不同药物对刺参死亡率的影响

摘要：采用静水试验法，在水温14℃～15℃的条件下，用重金属类药物硫酸铜（CuSO4·5H2O）、硫酸锌（ZnSO4·7H2O）和消毒剂类药物生石灰（CaO）、过氧化氢（H2O2）对刺参（Apostichopus japonicus Selenka）幼体进行了单一急性毒性试验。结果表明：Cu2+对刺参幼体的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分别为0.591mg/L、0.350mg/L和0.232mg/L;Zn2+的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分别为5.657mg/L、4.538mg/L和2.284mg/L;生石灰的24hrs、48hrs和96hrs的LC50分别为74.369mg/L、71.269mg/L和69.213mg/L;過氧化氢的LC50分别为15.930mg/L、15.178mg/L和14.749mg/L。试验表明，重金属类物质的毒性远远大于消毒剂物。因此，养殖中要尽量避免重金属的污染;生石灰不宜在刺参养殖生产中使用，但由于其价格便宜，可以用作刺参空池的清池消毒处理;双氧水（过氧化氢，H2O2）可用作消毒剂和增氧剂，不能超过安全浓度。

关键词：刺参（Apostichopus japonicus Selenka）;毒性;致死浓度;死亡率

中图分类号：S948文献标志码：A

刺参（Apostichopus japonicus Selenka）属于棘皮动物门（Echinodermata），海参纲（Holothuroidea），楣手目（Asipdochirotida），刺参科（Stichopidae），仿刺参属（Apostichopus）。刺参是海参中价值最高的一种，既是一种营养丰富的高端保健食材，也是一种能够延缓衰老、抑制肿瘤、滋阴壮阳的名贵药材，有很强的经济价值。刺参呈圆筒状，体长20cm～40cm，前端中央口部环生20个楣状的触手，背部生4～6行大小排列不规则圆锥形肉刺，腹部生有3行密集的管足，体色呈现黄褐、黑褐、绿褐、纯白或灰白等。刺参属狭盐性生物（适应盐度2.8%～3.1%，pH7.8～8.2），适宜生活在水质清澈、波流平稳、富有底栖硅藻的岩礁底或大型藻类丛生的沙底，水温高于20℃会出现“夏眠”、低于3℃会出现“冬眠”的习性，但不得高于30℃和低于0℃。卵生，雌雄异体，体外受精，2年达性成熟。参苗生长到商品规格在自然海域一般需3年，人工养殖1～2年。刺参如遇强烈刺激或遇水温、水质突变等，会将内脏从肛门全部排出，条件适宜情况下脏器和损伤体段均可再生为一个完整的个体[1]。

近年来随着人民生活水平的提高，饮食习惯也在逐渐优化，刺参的需求量大幅增加，刺参养殖的市场前景广阔，发展潜力巨大。因海洋水体污染、养殖中药物滥用、过度投喂等，造成致病菌和病毒等大量繁殖，引发海参各种疾病泛滥甚至爆发性死亡，刺参养殖企业和个人经济损失惨重，严重限制了刺参养殖行业的健康稳定发展。因此研究解决刺参养殖中的病害问题是该行业的关键所在，迫在眉睫;也是水产科研人员重要的课题方向，刻不容缓;更是应对迫切社会需求和市场需求的有效路径，意义重大[2]。从养殖发展来看，从业人员理念有所进步，能够通过优化养殖环境、选育健康苗种等途径提高刺参的免疫力和抵抗力，但因缺乏经验、急于求成，养殖中还是会使用大量化学药物消杀各种病原微生物来防治病害。缺乏实践经验和理论指导盲目的乱施滥用，对刺参本身也有不容忽视的毒害作用，轻则影响生长，重则导致死亡。因药物种类选择错误、浓度剂量投放不慎重的乱施滥用而造成养殖刺参的中毒死亡的现象在实际生产中屡见不鲜[3]，因此非常有必要开展各种药物不同浓度对刺参进行毒性试验研究。

文章选择具有代表性的重金属类药物硫硫酸铜（CuSO4·5H2O）和硫酸锌（ZnSO4·7H2O）、消毒剂类药物生石灰（CaO）和过氧化氢（H2O2）做刺参幼体的急性毒性试验，研究其不同浓度范围和不同时间段对刺参幼体成活率的影响，通过数据分析确定其安全浓度。在大面积使用新药物前可采用此方法进行小水体试验，举一反三，从而科学地指导在生产中的药物应用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物

