Cu、Cd、Cr对秋浦花鳜胚胎急性毒性效应研究

许二学

（池州职业技术学院 生物技术系，安徽 池州 247000）

Cu、Cd、Cr对秋浦花鳜胚胎急性毒性效应研究

许二学

（池州职业技术学院 生物技术系，安徽 池州 247000）

在水温20～23℃、pH值6～7、溶解氧6.0～8.0mg/L的条件下，采用半静水式生物毒性实验法研究不同浓度的Cu、Cd和Cr对秋浦花鳜胚胎的急性毒性效应，旨在为池州地区特有品种秋浦花鳜的生态健康养殖和资源保护提供一些有价值的参考。研究结果表明Cu、Cd、Cr对秋浦花鳜胚胎24h和48h的LC50分别为：0.33mg/L、0.26mg/L，0.13mg/L、0.10mg/L，153mg/L、124mg/L；SC分别为0.05mg/L、0.02mg/L、24mg/L；毒性强度Cd＞Cu＞Cr。

Cu；Cd；Cr；秋浦花鳜胚胎；急性毒性

秋浦花鳜是安徽池州特有的一个地方品种，肉嫩味美，著名徽菜“臭鳜鱼”就是以秋浦花鳜为原料烹制而成。近年来，随着社会经济的发展，水体污染日趋严重，研究表明，鱼类胚胎、仔鱼和早期幼鱼生活阶段是对毒物危害相对比较敏感的时期[1]，Cu、Cd、Cr等重金属对鳙鱼[2]、金鱼[3]、草鱼[4]等鱼类胚胎的毒性研究已有报道，但对鳜鱼胚胎的毒性研究尚不多见。本试验以秋浦花鳜胚胎作为试验材料，用硫酸铜、氯化镉、重铬酸钾三种重金属化合物对秋浦花鳜的胚胎阶段进行急性毒性实验，求出Cu、Cd、Cr三种重金属对秋浦花鳜胚胎的半数致死浓度（LC50）和安全浓度（SC），从而为池州渔业的生态健康生产以及可持续发展提供一些有意义的参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 胚胎来源 本试验所用鱼胚胎选用的是安徽池州当地有代表性的秋浦花鳜胚胎，以发育至原肠中期的受精卵作为试验对象。

1.1.2 试验用重金属化合物 试验所用重金属化合物主要是硫酸铜（CuSO4）、氯化镉（CdCl2）和重铬酸钾（K2Cr2O7），均为分析纯。试验时三种重金属化合物先用蒸馏水配制成高浓度溶液，然后再根据实验要求稀释成所需浓度，要求现配现用。

实验所用的水采用的是经3天曝晒后的自来水，水温控制在20～23℃之间，水体pH值调节为6～7之间，溶解氧保持在6.0～8.0mg/L之间。

1.2 方法

采用半静水式生物毒性实验法，以500 mL烧杯作为试验容器，每个烧杯均放置20粒鱼胚胎。每种重金属化合物均设置为5个不同浓度的平行组以及一个不加任何重金属的空白对照组。

试验时间为2d，在试验期间每6h更换1次试验液，当胚胎出膜后则停止更换。胚胎期间注意观察受精卵的孵化情况，将已死亡的胚胎剔除掉（以胚胎发白不透明或胚胎内容物聚集成一个白色的小点作为胚胎死亡的判断依据[3]）。记录胚胎死亡、初孵仔鱼的畸形和死亡情况，分时记录（前24h每6h记录一次）数据。

