李 爽，高 凌

(北華大學林學院，吉林 吉林 132013)

細鱗鮭(Brachymystaxlenok)為鮭形目鮭科細鱗魚屬冷水魚，分布于俄羅斯中東部、蒙古北部、哈薩克斯坦東北部，以及我國東北部的烏蘇里江、松花江、牡丹江和鴨綠江等.細鱗鮭具有非常高的經濟和生態(tài)價值，是水域食物鏈的重要組成部分，近年來，由于過度捕撈和污染而瀕臨滅絕[8].

由于工業(yè)化和城市化進程加快，20世紀末21世紀初，我國重金屬污染加劇[9].其中，鎘(Cd)污染成為松花江的重要金屬污染物，但鎘對細鱗鮭的毒性作用數據十分匱乏.本次研究將研究鎘對細鱗鮭的急性毒性、鎘在細鱗鮭肝臟內的累積以及潛在的氧化作用.作為細胞內脂質過氧化的產物，丙二醛(Malondialdehyde，MDA)變化可以表征鎘引起的細胞內氧化還原內穩(wěn)態(tài)的波動，SOD活性變化表征抗氧化防御系統(tǒng)的反應.研究結果有助于理解細鱗鮭對重金屬暴露的反應，為我國珍惜冷水魚的資源保護提供基礎資料.

1 材料和方法

1.1 細鱗鮭

細鱗鮭幼魚取自吉林水產科學研究院，體長(2.32±0.33)cm，體質量(72.70±3.55)g.試驗魚用0.1%NaCl清洗后在實驗室適應2周.幼魚光∶暗比為12∶12.采用虹鱒飼料(北京思諾)每日按魚體質量的2%進行投喂，每天投喂兩次.溫度為(16±1)℃.

1.2 急性毒性和金屬暴露

氯化鎘(cadmium chloride，CdCl2)購于Sigma公司，純度>99%，溶于超純的MilliQ水，以10 mg/L儲存.試驗中使用的氯化鎘體積質量為0、0.40、0.63、1.00、1.60、2.56 mg/L.試驗在2 L玻璃控溫水族箱中進行，每箱10尾幼魚.暴露持續(xù)96 h，觀測24、48、72和96 h死亡率并將死魚移除.每個試驗3個重復.

1.3 金屬分析

每個濃度隨機取3尾魚肝臟，80 ℃下干燥至恒溫，使用65%HNO3在110 ℃下消解.所有樣品使用電感耦合等離子質譜(珀金埃爾默公司NexION 300)測定金屬含量.金屬累積通過魚體肝臟干重計算(μg/g).

1.4 抗氧化系統(tǒng)分析

暴露結束后，每個濃度隨機取3尾魚肝臟，稱重后于-80 ℃冷凍備用.測量時，每個樣品加入樣品體積4倍的0.75%NaCl溶液充分勻漿，4 ℃、2 500 r/min下離心15 min，取上清液.采用考馬斯亮藍法測定蛋白質含量，用生物試劑盒(南京建成)測定SOD，硫代巴比妥酸(TBA)法測定MDA含量.

1.5 數據處理

96 hLC50及其95%的置信區(qū)間使用Origin軟件計算(8.0 SR4，OriginLab Corporation，USA)，采用Shapiro-Wilk檢驗法進行數據正態(tài)分布檢驗，使用Friedmann ANOVA分析各處理間差異，滿足正態(tài)分布和同質性假設的96 hLC50值進行單因素方差分析(Dunnett 檢驗)，MDA和SOD值用非參數的Wilcoxon秩和檢驗，P<0.05為差異顯著.

2 結果與討論

2.1 鎘對細鱗鮭的急性毒性

鎘對細鱗鮭的24、48、72和96 hLC50及其95%置信區(qū)間見表1.在暴露濃度成倍增長的情況下，達到50%死亡率所需的暴露濃度并沒有呈現相應變化，僅從1.15 mg/L降為0.69 mg/L.由此可見：在金屬的致死性暴露中，暴露濃度對死亡率的影響強于暴露時間，這與張倩茹等[10]利用鎘對沙蠶毒性作用的研究結果類似，即暴露時間和暴露濃度影響暴露結果，但暴露濃度的作用更明顯.

