摘要
淡水石首鱼(Aplodinotus grunniens),俗称淡水黄花鱼、淡水大黄鱼,隶属鲈形目、石首鱼科Sciaenidae,是北美洲分布最为广泛的温水性鱼类,也是世界石首鱼科 275种仅有的几种终生生活在淡水中的石首鱼类之一。随着工农业及其他事业的发展,在其生产或实验过程中排放了大量的除草剂和重金属离子,对环境造成了污染,尤其是对水体的污染更加严重。鉴于淡水石首鱼良好的养殖前景及经济价值,本研究应用毒理学方法,通过测定淡水石首鱼幼鱼对铜的半致死浓度和安全浓度,研究急性铜胁迫对淡水石首鱼幼鱼呼吸代谢、鱼体主要组织器官的抗氧化和消化功能指标的影响,旨在为淡水石首鱼幼鱼毒理学研究提供基础数据,探讨铜胁迫对幼鱼抗氧化和消化功能的影响机制,为淡水石首鱼养殖过程中含铜水产药物的安全使用和健康养殖管理提供参考依据。相关研究结果如下: (1)开展了铜对淡水石首鱼幼鱼的急性毒性实验,研究结果表明:Cu浓度为0.100 、0.197、0.387、0.762、1.5 mg/L时,96h死亡率分别为15.55±3.85%、17.78±3.85%、93.33±6.67%、100.00±0.00%、100.00±0.00%。Cu对石首鱼24 h、96 h的LC50分别为0.313 mg/L、0.291 mg/L,安全浓度为0.029 mg/L。淡水石首鱼对Cu的安全浓度显著小于日本黄姑幼鱼的安全浓度0.263 mg/L、中国花鲈幼鱼的安全浓度0.086 mg/L和鲤鱼的安全浓度0.077 mg/L。根据毒性分级标准和试验结果,表明淡水石首鱼对铜具有较差的耐受性,这对淡水石首鱼养殖过程含铜制剂的安全使用具有重要理论指导价值。 (2)在水温15℃和20℃条件下,开展了铜对淡水石首鱼幼鱼耗氧率和排氨率的影响试验,分析结果表明:温度对淡水石首鱼幼鱼耗氧率和排氨率均存在极显著影响(P<0.01),在15~20℃温度范围内,耗氧率和排氨率随温度的升高而升高,表明升高温度可以促进淡水石首鱼呼吸代谢水平。Cu浓度对耗氧率影响差异不显著(P>0.05),15℃时耗氧率随Cu浓度的升高而上升,20℃时耗氧率随Cu浓度的升高先上升后下降。Cu浓度对排氨率存在显著影响(P<0.05),15℃时排氨率随Cu浓度的升高先上升后下降,20℃时排氨率随Cu浓度的升高而下降。温度和Cu浓度的协同效应对耗氧率影响差异不显著(P>0.05),对排氨率影响差异显著(P<0.05),随温度的升高,铜对石首鱼幼鱼呼吸代谢的影响增大。 (3)基于毒性试验结果,进一步研究了急性铜胁迫对淡水石首鱼幼鱼抗氧化功能的影响,试验结果显示:在0.197 mg/L Cu浓度胁迫下Na+-K+/ATPase、α-AMS、Lipase、PP、T-AOC、GPx、GSH、SOD、皮质醇等活性均在4h时显著高于对照组(Plt;0.05),在12h时无显著性差异(Pgt;0.05),表明在短时间内Cu胁迫会导致这9种酶活性上升,后又在生理机制的调节下下降。在1d~4d时间段内,这9种酶活性出现不同程度的下降。肝脏中ALT酶、AST酶和MDA含量随Cu胁迫时间延长而升高,MDA从4 h起显著高于对照组(Plt;0.05),ALT和AST含量从12 h起显著高于对照组(Plt;0.05)。本研究表明:Cu对鱼体的鳃、肝脏和肠道均产生不同程度的毒害作用。Cu胁迫对鳃造成损伤最为严重,对鳃Na+-K+ATPase酶活性影响较大;Cu胁迫对肝脏也产生严重影响,其中SOD酶影响最为显著,CAT酶活性影响较小,在仅2d时显著高于对照组(Plt;0.05),其余时间均无显著性差异(Pgt;0.05);Cu胁迫对肝脏造成较大损伤,主要导致肝脏ALT酶、AST酶和MDA含量显著上升(Plt;0.05),其中MDA对Cu胁迫较ALT酶和AST酶更敏感;与对鳃和肝脏的损伤相比,Cu胁迫对肠道产生的损害较小,其中对PP酶活性影响最大,其次是α-AMS酶,对Lipase酶活性影响最小。综合分析表明:铜急性胁迫对淡水石首鱼幼鱼主要代谢器官的呼吸、消化和抗氧化功能产生了不同程度损伤,其中对呼吸代谢最为显著,其次为肝脏,对消化道的影响最小。