1.3 试验数据处理

采用Karber法求出三种重金属对秋浦花鳜胚胎的半数致死浓度（LC50）：

求出三种重金属对秋浦花鳜胚胎孵化的安全浓度（SC）：

采用单因子方差分析对三种重金属的鱼胚胎毒性进行差异性分析；

求出三种重金属对秋浦花鳜胚胎毒性的浓度对数-胚胎死亡率线性回归方程。

2 结果与分析

2.1 三种重金属对秋浦花鳜胚胎的急性毒性效应

2.1.1 硫酸铜对秋浦花鳜胚胎的急性毒性效应

表1 硫酸铜对秋浦花鳜胚胎急性毒性的实验结果（%）

从表1中可以看出在Cu离子影响下，秋浦花鳜胚胎死亡率、初孵仔鱼畸形率和死亡率随着试验浓度的递增均呈现出逐步上升的趋势，而胚胎孵化率则随浓度升高而急剧下降，这与吴鼎勋等[5]报道的Cu对黄姑鱼胚胎、Jezierska等[6]报道的Cu对鲤鱼胚胎的毒性表现一致；对比对照组，其对胚胎发育的迟滞作用也比较明显，这与黄辨非等[3]报道的Cu对金鱼胚胎发育的影响、叶素兰等[2]报道的Cu对鳙胚胎发育迟缓作用的结果相一致。

对表1中的胚胎死亡数据进行单因子方差分析，结果表明不同试验浓度对胚胎发育的影响不同：F检验表明不同浓度的Cu离子对秋浦花鳜胚胎的平均死亡率差异极显著（P＜0.01），进一步q检验得出各浓度组间存在显著（P＜0.05）或极显著差异（P＜0.01）。

表2 硫酸铜对秋浦花鳜胚胎急性毒性试验数据的线性回归分析

对表1中胚胎死亡数据的线性回归分析得出硫酸铜的不同浓度组对秋浦花鳜胚胎的毒性在24h毒性试验中表现为差异极显著 （P＜0.01），在48h毒性试验中表现为差异显著（P＜0.05），说明不同浓度Cu离子对胚胎的毒性效应程度不一样，随着试验浓度的增加、染毒时间的延长，对胚胎的毒性也越来越大，线性变化显著，存在较为典型的剂量-效应关系。

2.1.2 氯化镉对秋浦花鳜胚胎的急性毒性效应

表3 氯化镉对秋浦花鳜胚胎急性毒性的实验结果（%）

从表3中可以看出Cd离子对秋浦花鳜胚胎死亡率、仔鱼畸形率和仔鱼死亡率的影响也是随着试验浓度的递增呈现出一种逐步上升的趋势，而胚胎孵化率则随浓度升高而急剧下降，这与胡蓉等[7]报道的Cd对鲫鱼胚胎、陈国柱等[8]报道的Cd对唐鱼胚胎的毒性表现一致；胚胎发育迟滞作用也较Cu离子明显。

对表3中的胚胎死亡数据进行单因子方差分析，结果也表明不同试验浓度对胚胎发育的影响不同：F检验显示不同浓度的Cd离子对秋浦花鳜胚胎的平均死亡率差异极显著（P＜0.01），进一步q检验表明各浓度组间存在显著（P＜0.05）或极显著差异（P＜0.01）。

表4 氯化镉对秋浦花鳜胚胎急性毒性试验数据的线性回归分析

对表3中胚胎死亡数据的线性回归分析表明，氯化镉的不同浓度组对秋浦花鳜胚胎在24h和48h毒性试验中其毒性效应程度均表现出差异显著（P＜0.05），说明各浓度组对胚胎的毒性程度不同，线性变化明显，存在典型的剂量-效应关系。

2.1.3 重铬酸钾对秋浦花鳜胚胎的急性毒性效应

表5 重铬酸钾对秋浦花鳜胚胎的急性毒性的实验结果（%）

从表5中同样可以看出Cr离子对秋浦花鳜胚胎死亡率、仔鱼畸形率和仔鱼死亡率的影响随着浓度增加也均呈逐步上升的趋势，而胚胎孵化率则随着浓度升高而下降。但对胚胎发育的迟滞作用整体上要比Cu和Cd弱，在低浓度时基本没有影响，只在较高浓度才出现，这与叶素兰等[2]报道的Cr对鳙胚胎、蔺玉华等[9]报道的Cr对鲤、草鱼胚胎的发育迟缓作用表现基本一致。同时，相比Cu、Cd来说其对秋浦花鳜胚胎产生毒性作用程度的浓度变化幅度要相对较大。

