环境激素壬基酚对杂交鲟血液指标和糖原含量的影响

杨 琦，董然然，冉 严，张 尧，白天泉

( 贵州大学 动物科学学院，贵州 贵阳 550025 )

壬基酚广泛用于洗涤剂、除草剂、杀虫剂、增塑剂、乳化剂、润湿剂、涂料助剂、化妆品、纺织助剂和石油制品中，是一种典型的环境激素，具有毒性、生物累积性、雌激素活性和持久性。在水、大气、土壤以及食品中均有壬基酚分布的报道，尤其是在水中的报道最多，欧洲、美洲、亚洲和非洲的多条河流中均检测到了壬基酚[1-4]。

目前，壬基酚对硬骨鱼类影响的研究主要集中在生殖毒性和生物累积方面[5-14]，而其对鱼类生态毒性方面的研究较少。笔者以生长速度快、抗病力强、肉质鲜美、营养价值丰富的杂交鲟(Acipenserschrenckii♀×A.baerii♂)为研究对象[15]，在不同含量壬基酚溶液中浸浴后，检测杂交鲟血液生理生化指标、肝脏指数、肝糖原和肌糖原含量的变化，以期丰富环境激素对鱼类生态毒理方面的研究，引起公众对环境激素的广泛关注，为保护野生鲟鱼提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用杂交鲟购自遵义绥阳县芙蓉江鲟鱼繁养有限公司，体质量为(59.16±4.18) g。实验室暂养7 d。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

将壬基酚溶于95%乙醇中，配成2 mg/mL的母液，浸浴处理时，分别向含100 L水鱼缸中加入1、2、4 mL 壬基酚母液，使水中壬基酚的终质量浓度分别为25、50、100 μg/L。

试验包括1个对照组和25、50、100 μg/L 3个处理组，每个处理组设3个重复。自暂养7 d的杂交鲟中，选取80尾健康个体随机分至各组，每组8尾，浸浴28 d。浸浴期间,每日9:00和17:00饱食投喂，水温为18～20 ℃，溶解氧6～8 mg/L，pH 约7.5。浸浴结束后，称量每尾鱼的体质量和肝脏质量，抽取杂交鲟尾静脉血检测血液生理生化指标，取肝脏和背部肌肉检测糖原的含量。

1.2.2 指标测定

血液生理指标的测定：用2 mL注射器抽取杂交鲟血液，一份直接保存至1.5 mL离心管中，用于制备血清；另一份保存至含有肝素的1.5 mL离心管中，4 ℃保存备用，用于计算红细胞数目和血红蛋白的含量。红细胞计数采用血球计数板(25×16格)在显微镜下计数。血红蛋白的含量采用碱化比色法测定。

血液生化指标的测定：血糖浓度、谷丙转氨酶和谷草转氨酶的活性采用北京索莱宝生物科技有限公司试剂盒测定，操作流程按试剂盒说明书进行。

糖原含量的测定：肝糖原含量的测定采用蒽酮比色法，肌糖原的含量采用南京建成生物工程研究所的肌糖原测定试剂盒。以上所有指标的测定均设置3个以上重复。

1.3 数据的计算及处理

红细胞血红蛋白含量和肝脏指数按下式计算：

Hm=ρB/n

n1=m1/m×100%

式中，Hm为每个红细胞血红蛋白含量(pg/个)，ρB为血红蛋白含量(g/L)，n为红细胞数目(1012个/L)；n1为肝脏指数，m1为肝脏质量(g)，m为体质量(g)。

试验数据用平均值±标准差表示，用Excel 2013和IBM SPSS 21统计软件进行整理和分析；各组数据之间的多重比较采用单因素方差分析中的LSD和Ducan法，多重比较的显著性水平为0.05。

2 结 果

2.1 不同质量浓度壬基酚对杂交鲟血液生理指标的影响

试验结果显示，对照组和处理组杂交鲟的红细胞数目无显著差异(表2)(P>0.05)。壬基酚质量浓度为100 μg/L时，血红蛋白的质量浓度最高，为(80.98±2.56) g/L，显著高于其他组(P<0.05)，其他各组间血红蛋白的质量浓度差异不显著(P>0.05)(表1)。

