4种药物对贪食迈阿密虫种群生长的影响
2021-10-13王红宇吕湘琳石雪齐红莉
王红宇,吕湘琳,石雪,齐红莉
4种药物对贪食迈阿密虫种群生长的影响
王红宇,吕湘琳,石雪,齐红莉通信作者
(天津农学院 水产学院 天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300392)
为探究致病性原生动物纤毛虫贪食迈阿密虫()在4种药物不同浓度影响下的种群生长情况,以贪食迈阿密虫为试验材料,在25 ℃恒温、光照强度1 000 lx的培养条件下,测定在4种药物不同浓度下(氯化钠:0、200、400、600、800、1 000 mg/L;氯化汞:0、0.002、0.004、0.006、0.008、0.010 mg/L;敌百虫:0、100、200、300、400、500 mg/L;硫酸铜:0、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030 mg/L)种群密度的变化。结果显示,4种药物对贪食迈阿密虫的种群生长均起到抑制作用,且观察到贪食迈阿密虫对硫酸铜与氯化汞的敏感性相对较高,氯化钠浓度为800 mg/L,敌百虫浓度为500 mg/L,硫酸铜浓度为0.030 mg/L,氯化汞浓度为0.010 mg/L时对贪食迈阿密虫种群生长抑制作用最为明显。
贪食迈阿密虫;氯化钠;氯化汞;敌百虫;硫酸铜;种群增长
近年来随着休闲渔业兴起,观赏鱼类养殖业蓬勃发展,已经在渔业养殖中占据了十分重要的地位。目前,工厂化养殖和规模化网箱养殖方式已逐渐成为我国海洋鱼类养殖的主要模式[1-4],由于封闭的养殖水体通常存在“营养过富”的问 题[5],导致原生动物纤毛虫中某些嗜污类群过量繁殖,诱发海水养殖动物病害及死亡,造成严重的经济损失[6]。此外,抗生素的滥用也加剧水产养殖水体恶化[7]。在海水观赏养殖鱼类中,盾纤类纤毛虫病带来的危害越来越严重。因此,对这类纤毛虫的防治是解决海水观赏鱼类养殖中病害问题的首要任务之一。
贪食迈阿密虫()隶属于寡膜纲(Oligohymenophorade),盾纤目(Scuticoci- liatida),嗜污亚目(Philasterin),嗜污科(Philasteridae),迈阿密虫属(),可在鱼体内外栖生或行兼性寄生,最早由Thompson及Moewus发现并鉴定[8]。国内外已有的报道表明[9-10],贪食迈阿密虫能寄生于多种海水养殖鱼类,严重危害鱼体健康,并导致死亡。因此,针对贪食迈阿密虫感染的防治方法研究在海水养殖中具有重要意义。
目前,在水生动物寄生虫的防治中,化学药物治疗仍是最有效的方法[11]。近年来,氯化钠、硫酸铜、氯化汞、敌百虫对水生生物毒性的报道较多。然而,硫酸铜、氯化汞和敌百虫3种药物对贪食迈阿密虫的毒性研究尚未见相关报道。氯化钠通过调节渗透压从而达到杀虫的目的;敌百虫具有触杀和胃毒作用、渗透活性,作为一种广谱性药物,使动物神经中毒直至死亡[12];硫酸铜溶液能杀死球状菌类的病原体[13],重金属离子能使蛋白质失去活性;氯化汞可以致使蛋白质变质,其毒性机理表现为Hg2+与体内许多重要酶的活性中心巯基结合从而抑制巯基的酶的生理机能,从而影响细胞的代谢功能[14]。本试验以贪食迈阿密虫为研究对象,比较4种药物(氯化钠、硫酸铜、敌百虫、氯化汞)的杀(抗)虫效果,旨在找到能有效防治贪食迈阿密虫感染的抗虫药物及最适药物浓度,为进一步筛选适合观赏鱼养殖中应用的抗虫药物提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
试验仪器选择OLYMPUS IX71倒置显微镜;试验试剂为95%氯化钠;90%敌百虫;98%硫酸铜;99%氯化汞。
1.2 试验材料
贪食迈阿密虫由中国海洋大学原生动物学实验室种库惠赠,试验前对贪食迈阿密虫进行种群活化培养。取适量的虫体接种于米粒培养液中扩大培养,至种群密度大于2 500 ind/mL。贪食迈阿密虫在25 ℃恒温、光照强度为1 000 lx的条件下培养。
1.3 试验方法
根据预实验结果,试验以灭菌的海水为稀释液,设置0、200、400、600、800、1 000 mg/L的氯化钠溶液;0、0.002、0.004、0.006、0.008、0.010 mg/L的氯化汞溶液;0、100、200、300、400、500 mg/L敌百虫溶液;0、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030 mg/L的硫酸铜溶液。每一浓度组设3个平行。显微操作毛细玻璃管挑取10只贪食迈阿密虫于一次性六孔培养板中,试验周期为7 d。每隔12 h在倒置显微镜下进行计数,每个孔重复计数3次,计数过程要求2次计数误差不能超过15%[15]。
1.4 数据分析
数据取平均值,Sigmaplot 13.0软件绘图,SPSS 16.0软件统计分析。
2 结果
2.1 氯化钠对贪食迈阿密虫种群生长的影响
