3种水产药物对松荷鲤的急性毒性
The acute toxicity of three aquatic drugs to Cyprinus carpio Songhe
通讯作者: 闫有利(1969—),男,教授级高级工程师,研究方向:水产增养殖。E-mail:yyllyln@126.com
收稿日期: 2023-12-18
基金资助: |
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Received: 2023-12-18
作者简介 About authors
张健(1980—),男,高级工程师,主要研究方向:淡水养殖。E-mail:zhanglnly@126.com
在水温(20±1) ℃下,采用静水试验法研究了聚维酮碘、强氯精和高效氯氰菊酯3种常用水产药物对体长(118.8±5.63) mm、体质量(72.75±15.11) g松荷鲤(Cyprinus carpio Songhe)的急性毒性试验。结果显示,聚维酮碘对松荷鲤的24、48、72、96 h半致死浓度分别为870.551、790.650、694.959、654.692 mg/L,安全质量浓度为195.653 mg/L;强氯精对松荷鲤的24、48、72、96 h半致死浓度分别为23.076、19.608、15.674、13.871 mg/L,安全质量浓度为4.247 mg/L;高效氯氰菊酯对松荷鲤的24、48、72、96 h半致死浓度分别为4.620、2.216、1.205、0.847 mg/L,安全质量浓度为0.153 mg/L。3种药物对松荷鲤的毒性大小为高效氯氰菊酯>强氯精>聚维酮碘。根据有毒物质对鱼类毒性的评价标准,结果表明聚维酮碘和强氯精对松荷鲤为低毒药物,可作为生产中的首选药物;高效氯氰菊酯对松荷鲤为高毒药物,在生产中需谨慎使用。
关键词:
The acute toxicity of povidone iodine, trichloroisocyanuric acid, and lambda-cyhalothrin on Cyprinus carpio Songhe [(118.8±5.63) cm in length, (72.75±15.11) g in body mass]was investigated at a water temperature of (20±1) ℃ using a static bioassay method. The results revealed that the median lethal concentration (LC50) of povidone iodine was 870.551 mg/L at 24 h, 790.650 mg/L at 48 h, 694.959 mg/L at 72 h, and 654.692 mg/L at 96 h, with a safe concentration of 195.653 mg/L. For trichloroisocyanuric acid, the LC50 was 23.076 mg/L at 24 h, 19.608 mg/L at 48 h, 15.674 mg/L at 72 h, and 13.871 mg/L at 96 h, with a safe concentration of 4.247 mg/L. The LC50 of lambda-cyhalothrin was 4.620 mg/L at 24 h, 2.216 mg/L at 48 h, 1.205 mg/L at 72 h, and 0.847 mg/L at 96 h, with a safe concentration of 0.153 mg/L. The descending order of toxicity among the three substances to C.carpio Songhe was lambda-cyhalothrin > trichloroisocyanuric acid > povidone iodine. Based on toxicity evaluation criteria, povidone iodine and trichloroisocyanuric acid exhibited low toxicity for C.carpio Songhe and could be considered as the preferred choices in practical applications. However, lambda-cyhalothrin demonstrated high toxicity for C.carpio Songhe, requiring careful consideration and cautious use in practice.
Keywords:
本文引用格式
张健, 李赫, 李敬伟, 胡宗云, 刘宗英, 肖祖国, 封岩, 吴丽娜, 闫有利.
ZHANG Jian, LI He, LI Jingwei, HU Zongyun, LIU Zongying, XIAO Zuguo, FENG Yan, WU Lina, YAN Youli.
