朱 倩,翟 伟,白 金,柴龙会,黄璞祎,程李芳 (东北林业大学野生动物资源学院,黑龙江哈尔滨 150040)
葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)属于鲈形目塘鳢科,主要分布于黑龙江流域的浅水湖泊和沼泽,因其味道鲜美、营养价值高而深受人们喜爱,具有重要的经济价值。但是关于一些常用农药对葛氏鲈塘鳢毒性效应的研究很少。
有机氯农药硫丹和菊酯类农药高效氯氟氰菊酯是农业上应用广泛的2种杀虫剂,其对鱼类等水生生物的影响已经受到越来越多的关注[1-3]。SOD等抗氧化酶的活性变化常常作为农药对鱼类的生物标志物,以评价环境污染物对鱼类的生物学效应[2,4]。笔者研究了有机氯和菊酯类农药对葛氏鲈塘鳢抗氧化酶活性的影响,旨在为评价该2类常用农药对葛氏鲈塘鳢的急性毒性效应提供理论依据。
1.1 材料
1.1.1 试验用鱼。葛氏鲈塘鳢采自黑龙江哈尔滨市松花江湿地(道外区红星村),体长为(6.97 ±0.79)cm,体重为(5.02±1.81)g。室内暂养14 d后进行试验,暂养期间每日定时投喂摇蚊幼虫,自然死亡率低于1%,试验前1 d停止投饵,选取活泼健康的个体进行随机分组。
1.1.2 试验药物。硫丹(乳油),化学名为1,2,3,4,7,7-六氯双环 2.2.1 庚-2-烯-5,6-双羟甲基亚硫酸酯,购于拜耳作物科学(中国)有限公司,有效成分为35%;高效氯氟氰菊酯(微乳剂)购于山东曹达化工有限公司,有效成分为2.5%。
1.1.3 试验条件。试验在60 cm×40 cm×50 cm的玻璃水族箱中进行,水温为(24±1)℃,溶解氧大于5 mg/L。试验用水为充分曝气2 d以上的自来水。
1.2 试验方法 硫丹浓度梯度设置 1.25、2.50、3.75、5.00和6.25 μg/L 5 个浓度;高效氯氟氰菊酯设置 0.50、1.00、1.50、2.00 μg/L 4 个浓度,每个浓度梯度设置 3 个平行组,2个对照组,每组放置试验鱼5尾。试验周期为96 h。试验期间停食,每隔24 h更换一次药液。SOD活性采用南京建成生物工程研究所的试剂盒进行测定。
1.3 数据处理 采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析。应用单因素方差分析2种农药对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响是否显著;应用Dunnett多重比较分析不同浓度处理组的SOD活性与对照组是否存在显著差异。试验结果均以平均值±标准误表示。
2.1 硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响 由图1可知,葛氏鲈塘鳢在暴露于硫丹 96 h后,1.25、2.50 和 3.75 μg/L处理组的SOD活性较对照组略有升高;而在较高浓度5.00和6.25 μg/L处理组的SOD活性出现下降趋势。虽然单因素方差分析表明,硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性影响不显著,但仍可看出硫丹在较低浓度时会诱导SOD活性,而在较高浓度时会抑制SOD活性。
2.2 高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响 由图2可知,葛氏鲈塘鳢在高效氯氟氰菊酯暴露96 h后,各浓度处理组的SOD活性呈现升高的趋势。单因素方差分析表明,高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性存在显著影响;Dunnett多重比较显示,1.50和2.00 μg/L处理组的SOD活性显著高于对照组,说明高效氯氟氰菊酯明显诱导了葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性。
3.1 硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响 SOD是生物体重要的抗氧化酶,可以通过清除生物体内的活性氧自由基如,使机体免受不完全还原氧的侵害。众多研究表明,鱼类在应对环境变化过程中会引发体内抗氧化酶的积极响应,以此应对自由基对机体的胁迫[1,3]。因此,SOD作为清除自由基的重要抗氧化酶,其活性变化可以间接反映环境胁迫的程度[2,5]。
葛氏鲈塘鳢在受到较低浓度硫丹的胁迫时,SOD活性有小幅度升高,这可能是由于鱼体内需要更多的SOD以清除由于胁迫而产生的过量,这与 Salvo等[7]的研究结论“鲤鱼(Cyprinuscarpio)幼鱼暴露于低浓度的硫丹(1.00 μg/L)15 d后,肝组织的SOD活性显著高于对照组”[6]基本一致。该研究还发现,在较高浓度硫丹胁迫下,葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性受到抑制,这可能是由于机体无法提供足够的SOD来消除过量的,引起肝组织细胞受损,无法完成正常的生理功能,最终导致SOD活性降低。随硫丹浓度的增加,葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性表现出的这种先诱导后抑制的趋势,与前人关于硫丹对斑马鱼(Danio rerio)[3]、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)[4]和南美慈鲷(Australoheros facetus)[7]肝组织SOD活性影响的研究结果相似。
3.2 高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响 以往研究表明,高效氯氟氰菊酯往往会引起鱼类肝组织SOD活性的增强[1,8]。王军等研究发现,高效氯氟氰菊酯乳油对黄河鲤鱼肝胰脏SOD活性影响较大,0.01和0.02 μg/L处理组在给药12、24 h后,SOD活性显著高于对照组[1]。类似地,虹鳟(Oncorhynchus mykiss)暴露于高效氯氟氰菊酯48 h后,肝组织的SOD活性显著增加[8]。该研究结果也表明高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性具有明显诱导作用,而且存在明显的浓度效应关系,说明高效氯氟氰菊酯可以引起葛氏鲈塘鳢的氧化压力,而SOD具有使鱼类免受高效氯氟氰菊酯毒性的作用。
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