洁厕液对中华蟾蜍蝌蚪急性毒性及生长发育的影响

熊　斌，　王杨科,　魏　杨

(陕西理工大学 生物科学与工程学院， 陕西 汉中 723000)



洁厕液对中华蟾蜍蝌蚪急性毒性及生长发育的影响

熊斌，王杨科,魏杨

(陕西理工大学 生物科学与工程学院， 陕西 汉中 723000)

依据急性毒理实验方法设计实验，用简化机率单位法计算洁厕液对中华蟾蜍(Bufogargarizans)蝌蚪毒性的半数致死浓度(LC50)。设计亚急性实验(空白、7、14、28、56 μL/L)，研究低剂量洁厕液对蝌蚪生长发育的影响。急性毒理实验得出24、48、72、96 h的洁厕液对蝌蚪LC50为107.71、74.63、73.74、70.99 μL/L。亚急性实验结果显示，实验组随着洁厕液浓度的上升，蝌蚪生长发育受到不同程度的抑制。在第10天，7、14 μL/L浓度组和空白对照组中蝌蚪处于27期，28、56 μL/L浓度组中蝌蚪处于26期。第20天，对照组的蝌蚪已进入37期，7 μL/L浓度组处于36期，14、28 μL/L浓度组中蝌蚪处于34期，56 μL/L浓度组中蝌蚪处于32期。重复测量方差分析表明，洁厕液浓度和处理时间对蝌蚪体重体长有极显著影响(P<0.01)。因此，洁厕液对中华蟾蜍(Bufogargarizans)蝌蚪具有高毒性，并且抑制其生长发育。

洁厕液；毒理实验；半数致死浓度；生长发育；两栖动物

随着社会和经济的发展，人类生存环境面临着严峻的考验，地球水环境污染是其中之一。目前，世界面临着水资源短缺、污染严重的两大挑战[1-3]。随着工业环保力度加强、城市化普及，生活污水成为水体的主要污染源，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。洗涤剂的普遍大量使用[4-6]，导致生活污水的危害性急剧增加，严重污染了自然水体，降低了湿地生物多样性，水产养殖业遭受巨大经济损失[7-8]，对人类健康造成威胁[9]。目前，针对生物污水的特征，研究出了快速准确的化学分析方法[10]。此类方法能检测污染物的种类和浓度，但是难以评价其生态毒性。因此，迫切需要用水毒理学的实验方法来弥补其不足[11]。蝌蚪在水中发育，对水质极其敏感，在大自然中普遍存在，采集养殖管理容易。因此，蝌蚪是评价水体污染的重要生物[12]。

现今，大部分生活污水来源于厕所的污水，而洁厕液的主要成分是盐酸、表面活性剂、香精、缓蚀剂和助剂等。洁厕液的大量使用加上其强酸强腐蚀性，能够改变自然水体的pH和成分[13]，从而造成大量的生物死亡，对我国水产养殖业造成巨大的经济损失。针对上述问题，本文研究洁厕液对蝌蚪急性毒性及生长发育的影响，旨在为洁厕液的使用和新型无污染或低污染洗涤剂研究提出建议，并为相关环境评价提供依据。

1　实验材料和方法

1.1实验试剂及材料

洁厕液，产品标准号：Q/YQXB78，主要成分：无机酸、表面活性剂、增稠剂、香精，上海庄臣有限公司。

蝌蚪捕捞于自然水体的池塘，经显微镜鉴定为中华蟾蜍(Bufogargarizans)，发育时期大体为21期[14]。用曝气的自来水驯养7 d，期间每两天喂食一次鸡蛋黄。挑选大小均匀、发育时期相同的蝌蚪作为实验体。

1.2急性毒性实验

1.3慢性毒性实验

1.3.1染毒

采用静水养殖法[15]，设置一空白组，另外根据洁厕液对蝌蚪急性毒性实验4d半数致死浓度(70.988μL/L)设置5个实验组和3个平行组，洁厕液浓度分别为7、14、28、56μL/L和空白对照组。根据密度对蝌蚪生长发育的影响[16]，设定每个水族箱里喂养60只蝌蚪，室温(25 ℃)，每组的洁厕液溶液为10L，检测时间分别为5、10、15、20、25d。在此期间每天更换相应溶液3L，并保持实验浓度一致。实验期间每隔两天喂食鸡蛋黄一次，其中穿插喂食磨碎的青菜以补充相应的维生素[17]。

