王紅宇，呂湘琳，聶江力，齊紅莉

（天津農(nóng)學院 水產(chǎn)學院 天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津 300392）

中草藥是中華民族的瑰寶，具有耐藥性低、藥物殘留少、易降解、低成本、易獲得等諸多優(yōu)點[1-3]，在水產(chǎn)養(yǎng)殖病害防治中發(fā)揮重要作用[4-5]，同時也可作為魚類飼料的添加劑，不僅能起到殺菌作用，而且可以增強魚體免疫力[6-7]。五倍子（Galla Chinansis）是一種傳統(tǒng)中草藥，主要成分為鞣質(zhì)，別名百蟲倉，隸屬于癭棉蚜科（Pemphigidae）五節(jié)根蚜亞科（Fordinae）。被廣泛應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中細菌類病害防治，例如爛鰓病、水霉病、赤皮病等[8]。

多刺裸腹溞（Moina macrocopa）隸屬于甲殼綱、枝角亞目、裸腹溞屬，是淡水微食物網(wǎng)中的重要組成部分[9]。多刺裸腹溞具有分布范圍廣、生命周期短、繁殖能力強、對許多外源性物質(zhì)敏感等特點，因此被廣泛應用于生態(tài)毒理學研究[10]。近年來，關于五倍子對水生生物毒性的研究，主要集中在藻類[11-13]。目前關于五倍子對多刺裸腹溞生態(tài)毒性的研究還尚未見報道。因此，五倍子對多刺裸腹溞毒性效應的研究對評價水生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 多刺裸腹溞的來源和培養(yǎng)

試驗所用的多刺裸腹溞（Moina macrocopa）購于武漢水生生物研究所，置于自然光條件下培養(yǎng)，所用培養(yǎng)液為曝氣自來水，溫度為（25±1）℃。經(jīng)3 代以上孤雌生殖，使其敏感度達到GB/T13266-91 中的要求。以斜生柵藻（Scenedesmusobliquus）投喂[14]，斜生柵藻購于深圳金普邁生物技術公司，后期進行擴大培養(yǎng)。

1.2 五倍子水提液制備

參照聶江力等的試驗方法[11]。

1.3 測定LC50 的急性毒性試驗

根據(jù)周永欣等[15]測定水生生物毒性試驗的方法計算多刺裸腹溞的LC50（半數(shù)致死濃度）。藥物濃度設置為0、87、100、115、135、155 mg/L，每組3 個平行。每個燒杯中放入多刺裸腹溞幼溞10只。在試驗開始進行后的24 h、48 h 和96 h 分別記錄每個濃度和對照組的幼溞死亡數(shù)量，死亡標準為轉動燒杯，沉到杯底的幼溞15 s 內(nèi)仍不能游動視為死亡[10]，根據(jù)概率單位法計算48-h LC50值[15]。

1.4 生命表試驗

生命表試驗五倍子水提液的濃度設置分別是0、1.25、2.50、5.00、10.00、20.00 和40.00 mg/L，每組3 個平行，每組平行都使用同一代的幼溞10只，并加入相對應的測試液20 mL，并且試驗期間不進行投喂。試驗在溫度（25±1）℃、自然光照條件下進行。試驗開始后要每隔24 h 記錄和觀察每組試驗小燒杯中多刺裸腹溞的死亡數(shù)、存活數(shù)以及產(chǎn)出的幼體個數(shù)，并將還存活的母體繼續(xù)培養(yǎng)，如所產(chǎn)的幼體過多就將母體轉移至相同條件、相同新鮮培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。生命表試驗要等到所有受試的個體全部死亡時終止。在體式解剖鏡下觀察幼溞[10]。

1.5 相關參數(shù)的定義和計算[16]

世代時間（T）：指從親代到子代出生所經(jīng)歷的時間；

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用SPSS 20.0 分析軟件對數(shù)據(jù)進行分析。對所得數(shù)據(jù)作正態(tài)性檢驗后，對符合分布的各組數(shù)據(jù)，通過單因素方差分析（one-way ANOVA）分析各濃度組與對照組之間的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 五倍子水提液對多刺裸腹溞的急性毒性影響

急性毒性試驗結果顯示，87、100、115、135、155 mg/L 的多刺裸腹溞48 h 的死亡率分別為63%、53%、70%、83%和98%，48 h 多刺裸腹溞的死亡率與五倍子水提液濃度呈顯著的劑量-效應關系，其回歸方程為Y＝0.006X＋0.022 6，R2＝0.863 9，P＜0.01）；五倍子水提液對多刺裸腹溞的48-h LC50值為79.57 mg/L，95%置信區(qū)間為62.48 mg/L～202.58 mg/L。