松荷鲤(Cyprinus carpio Songhe)是黑龙江水产研究所利用黑龙江鲤(Cyprinus carpio haematoperus S.)、荷包红鲤(Cyprinus carpio var.wuyuanensis)和散鳞镜鲤(Cyprinus carpio L.mirror)进行三元杂交选育技术培育的鲤鱼品种,2004年被全国水产原种和良种审定委员会评为水产优良养殖品种[3],具有抗寒和生长速度快等优点[4]。松荷鲤对环境的适应性也较强,在寒温带和暖温带均可生长,是目前中国北方地区重要的鲤鱼养殖品种之一。辽宁省淡水水产科学研究院于2000年前后引入该品种,近年来人工繁养殖技术不断成熟,养殖规模不断扩大,病害防治工作也引起大家的关注。目前,公开资料中尚未出现松荷鲤病害防治的相关研究,为准确地了解松荷鲤对常用渔药的敏感性和耐受性,本试验选择聚维酮碘、强氯精和高效氯氰菊酯3种水产药物对松荷鲤进行急性毒性试验,以探讨其对松荷鲤的毒性影响,为生产中的科学防治和合理用药提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验所用松荷鲤来自辽宁省淡水水产科学研究院试验场,体长为(118.8±5.63) cm、体质量为(72.75±15.11) g,随机挑选体质健康、规格接近、非免疫状态下的松荷鲤用于试验。先于暂养池中暂养1周,每天投饲2次,试验开始前24 h停止投饲。
试验用水为曝气3 d的自来水,增氧机持续供氧,箱体内水温为(20±1) ℃,溶解氧在7.0 mg/L以上,pH在6.9~7.5之间。聚维酮碘、强氯精和高效氯氰菊酯3种试验用渔药详见表1。
表1 试验用渔药的规格和成分
Tab.1
药品名称 Drugs | 性状 Characters | 有效成分及含量 Effective constituent and mass fraction | 生产厂家 Manufacturers |
---|---|---|---|
聚维酮碘溶液 Povidone iodine solution | 红棕色液体 | 聚维酮碘, 10% | 武汉中博水产生物技术有限公司 |
高氯 High chlorine | 白色粉末 | 强氯精, 50% | 北京和健生物技术开发有限公司 |
弄水停 Lambda-cyhalothrin | 黄色液体 | 高效氯氰菊酯, 4.5% | 武汉中博水产生物技术有限公司 |
1.2 试验方法
试验采用静水试验法[5⇓-7]。按照水产疾病防治中常用剂量适当扩大或缩小质量浓度范围进行预试验,持续观察96 h,依据预试验结果24 h全部致死的最低质量浓度和96 h无死亡的最高质量浓度,确定正式试验的浓度范围,按照等对数间距设置5个试验浓度梯度(表2)。每种药物浓度设3个平行组,每种药物另设1个空白对照。将1 440尾松荷鲤随机放入48个塑料圆桶 (S=0.5 m2,h=0.6 m)中,每桶放入30尾。先将试验药物配成母液,之后根据试验浓度要求现用现配,每24 h更换一次药液。试验开始后连续观察8 h松荷鲤的游动情况及中毒症状,分别记录24、48、72和96 h各质量浓度的松荷鲤死亡和存活数量。将死亡个体及时挑出后,用玻璃棒触碰尾柄5 min无反应即可判定为死亡。
表2 3种渔药质量浓度
Tab.2
试验药物 Test drugs | 药物质量浓度/(mg/L) Mass concentration | ||||
---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | |
聚维酮碘 Povidone iodine | 500.00 | 600.00 | 710.00 | 840.00 | 1 000.00 |
强氯精 Trichloroisocyanouracic acid | 9.00 | 14.23 | 22.50 | 35.57 | 56.23 |
高效氯氰菊酯 Lambda-cyhalothrin | 0.45 | 0.91 | 1.84 | 3.71 | 7.50 |
1.3 数据处理
式(1)~(4)中:Xmax为死亡组最大剂量的对数;d为相邻组浓度对数差;p为各组的死亡率,∑p为各组死亡率的总和;q为存活率;n为每组试验鱼尾数;t1 LC50和t2 LC50分别为t1、t2时刻的半致死浓度,t0 LC50和tm LC50分别为试验初始和结束时半致死浓度。
2 结果与分析
2.1 聚维酮碘对松荷鲤急性毒性
松荷鲤在不同质量浓度聚维酮碘溶液中的死亡情况见表3。随着药物质量浓度的增加和胁迫时间的延长,聚维酮碘对松荷鲤的毒性作用明显增强,死亡率增大。药物浓度达到1 000 mg/L时,鱼体反应比较敏感,四处窜游,头部浮出水面,持续一段时间后活动力减弱,对外界刺激不敏感,3 h出现死亡,24 h死亡率为90%,48 h死亡率达100%。低浓度组鱼体中毒症状不明显,当质量浓度为600 mg/L时,96 h死亡率为30%。
表3 不同质量浓度聚维酮碘对松荷鲤的累计死亡率
Tab.3
药物质量浓度/(mg/L) Mass concentration | 死亡率/% Mortality rate | |||
---|---|---|---|---|
