聚维酮碘对青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼的急性毒性和耗氧率影响
2023-03-02刘瑞苛董艳珍徐大勇邓思红
刘瑞苛,董艳珍*,徐大勇,邓思红
(1.西昌学院动物科学学院,四川 西昌 615013;2.喜德正源水产有限公司,四川 喜德 616750)
0 引言
青海湖裸鲤(Gymnocyprisprzewalskii)俗称“湟鱼”,隶属鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、裂腹鱼亚科(Schizothoracinae)、裸鲤属(Gymnocypri)。该物种是青海湖中经过长期地理隔离演化而成的冷水性特有无磷鱼种,主要分布于青海湖及其附属河流等[1]。青海湖裸鲤适应性强,幼鱼孵出后,就会成群游泳,一般多集群于河口浅水地区,作为青海湖唯一的优势种类,在青海湖生态系统处于核心地位[2]。花斑裸鲤(Gymnocypriseckloni)也隶属鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、裂腹鱼亚科(Schizothoracinae)、裸鲤属(Gymnocypri),体背呈暗褐色或者青灰色,腹部呈浅黄色或是银灰色[3]。花斑裸鲤为黄河上游经济鱼类,属于杂食性鱼类,食性范围广,一般栖息于水的中层,许多特征与青海湖裸鲤相似,其不同点在于口裂大,上颌稍突于下颌之前,在四川凉山彝族自治州的喜德县、越西县等都有养殖。由于近几年来环境破坏严重,造成青海湖裸鲤渔业资源枯竭[4],野生种群数量快速减少。为了保护国内相关资源,学者对于青海湖裸鲤进行繁殖、营养等方面的研究[5-7],但是目前对于青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交后代相关研究却未曾见到。本试验材料为青海湖裸鲤与花斑裸鲤的杂交后代,杂交不仅可以综合双亲的优良性状,还可以产生双亲没有的新性状,使后代获得可利用的杂种优势。
聚维酮碘(povidone iodine)又称碘优、强力碘[8],是水产养殖中广泛使用的杀菌剂,具有极强的杀菌能力,也是国际公认的高效、广谱、无毒的消毒杀菌产品,对细菌有很强的灭杀作用,常用于防治水产动物烂鳃、腐皮等细菌性疾病[9-10],但超过一定的剂量也会对水产动物产生危害。目前,国内不少学者研究了聚维酮碘对鱼类毒性,如泥鳅[11]、鲫鱼[12]、梭鱼[13]等,但其对青海湖裸鲤及花斑裸鲤毒性的相关报道却很少。
本试验研究了聚维酮碘对青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼的急性毒性,在此基础上探索了不同浓度聚维酮碘对于青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼耗氧率的影响,为今后青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼的人工养殖过程中正确使用该药提供一定的参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料及药品
材料:青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼(以下简称试验鱼),由喜德正源水产良种场提供,体长7~8 cm,体质量(15.34±0.23)g,体型匀称,健康活泼。试验前在室内鱼缸暂养4 d,每天投饵2次(每日早上9点及下午6点),停食24 h再开始试验,试验期间不投饲料。
药品:聚维酮碘,由河南新乡市华畜有限公司生产,生产批号20230402,有效碘质量分数为10%。
1.2 试验设计
1.2.1 急性毒性试验
试验在(45 cm×38 cm×20 cm)的玻璃缸中进行,试验用水为曝气3 d以上的自来水,加水量为30 L,水温(19±1)℃,pH 7.5±0.3,溶解氧(dissolved oxygen,DO)(7.6±0.2)mg/L。
在预试验基础上,通过等差间距法设置聚维酮碘1.64、2.74、3.84和4.93 μmol/L共4个浓度梯度,设置一组空白对照,每个浓度梯度设置3个平行组,每个平行组放入试验鱼10尾。试验开始后持续观察试验鱼的情况,记录24、48、72、96 h聚维酮碘各浓度下试验鱼的死亡情况。试验期间每24 h更换药液1次。在试验过程中,除停食外,其他条件都和常规培养的条件相同。以鱼体失去活力,玻璃棒轻轻接触鱼体30 s内无反应为死鱼的判断依据[14]。
聚维酮碘对试验鱼的急性毒性试验数据以3个平行组的平均值表示。根据所得数据拟合聚维酮碘溶液浓度(Y)与试验鱼死亡率(X)的回归方程,通过回归方程计算出聚维酮碘对试验鱼24、48、72、96 h的半数致死浓度(median lethal concentration,LC50),并计算聚维酮碘对试验鱼的安全浓度(safe concentration,SC)[15],计算公式如式(1)所示:
式中:cSC表示安全浓度,μmol/L;c48表示48 h时的半致死浓度,μmol/L;c24表示24 h时的半致死浓度,μmol/L。