不同浓度氯化钠影响下贪食迈阿密虫在培养液中的种群生长见图1。由图1可知,在氯化钠浓度为0 mg/L时,种群在经过96 h的指数生长期后达到种群密度的最大值(2.7×103ind/L)。贪食迈阿密虫在氯化钠浓度为200 mg/L作用下,24 h进入指数生长期,指数生长期历时72 h;96 h达到种群密度的最大值3.3×103ind/L;120 h后,随着药物作用时间延长,其种群密度降低。在氯化钠为400、600 mg/L浓度下,种群指数生长期历时同为96 h,均在120 h达到种群密度的最大值,其平均密度分别为2.9×103ind/L、2.8×103ind/L;144 h后,随着作用的时间延长,其种群密度降低。在氯化钠为800、1 000 mg/L浓度下,贪食迈阿密虫的种群密度随作用时间延长而降低,168 h内,种群密度均为0 ind/L。
2.2 敌百虫对贪食迈阿密虫种群生长的影响
不同敌百虫培养液浓度下,贪食迈阿密虫的种群生长如图2所示,由图2可知,药物浓度为0 mg/L时,种群在24 h进入指数生长期,指数生长期持续72 h达到种群密度最大(6×103ind/L);在120 h,随着药物作用时间延长,种群进入衰退期。在100、200 mg/L浓度下,均在24 h达到指数生长期,指数生长期同为24 h;72 h后,种群密度随着药物作用时间延长而下降。在300 mg/L浓度下,0~120 h时间段内,种群生长一直处于停滞期,144 h后种群密度开始降低。在敌百虫为400、500 mg/L浓度下,0~24 h时间段内,种群密度略微下降,随后种群生长均长期处于停滞期,其平均密度分别为1.6×103ind/L、0.8×103ind/L。
2.3 硫酸铜对贪食迈阿密虫种群生长的影响
在硫酸铜培养液中,贪食迈阿密虫的种群密度随药物作用时间延长而下降,如图3所示。在24 h内,药物浓度为0 mg/L时,显微观察可见虫体运动活泼;在0.010、0.015、0.020 mg/L浓度下,虫体游动迟缓,少数个体爬行;在0.025、0.030 mg/L浓度下,多数个体附底,棘毛摆动迅速,少数个体棘毛摆动迟缓或偶有摆动。
2.4 氯化汞对贪食迈阿密虫种群生长的影响
在氯化汞培养液中,贪食迈阿密虫种群密度呈明显下降趋势(图4)。在24 h之内,对照组0 mg/L浓度下,显微观察可发现虫体正常游动;试验组0.002、0.004、0.006 mg/L浓度下,多数虫体运动迟缓,附底且棘毛迅速摆动;在0.008、0.010 mg/L浓度下,虫体全部附底,少数个体爬行。随着药物作用时间延长,贪食迈阿密虫在0.010 mg/L浓度下全部裂解死亡,而在其余试验组中,虫体在168 h内全部死亡。
3 讨论
3.1 贪食迈阿密虫的种群生长特征
贪食迈阿密虫属于海洋盾纤类纤毛虫,营兼性寄生或自由生活在各类水环境中,尤其在富营养化的水体中可大量出现,是水产养殖动物各类寄生虫病害中最为严重的病害之一[16]。
在离体单克隆培养条件下,贪食迈阿密虫种群经过12 h的停滞期后开始进入指数生长期,持续72 h后达到种群最大密度,之后进入衰退期。有相关研究表明,25 ℃恒温条件下,贪食迈阿密虫在米粒培养液中,在接种后的72 h达到种群密度的最大值[17],这与本研究结果基本一致;其他研究表明,拉式游仆虫()种群经过36 h的停滞期之后开始指数增长,指数生长期持续108 h,达到种群最大密度;缩原克鲁虫()种群经过48 h的停滞期后进入增长期,持续增长168 h达到种群密度的最大值,随后进入稳定期[18];中华游仆虫()种群经过60 h的停滞期开始指数增长,指数增长期长达144 h,达到种群最大密度,经过短暂的稳定后进入衰退期;在28℃恒温条件下,海洋拟阿脑虫()的种群在经过36 h的停滞期后进入指数增长期,在指数增长期持续48 h达到种群最大密度,经过36 h的衰退期进入稳定期[19]。这与本试验结果贪食迈阿密虫种群增长的趋势基本一致。本试验发现,在25℃恒温培养条件下,贪食迈阿密虫进入指数生长期的时间较短暂,且稳定期不长即进入衰退期,这与沈琳琳等[20]针对不同条件对水滴伪康纤虫种群生长研究及曾红等[21]针对不同营养条件对海洋尾丝虫种群生长影响的研究结果基本一致。
3.2 不同药物对贪食迈阿密虫种群生长的影响
观赏鱼养殖中致病性纤毛虫的生态毒理学研究,对筛选有效的防治纤毛虫病的药物具有重要意义。本研究发现,在4种药物不同浓度下,贪食迈阿密虫的种群生长存在一定的差异,在氯化钠培养液中,低浓度下,氯化钠培养液对种群生长具有一定的促进作用,与对照组相比种群密度达到峰值的时间较短,高浓度下则对种群生长起到了明显的抑制作用。在敌百虫培养液中,高浓度组中,种群生长长期处于停滞期,这说明随着药物作用时间延长,高浓度敌百虫培养液对种群生长起到了明显的抑制作用,这与张辰笈等[22]的四环素及盐酸四环素对尾草履虫()的毒性效应研究的结果基本一致。本研究发现,在氯泵汞培养液为0.01 mg/L浓度下,贪食迈阿密虫在12 h内裂解死亡,王孟华[23]研究发现,福尔马林浓度为600 mg/L时,盾纤毛类纤毛虫在60 min内,虫体全部死亡且裂解。
