水體中錳暴露對(duì)草魚和鯉魚的生態(tài)毒理學(xué)影響.pdf

1、本研究以草魚（Ctenopharyngodon idellus）和鯉魚（Cyprinus carpio）為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以曝氣自來(lái)水為水體，在水溫（27.5±0.5）℃的條件下，探討水體中錳（Manganese）暴露對(duì)草魚和鯉魚氧化損傷及抗氧化能力的影響。本實(shí)驗(yàn)由兩部分組成。第一部分為錳暴露急性毒理實(shí)驗(yàn)：該實(shí)驗(yàn)測(cè)定了水體中二價(jià)錳對(duì)草魚和鯉魚的96 h半致死濃度（96 h LC50）。第二部分為錳暴露亞急性毒理實(shí)驗(yàn)：根據(jù)急性毒理實(shí)驗(yàn)測(cè)定的96

2、 h LC50，將草魚和鯉魚暴露于不同錳離子濃度（0、30、60、120、240 mg/L）的水體中，30 d后測(cè)定了草魚和鯉魚肝臟、鰓、消化道和腎臟中的總抗氧化能力（T-AOC）水平，同時(shí)測(cè)定了草魚和鯉魚肝臟、鰓、消化道過(guò)氧化氫酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量和腦組織中乙酰膽堿酯酶（AChE）的活性，以及草魚和鯉魚肝臟、鰓、消化道、腎臟和腦中總蛋白（TP）的含量。
　　主要研究結(jié)果如下：
　?。?）在錳暴露急性毒理實(shí)

3、驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)草魚和鯉魚的死亡率隨著水體中錳濃度的增加而升高，測(cè)得二價(jià)錳對(duì)草魚、鯉魚96 h半致死濃度（96 h LC50）分別為541.07 mg/L和577.27 mg/L。
　?。?）錳暴露對(duì)草魚和鯉魚肝臟的影響。①在不同錳濃度水體中暴露30 d后，在草魚和鯉魚的肝臟內(nèi)，其丙二醛（MDA）的含量隨著錳濃度的升高而升高，經(jīng)過(guò)線性回歸分析，得出了濃度-效應(yīng)關(guān)系。在所有處理組中草魚肝臟丙二醛（MDA）的含量均顯著高于對(duì)照組（P＜0.0

4、5）。鯉魚肝臟丙二醛（MDA）的含量除30 mg/L組外，其余各組肝臟丙二醛（MDA）的含量均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。②在不同錳濃度水體中暴露30 d后，草魚和鯉魚肝臟總抗氧化能力水平（T-AOC）隨著濃度的增加均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)。其中草魚肝臟總抗氧化能力（T-AOC）在60 mg/L濃度組時(shí)達(dá)到最大，但與對(duì)照組無(wú)顯著差異，在240 mg/L時(shí)總抗氧化能力（T-AOC）水平最低，并且顯著低于60 mg/L濃度組（P＜0.

5、05），但與對(duì)照組和其他濃度組均無(wú)顯著差異。鯉魚肝臟總抗氧化能力（T-AOC）在60 mg/L濃度組時(shí)達(dá)到最大并且與對(duì)照組和其他濃度組均有顯著差異（P＜0.05）。③在不同錳濃度水體中暴露30 d后，草魚和鯉魚肝臟過(guò)氧化氫酶（CAT）活性隨著濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。其中草魚肝臟過(guò)氧化氫酶（CAT）活性在60 mg/L濃度組時(shí)達(dá)到最大并且與對(duì)照組和其他濃度組均有顯著差異（P＜0.05）。鯉魚肝臟過(guò)氧化氫酶（CAT）活性在60 m

6、g/L濃度組時(shí)達(dá)到最高，與對(duì)照組和30 mg/L濃度組均無(wú)顯著差異，但與其他濃度組均具有顯著差異（P＜0.05）。
　?。?）錳暴露對(duì)草魚、鯉魚腮和消化道的影響。水體中不同濃度錳暴露30 d后，草魚、鯉魚鰓和消化道MDA含量、T-AOC水平、CAT活性隨著水體中錳暴露濃度增加的變化趨勢(shì)與在草魚、鯉魚肝臟中的變化相似。在各處理組中，草魚鰓MDA含量均顯著高于對(duì)照組的含量（P＜0.05）；草魚消化道中MDA含量除了30 mg/L濃度組

7、與對(duì)照組無(wú)顯著差異外，其他濃度組與對(duì)照組均具有顯著差異（P＜0.05）。鯉魚鰓MDA含量上升趨勢(shì)較為緩慢，除30 mg/L濃度組外，其他濃度組與對(duì)照組均具有顯著差異（P＜0.05）；鯉魚消化道中MDA含量在各濃度組中均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。草魚、鯉魚鰓和消化道中T-AOC水平在60 mg/L濃度組為最高，在此處為分界線，小于此濃度為上升趨勢(shì)，大于此濃度為下降趨勢(shì)。草魚、鯉魚CAT活性變化和T-AOC水平的變化相似，在60 mg

8、/L濃度組時(shí)活性最高，且顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。
　　（4）錳暴露對(duì)草魚和鯉魚腦乙酰膽堿酯酶（AChE）的影響。草魚和鯉魚腦組織中AChE活性隨著濃度的增加均出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，其中草魚腦中AChE活性在低濃度中下降較為迅速，而在高濃度中下降較為緩慢，在240 mg/L濃度中AChE的活性與120 mg/L濃度中的活性無(wú)顯著差異。在鯉魚腦中 AChE活性下降一直較為緩慢，只有在240 mg/L濃度中AChE的活性與對(duì)照組有顯著

9、差異。
　　通過(guò)討論得出以下結(jié)論：
　?。?）通過(guò)文獻(xiàn)資料的查閱和急性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，表明水體中錳暴露對(duì)于草魚和鯉魚的毒性均為中毒性。
　　（2）草魚和鯉魚肝臟、鰓、消化道中MDA含量和水體中錳的濃度經(jīng)過(guò)回歸分析，呈現(xiàn)出線性關(guān)系，提示可以用MDA含量作為一項(xiàng)生物指標(biāo)來(lái)指示水體中重金屬污染物的污染程度。草魚和鯉魚腦組織中AChE對(duì)于水體中錳濃度較為敏感，隨著濃度的升高出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，也可考慮作為一項(xiàng)生物指標(biāo)來(lái)指示水體中重金

10、屬污染物的污染程度。
　?。?）草魚和鯉魚各個(gè)組織中T-AOC水平波動(dòng)較小，而抗氧化酶系中的酶活性波動(dòng)較大，同種濃度的錳污染對(duì)于不同組織中同種酶的活性影響也不相同。
　?。?）水體中錳暴露30 d后，草魚和鯉魚體內(nèi)MDA含量呈現(xiàn)濃度-效應(yīng)關(guān)系，T-AOC水平、CAT活性均出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在低濃度時(shí)呈現(xiàn)出誘導(dǎo)作用，而在高濃度時(shí)抗氧化防御體系動(dòng)態(tài)平衡被打破，出現(xiàn)抑制作用。
　?。?）在水體中錳濃度相同暴露時(shí)間相同的