2.2 五倍子水提液對多刺裸腹溞存活率和繁殖率的影響

與對照組（圖1）相比，其他五倍子水提液濃度組的存活率和繁殖率顯著降低，而各濃度間無顯著差異。由圖2 可知，低濃度組的五倍子水提液對多刺裸腹溞繁殖率影響明顯高于高濃度組。其中高濃度組（40 mg/L）與對照組相比，繁殖率顯著降低，多刺裸腹溞在第五天才開始繁殖（圖2），對照組的多刺裸腹溞在第一天就開始繁殖。而低濃度組的五倍子水提液對多刺裸腹溞繁殖率的影響不顯著，但隨著藥物作用時間延長，繁殖率開始逐漸降低。

圖1 對照組多刺裸腹溞的繁殖率和存活率

圖2 五倍子水提液各濃度組多刺裸腹溞的繁殖率和存活率

2.3 五倍子水提液對多刺裸腹溞生命表統(tǒng)計學參數(shù)的影響

暴露于不同濃度的五倍子水提液中多刺裸腹溞的生命表統(tǒng)計學參數(shù)見表 1。單因素方差one-way ANOVA 分析結果表明，各濃度五倍子水提液對多刺裸腹溞的生命期望、世代時間、內(nèi)稟增長率、平均壽命和凈生殖率有顯著影響（P＜0.05）。與對照組相比在5、20、40 mg/L 的五倍子水提液下多刺裸腹溞的種群內(nèi)稟增長率顯著降低（P＜0.05）。在濃度為40 mg/L的五倍子水提液中，多刺裸腹溞的凈生殖率顯著低于對照組（P＜0.05）。

表1 不同濃度五倍子水提液對多刺裸腹溞生命表統(tǒng)計學參數(shù)的影響

3 討論

半數(shù)致死濃度LC50是判斷被測試生物對所用藥物敏感程度較為直觀的指標[16-19]。本研究中五倍子水提液對多刺裸腹溞的急性毒性48-h LC50為79.57 mg/L。有研究發(fā)現(xiàn)，五倍子水提液在低濃度（50 mg/L）下對銅綠微囊藻（Microcystisaeruginosa）的抑制率達到50%[11]，這表明五倍子具有可作為水華控制藥物的巨大潛力。有研究結果發(fā)現(xiàn)，硝化菌劑對多刺裸腹溞的急性毒性48-h LC50為1.00×1022mg/L[20]，這表明多刺裸腹溞對硝化菌劑的敏感性遠低于五倍子水提液，因此可推測五倍子更適合作為水環(huán)境調(diào)控的“生態(tài)制劑”。其他研究結果發(fā)現(xiàn)，五倍子對魚源弗氏檸檬酸桿菌（Citrobacter freundii）的最低殺死細菌濃度為125 mg/mL，顯著低于本試驗的研究結果，進一步證實五倍子可被廣泛用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中細菌病害的防治[21]。

生命表是可以直觀而簡單反應出種群存活和死亡過程的統(tǒng)計表，在人口學和生態(tài)學中又稱死亡表或壽命表，它是一種根據(jù)特定人群年齡組死亡率數(shù)據(jù)記錄匯總而編制的統(tǒng)計表，是對一定數(shù)量的人口從出生到死亡過程的一種記錄[22]。枝角類繁殖和種群生長受藥物的種類和濃度影響。本研究中，高濃度組的五倍子水提液對多刺裸腹溞的內(nèi)稟增長率和凈生殖率有顯著影響（P＜0.05）。這與劉曉偉等對百草枯和草甘膦對多刺裸腹溞的毒性效應研究結果基本一致[10]；本研究發(fā)現(xiàn)，五倍子水提液對多刺裸腹溞生命表統(tǒng)計學參數(shù)中的生命期望、世代時間和凈生殖率三個指標相對影響較低，這與張根等研究的鉬對多刺裸腹溞的生命表統(tǒng)計學參數(shù)的影響結果基本一致[23]；本研究發(fā)現(xiàn)，以斜生柵藻（Scenedesmus obliquus）為食的多刺裸腹溞在五倍子水提液濃度為5 mg/L 時，生命期望顯著延長，其他研究結果顯示，藥物濃度為0.1 和1.0 μg/L 的β-六六六顯著提高了以蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）為食的多刺裸腹溞的種群內(nèi)稟增長率，這與本試驗的研究結果基本一致[24]，推測可能由于藻類吸收了一部分藥物，導致作用于多刺裸腹溞的濃度降低，然而關于五倍子水提液對多刺裸腹溞的作用機理還有待進一步研究。

4 結論

（1）通過本試驗得出，五倍子水提液對多刺裸腹溞的48-h LC50為79.57mg/L，95%置信區(qū)間為62.48 mg/L～202.58 mg/L。

（2）生命表試驗中，五倍子水提液對多刺裸腹溞的生命表統(tǒng)計學參數(shù)均有一定影響，其中對種群內(nèi)稟增長率和凈生殖率具有顯著影響。