镉对几种淡水鱼类外周血红细胞微核率的影响.pdf

文章编号:1004-3888(2000)04-0354-04镉对几种淡水鱼类外周血红细胞微核率的影响余文斌1,李 谷2,王学会3(1.湖北农学院动物科学系,湖北 荆州434103;2.中国水产科学研究院长江水产研究所,湖北 荆州434000;2.重庆市合川水产学校,重庆 合川631500)摘 要:Cd2+对黄鳝、泥鳅、银鲫、白鲢的微核试验结果表明:Cd2+能诱发这4种鱼类血红细胞产生微核,但不同种类对其诱变作用的敏感性不同;在试验剂量范围内,这4种鱼类外周血红细胞微核率有随Cd2+质量浓度增大而升高的趋势。由此提示,利用鱼类外周血红细胞微核试验检测水体诱变物是可行的。关键词:镉;淡水鱼类;微核率中图分类号:X503.225;S912 文献标识码:A镉是工业废水中的主要污染物之一,它对自然水体的污染问题比较突出。关于镉对水生生物的急性、亚急性、慢性毒性试验等方面已有一些报道15,但对其遗传毒理方面的研究尚少。为深入评价镉在渔业水域的潜在毒性,并为进一步制定渔业水质基准提供依据,笔者选用工业废水中常见的可溶性Cd2+,研究了其对黄鳝(Monopterus albus)、泥鳅(Misgurnus anguilicaulatus)、银鲫(Carassius auratusgibelio)和白鲢(Hypophthalimchthys molitrix)等4种常见淡水鱼类外周血红细胞微核率的影响,现将结果报道如下。1 材料和方法1.1 试验鱼类试验鱼中黄鳝体重(13.732.74)g,体长(25.422.32)cm;泥鳅体重(11.471.52)g,体长(101641.18)cm;银鲫体重(14.159.33)g,体长(9.252.02)cm;白鲢体重(18.406.63)g,体长(131081.88)cm。黄鳝和泥鳅购于荆州市农贸市场,银鲫和白鲢来源于长江水产研究所试验场。1.2 试验药剂采用CdCl2215H2O,AR级,北京化工厂生产。1.3 试验用水为经曝气3 d以上的自来水,基本水质参数:pH=7.00.3,水温(21.00.5),溶解氧(6.5110)mg/L,CaO含量46 mg/L。1.4 试验容器黄鳝、泥鳅染毒采用内径23.0 cm,高12.5 cm的圆形玻璃缸,盛试液5 L;银鲫、白鲢染毒采用60cm40 cm30 cm的塑料水簇箱,盛试液30 L。1.5 试验方法染毒:将室内驯养7 d,健康无病、规格基本一致的黄鳝、泥鳅、银鲫和白鲢等4种鱼类分别随机分成6组,每组8尾,其中1组以试验用水作阴性对照,1组以0.2 mg/L丝裂霉素C作阳性对照,其余4组为处理组。以Cd2+含量计,黄鳝、泥鳅设20 mg/L、2 mg/L、0.2 mg/L、0.02 mg/L 4组;银鲫、白鲢设2第20卷 第4期Vol.20No.4湖 北 农 学 院 学 报Journal of Hubei Agricultural College2000年11月Nov.2000收稿日期:2000-08-01第一作者简介:余文斌(1970-),男,湖北仙桃市人,湖北农学院动物科学系讲师.1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/mg/L、1 mg/L、0.2 mg/L、0.02 mg/L 4组进行接触染毒。连续染毒7 d,每2 d更换试液一次,以保证药物质量浓度的恒定及水质条件的基本一致。制片:试验鱼染毒后第8 d,断尾取血涂片,甲醇固定并晾干后,用Giemsa染色。每尾鱼各制作1片。镜检:以每尾鱼为观察单位,采用双盲法观察,每次观察2 000个红细胞,取2次平均值作为每尾鱼的微核率。最后将各试验组微核率均数与阴性对照组均数进行t检验。2 结果与分析2.1 镉对黄鳝外周血红细胞微核率的影响表1 镉对黄鳝微核试验结果Table 1The micronucleus test results of eel induced by cadmium组 别微核总数 微核率/10-3t值P值阳性对照组1093.412.00阴性对照组260.810.800.02 mg/L601.880.882.53 0.0250.20 mg/L892.781.94265 0.0252.00 mg/L1183.691.624.49 0.00120.00 mg/L1464.561.845.29 0.500.20 mg/L341.060.502.02(0.05,0.1)2.00 mg/L551.720.753.64 0.00520.00 mg/L682.130.744.94 0.200.20 mg/L411.280.772.71 0.0251.00 mg/L511.590.933.20 0.012.00 mg/L942.931.743.95 0.05,与阴性对照组无显著性差异,而其余各处理组P值均小于0.05,与阴性对照组有显著性差异,其中1 mg/L、2 mg/L 2个处理组P值均小于0.01,与阴性对照组有极显著性差异。