24 h | 48 h | 72 h | 96 h | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
500.00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
600.00 | 14.44 | 20.00 | 20.00 | 30.00 |
710.00 | 5.56 | 15.56 | 50.00 | 64.44 |
840.00 | 20.00 | 50.00 | 90.00 | 100.00 |
1 000.00 | 90.00 | 100.00 | — | — |
2.2 强氯精对松荷鲤急性毒性
松荷鲤在不同质量浓度强氯精溶液中的死亡情况见表4。松荷鲤对强氯精反应敏感,放入不同质量浓度药液后,鱼体表现出狂躁不安、四处撞壁、侧游、打转和跳出水面现象。随着中毒情况的加深,活动力减弱,游动缓慢。其中,当强氯精药液质量浓度为56.23 mg/L时,松荷鲤1 h内出现死亡,24 h全部死亡;当其质量浓度为35.57 mg/L和22.50 mg/L时,松荷鲤2 h开始死亡,24 h死亡率分别为60%和50%,96 h全部死亡;当其质量浓度为14.23 mg/L时,松荷鲤3 h开始死亡,24、96 h死亡率分别为34.44%和55.56%。
表4 不同质量浓度强氯精对松荷鲤的累计死亡率
Tab.4
药物质量浓度/(mg/L) Mass concentration | 死亡率/% Mortality rate | |||
---|---|---|---|---|
24 h | 48 h | 72 h | 96 h | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
9.00 | 0 | 0 | 0 | 0 |
14.23 | 34.44 | 40.00 | 50.00 | 55.56 |
22.50 | 50.00 | 60.00 | 84.44 | 100.00 |
35.57 | 60.00 | 80.00 | 94.44 | 100.00 |
56.23 | 100.00 | — | — | — |
2.3 高效氯氰菊酯对松荷鲤急性毒性
松荷鲤在不同质量浓度高效氯氰菊酯溶液中的死亡情况见表5。松荷鲤对高效氯氰菊酯非常敏感,当药液质量浓度为0.45 mg/L时,虽未出现死亡,但与对照组相比,出现游速加快、四处窜游现象。随着药物质量浓度的增加,松荷鲤反应非常剧烈,出现撞壁、仰游、跳出水面等现象,而后鱼体活力减弱、轻摆尾、呼吸急促、唇部发红,在死亡鱼体的腹部出现多处出血点。在药物质量浓度为0.91 mg/L时,松荷鲤11 h开始死亡,24 h死亡率为4.44%,96 h死亡率为60%。当药物质量浓度为1.84、3.71、7.50 mg/L时,松荷鲤24 h死亡率分别为10%、20%和84.44%,96 h均全部死亡。
表5 不同质量浓度高效氯氰菊酯对松荷鲤的累计死亡率
Tab.5
药物质量浓度/(mg/L) Mass concentration | 死亡率/% Mortality rate | |||
---|---|---|---|---|
24 h | 48 h | 72 h | 96 h | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0.45 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0.91 | 4.44 | 4.44 | 20.00 | 60.00 |
1.84 | 10.00 | 34.44 | 90.00 | 100.00 |
3.71 | 20.00 | 84.44 | 100.00 | — |
7.50 | 84.44 | 100.00 | — | — |
2.4 三种水产药物对松荷鲤的半致死质量浓度和安全质量浓度
根据相关计算公式得出聚维酮碘、强氯精和高效氯氰菊酯对松荷鲤的半致死质量浓度(LC50)、LC50的95%置信区间(X)、安全质量浓度(SC)和药物毒性蓄积程度系数(MAC),如表6所示,聚维酮碘对松荷鲤24、48、72、96 h LC50值分别为870.551、790.650、694.959和654.692 mg/L,SC为195.653 mg/L;强氯精对松荷鲤24、48、72、96 h LC50值分别为23.076、19.608、15.674和13.871 mg/L,SC为4.247 mg/L;高效氯氰菊酯对松荷鲤24、48、72、96 h LC50值分别为4.620、2.216、1.205和0.847 mg/L,SC为0.153 mg/L。聚维酮碘对松荷鲤48、72、96 h MAC值分别为37.015%、44.330%、18.654%;强氯精对松荷鲤48、72、96 h MAC值分别为37.675%、42.738%和19.587%;高效氯氰菊酯对松荷鲤48、72、96 h MAC值分别为63.716%、26.796%、9.488%。
表6 3种渔药对松荷鲤的急性毒性特征分析
Tab.6
