不同藥物對刺參死亡率的影響

摘要：采用靜水試驗法，在水溫14℃～15℃的條件下，用重金屬類藥物硫酸銅（CuSO4·5H2O）、硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）和消毒劑類藥物生石灰（CaO）、過氧化氫（H2O2）對刺參（Apostichopus japonicus Selenka）幼體進行了單一急性毒性試驗。結果表明：Cu2+對刺參幼體的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分別為0.591mg/L、0.350mg/L和0.232mg/L;Zn2+的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分別為5.657mg/L、4.538mg/L和2.284mg/L;生石灰的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分別為74.369mg/L、71.269mg/L和69.213mg/L;過氧化氫的LC50分別為15.930mg/L、15.178mg/L和14.749mg/L。試驗表明，重金屬類物質的毒性遠遠大于消毒劑物。因此，養殖中要盡量避免重金屬的污染;生石灰不宜在刺參養殖生產中使用，但由于其價格便宜，可以用作刺參空池的清池消毒處理;雙氧水（過氧化氫，H2O2）可用作消毒劑和增氧劑，不能超過安全濃度。

關鍵詞：刺參（Apostichopus japonicus Selenka）;毒性;致死濃度;死亡率

中圖分類號：S948文獻標志碼：A

刺參（Apostichopus japonicus Selenka）屬于棘皮動物門（Echinodermata），海參綱（Holothuroidea），楣手目（Asipdochirotida），刺參科（Stichopidae），仿刺參屬（Apostichopus）。刺參是海參中價值最高的一種，既是一種營養豐富的高端保健食材，也是一種能夠延緩衰老、抑制腫瘤、滋陰壯陽的名貴藥材，有很強的經濟價值。刺參呈圓筒狀，體長20cm～40cm，前端中央口部環生20個楣狀的觸手，背部生4～6行大小排列不規則圓錐形肉刺，腹部生有3行密集的管足，體色呈現黃褐、黑褐、綠褐、純白或灰白等。刺參屬狹鹽性生物（適應鹽度2.8%～3.1%，pH7.8～8.2），適宜生活在水質清澈、波流平穩、富有底棲硅藻的巖礁底或大型藻類叢生的沙底，水溫高于20℃會出現“夏眠”、低于3℃會出現“冬眠”的習性，但不得高于30℃和低于0℃。卵生，雌雄異體，體外受精，2年達性成熟。參苗生長到商品規格在自然海域一般需3年，人工養殖1～2年。刺參如遇強烈刺激或遇水溫、水質突變等，會將內臟從肛門全部排出，條件適宜情況下臟器和損傷體段均可再生為一個完整的個體[1]。

近年來隨著人民生活水平的提高，飲食習慣也在逐漸優化，刺參的需求量大幅增加，刺參養殖的市場前景廣闊，發展潛力巨大。因海洋水體污染、養殖中藥物濫用、過度投喂等，造成致病菌和病毒等大量繁殖，引發海參各種疾病泛濫甚至爆發性死亡，刺參養殖企業和個人經濟損失慘重，嚴重限制了刺參養殖行業的健康穩定發展。因此研究解決刺參養殖中的病害問題是該行業的關鍵所在，迫在眉睫;也是水產科研人員重要的課題方向，刻不容緩;更是應對迫切社會需求和市場需求的有效路徑，意義重大[2]。從養殖發展來看，從業人員理念有所進步，能夠通過優化養殖環境、選育健康苗種等途徑提高刺參的免疫力和抵抗力，但因缺乏經驗、急于求成，養殖中還是會使用大量化學藥物消殺各種病原微生物來防治病害。缺乏實踐經驗和理論指導盲目的亂施濫用，對刺參本身也有不容忽視的毒害作用，輕則影響生長，重則導致死亡。因藥物種類選擇錯誤、濃度劑量投放不慎重的亂施濫用而造成養殖刺參的中毒死亡的現象在實際生產中屢見不鮮[3]，因此非常有必要開展各種藥物不同濃度對刺參進行毒性試驗研究。

