甲醛对合浦绒螯蟹的急性毒性研究

王鹏良，李伟峰，符 聪，王 培，雷 娟，方怀义，张艳秋，廖永岩

( 广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室，钦州学院 海洋学院，广西 钦州 535011 )

甲醛对合浦绒螯蟹的急性毒性研究

王鹏良，李伟峰，符 聪，王 培，雷 娟，方怀义，张艳秋，廖永岩

( 广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室，钦州学院 海洋学院，广西 钦州 535011 )

在水温24～30 ℃、溶解氧5 mg/L及pH 8.5～8.8条件下，采用急性毒性试验方法，研究不同含量甲醛对质量约16 g的合浦绒螯蟹的急性毒性。结果表明，48 h以内，甲醛质量浓度低于500 mg/L对合浦绒螯蟹的存活率和存活时间无显著影响(P>0.05)，96 h以内，甲醛质量浓底低于250 mg/L对合浦绒螯蟹的存活率和存活时间无显著影响(P>0.05)；甲醛对合浦绒螯蟹的12、24、36、48、60、72、84、96 h半致死质量浓度分别为1991.788、1644.522、1273.757、1724.642、1177.963、1147.138、963.129、873.590 mg/L，安全质量浓度为87.359 mg/L。

合浦绒螯蟹；甲醛；存活率；存活时间；摄食量

合浦绒螯蟹(Eriocheirhepuensis)属节肢动物门、甲壳纲、十足目、方蟹科、绒鳌蟹属，俗称石蟹、螃蟹[1-4]，是广西南部大型淡水食用蟹种[5]。合浦绒螯蟹营养丰富，滋味鲜美，深受广大消费者和养殖户的喜爱，具有广阔的市场前景[6]。近年来，捕捞的野生合浦绒螯蟹不能满足市场的需求，资源急剧下降，人工养殖迫在眉睫[7]。目前对合浦绒螯蟹的研究较少，仅有少量的资源调查[8-9]、繁殖生物学[10]、生长和生态特性[7,11]、生物学特性[12]等的研究。这可能是合浦绒螯蟹养殖成功率较低尚未大规模养殖的主要原因[13]。甲醛通过烷基化反应，使蛋白质变性，导致目标酶和核酸等的功能发生改变而消毒杀菌，常作为水产养殖杀菌和杀寄生虫的药物而广泛使用[14]。福尔马林为甲醛溶液，具有强大的杀细菌作用，但也存在一定副作用[15]。因此，研究甲醛对合浦绒螯蟹的急性毒性，摸索适宜的用量对合浦绒螯蟹的人工养殖具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用蟹购自钦州东风市场后，置于曝气48 h的自来水暂养3 d。然后挑选健康、附肢齐全、活力强、体质量约16 g的个体开展甲醛的急性毒性试验。

养殖容器为规格46 cm×30 cm×29 cm、容量50 L的塑料箱，加水至水深10 cm。养殖用水为曝气48 h的自来水。水温为24～30 ℃，pH为8.5～8.8，溶解氧5 mg/L。

试验用饵料为新鲜鱿鱼肉，购自钦州东风市场。甲醛(分析纯)，分子质量为30.03，质量分数为37%。试验用的天平为日本岛津电子天平(TXB622L)。

1.2 方法

1.2.1 甲醛毒性试验

根据预试验，本试验甲醛设置0(对照)、250、500、750、1000、1250、1500、1750 mg/L，共8个梯度，各个质量浓度由分析纯甲醛和曝气自来水配制而成。每个梯度设置3个平行，每个平行放置10只蟹，共计240只蟹。

将即时配置好的甲醛投入各质量浓度梯度中。21:00投喂，每个质量浓度梯度投喂20 g。8:00取出残饵，记录残饵量，换等量的曝气自来水一次，每次换水时现配药液以保证药物质量浓度不变。试验持续4 d，试验期间连续充气，每12 h观察一次，记录试验蟹的活动和存活率、存活时间和摄饵量等情况。

本试验中，设置相应的饵料溶解试验，检测不同甲醛质量浓度下饵料溶解值，修正摄饵结果。

1.2.2 统计分析

采用SPSS 17.0进行方差分析，用新复极差检验法进行组间多重比较；P<0.05为差异显著；用Probit法求出48、60、72、84 h和96 h的半致死质量浓度(LC50)。