对表5中的胚胎死亡数据进行单因子方差分析，结果同样表明不同试验浓度对胚胎发育的影响不同：F检验显示不同浓度的Cr离子对秋浦花鳜鱼胚胎的平均死亡率差异极显著（P＜0.01），进一步q检验表明各浓度组间存在显著（P＜0.05）或极显著差异（P＜0.01）。

表6 重铬酸钾对秋浦花鳜胚胎急性毒性试验数据的线性回归分析

对表5的胚胎死亡数据进行线性回归分析得出，重铬酸钾的不同浓度组在24h和48h的毒性试验中对秋浦花鳜鱼胚胎的毒性均表现为差异极显著（P＜0.01），说明不同浓度对胚胎的毒性效应程度差异极大，线性变化非常明显，有极其典型的剂量-效应关系。

2.2 三种重金属化合物对秋浦花鳜胚胎的半数致死浓度、安全浓度的实验结果

表7 三种重金属化合物对秋浦花鳜胚胎的半数致死浓度和安全浓度 mg/L

Cd是一种公认的具有显著而强烈生物毒性的重金属，被美国毒物管理委员会（ATSDR）列为第6位能够危及到人体健康的有毒物质。本试验中氯化镉对秋浦花鳜胚胎 24h、48h的 LC50分别只有0.13mg/L、0.10mg/L，安全浓度仅为0.02mg/L（我国渔业水质标准为≤0.005 mg/L）。在浓度仅为0.1mg/L时胚胎即出现死亡，0.4mg/L时24h内、0.8mg/L时12h内胚胎均全部死亡。可见Cd对秋浦花鳜胚胎的毒性很强，能使胚胎在短时间内发生中毒，也说明秋浦花鳜胚胎对Cd的耐受性很低。

Cu是动物在生长发育过程中必不可少的一种微量元素。本试验中硫酸铜对秋浦花鳜胚胎的24h、48h的LC50分别为0.33mg/L、0.26mg/L，安全浓度为0.05mg/L（我国渔业水质标准为≤0.01 mg/L）。试验浓度为0.2mg/L时胚胎开始出现死亡，0.8mg/L时24h内、1.6mg/L时18h内胚胎均全部死亡。相对于Cd来说，Cu的危害性也较大，本试验中仅次于Cd。

Cr同样是动物在其生命活动过程中所必需的一种微量元素。本试验中，重铬酸钾对秋浦花鳜胚胎24h、48h的LC50分别为153mg/L、124mg/L， 安全浓度为24mg/L，远高于我国渔业水质标准的要求（≤0.1 mg/L）。只有当试验浓度达到123mg/L时胚胎才出现死亡，全部死亡的浓度要达到392mg/L，可见，Cr对秋浦花鳜胚胎的毒性要远小于Cd和Cu。

3 结论

（1）秋浦花鳜胚胎对三种重金属的敏感性高低顺序是Cd＞Cu＞Cr，而耐受性高低顺序则是Cr＞Cu＞Cd。

（2）三种重金属对秋浦花鳜胚胎的毒性强弱顺序为Cd＞Cu＞Cr。 这其中Cu、Cd毒性强弱与何斌等[10]、段彪等[11]所报道的Cd、Cu对淡水石斑胚胎毒性的结论是一致的，但与卢健民等[4]报道的重金属对草鱼胚胎毒性、陈国柱等[8]报道的重金属对唐鱼胚胎的毒性以及席玉琴等[12]报道的重金属对黑鲷卵影响的研究结果相反，说明同一种重金属对不同鱼类胚胎的毒性可能存在一定的种间差异。

（3）Cu、Cd、Cr对秋浦花鳜胚胎的毒性强度均呈现出比较典型的剂量-效应关系：不同作用浓度其毒性表现存在显著或极显著差异。

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[责任编辑：钱立武]

S931

A

1674-1104(2014)03-0034-03

10.13420/j.cnki.jczu.2014.03.010

2013-09-28

许二学（1973-），男，安徽枞阳人，池州职业技术学院生物技术系讲师，主要从事农业科技教学与研究工作。