文章選擇具有代表性的重金屬類藥物硫硫酸銅（CuSO4·5H2O）和硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）、消毒劑類藥物生石灰（CaO）和過氧化氫（H2O2）做刺參幼體的急性毒性試驗，研究其不同濃度范圍和不同時間段對刺參幼體成活率的影響，通過數據分析確定其安全濃度。在大面積使用新藥物前可采用此方法進行小水體試驗，舉一反三，從而科學地指導在生產中的藥物應用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗動物

試驗所用的刺參幼體來源于河北唐山市樂亭縣姜各莊鎮某家海參育苗場，刺參幼體伸展體長為2.5cm～3.0cm，確保所選個體健康有活力。試驗前期在80L的塑料大桶中（水溫14℃～15℃）暫養5d后分組試驗。暫養期和試驗期，均不投喂任何飼料，且每天早晚各換水一次。

1.1.2 試驗用水

試驗用海水為育苗場日常使用的海水，經沉淀、砂濾、曝氣及鍋爐升溫等處理，鹽度為29-30，海水pH值為7.8～8.2，水溫14℃～15℃。

1.1.3 試驗容器

試驗所用容器為塑料整理箱，體積為18L，為減少試驗容器對消毒劑的吸附，試驗前用對應藥物濃度的溶液注入容器至少12hrs之后開始試驗，以達到浸泡試驗容器的目的。

1.1.4 試驗藥物

試驗用藥物名稱、含量及生產廠商：

硫酸銅（CuSO4·5H2O），銅（Cu）含量≥25%，上海浩業化工有限公司生產;硫酸鋅（ZnSO4·7H2O），鋅（Zn）含量≥20%，富陽市宏利化工廠生產;生石灰（CaO），有效鈣含量≥90%，淄博海諾化工有限公司生產;雙氧水（過氧化氫H2O2含量2.5%～3.5%），上海金鹿化工有限公司生產。

試驗時用蒸餾水將各試驗藥物配成一定質量濃度的儲備液，現用現稀釋配制。

1.2 預試驗

采用靜水式急性毒性試驗[4]，鹽度為29～30，pH值為7.8-8.2，水溫14℃～15℃，試驗期間不充氣，不投餌。對每種藥物都進行多次預備試驗后，確定96hrs后全活度上限和全致死濃度下限，再根據日常養殖生產中防治魚病所使用的藥物劑量和說明書指導適當地擴大或者縮小設置梯度，以18L的塑料整理箱為試驗容器，觀察刺參的存活情況，最終確定用于正式試驗的藥物濃度范圍。5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9

結合預試驗結果和藥劑指導綜合分析，確定本次試驗藥物濃度范圍分別為：硫酸銅0.07mg/L～1.12mg/L（濃度梯度倍數：2）;硫酸鋅1.80mg/L～9.11mg/L（濃度梯度倍數：1.5）;生石灰10.00mg/L～160.00mg/L（濃度梯度倍數：2）;過氧化氫2.00mg/L～32.00mg/L（濃度梯度倍數：2）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗分組

每種藥物分5個等比濃度梯度（藥物濃度梯度見表1）。試驗前先將藥品配成儲備液，再按比例投入整理箱中稀釋成所需濃度。用軟網將刺參從暫養桶中撈出，向每個整理箱隨機投放10只暫養后個體健壯、處于饑餓狀態下的刺參，每個濃度設定2個平行組，同時設定一個空白對照，投放刺參順序按藥物濃度從低到高[5]。

1.3.2 試驗觀察和記錄

試驗開始后前8hrs連續觀察記錄試驗刺參的活動情況和死亡情況，而后分別在24hrs、48hrs和96hrs記錄各箱中刺參的死亡情況。判斷刺參死亡的標準[6]是當刺參沉落到箱底后用玻璃棒對其進行刺激翻轉如無任何收縮反應和移動即判斷刺參死亡。同時觀察刺參中毒癥狀表現，有無吐腸、腫嘴、疣足是否受損、外表有無變色、身體是否蜷曲等現象[7]。試驗過程中，一旦發現刺參死亡立即撈出，以防敗壞水質。