安全质量浓度/mg·L-1=96 h LC50×0.1

存活率/%=n1/n×100%

存活时间/h=(t×n1+t1×n2) /10

相对摄饵量/%=m1/m×100%

式中，t为不同时间段(即12、24、36、48、60、72、84、96 h)；n为各容器中幼蟹总数目；n1为各容器中幼蟹存活数目；n2为各容器幼蟹死亡数目；t1为死亡幼蟹的存活时间(h)；m1为修正后的日摄饵量(g)；m为蟹体质量(g)。

2 结果与分析

2.1 甲醛对合浦绒螯蟹存活的影响

12 h和24 h时，甲醛质量浓度低于1750 mg/L时，合浦绒螯蟹存活率(100%)差异不显著(P>0.05)。36 h时，除1500 mg/L处理组与对照组差异显著外，其余处理组与对照组差异均不显著(P>0.05)。48 h时，甲醛质量浓度高于1250 mg/L处理组蟹的存活率与对照组差异显著(P<0.05)；甲醛质量浓度低于250 mg/L的处理组与对照组差异不显著(P>0.05)。60 h时，甲醛质量浓度高于1250 mg/L的处理组蟹的存活率与对照组差异显著(P<0.05)，甲醛质量浓度低于1000 mg/L与对照组差异不显著(P>0.05)。72 h时，甲醛质量浓度高于1250 mg/L时，蟹的存活率与对照组差异显著(P<0.05)；甲醛质量浓度低于1000 mg/L时与对照组差异不显著(P>0.05)。至84 h，甲醛质量浓度高于1000 mg/L与对照组差异显著(P<0.05)；甲醛质量浓度750 mg/L与对照组差异不显著(P>0.05)。96 h时，甲醛质量浓度高于750 mg/L与对照组差异显著(P<0.05)，甲醛质量浓度500 mg/L处理组蟹的存活率与对照组差异不显著(P>0.05)。甲醛质量浓度为1500 mg/L和1750 mg/L时，96 h时蟹全部死亡。这些结果表明，甲醛暴露4 d以内时，甲醛质量浓度低于250 mg/L时对合浦绒螯蟹存活影响不明显。

2.2 甲醛对合浦绒螯蟹影响的Probit分析

用Probit模型回归分析了甲醛含量与存活率的关系，笔者得到不同时间下的毒力回归方程(表1)和不同时间的半致死质量浓度(图2)。

图1 甲醛对合浦绒螯蟹存活率的影响在一条折线中，字母相同，表示差异不显著；字母不同，表示差异显著.

时间/h不同时间段的毒力回归方程半致死质量浓度/mg·L-112y=10.47-0.05x1991.78824y=5.997-0.04x1644.52236y=6.477-0.05x1273.75748y=2.748-0.02x1724.64260y=3.273-0.03x1177.96372y=3.558-0.03x1147.13884y=4.259-0.04x963.12996y=3.113-0.04x873.590

图2 甲醛对合浦绒螯蟹的半致死质量浓度

由表1和图2可见，随着时间的推移，甲醛对合浦绒螯蟹的半致死质量浓度值逐渐降低，48 h后，半致死质量浓度降至1724.64 mg/L以下时，逐渐趋于稳定。96 h，半致死质量浓度为873.59 mg/L。当甲醛质量浓度超过873.59 mg/L时，将对合浦绒螯蟹幼蟹的存活率产生影响。所以，甲醛对合浦绒螯蟹幼蟹的安全质量浓度为87.359 mg/L。

2.3 甲醛对合浦绒螯蟹存活时间的影响

甲醛质量浓度750 mg/L以下的处理组，96 h的急性毒性试验期间，与对照组差异不显著(P>0.05)，但甲醛含量超过750 mg/L的处理组，存活时间低于90.87 h，与对照组差异显著(P<0.05)(图3)。

图3 甲醛对合浦绒螯蟹存活时间的影响

2.4 甲醛对合浦绒螯蟹摄食量的影响

24 h，甲醛骤变对合浦绒螯蟹的摄食量影响显著；甲醛质量浓度低于500 mg/L时，组间差异不显著(P>0.05)，但甲醛质量浓度高于500 mg/L时，组间差异显著。骤变48 h和72 h时，甲醛显著影响合浦绒螯蟹的摄饵量，甲醛质量浓度低于500 mg/L时，组间差异不显著(P>0.05)。骤变96 h时，甲醛质量浓度≥250 mg/L时，与对照组间差异显著(P<0.05)。4 d的急性毒性试验中，甲醛各处理组蟹的摄食量整体呈下降趋势。但随着蟹对甲醛的适应，低质量浓度组摄食量逐渐回升，甲醛质量浓度1500 mg/L处理组摄食量明显回升(P<0.05)(图4)。