壬基酚质量浓度为0、25、50 μg/L和100 μg/L时，平均每个红细胞中血红蛋白含量分别为(183.31±13.47)、(194.28±8.76)、(174.46±6.67) pg/个和(237.02±6.44) pg/个，壬基酚质量浓度为100 μg/L时，平均每个红细胞中血红蛋白含量显著高于其他组(P<0.05)(表1)。其他各组间差异不显著(P>0.05)。

表1 壬基酚对杂交鲟血液生理指标的影响

注：同一列标不同字母的平均值间差异显著(P<0.05)，下同.

2.2 不同质量浓度壬基酚对杂交鲟血清生化指标的影响

杂交鲟血清中葡萄糖的浓度随着壬基酚质量浓度的升高而增加(表2)。壬基酚质量浓度为50、100 μg/L时，血糖浓度达到(4.18±0.17)、(4.73±0.44) mmol/L，显著高于0和25 μg/L组(P<0.05)。但是，50 μg/L和100 μg/L组间以及0和25 μg/L组间血糖浓度差异不显著(P>0.05)。

壬基酚质量浓度为50 μg/L时，血清中谷丙转氨酶的活性为(25.24±1.02) U/L，显著高于对照组(9.96±0.48) U/L(P<0.05)，且随着壬基酚质量浓度的增加(100 μg/L)，谷丙转氨酶的活性也进一步增强(37.14±2.53) U/L(P<0.05)(表3)。

对照组和处理组杂交鲟血清中谷草转氨酶的活性差异不显著(P>0.05)。壬基酚质量浓度为0、25、50 μg/L和100 μg/L时，谷草转氨酶的活性分别为(101.03±3.35)、(99.46±1.94)、(102.80±2.96) U/L和(104.04±2.34) U/L(表2)。

表2 壬基酚对杂交鲟血液生化指标的影响

2.3 不同质量浓度壬基酚对杂交鲟肝脏指数的影响

壬基酚质量浓度为0、25、50 μg/L和100 μg/L时，杂交鲟肝脏指数分别为(2.01±0.11)%、(2.19±0.14)%、(3.24±0.09)%和(3.37±0.13)%。壬基酚质量浓度为50 μg/L和100 μg/L时，杂交鲟肝脏指数显著高于0和25 μg/L组(P<0.05)，而50 μg/L和100 μg/L组间以及0和25 μg/L组间肝脏指数无显著性差异(P>0.05)(表4)。

2.4 不同质量浓度壬基酚对杂交鲟肝糖原含量的影响

壬基酚质量浓度为0、25、50 μg/L和100 μg/L时，杂交鲟肝糖原含量分别为(22.74±1.99)、(18.82±1.38)、(13.81±1.41) mg/g和(15.65±1.67) mg/g。随着壬基酚质量浓度的增加，肝糖原的含量逐步减少。壬基酚质量浓度为25 μg/L时，肝糖原的含量显著低于对照组(P<0.05)，质量浓度为50 μg/L和100 μg/L时，肝糖原含量显著低于壬基酚质量浓度为25 μg/L时(P<0.05)，但是这两组间无显著差异(P>0.05)(表3)。

壬基酚质量浓度为0、25、50 μg/L和100 μg/L时，杂交鲟肌糖原含量分别为(2.09±0.07)、(2.11±0.11)、(2.05±0.09) mg/g和(1.88±0.03) mg/g，质量浓度为100 μg/L时，肌糖原含量最低，显著低于其他各组(P<0.05)，其他各组间肌糖原含量无显著差异(P>0.05)(表3)。