试验所用的刺参幼体来源于河北唐山市乐亭县姜各庄镇某家海参育苗场，刺参幼体伸展体长为2.5cm～3.0cm，确保所选个体健康有活力。试验前期在80L的塑料大桶中（水温14℃～15℃）暂养5d后分组试验。暂养期和试验期，均不投喂任何饲料，且每天早晚各换水一次。

1.1.2 试验用水

试验用海水为育苗场日常使用的海水，经沉淀、砂滤、曝气及锅炉升温等处理，盐度为29-30，海水pH值为7.8～8.2，水温14℃～15℃。

1.1.3 试验容器

试验所用容器为塑料整理箱，体积为18L，为减少试验容器对消毒剂的吸附，试验前用对应药物浓度的溶液注入容器至少12hrs之后开始试验，以达到浸泡试验容器的目的。

1.1.4 试验药物

试验用药物名称、含量及生产厂商：

硫酸铜（CuSO4·5H2O），铜（Cu）含量≥25%，上海浩业化工有限公司生产;硫酸锌（ZnSO4·7H2O），锌（Zn）含量≥20%，富阳市宏利化工厂生产;生石灰（CaO），有效钙含量≥90%，淄博海诺化工有限公司生产;双氧水（过氧化氢H2O2含量2.5%～3.5%），上海金鹿化工有限公司生产。

试验时用蒸馏水将各试验药物配成一定质量浓度的储备液，现用现稀释配制。

1.2 预试验

采用静水式急性毒性试验[4]，盐度为29～30，pH值为7.8-8.2，水温14℃～15℃，试验期间不充气，不投饵。对每种药物都进行多次预备试验后，确定96hrs后全活度上限和全致死浓度下限，再根据日常养殖生产中防治鱼病所使用的药物剂量和说明书指导适当地扩大或者缩小设置梯度，以18L的塑料整理箱为试验容器，观察刺参的存活情况，最终确定用于正式试验的药物浓度范围。5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9

结合预试验结果和药剂指导综合分析，确定本次试验药物浓度范围分别为：硫酸铜0.07mg/L～1.12mg/L（浓度梯度倍数：2）;硫酸锌1.80mg/L～9.11mg/L（浓度梯度倍数：1.5）;生石灰10.00mg/L～160.00mg/L（浓度梯度倍数：2）;过氧化氢2.00mg/L～32.00mg/L（浓度梯度倍数：2）。

1.3 试验方法

1.3.1 试验分组

每种药物分5个等比浓度梯度（药物浓度梯度见表1）。试验前先将药品配成储备液，再按比例投入整理箱中稀释成所需浓度。用软网将刺参从暂养桶中捞出，向每个整理箱随机投放10只暂养后个体健壯、处于饥饿状态下的刺参，每个浓度设定2个平行组，同时设定一个空白对照，投放刺参顺序按药物浓度从低到高[5]。

1.3.2 试验观察和记录

试验开始后前8hrs连续观察记录试验刺参的活动情况和死亡情况，而后分别在24hrs、48hrs和96hrs记录各箱中刺参的死亡情况。判断刺参死亡的标准[6]是当刺参沉落到箱底后用玻璃棒对其进行刺激翻转如无任何收缩反应和移动即判断刺参死亡。同时观察刺参中毒症状表现，有无吐肠、肿嘴、疣足是否受损、外表有无变色、身体是否蜷曲等现象[7]。试验过程中，一旦发现刺参死亡立即捞出，以防败坏水质。

1.3.3 数据统计

根据试验所得数据，用直线内插法求出24hrs、48hrs和96hrs的半致死浓度LC50[8]。

半致死浓度计算公式：

LC50=C1+（C2-C1）·（50%-P1）/（P2-P1）

式中：C1、C2—死亡率近50%的低端和高端药液浓度; P1、P2—死亡率近50%的低端和高端死亡率。

若对照组出现死亡时，各浓度组的死亡百分率以下式进行校正：P=（P-C）/（1-C），其中P为观察死亡百分数，C为对照组死亡百分数，P为校正后的死亡百分数[9]。采用常规方法SC=96hrsLC50×0.1计算安全质量浓度[10]。