图4 甲醛对合浦绒螯蟹幼蟹摄食量的影响

3 讨 论

甲醛溶液是水产养殖中广泛使用的消毒剂和杀虫剂，消毒效果好，但有一定的副作用。本研究表明，48 h和96 h时甲醛溶液对体质量约16 g的合浦绒螯蟹的半致死质量浓度分别为1724.642 mg/L和873.59 mg/L，此结果高于对中华虎头蟹(Orithyiasinica)[16]和中华绒螯蟹(E.sinensis)[17]的半致死质量浓度。其原因可能有二，一是合浦绒螯蟹对甲醛溶液的耐受性较好，另一方面可能是蟹的发育阶段不同对甲醛溶液的耐受性有差异。甲醛溶液对中华虎头蟹Ⅰ～Ⅲ期溞状幼体48 h的半致死质量浓度分别为97.323、163.024、122.599 mg/L和168.388 mg/L[16]；甲醛溶液对中华绒螯蟹Ⅰ～Ⅳ期溞状幼体48 h的半致死质量浓度值分别为33.36、54.26、93.82 mg/L和98.41 mg/L[17]。总之，随着发育阶段的推进，蟹对甲醛溶液的耐受性逐渐增强。本研究用的是幼蟹，发育阶段高于中华虎头蟹、中华绒螯蟹[7]及三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)[18]，因此其耐受性也较强。

本研究中，甲醛质量浓度含量低于250 mg/L的处理组96 h内影响合浦绒螯蟹的生存率不显著，然而在此质量浓度下，72 h之前合浦绒螯蟹摄食量差异不显著(P>0.05)，250 mg/L质量浓度组在72 h以后显著影响幼蟹摄食量(P<0.05)，至96 h时摄食量仅为1.6%。这说明250 mg/L甲醛溶液72 h内对合浦绒螯蟹的摄饵量影响不大；至72 h时，摄食量有明显的回升，说明合浦绒螯蟹在一定程度上产生了适应性。96 h时摄食量明显降低，合浦绒螯蟹难以适应，甚至死亡。所以250 mg/L的甲醛溶液对合浦绒螯蟹不安全，真正安全的甲醛质量浓度为87.36 mg/L。此研究结果为开展合浦绒螯蟹幼蟹的大规模人工、安全、健康养殖提供了依据。

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AcuteToxicityofFormaldehydetoMittenHandCrabEriocheirhepuensis

WANG Pengliang, LI Weifeng, FU Cong, WANG Pei, LEI Juan, FANG Huaiyi, ZHANG Yanqiu, LIAO Yongyan

( Guangxi Key Lab of Beibu Gulf Marine Biodiversity Conservation, Ocean College, Qinzhou University, Qinzhou 535011, China )

An acute toxicity test of formaldehyde at various concentrations to Chinese mitten handed crabEriocheirhepuensiswith body weight of about 16 g was carried out at water temperature of 24-30 ℃, disolved oxygen of 5 mg/L and pH of 8.5—8.8 by an acute toxicity method. The results showed that there was no significant effect of formaldehyde at concentration of below 500 mg/L on the survival rate within 48 h (P>0.05). No significant effect on the survival rate and survival period was observed within 96 h at formaldehyde at concentration of below 250 mg/L (P>0.05). The LC50values of formaldehyde was found to be 1991.788 mg/L in 12 h, 1644.522 mg/L in 24 h, 1273.757 mg/L in 36 h, 1724.642 mg/L in 48 h, 1177.963 mg/L in 60 h, 1147.138 mg/L in 72 h, 963.129 mg/L in 84 h, and 873.580 mg/L in 96 h, with safe concentration of 87.359 mg/L. The findings will provide a theoretical basis and practical reference for the water treatment, disease prevention and control and improvement of survival rate of Chinese mitten handed crab during breeding.

Eriocheirhepuensis; formaldehyde; survival rate; survival period; food intake

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.06.021

S968.25

A

1003-1111(2017)06-0810-04

2016-08-15；

2017-01-22.

国家自然科学基金资助项目(41466003) ;广西高等学校高水平创新团队及卓越学者计划项目(GJR20144913);广西自然科学基金重点资助项目(GXNSF162222); 广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室项目(2016ZB02) ; 广西海洋局科技兴海项目(GXZC2015-G3-3692-GXJX); 钦州市科技攻关项目(2015270601).

王鹏良(1978-),男，高级工程师，博士；研究方向：水产动物遗传育种. E-mail:pengliang_wang@163.com. 通讯作者：廖永岩(1965-),男，教授；研究方向：蟹及鲎生物、生态学. E-mail:rock6783@126.com.