试验药物 Test drugs | 时间/h Time | 半致死浓度(LC50)/ (mg/L) Median lethal concentration | 95%置信区间/ (mg/L) 95% confidence interval | 药物毒性蓄积程度 系数(MAC)/% Toxicity accumulation coefficient | 安全质量浓度(SC)/ (mg/L) Safe concentration |
---|---|---|---|---|---|
聚维酮碘 Povidone iodine | 24 | 870.551 | 836.385~906.972 | — | 195.653 |
48 | 790.650 | 755.318~827.695 | 37.015 | ||
72 | 694.959 | 665.208~726.178 | 44.330 | ||
96 | 654.692 | 628.244~682.137 | 18.654 | ||
强氯精 Trichloroisocy- anouracic acid | 24 | 23.076 | 20.083~26.495 | — | 4.247 |
48 | 19.608 | 17.181~22.333 | 37.675 | ||
72 | 15.674 | 14.052~17.469 | 42.738 | ||
96 | 13.871 | 12.784~15.043 | 19.587 | ||
高效氯氰菊酯 Lambda- cyhalothrin | 24 | 4.620 | 3.926~5.446 | — | 0.153 |
48 | 2.216 | 1.893~2.600 | 63.716 | ||
72 | 1.205 | 1.063~1.367 | 26.796 | ||
96 | 0.847 | 0.749~0.958 | 9.488 |
注:聚维酮碘有效成分为10%;强氯精有效成分为50%;高效氯氰菊酯有效成分为4.5%。
Notes:The effective content of povidone iodine was 10%; the effective content of trichloroisocyanouracic acid was 50%; the effective content of lambda-cyhalothrin was 4.5%.
从表7可见,3种药物在相同的试验时间条件下,不同试验药物质量浓度对松荷鲤的致死效果存在显著差异(聚维酮碘24 h、强氯精96 h和高效氯氰菊酯96 h除外)。另外,通过建立3种渔药不同质量浓度与松荷鲤死亡率的回归方程,结果表明渔药对松荷鲤的致死率与其质量浓度呈较强的正相关性。
表7 3种药物对松荷鲤急性毒性的回归方程分析
Tab.7
试验药物 Test drugs | 时间/h Time | 回归方程 Regression equation | 相关系数r Correlation coefficient | 拟合度R2 R-squared | F值/P |
---|---|---|---|---|---|
聚维酮碘 Povidone iodine | 24 | y=2.485 8x-6.825 9 | 0.804 1 | 0.646 5 | 5.841 |
48 | y=3.071 7x-8.383 9 | 0.920 3 | 0.847 0 | 17.770* | |
72 | y=3.602 9x-9.750 3 | 0.985 7 | 0.971 7 | 85.507** | |
96 | y=3.607 2x-9.694 4 | 0.972 2 | 0.945 1 | 44.946** | |
强氯精 Trichloroisocyanouracic acid | 24 | y=1.136 1x-1.048 1 | 0.977 2 | 0.954 9 | 63.527** |
48 | y=1.206 5x-1.071 3 | 0.986 4 | 0.973 0 | 108.000** | |
72 | y=1.226 6x-1.002 5 | 0.930 6 | 0.866 0 | 19.380* | |
96 | y=1.226 6x-0.946 5 | 0.874 4 | 0.764 5 | 9.732 | |
高效氯氰菊酯 Lambda-cyhalothrin | 24 | y=0.602 4x+0.076 8 | 0.840 9 | 0.707 1 | 7.352* |
48 | y=0.916 7x+0.201 7 | 0.967 6 | 0.936 2 | 44.126** | |
72 | y=0.916 9x+0.377 6 | 0.919 3 | 0.845 1 | 15.853* | |
96 | y=0.786 1x+0.512 2 | 0.866 3 | 0.750 5 | 8.883 |
注:*表示差异显著(0.01<P<0.05);**表示差异极显著(P<0.01)。
Notes:*represented significant difference(0.01<P<0.05);**represented extreme significant difference(P<0.01).