2 结果与分析

2.1 中毒症状

刺参在药物的刺激下经常吐出内脏，口部肿胀，疣足往往受损，体色变黑变暗或者变白，身体蜷曲等。在高浓度组刺参很快表现出中毒现象，而在低浓度组随着试验时间的延长表现出中毒现象的个体逐渐加多。

2.2 试验结果

观察记录了不同浓度硫酸铜、硫酸锌、生石灰、双氧水对刺参幼体的急性毒性试验的研究结果，统计死亡个体，计算死亡率（见表2）。

2.2.1 硫酸铜对刺参幼体急性毒性试验

经过硫酸铜急性毒性试验，得到了硫酸铜对刺参幼的影响。结果显示，在24hrs内，Cu2+浓度<0.28mg/L时，各试验组的幼参并未出现死亡;当Cu2+浓度≥0.28mg/L时，幼参死亡率增大，观察发现，此时未死亡个体的活力也明显下降，吸附力减弱，个别出现排脏、化皮现象，在48hrs内幼参全部死亡。低浓度组的幼参随着暴露时间的延长，死亡率也增大。不同暴露时间下Cu2+浓度对数与幼参死亡概率单位的关系呈直线回归，根据回归方程求出的Cu2+对幼参24h、48h和96h的LC50分别为0.591mg/L、0.350mg/L和0.232mg/L（见表3）。

2.2.2 硫酸锌对刺参幼体急性毒性试验

Zn2+对幼参的毒性作用较为平缓持久，试验中Zn2+浓度≥4.05mg/L的各组在24hrs内均可使幼参出现不同程度的死亡，其它各低浓度组随着暴露时间的延长，幼参也陆续死亡。1.80mg/L浓度组至96hrs时才导致幼参死亡，虽然死亡率为36.7%，但观发现该浓度组存活的个体也大多活动能力微弱、反应迟缓，表明Zn2+对幼参具有持续的毒性效应。其24hrs、48hrs和96hrs的LC50分别为5.657mg/L、4.538mg/L和2.284mg/L（见表3）。

2.2.3 生石灰对刺参幼体急性毒性试验

刺参幼体放入160mg/L生石灰中就立即出现摇头，部分幼体出现排脏现象，1hrs后全部沉入箱底，腹面朝上，玻璃棒触动均不伸展活动，死亡个体部褪色变为乳白色;在80mg/L的药液中，刺参幼体刚放入后立即出现摇头现象，但没有发现排脏现象，2hrs后发现有死亡现象，24hrs后死亡率达到56.7%，此后再无死亡现象;而在10mg/L以下，未发现刺参幼体有不良反应。所有死亡个体在24hrs后出现明显化皮现象（见表3）。

2.2.4 双氧水对刺参幼体急性毒性试验

刺参幼体放入16mg/L双氧水中就立即出现摇头，20mins后全部沉入箱底，腹面朝上，玻璃棒触动均不伸展活动;在8mg/L的药液中，刺参幼体刚放入后立即出现摇头现象，但没有发现排脏现象，2hrs后发现有死亡现象，48hrs后死亡率达到36.7%，此后再无死亡现象：而在4mg/L以下，未发现刺参幼体有不良反应。死亡个体均体色变白并有部分出现化皮现象（见表3）。

3 讨论

3.1 铜、锌对刺参的毒性

沿海地区因工业污水和生活废水的排入造成的海洋污染以及近海养殖药物的乱施滥用，对刺参养殖业造成严重损害，特别是重金属超标导致的刺参中毒死亡情形愈发多见。因此，搞清重金属对刺参的毒性作用是非常必要的。文章仅研究分析了Cu2+、Zn2+两种重金属对刺参幼参的单一毒性效应，但在天然海水或养殖水体中往往多种重金属离子并存，它们之间的联合毒性既可能是相加作用也可能是抗作用[11]，多种重金属对刺参的联合毒性作用有待于进一步研究。试验表明以Cu2+、Zn2+为代表的重金属类物质的毒性远远大于消毒剂物质，因此养殖中要尽量避免重金属的污染。

3.2 生石灰对刺参的毒性5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9

目前对于刺参养殖普遍多发的病害研究更多的侧重于病学原理分析和病害防治的药物药效分析，而在消毒剂的选用和耐药性方面研究较为少见，只能参照其他水产养殖品种选用消毒剂，往往在剂量浓度上得不到很好的把控。与本次试验的结果相比较，生石灰推荐的常用剂量远远大于其对刺参的安全浓度，且生石灰对水质pH值影响很大，因此建议不宜在狭盐性生物刺参养殖生产中使用，但由于其价格便宜，可以用作刺参空池的清池消毒处理[12]。

