張世勇,王明華,邊文冀,王 江,鐘立強(qiáng),陳校輝*
(1 江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,南京 210017;2 江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺(tái),南京 210014;3 江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院,泰州 225300)
斑點(diǎn)叉尾鮰(Ictalurespunctatus)亦稱美洲鯰、溝鯰,原產(chǎn)于美國,自1984年引入我國以來,已推廣到湖北、四川、重慶、江蘇、安徽等 20 多個(gè)省市,養(yǎng)殖規(guī)模和產(chǎn)量逐年增加,已成為我國重要的出口魚類[1-2]。我國斑點(diǎn)叉尾鮰在長期養(yǎng)殖過程中缺乏系統(tǒng)選育,再加上美國對種源出口的限制,出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的種質(zhì)退化現(xiàn)象,最為直接的影響就是病害現(xiàn)象頻頻暴發(fā)。小瓜蟲病在我國斑點(diǎn)叉尾鮰苗種階段的發(fā)病率較高,是目前國內(nèi)外最為棘手的魚類疾病之一。據(jù)美國2002年水產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),受小瓜蟲病影響損失量在900kg以上的苗種生產(chǎn)企業(yè)占到總生產(chǎn)企業(yè)數(shù)的42%[3],至今國內(nèi)外仍沒有有效的治愈小瓜蟲病的藥物和措施。
眾多研究人員在不斷地探索研究中發(fā)現(xiàn)相對有效的藥物主要有孔雀石綠、亞甲基藍(lán)、甲醛、辣椒素[4-5]??兹甘G、亞甲基藍(lán)等藥物具有明顯的致癌作用,已被世界眾多國家列為水產(chǎn)禁用藥。最新研究發(fā)現(xiàn),從中草藥中提取的桑黃酮(Kuwanons)[6]、直立白薇甙(Cynatratoside-C)[7]、白屈菜赤堿(Chelerythrine)和茵芋堿(Chloroxylonine)[8]等藥物具有較好地殺滅小瓜蟲掠食體的作用,但因其高昂的成本很難應(yīng)用于實(shí)際的防治過程中。因此,在養(yǎng)殖過程中用到最多且相對有效的防治藥物主要有甲醛、硫酸銅與硫酸亞鐵合劑、辣椒素以及敵百蟲等。本試驗(yàn)旨在探討不同劑量的甲醛、硫酸銅與硫酸亞鐵合劑和敵百蟲對斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚的急性毒性,以期為預(yù)防和治療斑點(diǎn)叉尾鮰小瓜蟲病以及其他水產(chǎn)疾病科學(xué)用藥提供指導(dǎo)。
2016年9月,從江蘇省淡水水產(chǎn)研究所揚(yáng)中基地6—7月繁育的44個(gè)斑點(diǎn)叉尾鮰家系中隨機(jī)挑選體重為20.0—30.0 g的健康幼魚1 000尾于室內(nèi)水槽中暫養(yǎng)一周,暫養(yǎng)期間水溫為27.0—28.0 ℃,pH 7.8—8.2,溶解氧質(zhì)量濃度>5 mgL,光照200—1 200 lx,試驗(yàn)期間不進(jìn)行投喂。
甲醛為分析純,含量37.0%—40.0%,色度≤15黑曾單位,購自上海久億化學(xué)試劑有限公司。硫酸銅與硫酸亞鐵均為分析純,使用時(shí)按 5∶2比例混合,兩種藥品均購自國藥集團(tuán)股份有限公司。敵百蟲購自山西康潔藥業(yè)有限公司,有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥90%。
試驗(yàn)全程在室內(nèi)進(jìn)行,使用養(yǎng)殖容量為150 L的塑料缸,試驗(yàn)用水為經(jīng)曝氣處理24 h的自來水,pH在7.7—8.0,硬度為250 mgL (以CaCO3計(jì)),溶解氧質(zhì)量濃度>5.0 mgL,光照200—1 200 lx,水溫(25±1 )℃,每個(gè)塑料缸飼養(yǎng)斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚30尾,各放置一個(gè)充氣頭。