3 讨论
3.1 三种水产药物对松荷鲤的毒性
半致死质量浓度(LC50)是衡量毒性的指标。在鱼类急性毒性试验中,常用来衡量水产药物对试验鱼毒性的大小。LC50值越大,药物毒性越小。依据国家环保总局发布的毒性分类标准,以96 h LC50为评判对象,将有毒物质对鱼类的毒性分为4个等级[12]:96 h LC50>10.0 mg/L为低毒;1.0~10.0 mg/L为中毒;0.1~1.0 mg/L为高毒;96 h LC50<0.1 mg/L为剧毒。根据这一标准,聚维酮碘和强氯精96 h LC50分别为654.692、13.871 mg/L,判定为低毒性药物;高效氯氰菊酯96 h LC50为0.847 mg/L,判定为高毒性药物。三种药物对松荷鲤的毒性大小依次为:高效氯氰菊酯>强氯精>聚维酮碘。因此,聚维酮碘和强氯精在施药时较为安全,而高效氯氰菊酯毒性较大,应多注意观察。另外,在相同染毒时间内,药物质量浓度越高,鱼体死亡率越高,表现出药物质量浓度和效应关系;在同一浓度下,染毒时间越长,鱼体死亡率越高,表现出药物胁迫时间与效应关系。
药物毒性蓄积程度系数(MAC)常作为生物体对毒物敏感程度差异的指示参数,用来分析生物体对药物的蓄积与降减动态[1,13]。MAC值越大,毒性蓄积程度越高,致死率也越高。当MAC值>0时,药物在生物体内蓄积的速度大于降减的速度。由表6可知,3种水产药物的MAC值均大于0,说明药物毒性蓄积速度均大于降减速度,药物的毒性蓄积具有累加效应。另外,3种药物MAC值随着试验时间的延长表现出不同的变化趋势,其中聚维酮碘和强氯精对松荷鲤的MAC值在48~72 h分别达到高值44.330%和42.738%,毒性蓄积最强,随后降低,毒性蓄积作用开始减弱;高效氯氰菊酯随试验时间的延长而下降,毒性蓄积作用逐渐减弱,从24~48 h的63.716%降减至72~96 h的9.488%,与另两种药物相比降减幅度更大,药物毒性蓄积程度大幅降低。
3.2 松荷鲤对三种水产药物的耐受性
药物的耐受性是生物体对药物反应的一种适应性状态和结果,与试验对象和规格大小呈现一定的差异性。聚维酮碘对泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)[14]、黄河鲤(Cyprinus carpio haematopterus)[15]、鲈鲤(Percocypris pingi)[16]的96 h LC50分别为360、18.8和65.13 mg/L。本试验中聚维酮碘对松荷鲤的96 h LC50为654.692 mg/L,高于泥鳅的耐受性,远高于黄河鲤和鲈鲤的药物耐受性;强氯精对福瑞鲤(FFRC strain common carp,Cyprinus carpio)[17]、梭鲈(Lucioperca lucioperca)[18]、卡拉白鱼(Chalcalburnus chalcoides aralensis)[19]96 h LC50有效成分浓度分别为12.176、0.705和0.895 mg/L。本试验中强氯精对松荷鲤的96 h LC50有效成分浓度为6.936 mg/L,低于福瑞鲤的耐受性,而高于梭鲈和卡拉白鱼的耐受性。高效氯氰菊酯对大刺鳅(Masracembelue armatu)[20]和鲫(Carassius auratus)[21] 96 h LC50分别为0.268、0.011 3 mg/L。本试验中高效氯氰菊酯对松荷鲤的96 h LC50为0.847 mg/L,高于大刺鳅和鲫对药物的耐受性。