1.3.3 數據統計

根據試驗所得數據，用直線內插法求出24hrs、48hrs和96hrs的半致死濃度LC50[8]。

半致死濃度計算公式：

LC50=C1+（C2-C1）·（50%-P1）/（P2-P1）

式中：C1、C2—死亡率近50%的低端和高端藥液濃度; P1、P2—死亡率近50%的低端和高端死亡率。

若對照組出現死亡時，各濃度組的死亡百分率以下式進行校正：P=（P-C）/（1-C），其中P為觀察死亡百分數，C為對照組死亡百分數，P為校正后的死亡百分數[9]。采用常規方法SC=96hrsLC50×0.1計算安全質量濃度[10]。

2 結果與分析

2.1 中毒癥狀

刺參在藥物的刺激下經常吐出內臟，口部腫脹，疣足往往受損，體色變黑變暗或者變白，身體蜷曲等。在高濃度組刺參很快表現出中毒現象，而在低濃度組隨著試驗時間的延長表現出中毒現象的個體逐漸加多。

2.2 試驗結果

觀察記錄了不同濃度硫酸銅、硫酸鋅、生石灰、雙氧水對刺參幼體的急性毒性試驗的研究結果，統計死亡個體，計算死亡率（見表2）。

2.2.1 硫酸銅對刺參幼體急性毒性試驗

經過硫酸銅急性毒性試驗，得到了硫酸銅對刺參幼的影響。結果顯示，在24hrs內，Cu2+濃度<0.28mg/L時，各試驗組的幼參并未出現死亡;當Cu2+濃度≥0.28mg/L時，幼參死亡率增大，觀察發現，此時未死亡個體的活力也明顯下降，吸附力減弱，個別出現排臟、化皮現象，在48hrs內幼參全部死亡。低濃度組的幼參隨著暴露時間的延長，死亡率也增大。不同暴露時間下Cu2+濃度對數與幼參死亡概率單位的關系呈直線回歸，根據回歸方程求出的Cu2+對幼參24h、48h和96h的LC50分別為0.591mg/L、0.350mg/L和0.232mg/L（見表3）。

2.2.2 硫酸鋅對刺參幼體急性毒性試驗

Zn2+對幼參的毒性作用較為平緩持久，試驗中Zn2+濃度≥4.05mg/L的各組在24hrs內均可使幼參出現不同程度的死亡，其它各低濃度組隨著暴露時間的延長，幼參也陸續死亡。1.80mg/L濃度組至96hrs時才導致幼參死亡，雖然死亡率為36.7%，但觀發現該濃度組存活的個體也大多活動能力微弱、反應遲緩，表明Zn2+對幼參具有持續的毒性效應。其24hrs、48hrs和96hrs的LC50分別為5.657mg/L、4.538mg/L和2.284mg/L（見表3）。

2.2.3 生石灰對刺參幼體急性毒性試驗

刺參幼體放入160mg/L生石灰中就立即出現搖頭，部分幼體出現排臟現象，1hrs后全部沉入箱底，腹面朝上，玻璃棒觸動均不伸展活動，死亡個體部褪色變為乳白色;在80mg/L的藥液中，刺參幼體剛放入后立即出現搖頭現象，但沒有發現排臟現象，2hrs后發現有死亡現象，24hrs后死亡率達到56.7%，此后再無死亡現象;而在10mg/L以下，未發現刺參幼體有不良反應。所有死亡個體在24hrs后出現明顯化皮現象（見表3）。