又阳性对照组微核率达到预期值,由此可知,在试验剂量范围内,当Cd2+质量浓度不大于0102 mg/L,Cd2+553第4期 余文斌等:镉对几种淡水鱼类外周血红细胞微核率的影响 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/对银鲫血红细胞无明显诱变效应;在Cd2+质量浓度不小于0.2 mg/L时有明显诱变效应;若Cd2+质量浓度不小于1 mg/L时,则对之有极明显诱变效应。2.4 镉对白鲢外周血红细胞微核率的影响表4 镉对白鲢微核试验结果Table 4The micronucleus test results of silver carpinduced by cadmium组 别微核总数 微核率/10-3t值P值阳性对照组692.160.78阴性对照组200.630.440.02 mg/L250.780.530.64 0.500.20 mg/L290.910.900.80 0.401.00 mg/L461.440.862.37 0.052.00 mg/L621.940.863.83 0.005结果见表4。由表4可看出,阴性对照组、4个处理组其微核率有随Cd2+质量浓度增大而升高的趋势。经t检验,0.02 mg/L、0.2 mg/L 2个处理组P值均大于0.05,表明2个处理组与阴性对照组无显著性差异,而1 mg/L、2 mg/L 2个处理组P值均小于0.05,且2 mg/L处理组P0101,说明1 mg/L处理组与阴性对照组有显著性差异;2 mg/L处理组则与阴性对照组有极显著性差异。又阳性对照结果达到预期值,由此表明,在试验剂量范围内,当Cd2+质量浓度不大于0.2mg/L时,Cd2+对白鲢血红细胞无明显诱变效应;而在Cd2+质量浓度不小于1 mg/L时,则对之有明显诱变效应;若Cd2+质量浓度不小于2 mg/L时,则对之有极明显诱变效应。2.54种鱼类对Cd2+诱变作用的敏感性比较将4种鱼类阴性对照组及0.02 mg/L、0.20 mg/L、2.00 mg/L 3个处理组微核率均数进行方差分析,其中多重比较采用q检验。结果如表5和表6。表54种鱼类微核率均数方差分析结果 Table 5The variance analysis result of micronucleus rateaverage of four varieties of fish变异来源SSDFMSF值F临界值P值处理间68.643 22.88 23.66F0.01=3.96 0.01种类间33.843 11.28 11.66F0.01=3.96 0.05试验误差108.34 1120.97总变异484.19 128表64种鱼类微核率均数方差分析结果 Table 6The variance analysis result of micronucleusrate average of four varieties of fish种类平均微核率/10-3差异显著性0.050.01黄鳝2.29aA银鲫1.35bB白鲢1.06bB泥鳅1.01bB从表6可看出,银鲫、白鲢、泥鳅三者间微核率均数无显著性差异,但黄鳝微核率均数与三者间则有极显著性差异,表明黄鳝对Cd2+的诱变作用比其它3种鱼类敏感,而其它3种鱼类敏感性差异不明显。3 讨论与结论(1)鱼类是用作水环境监测的重要生物之一,但应用鱼类外周血红细胞微核试验直接监测水质的资料尚少。本试验结果表明:Cd2+能诱发黄鳝等4种鱼类红细胞分裂异常产生微核,因此,利用鱼类外周血红细胞微核试验监测水体诱变物是可行的。加之鱼类外周血红细胞微核试验具有取材方便、处理简单、鉴别可靠而客观、不需要特殊的设备和训练等优点,如加以改进,此试验将成为一个客观而实用的监测方法。(2)本试验结果表明,在相应剂量范围内,Cd2+对黄鳝等4种鱼类的诱变效应是明显的。据报道,777.44 mg/L的Cu2+对黄鳝染毒11 d,微核率为2.5810-3,其对照组Cu2+质量浓度为62.16 mg/L,微核率为2.1910-36;0.001 4 mg/L的百菌清对黄鳝染毒7 d,微核率为4.610-3,其阴性对照组微核率为1.310-37。比较本试验中Cd2+对黄鳝微核试验结果,可初步推断Cd2+对黄鳝是一种较强的诱变剂。(3)从4种鱼类对Cd2+诱变作用敏感性的结果可初步推断:不同鱼类对Cd2+诱变作用敏感性存在653湖 北 农 学 院 学 报 2000年 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/一定差异。本试验表明,黄鳝对Cd2+诱变作用敏感性较强。考虑到黄鳝来源容易,对水质要求不高,患病少,便于饲养管理等优点,笔者认为将黄鳝作为监测水体Cd2+污染试验的筛选鱼类是适合的。