4 结论
本研究表明,高浓度氯化钠与敌百虫培养液对贪食迈阿密虫的种群生长具有抑制作用。贪食迈阿密虫的种群在硫酸铜与氯化汞培养液中呈明显下降的趋势。但在实际应用中,在达到有效杀虫效果的同时,可能对海水养殖动物造成一定的伤害。目前,国内外在观赏鱼养殖中滥用药物的现象十分严重,这导致病原微生物产生抗药性及破坏水体中有益的生物类群,因此,研制出高效、无毒、无污染的药物仍是观赏鱼养殖业中亟待解决的问题。
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Effect of four drugs on Population Growth of
Wang Hongyu, Lü Xianglin, Shi Xue, Qi HongliCorrespondingAuthor
(Tianjin Key Laboratory of Aqua-Ecology and Aquaculture, College of Fisheries, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China)
is a common marine pathogentic ciliate which can multiply quickly in eutrophic waters, causing fish disease and great loss to fishery resources and aquaculture.There are no drugs to prevent fish from being infected until now.In recent years, Sodium chloride, Mercury chloride, Trichlorfon, Cupric sulfate have been commonly used in aquaculture, but there was no report on the toxicity of four drugs to animals low on the aquatic food chain.In this study, the toxicity of four drugs towas investigatedwas cultured to a density of 2 500 ind/mL, at 25℃ and a light intensity of 1 000 lx.Based on the result of pre-test , the effect of four drugs(sodium chloride: 0, 200, 400, 600, 800, 1 000 mg/L; Mercury chloride: changes in population density at 0, 0.002, 0.004, 0.006, 0.008, 0.010 mg/L; Trichlorfon: 0, 100, 200, 300, 400, 500 mg/L; Cupric sulfate: 0, 0.010, 0.015, 0.020, 0.025, 0.030 mg/L)was studied.The tests showed that four drugs all inhibited the population growth of.Respectively, the sodium chloride 800 mg/L, Trichlorfon 500 mg/L, Cupric sulfate 0.03 mg/L, Mercury chloride 0.01 mg/L, the inhibition ofpopulation growthis the most obvious.
; sodium chloride; trichlorfon; cupric sulfate; mercury chloride; population growth
1008-5394(2021)03-0046-04
10.19640/j.cnki.jtau.2021.03.010
S943
A
2020-01-15
天津市自然科学基金项目(17JCYBJC29800,15JCYBJC23900);山东省重大科技创新工程专项(2018SDKJ0406-4);中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室开放课题(KLM2018003);天津农学院研究生创新培育计划(2019XY024)
王红宇(1995—),女,硕士在读,主要从事原生动物学研究。E-mail:1393978327@qq.com。
齐红莉(1978—),女,副教授,硕士,主要从事水生态毒理学及原生动物学研究。E-mail:qihl2000@163.com。
责任编辑:张爱婷