2.2.4 雙氧水對刺參幼體急性毒性試驗

刺參幼體放入16mg/L雙氧水中就立即出現搖頭，20mins后全部沉入箱底，腹面朝上，玻璃棒觸動均不伸展活動;在8mg/L的藥液中，刺參幼體剛放入后立即出現搖頭現象，但沒有發現排臟現象，2hrs后發現有死亡現象，48hrs后死亡率達到36.7%，此后再無死亡現象：而在4mg/L以下，未發現刺參幼體有不良反應。死亡個體均體色變白并有部分出現化皮現象（見表3）。

3 討論

3.1 銅、鋅對刺參的毒性

沿海地區因工業污水和生活廢水的排入造成的海洋污染以及近海養殖藥物的亂施濫用，對刺參養殖業造成嚴重損害，特別是重金屬超標導致的刺參中毒死亡情形愈發多見。因此，搞清重金屬對刺參的毒性作用是非常必要的。文章僅研究分析了Cu2+、Zn2+兩種重金屬對刺參幼參的單一毒性效應，但在天然海水或養殖水體中往往多種重金屬離子并存，它們之間的聯合毒性既可能是相加作用也可能是抗作用[11]，多種重金屬對刺參的聯合毒性作用有待于進一步研究。試驗表明以Cu2+、Zn2+為代表的重金屬類物質的毒性遠遠大于消毒劑物質，因此養殖中要盡量避免重金屬的污染。

3.2 生石灰對刺參的毒性5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9

目前對于刺參養殖普遍多發的病害研究更多的側重于病學原理分析和病害防治的藥物藥效分析，而在消毒劑的選用和耐藥性方面研究較為少見，只能參照其他水產養殖品種選用消毒劑，往往在劑量濃度上得不到很好的把控。與本次試驗的結果相比較，生石灰推薦的常用劑量遠遠大于其對刺參的安全濃度，且生石灰對水質pH值影響很大，因此建議不宜在狹鹽性生物刺參養殖生產中使用，但由于其價格便宜，可以用作刺參空池的清池消毒處理[12]。

3.3 雙氧水對刺參的影響

在刺參養殖中，雙氧水不僅可作為消毒劑，還被用作為增氧劑。在夏季持續悶熱或者雷雨的天氣，氣壓較低海水難以溶解大量氧氣，在此情況下使用，用量為每畝50mg/L～100kg[13]，如果使用過量，超過安全濃度甚至半致死濃度則會造成刺參的體色變白，嚴重會吐內臟和化皮。

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Effects of different drugs on the mortality of Apostichopus japonicus Selenka

Abstract：Using the stillwater test method， under the water temperature of 14℃ ～ 15℃，A single acute toxicity test was carried out on young Apostichopus japonicus Selenka using copper sulfate （CuSO4·5H2O）， zinc sulfate （ZnSO4·7H2O） and disinfectant CaO and H2O2.The results showed that the LC50 of Cu2+ to the juvenile of Apostichopus japonicus Selenka 24hrs， 48hrs and 96hrs were 0.591mg/L， 0.350mg/L and 0.232mg/L respectively.The LC50 of Zn2+24hrs， 48hrs and 96hrs were 5.657mg/L， 4.538mg/L and 2.284mg/L， respectively.The LC50 of 24hrs， 48hrs and 96hrs of quicklime were 74.369mg/L， 71.269mg/L and 69.213mg/L， respectively.Peroxide was 15.930mg/L， 15.178mg/L and 14.749mg/L， respectively.Experiments show that the toxicity of heavy metals is far greater than that of disinfectants.Therefore， aquaculture to avoid heavy metal pollution;Quicklime is not suitable to be used in the cultivation of Apostichopus japonicus Selenka， but because of its low price， it can be used to clean and disinfect the empty pond of Apostichopus japonicus Selenka.Hydrogen peroxide （peroxide， H2O2） can be used as a disinfectant and oxygenator at concentrations not exceeding safe levels.

Keywords：Apostichopus japonicus Selenka; Toxicity; Lethal concentration; mortality rate

文章編號：16742419（2022）03001005

作者簡介：高亞峰（1989.7- ），男，河北省張北縣農業農村局工程師。主要從事水產養殖技術推廣和農產品檢測。5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9