1.2.2 耗氧率试验
根据急性毒性试验结果,选择安全浓度以及生产上的使用浓度进行耗氧率的测定,每个浓度设置3个平行组,每个平行组放入10尾试验鱼。将试验鱼放入盛有30 L水的玻璃缸(45 cm×38 cm×20 cm)中,试验用水为曝气3 d以上的自来水,水温(19±1)℃,pH 7.5±0.3,使用保鲜膜密封玻璃缸。玻璃缸中试验鱼死亡半数时结束试验,鱼体死亡判断标准同1.2.1。使用碘量法[16]测量试验前和试验后水体的溶解氧质量浓度,计算耗氧率,计算公式如式(2)所示:
式中:Q为耗氧率,mg/(g·h);V为容器实际体积,L;A1为放鱼前水体的溶解氧质量浓度,mg /L;A2为试验鱼死亡半数时水体的溶解氧质量浓度,mg /L;M为试验鱼的体质量,g;T为试验时间,h。
1.3 数据分析
用Excel 2019对试验数据进行图表制作和基本计算;利用SPSS27软件算出线性回归方程。利用SPSS27软件进行耗氧率以及窒息点的方差分析。
2 结果与分析
2.1 聚维酮碘对试验鱼的毒性症状及急性毒性
试验刚开始时各浓度组均未出现明显中毒现象,2 h以后4.93 μmol/L组的试验鱼出现焦虑不安的现象,之后鱼体翻肚,倒悬于水中,7 h左右出现死亡个体,死亡个体鳃和皮肤出现大量黏液,体色发黑。对照组幼鱼未出现异常现象和死亡个体。
不同浓度聚维酮碘处理下试验鱼平均死亡率不同,随着聚维酮碘浓度升高,试验鱼死亡数量增加,即青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼(试验鱼)的死亡率随着聚维酮碘浓度的增大而升高;最高浓度试验组试验鱼在24 h的死亡率达到100%,最低浓度组试验鱼在72 h才出现死亡个体,空白对照组96 h未出现死亡个体(表1)。
表1 不同浓度聚维酮碘处理下试验鱼的死亡率
聚维酮碘溶液浓度(Y)与试验鱼死亡率(X)呈显著或极显著的线性相关;聚维酮碘溶液对试验鱼24、48、72、96 h 的 LC50分别为3.37 、3.15、2.75和2.51 μmol/L,安全浓度为0.84 μmol/L(表2)。
表2 聚维酮碘对试验鱼半致死浓度(LC50)和安全浓度(SC)
2.2 聚维酮碘对试验鱼的耗氧率及窒息点的影响
本试验测定青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼在聚维酮碘下安全浓度0.84和生产使用浓度0.22 μmol/L的耗氧率与窒息点如表3所示。对于耗氧率,安全浓度组和生产使用浓度组均显著高于对照组(P<0.05),而安全浓度组的耗氧率又显著高于生产浓度组(P<0.05)。对于窒息点,安全浓度组显著高于生产浓度组和对照组(P<0.05),生产浓度组高于对照组,但二者差异无统计学意义(P>0.05)。
表3 试验鱼的耗氧率及窒息点
3 讨论与结论
聚维酮碘会影响青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼的存活,浓度越高、作用时间越长,青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼的死亡率越高。聚维酮碘是一类广谱消毒杀菌剂,作用于体表,具有强氧化性。当前市售的聚维酮碘大多没有详细的使用说明,养殖户在水产养殖中通常凭借经验进行泼洒,有相当高的不确定性[17],在水产苗种培育过程中聚维酮碘的用量一般控制在0.16~0.33 μmol/L。相关研究也表明鱼类种类、规格等都会影响鱼类对聚维酮碘的耐受性,如聚维酮碘对异育银鲫的安全浓度为2.05 μmol/L[18],对斜带石斑鱼幼鱼的安全浓度为3.94 μmol/L[19],对泥鳅的安全浓度为24.66 μmol/L[11]。本研究得出的安全浓度为0.84 μmolL,表明青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼对聚维酮碘的耐受力较低,参考《化学农药环境安全评价试验准则》中农药对鱼类毒性的分类标准(表4),聚维酮碘对青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼为中毒药物,在生产中可以使用,但是需要根据实际情况综合考虑各因素(如水温、水质、鱼体情况等)的影响来确定用量。
表4 不同质量浓度药物对鱼类毒性的分类标准
雷曼红等[20]认为,鱼类窒息点能反映其生理机能状态,窒息点最低时是鱼类抵抗力最强、体质最好、生理机能最佳的时候。本研究表明安全浓度及生产浓度下,聚维酮碘显著提高青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼的耗氧率,提高幼鱼窒息点。
高浓度的聚维酮碘会使青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼直接死亡,低浓度的聚维酮碘会使青海湖裸鲤(♀)×花斑裸鲤(♂)杂交幼鱼的耗氧率和窒息点都显著升高,因此生产上在使用聚维酮碘时要严格控制用量,密切关注用药后幼鱼的反应,及时处置。