采用靜態(tài)急性毒性方法進(jìn)行試驗(yàn)。在正式試驗(yàn)開始前進(jìn)行48 h預(yù)試驗(yàn),根據(jù)常用魚病防治用量進(jìn)行調(diào)整,觀察斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚的活動(dòng)以及存活狀況,并進(jìn)行記錄,得出正式試驗(yàn)藥物使用區(qū)間。每組試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)濃度組以及1個(gè)對照組,每組3個(gè)重復(fù),濃度梯度按照等對數(shù)間距設(shè)置。試驗(yàn)藥品先配置母液,溶劑為純凈水。使用時(shí)根據(jù)實(shí)際用量逐步稀釋使用,每24 h更換試驗(yàn)藥液一次。試驗(yàn)開始后進(jìn)行連續(xù)觀察,記錄24 h、48 h、96 h后斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚的存活情況并及時(shí)撈出死亡個(gè)體。實(shí)驗(yàn)魚死亡標(biāo)準(zhǔn)為對玻璃棒觸碰無任何反應(yīng)。
不同時(shí)間段斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚的半致死濃度(Half-lethal concentration,LC50)分別按照Karber’s法和Turubell公式計(jì)算:lgLC50=XK- a∑(Pi+Pi+1);SC=B×0.3(CB)2
(1)
式中:LC50是半致死質(zhì)量濃度,mgL;XK是最大劑量的對數(shù),a是相鄰劑量比值的對數(shù),Pi、Pi+1是各劑量組的死亡率(%);SC是安全質(zhì)量濃度,mgL;B是48 h的LC50,mgL;C是24 h的LC50,mgL。
甲醛急性中毒的實(shí)驗(yàn)魚表現(xiàn)為亂竄、不安穩(wěn)、浮頭,后期身體側(cè)翻失去平衡,最終死亡。兩組低質(zhì)量濃度組的實(shí)驗(yàn)魚活動(dòng)情況與對照組相似,實(shí)驗(yàn)魚大多靜伏于實(shí)驗(yàn)箱底部,少數(shù)緩慢游動(dòng)。甲醛為較低質(zhì)量濃度(10.0 mgL和17.8 mgL)時(shí),歷經(jīng)96 h實(shí)驗(yàn)魚的死亡率為0;中等質(zhì)量濃度(31.6 mgL)時(shí),歷經(jīng)28 h出現(xiàn)死亡現(xiàn)象;最高質(zhì)量濃度(100.0 mgL)時(shí),歷經(jīng)24 h的死亡率達(dá)100%。實(shí)驗(yàn)魚死亡前均出現(xiàn)鰓蓋擴(kuò)張,鰓絲淤血且邊緣發(fā)白,體表粘液大量分泌的現(xiàn)象。數(shù)據(jù)分析得出:甲醛對斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚24 h的半致死質(zhì)量濃度為74.51 mgL,48 h的半致死質(zhì)量濃度為49.20 mgL,安全質(zhì)量濃度為6.45 mgL(表1)。
在試驗(yàn)中觀察到實(shí)驗(yàn)魚進(jìn)入較高濃度組和高濃度組試驗(yàn)液后,幾分鐘即處于半昏迷狀態(tài),浮于水面不動(dòng),對刺激有反應(yīng),反應(yīng)遲鈍,體色變淺,體表粘液分泌增多。斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚死亡時(shí),身體均彎曲;存活的實(shí)驗(yàn)魚應(yīng)激反應(yīng)強(qiáng)烈。敵百蟲為最低質(zhì)量濃度(1.00 mgL)時(shí),歷經(jīng)96 h死亡率為0;較低質(zhì)量濃度(3.16 mgL)時(shí),歷經(jīng)10 h出現(xiàn)死亡,歷經(jīng)96 h仍保持較低的死亡率;較高質(zhì)量濃度(5.62 mgL)時(shí),各時(shí)段死亡率均急劇上升;最高質(zhì)量濃度(10.00 mgL)時(shí),歷經(jīng)24 h的死亡率達(dá)100%。數(shù)據(jù)分析得出:敵百蟲對斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚24 h的半致死質(zhì)量濃度為5.58 mgL,48 h的半致死質(zhì)量濃度為3.84 mgL,安全質(zhì)量濃度為0.54 mgL(表2)。
表1 甲醛對斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚的急性毒性結(jié)果