1.3.2观察发育时期、量体长与称量体重

观察发育时期：依据文献[14]中实验方法，将蝌蚪放在培养皿中，在解剖镜下观察蝌蚪的特征，根据特征进行分期并记录。

测量体长：将鉴定完发育时期的蝌蚪放在滤纸上，使用玻璃分针尽量将其身体舒展成一条直线，用透明直尺进行测量并记录。

称量体重：用玻璃分针拨动在滤纸上的蝌蚪，滤干蝌蚪身上的水分，将蝌蚪放在调节好的电子天平中，待读数稳定后进行记录。

1.4统计分析

根据急性实验数据，通过SPSS19.0软件运用简化机率单位法计算其LC50和95%置信区间[18]。慢性实验数据用重复测量方差方法分析处理慢性实验数据，P<0.05作为统计学显著差异界限，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2　实验结果与分析

2.1洁厕液对蝌蚪的急性毒性实验

急性实验结果发现，在处理24h后，洁厕液对蝌蚪的LC50为107.71μL/L；处理48h后，洁厕液对蝌蚪的LC50为74.63μL/L；处理72h后，洁厕液对蝌蚪的LC50为73.74μL/L；处理96h后，洁厕液对蝌蚪的LC50为70.99μL/L。统计结果见表1，可见，洁厕液对蝌蚪有很高的毒性。

表1　洁厕液对蝌蚪的急性毒性实验统计结果

2.2洁厕液对蝌蚪发育时期的影响

整个实验的进行过程中不仅存在蝌蚪体重、体长的变化，还伴随着蝌蚪发育时期的变化。在实验开始阶段蝌蚪的发育时期基本处于21期。在实验过程中由于洁厕液添加量的不同，对蝌蚪的发育时态也造成了一定的影响。在第10天的观察过程中发现空白对照组、7、14 μL/L浓度组中蝌蚪处于27期，28、56 μL/L浓度组中蝌蚪处于26期；第20天时发现对照组的蝌蚪已进入37期，7 μL/L浓度组处于36期，14、28 μL/L浓度组中蝌蚪处于34期，56 μL/L浓度组中蝌蚪处于32期。

2.3洁厕液对蝌蚪体重、体长的影响

图1统计了在0、7、14、28、56 μL/L的洁厕液溶液中蝌蚪体重随时间变化的柱状图。通过对实验数据进行分析得到，第5天的数据显示空白对照组与4组实验组相比较体重下降均为显著(P<0.05)；7 μL/L的实验组与56 μL/L的实验组相比较，体重下降显著(P<0.05)；14 μL/L的实验组与56 μL/L的实验组比较，体重下降显著(P<0.05)。在第10天时，空白组与实验组相比较，体重下降显著(P<0.05)；7 μL/L的实验组与56 μL/L的实验组相比较，体重下降显著(P<0.05)。第15、20、25天的空白组与实验组比较，体重下降均为显著；7 μL/L的实验组与56 μL/L的实验组相比较，体重下降显著(P<0.05)。可见洁厕液对蝌蚪的体重产生了一定的抑制效应。

图1　洁厕液浓度对蝌蚪体重柱状图

蝌蚪体重实验结果发现蝌蚪体重的增长随着洁厕液浓度的增加而产生抑制现象，第5、10、15、20、25天时最高的抑制率分别为55.35%、63.02%、43.95%、45.65%、58.34%。随着浓度升高和时间的延续，洁厕液溶液浓度越高对蝌蚪体重产生的抑制现象越明显。重复测量方差分析(表2)表明，洁厕液浓度和处理时间对蝌蚪体重、体长有极显著影响(P<0.01)。

表2　洁厕液对蝌蚪体重、体长的重复测量方差分析结果

图2为体长统计图，洁厕液对蝌蚪体长的影响与对体重的形象相似，洁厕液的浓度越高对体长的抑制作用越明显。

图2　洁厕液对蝌蚪体长影响曲线图

3　讨　论

化学品对水生生物的毒性信息被作为化学品风险评价和筛选优先测试污染物的关键指标之一。急性毒性实验是一种评价受试物毒性的方法，评价结果用半数致死浓度表示。半数致死浓度，通常用在预定时间内导致50%被暴露个体死亡的浓度(半数致死浓度，LC50)来表示剂量反应关系。洁厕液对中华蟾蜍(Bufogargarizans)蝌蚪的急性毒理实验发现，洁厕液对蝌蚪24 h的LC50为107.7.6 μL/L，48 h的LC50为74.625 μL/L，72 h的LC50为73.742 μL/L，96 h的LC50为70.99 μL/L。可见，洁厕液对中华蟾蜍(Bufogargarizans)蝌蚪属于高毒性物质。