3.3 三种水产药物对松荷鲤的安全性
在松荷鲤人工养殖鱼病防治中,聚维酮碘、强氯精和高效氯氰菊酯均可安全使用。但在实际的使用过程中,在安全质量浓度范围内还要考虑外界条件因素,如养殖温度、水体中有机物和溶解氧等的影响[31],另外鱼体的大小、生理状态等也会影响其耐药性,因此在用药过程中还需结合实际情况,并密切观察鱼类的活动情况,以确保用药安全和有效。
参考文献
6种常用渔药对大刺鳅苗种的急性毒性试验
[J].为获得6种常用渔药对大刺鳅苗种的安全浓度,为大刺鳅苗种培育及养殖生产中的病害防治提供理论依据,本实验在水温25~28℃的条件下,采用半静态换水补药的急性毒性试验方法,以平均体长为(7.65±1.03)cm、平均体重为(1.193±0.529)g的大刺鳅苗种为试验对象,研究了6种常用渔药对大刺鳅苗种的急性毒性。结果表明:阿维菌素溶液、高效氯氰菊酯溶液、二氧化氯、三氯异氰尿酸、浓戊二醛溶液、立达霉对大刺鳅苗种的安全浓度分别为0.308、0.027、0.491、0.041、4.598、1.053 mg/L。6种常用渔药中,三氯异氰尿酸对大刺鳅苗种的毒性最大且安全浓度远低于常用浓度,应禁用;阿维菌素溶液、高效氯氰菊酯溶液、二氧化氯、浓戊二醛溶液和立达霉的安全浓度高于或处于常用浓度范围内,可按规范要求使用。按照有毒物质对鱼类毒性等级的评价标准,高效氯氰菊酯溶液和三氯异氰尿酸属于高毒,阿维菌素溶液和二氧化氯属于中毒,而浓戊二醛溶液和立达霉属于低毒。
6种药物对双斑东方鲀(Fugu bimaculatus)幼鱼的急性毒性试验
[J].在水温(27±1)°C、盐度25±1、PH值为7.90~8.10、溶解氧>6.00 m g/L条件下,采用静水法进行了高锰酸钾、聚维酮碘、甲醛、戌ニ醛、敌百虫、乙酸铜等6 种药物对双斑东方鲀幼鱼急性毒性试验。结果表明:高锰酸钾、聚维酮碘、甲醛、戌ニ醛、敌百虫和乙酸 铜对双斑东方純幼鱼半致死浓度(24、48、72、96 h ) 分别为(1.88、1.84、1.76、1.75 mg/L)、(23.30、22.55、20.34、19.50 mg/L)、(11.27、7.06、6.38、5.57 mg/L)、(9.25、9.03、 7.03、5.48 mg/L)、 (16. 85、14.19、10. 23、7.92 m/L) 和 (10.54、8.78、6.13、5.46 mg/L),安全浓度分别为0.53、6.34、0.83、2.58、3.02和1.83 mg/L。双斑东方純幼鱼对6种药物耐受能力的强弱依次为:聚维酮碘>敌百虫> 戌ニ醛> 乙酸铜> 甲醛> 高锰酸钾。实际生产上应严格按照药物安全浓度控制药物的使用。
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