表1 鎘對細鱗鮭24、48、72和96 hLC50及其95%置信區(qū)間

2.2 細鱗鮭肝臟內鎘含量

細鱗鮭暴露于1/5或1/10 LC5048 h和96 h后肝臟鎘濃度見圖1，暴露中沒有死亡.由圖1可知：暴露顯著改變了細鱗鮭肝臟內的鎘含量，這與黃應平等[11]對鎘的研究結果相似.與肌肉相比，在鎘對鰱魚幼魚的暴露中，肝臟中鎘累積受暴露的影響最顯著.在趙艷民等[12]對銅暴露下日本青鳉體內的累積特征研究中也證實了肝臟是銅累積變化最明顯的魚體組織.由此可見，肝臟是細鱗鮭重金屬暴露研究中的重要器官之一.

2.3 細鱗鮭肝臟內的MDA含量

細鱗鮭肝臟內的MDA含量見圖2，結合肝臟細胞內的鎘累積可知：無論是48 h還是96 h，1/10 LC50暴露下顯著變化的鎘含量并沒有導致細胞內MDA的顯著變化；而1/5 LC50暴露后，細胞內MDA含量明顯增加.這可能與生物體可承受的毒性作用閾值有關，在該閾值下，有毒物質的累積并不能形成有害的毒性作用，而在該閾值以上，有毒物質的暴露才顯現明顯的毒性作用.萬玉山等[13]研究了四溴雙酚A和鎘復合污染對不同生物體的安全閾值后指出，蚯蚓和斑馬魚四溴雙酚A的安全閾值分別為0.95、0.44 mg/L，鎘安全閾值分別為71.17、0.42 mg/L.

2.4 細鱗鮭肝臟內的SOD活性

細鱗鮭肝臟內的SOD含量見圖3.由圖3可知：對于SOD，無論暴露48 h還是96 h，1/10 LC50的鎘暴露濃度明顯增加了其活性，且在1/10 LC50的暴露濃度下，SOD的活性隨暴露時間的增加而增加.1/5 LC50暴露濃度的48 h暴露SOD活性和對照沒有明顯區(qū)別，但明顯低于1/10 LC50的48 h暴露；1/5 LC50暴露濃度的96 h暴露SOD活性明顯低于對照和1/10 LC50暴露濃度.總體上，細鱗鮭肝臟內的SOD水平呈現先升高后降低的趨勢，即暴露中SOD活性先激活升高然后受到抑制.這與GUAN等[14]對五氯酚暴露下鮈鯽(Gobiocyprisrarus)體內SOD的變化研究結果一致，即同為低濃度激活而高濃度抑制.這可能是由于SOD作為生物體抗氧化防御系統(tǒng)的“第一道防線”，在鎘濃度較低時可以起到一定的防御作用，但在濃度較高時，造成蛋白質失活，作為酶性蛋白，SOD活性受到影響.結合暴露中細鱗鮭肝臟內MDA水平的變化，當SOD活性被激活時，即在1/10 LC50的鎘暴露中，MDA水平沒有明顯升高，細胞抗氧化防御系統(tǒng)的保護作用使得細胞沒有呈現明顯的脂質化，而當暴露水平升高到1/5 LC50時，SOD活性受到抑制，細胞的抗氧化防御系統(tǒng)部分失效，MDA水平顯著升高，細胞呈現一定的脂質化.

3 結 論

細鱗鮭是松花江流域著名的冷水性魚類，更是松花江流域的代表性稀有魚類.鎘是松花江流域主要的重金屬污染物，鎘對細鱗鮭的毒性作用鮮有報道.本次研究顯示：鎘暴露可以造成細鱗鮭的氧化損傷，較高濃度下MDA變化明顯.細鱗鮭的抗氧化防御系統(tǒng)在鎘暴露中具有一定的保護作用，SOD可作為細鱗鮭鎘暴露的生物標志物之一.本研究提供了鎘對細鱗鮭抗氧化防御系統(tǒng)損傷的基礎數據，但細鱗鮭抗氧化防御系統(tǒng)在鎘作用下的調節(jié)、反饋機制，鎘污染對細鱗鮭種群動態(tài)的影響以及鎘污染生態(tài)系統(tǒng)中細鱗鮭的分布區(qū)域變化仍有待進一步研究.