表2 敵百蟲對斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚的急性毒性結(jié)果
表3 硫酸銅與硫酸亞鐵合劑對斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚的急性毒性結(jié)果
安全濃度為水體中含有藥物最高允許濃度,水產(chǎn)養(yǎng)殖水體藥物安全濃度問題一直受到國內(nèi)外有關(guān)部門的注意。這不僅考慮到養(yǎng)殖水體中水生動(dòng)物的存活問題,而且直接或間接影響到人、畜禽等的健康。研究養(yǎng)殖水體藥物安全濃度對于指導(dǎo)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)安全生產(chǎn)具有重要意義。
甲醛是原漿毒物質(zhì),能與蛋白質(zhì)結(jié)合,溶解類脂,具有強(qiáng)烈的殺菌作用,是強(qiáng)烈的殺菌劑,在安全的使用范圍內(nèi)可以很好地應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中細(xì)菌類、真菌類和寄生蟲類疾病的預(yù)防和治療。本試驗(yàn)得出的安全質(zhì)量濃度為6.45 mgL,與長吻鮠(6.6 mgL)[9]以及麥周明[10]得出的斑點(diǎn)叉尾鮰安全濃度較為一致。在目前已見的相關(guān)報(bào)道中,甲醛是水產(chǎn)養(yǎng)殖上預(yù)防和治療寄生蟲和真菌類疾病的理想藥物,可以較為有效地預(yù)防和治療斑點(diǎn)叉尾鮰小瓜蟲病和水霉病。在水霉病的防治方面,目前普遍使用15—30 mgL的甲醛溶液進(jìn)行全池潑灑,用藥后可基本控制病情的蔓延;嚴(yán)重時(shí)可3 d后重復(fù)潑灑,能夠達(dá)到有效的治療。治療小瓜蟲時(shí),一般采用30 mgL的甲醛溶液進(jìn)行全池潑灑,每天潑灑一次,連用5 d,可有效控制小瓜蟲病。
敵百蟲屬于有機(jī)磷殺蟲劑,其殺蟲機(jī)理是將膽堿酯酶的活性位點(diǎn)磷酸化從而抑制其活性,最終使神經(jīng)機(jī)能停止以達(dá)到殺蟲的作用。本試驗(yàn)得出的安全質(zhì)量濃度為0.54 mgL,低于王武等[11]和黃琪琰[12]推薦的治療吸蟲和甲殼綱寄生蟲的潑灑濃度,高于麥周明[10]與張小立等[13]推薦的安全濃度,究其原因可能是其試驗(yàn)所選實(shí)驗(yàn)魚規(guī)格偏小,耐受力較低。敵百蟲在弱堿性條件下,可形成殘毒性更大的敵敵畏,當(dāng)pH為8—10時(shí),敵百蟲轉(zhuǎn)變成敵敵畏僅需0.5 h,因此使用時(shí)不僅需要控制好劑量,還需要在使用前對水體pH進(jìn)行測定,以防不當(dāng)操作對養(yǎng)殖魚類和使用者造成傷害。
硫酸銅與硫酸亞鐵合劑在殺滅體外寄生蟲時(shí)硫酸銅起主要的作用,而硫酸亞鐵主要起著輔助藥物的作用,通常用來輔助硫酸銅殺滅一些比較難以殺滅的寄生蟲[14]。本試驗(yàn)得出的安全質(zhì)量濃度為0.77 mgL,較張小立等[13]得出的安全質(zhì)量濃度(0.4446 mgL)略高,究其原因可能是本試驗(yàn)所選取實(shí)驗(yàn)魚規(guī)格較大,耐受力較高。影響硫酸銅殺滅病原體能力的因素有很多,如水溫、硬度、pH和水體有機(jī)物含量等。pH越高、水中的有機(jī)物越多,硫酸銅的毒性就會(huì)越小,反之越大[15]。因此,在使用硫酸銅硫酸亞鐵合劑的時(shí)候一定要考慮到各個(gè)方面的因素,嚴(yán)格控制硫酸銅的含量,以控制毒性。硫酸銅在魚體內(nèi)過量積累能夠抑制抗氧化酶活性,從而引起魚類腎組織壞死、破壞造血組織等[16]。除此之外,銅離子還能夠殘留于鰓、肌肉等組織內(nèi),影響魚正常的攝食和生長,所以切勿過于頻繁使用硫酸銅。
本試驗(yàn)表明,甲醛、敵百蟲、硫酸銅與硫酸亞鐵合劑(5∶2)對斑點(diǎn)叉尾鮰幼魚24 h的半致死質(zhì)量濃度為74.51 mgL、5.58 mgL、6.97 mgL,48 h的半致死質(zhì)量濃度為49.20 mgL、3.84 mgL、4.99 mgL,安全質(zhì)量濃度為6.45 mgL、0.54 mgL、0.77 mgL。三種藥物毒性大小依次為敵百蟲、硫酸銅與硫酸亞鐵合劑(5∶2)、甲醛。本研究結(jié)果可為預(yù)防和治療斑點(diǎn)叉尾鮰小瓜蟲病及其他疾病提供指導(dǎo)。