两栖类动物对环境较敏感，目前关于环境污染物对两栖类生长发育的研究比较多[19-22]，蝌蚪在生长发育过程中要经历变态过程，在此期间蝌蚪对外界条件更为敏感，如水质、温度、密度、光照均对其变态发育有较大的影响[23]。在变态的过程中，性状的丢失在几周内连续进行，没有静止阶段，其过程受甲状腺素和促乳激素调节[24]。研究表明，重金属离子、洗涤用品[25]、农药对两栖类幼体蝌蚪的生长发育有着不同程度的抑制作用，严重的出现畸形甚至死亡[26-28]。洁厕液对蝌蚪的慢性毒理实验表明，蝌蚪暴露于0、7、14、28、56 μL/L的洁厕液溶液中，随着蝌蚪生长发育的进行，体重体长均有增加，但随着洁厕液浓度增加，抑制蝌蚪生长效果愈发明显。洁厕液对蝌蚪的发育时期有很明显的抑制效果。此外，水体酸碱度对水生动物幼体的影响已有多人进行研究[29]，可见酸碱度对蝌蚪的生长发育有一定的抑制现象，在一定范围内pH值越小抑制现象也就越明显，在pH值小于4的条件下则可能直接导致动物死亡[30]。由此可见，洁厕液对蝌蚪生长发育的抑制作用还可能与洁厕液中有机酸改变了水体pH值有关。

洁厕液溶液对蝌蚪体长的影响随着浓度的增加而受到抑制，随着时间的延长和洁厕液浓度的增加，蝌蚪受到的抑制作用就越明显，这表明洁厕液在蝌蚪体内有一定的积蓄作用。结合前人的研究及本实验的结果[31]，认为蝌蚪体重体长抑制及发育迟缓的原因可能为：一是洁厕液导致体内各种系统的损伤，修复体内损伤需要消耗大量的能量，抑制了蝌蚪的生长；二是酸性环境干扰内分泌(例如甲状腺激素、促乳激素)的活动影响蝌蚪的生长发育，延迟发育[32]；三是洁厕液中所含有的表面活性剂导致蝌蚪活动异常，不能获取足够的能量维持蝌蚪的正常生长发育；四是洁厕液改变了水体pH环境从而影响了酶活性，导致蝌蚪生长发育迟缓[33]。

综上所述，生活污水对两栖类幼体的影响不仅体现在短期的急性致死方面，低剂量的洁厕液仍会对其生长发育造成潜在、隐蔽的影响。本实验从宏观指标上研究了洁厕液对蝌蚪的影响，未深入探讨其影响的作用机制，也不清楚洁厕液组分中哪些成分是影响生长发育的主要因素，后续可在细胞和分子水平进一步研究相关问题。

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[责任编辑：李 莉]

Effects of toilet cleaner on acute toxicologic and growth development in tadpole ofBufogargarizans

XIONG Bin,WANG Yang-ke,WEI Yang

(School of Bioscience and Engineering， Shaanxi Sci-Tech University, Hanzhong 723000, China)

According to the method of acute toxicologic experimentation, tadpoles (Bufogargarizans) were exposed to different concentrations of toilet cleaner, and LC50of toilet cleaner to tadpole(Bufogargarizans) was calculated by simplified probability unit method. And 5 groups for subacute toxicity test (blank control, 7, 14, 28, 56 μL/L) were setted to investigate toilet cleaner impact on growth and development of tadpole (Bufogargarizans).The result of subacute toxicity test were differencet by groups.The times(24, 48, 72, 96 h) of LC50were 107.71, 74.63, 73.74, 70.99 μL/L. The development period of groups(blank control, 7, 14 μL/L) were 27th, and groups(28, 56 μL/L) were 26th at 10th day; blank control were 37th, 7 μL/L were 36th, groups(14, 28 μL/L) were 34th, 56 μL/L were 32th on the 20th day. that 20th day. The concentration of Toilet Cleaner and treat time possessed significant effect on weight and length of body on tadpole by repeated measures data of ANOVA (P<0.01). Obviously, toilet cleaner is of high toxicity and inhibits the growth and development to tadpole(Bufogargarizans).

toilet cleaner;toxicological experiment;LC50;growth development;amphibian

1673-2944(2016)04-0060-05

2015-10-29

2016-04-03

熊斌(1988—)，男，陕西省安康市人，陕西理工大学硕士研究生，主要研究方向为动物生理生态；[通信作者]王杨科(1961—)，男，陕西省澄城县人，陕西理工大学教授，硕士，主要研究方向为生理学、药理学。

X171.5; Q959.5+3

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