表3 壬基酚对杂交鲟糖原及肝脏指数的影响

3 讨 论

3.1 壬基酚对杂交鲟血红蛋白含量的影响

血液生理指标可以反映鱼类的健康状况和对周围环境的适应性，是重要的毒理学指标[16-17]。红细胞数目较多和血红蛋白含量较高时，鱼类红细胞的携氧能力、机体生命力和运动能力也相对较强[18]。养殖密度较高时，可以提高鱼类血红蛋白含量和红细胞数目[19]；水体中溶解氧含量较低时，血红蛋白含量和红细胞数目减少[20]；氨氮含量较高时，鱼体内血红蛋白的含量和红细胞数目降低[21]。嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)感染后，可以降低鱼体内血红蛋白的含量[22]。环境激素苯并芘(a)和芘能够提高鱼类血红蛋白的含量，但对红细胞数目的影响不显著[23]。本研究中，100 μg/L试验组显著提高了杂交鲟血红蛋白的含量，可能跟加速壬基酚代谢有关，但3个处理组均未显著影响红细胞的数目。

3.2 壬基酚对杂交鲟谷丙转氨酶活性的影响

谷丙转氨酶和谷草转氨酶是生物体内活力最强的转氨酶，正常个体中，这两种酶的活性较低，一旦组织受到损伤或发生病变，酶活性才会增强[24]。研究显示，敌敌畏和氟氯氰菊酯可以诱导草鱼(Ctenopharyngodonidella)谷丙转氨酶和谷草转氨酶的表达[25]。对中华倒刺鲃(Spinibarbussinensis)和川鲽(Platichthysflesus)的研究表明，血清中转氨酶的活性随着多环芳烃含量的增加而增强[26-27]。本研究中，随着壬基酚质量浓度的增加，谷丙转氨酶的活性增强；各组间谷草转氨酶的活性无显著差异。虽然只有谷丙转氨酶的活性增强，但也表明杂交鲟的肝脏组织已受到壬基酚的损伤。

3.3 壬基酚对杂交鲟肝脏指数的影响

鱼类肝脏指数常用作检测水体污染的指标，肝脏指数升高，表明肝脏遇到有毒有害物质，正在解毒。研究表明，环境激素可增加青鳉(Oryziaslatipes)[28]、中华倒刺鲃[27]的肝脏指数。本试验中，50、100 μg/L处理组杂交鲟肝脏指数均升高，表明壬基酚可能已在杂交鲟体内累积，肝脏已开始解毒。

3.4 壬基酚对杂交鲟能量代谢的影响

葡萄糖提供了机体内代谢所需的大部分能量，是维持生命活动所必需的物质。用壬基酚、可的松、石油馏出物和萘分别处理海鲈(Dicentrarchuslabrax)、尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)、欧洲鳗鲡(Anguillaanguilla)和虹鳟(Oncorhynchusmykiss)后，这4种鱼体内的血糖均显著性升高[29-32]。还有研究显示，环境有机污染物能增加斑马鱼(Daniorerio)血糖的浓度[33]。环境胁迫也会引起许氏平鲉(Sebastesschlegeli)和花鲈(Lateolabraxjaponicus)血糖浓度的升高[34]。本研究中，杂交鲟血糖浓度随着壬基酚质量浓度的增加而呈现升高的趋势。血糖升高可能是肝糖原和肌糖原分解产生的葡萄糖进入到血液中，方便调动能量解毒。血糖浓度的升高主要来源于肝糖原的能量动员，肝糖原不足时，才会动员肌糖原。

虹鳟、胡子鲇(Clariasbatrachus)暴露于壬基酚和工业污水中，肝糖原含量显著下降[35-36]。Tintos等[37]也指出，环境激素可以加速鱼体内糖原的分解，引起体内糖原含量下降。本研究中，25 μg/L壬基酚引起肝糖原含量的降低；100 μg/L壬基酚才可引起肌糖原含量的降低。糖原含量降低的原因可能是肝脏解毒需要能量；血液中葡萄糖浓度的升高来源于糖原的分解。

4 结 论

本研究中，不同质量浓度壬基酚浸浴可以显著提高杂交鲟血红蛋白含量和血糖浓度、谷丙转氨酶的活性和肝脏指数，降低肝糖原和肌糖原的含量。表明壬基酚进入鱼体后，杂交鲟的肝脏已受到损伤，启动了自身解毒系统。