3.3 双氧水对刺参的影响

在刺参养殖中，双氧水不仅可作为消毒剂，还被用作为增氧剂。在夏季持续闷热或者雷雨的天气，气压较低海水难以溶解大量氧气，在此情况下使用，用量为每亩50mg/L～100kg[13]，如果使用过量，超过安全浓度甚至半致死浓度则会造成刺参的体色变白，严重会吐内脏和化皮。

参考文献：

[1]张春云，王印庚，荣小军，孙惠玲，董树刚. 国内外参自然资源、养殖状况及存在问题[J]. 海洋水产研究，2004，（3）：89-97.

[2]王如才，俞开康，姚善成，缪国荣，王昭萍. 海参养殖. 海水养殖技术手册.上海科学出版社，2001，198-223.

[3]隋锡林，邓欢. 刺参池塘养殖的病害及防治对策[J]. 水产科学，2004，23（6）：22.

[4]李强，罗永成，李华，等. 常用抗菌药物和消毒剂对刺参幼体的急性毒性试验[J]. 大连水产学院学报，2005，20（2）：105-211.

[5]廖玉麟. 我国的海参[J]. 生物学通报，2001，26（7）：23-25.

[6]隋锡林，邓欢. 刺参池塘养殖的病害及防治对策[J].水产科学，2004，23（6）：22-23.

[7]张晓燕. Cu2+，Zn2+，Pb2+，Cd2+对刺参幼虫的毒性试验[J]. 海洋科学，1994（2）：9-12.

[8]周永欣，章宗涉.水生生物毒性试验方法[M]. 中国农业出版社，1989，34-39.

[9]物质对淡水鱼急性毒性测定方法[S]. GB/T 13267291.

[10]邹栋梁，高淑英. 铜，锌，锡，汞，锰和铬对斑节对虾急性致毒的研究[J]. 海洋环境科学，1994，13（3）：13-18.

[11]易秀. 铜对生物有机体的毒性及抗性机理[J]. 农业环境保护，1997，16（4）：187-189.

[12]刘清，王子健，汤鸿霄. 重金属形态与生物毒性及生物有效性关系的研究进展[J]. 环境科学，1996，17（1）：89-92.

[13]谭福玮. 刺参池塘夏季管理措施[J]. 农业环境保，1996，16（2）：180-181.

Effects of different drugs on the mortality of Apostichopus japonicus Selenka

Abstract：Using the stillwater test method， under the water temperature of 14℃ ～ 15℃，A single acute toxicity test was carried out on young Apostichopus japonicus Selenka using copper sulfate （CuSO4·5H2O）， zinc sulfate （ZnSO4·7H2O） and disinfectant CaO and H2O2.The results showed that the LC50 of Cu2+ to the juvenile of Apostichopus japonicus Selenka 24hrs， 48hrs and 96hrs were 0.591mg/L， 0.350mg/L and 0.232mg/L respectively.The LC50 of Zn2+24hrs， 48hrs and 96hrs were 5.657mg/L， 4.538mg/L and 2.284mg/L， respectively.The LC50 of 24hrs， 48hrs and 96hrs of quicklime were 74.369mg/L， 71.269mg/L and 69.213mg/L， respectively.Peroxide was 15.930mg/L， 15.178mg/L and 14.749mg/L， respectively.Experiments show that the toxicity of heavy metals is far greater than that of disinfectants.Therefore， aquaculture to avoid heavy metal pollution;Quicklime is not suitable to be used in the cultivation of Apostichopus japonicus Selenka， but because of its low price， it can be used to clean and disinfect the empty pond of Apostichopus japonicus Selenka.Hydrogen peroxide （peroxide， H2O2） can be used as a disinfectant and oxygenator at concentrations not exceeding safe levels.

Keywords：Apostichopus japonicus Selenka; Toxicity; Lethal concentration; mortality rate

文章編号：16742419（2022）03001005

作者简介：高亚峰（1989.7- ），男，河北省张北县农业农村局工程师。主要从事水产养殖技术推广和农产品检测。5F95C273-FBAD-4C23-9470-D9C22435E7F9