(4)本试验仅研究了Cd2+对黄鳝等4种鱼类的鱼种或幼鱼的外周血红细胞微核率的影响。但如要制定Cd2+的渔业水质基准,在遗传毒理方面尚需做大量工作。通过本试验可得出以下几点结论:当Cd2+质量浓度不小于0.02 mg/L时,其对黄鳝外周血红细胞有明显的诱变效应;当Cd2+质量浓度不小于0.2 mg/L时,其对银鲫外周血红细胞有明显的诱变效应;当Cd2+质量浓度不小于2 mg/L时,其对泥鳅外周血红细胞有极明显的诱变效应;当Cd2+质量浓度不小于1 mg/L时,其对白鲢外周血红细胞有明显的诱变效应。Cd2+对黄鳝、银鲫、白鲢、泥鳅等鱼类来说是一种诱变剂,它能诱发其血红细胞产生微核,且在本试验剂量范围内,几种鱼的微核率有随Cd2+质量浓度增大而升高的趋势。受试鱼中黄鳝对Cd2+诱变作用敏感性较银鲫、白鲢、泥鳅等鱼类为强,而后3种鱼类敏感性差异不明显。本试验说明鱼类外周血红细胞微核试验用于检测水体诱变物污染是可行的。致谢:中国水产科学研究院长江水产研究所翟良安研究员、倪朝辉副研究员审阅全文并提出了宝贵的修改意见,特表谢忱!参考文献:1 孟晓红,贾 瑛,付超然.重金属稀土元素污染在水生物体内的生物富集J.农业环境保护,2000,19(1):5052.2 马藏允,刘 海,姚 波,等.几种大型底栖生物对Cd、Zn、Cu的积累实验研究J.中国环境科学,1997,17(2):151155.3 甘居利,吴光权.草鱼生长过程中肌肉锌、镉含量的变化J.水利渔业,1998,(2):181914 贾秀英,陈志伟,杨文鸽.镉对鲤鱼无机磷和蛋白质含量的影响J.浙江水产学院学报,1998,17(3).17417715 朱 毅,陈家长,张瑞涛.镉污染对鲤鱼同工酶酶谱的影响J.南京农业大学学报,1998,21(3):7075.6 陈映明.水体底泥中重金属对几种鱼的细胞和细胞遗传学有害效应J.湖南师范大学自然科学学报,1986,8(2):8591.7 唐明德.百菌清诱导鳝鱼血液红细胞微核率的研究J.湖南医学院学报,1987,12(1):153154.The effect on Micronucleus Rate of Peripheral Blood Erythrocyteof a Few Varieties of Freshwater Fish Induced by CadmiumYU Wen2bin1,LI Gu2,WANG Xue2hui3(1.Department of A nimal Science,Hubei Agricultural College,Jingzhou,Hubei434103,China;2.Yangtze River Fisheries Institute,Chinese Academy of Fishery Science,Jingzhou,Hubei434000,China;3.Hechuan Fisheries School of Chongqing City,Hechuan,Chongqing631500,China)Abstract:The micronucleus test results of eel,loach,Carassius auratus gibelio,silver carp induced byCd2+showed that Cd2+could induce the blood erythrocyte of the four varieties of freshwater fish to producemicronucleus,but the sensitivity of different species to the induction of Cd2+was different;there was a trendthat the micronucleus rate of peripheral blood erythrocyte of the four varieties of fish could increase as themass concentration of Cd2+increased within the range of the experiment dosages.This suggested that it wasfeasible to detect water mutagen by using micronucleus test of peripheral blood erythrocyte of fish.Key words:cadmium;freshwater fish;micronucleus rate753第4期 余文斌等:镉对几种淡水鱼类外周血红细胞微核率的影响 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/