长江上游重庆段鲇形目鱼类铬含量及铬暴露对斑点叉尾鮰的毒理学影响

摘要

本研究分为3个部分：野外调查研究（实验1）和实验室处理研究（实验2和实验3）。实验1：分别于2013年10-11月、2014年10-11月在长江上游重庆洛碛江段、嘉陵江合川江段和北碚江段、乌江涪陵江段采集7种共278尾鲇形目(Siluriformes)鱼类样本；检测各个样本体内铬（Cr）含量及比较不同江段鱼体铬含量的差异。实验2：以斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)幼鱼为实验对象，研究了水体铬暴露对斑点叉尾鮰的急性半致死效应并采用水体染毒法研究了铬暴露条件下，28天后斑点叉尾鮰肝脏、鳃组织中铬的累积情况，肝脏、鳃和肌肉中总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量以及脑中胆碱酯酶(AChE)活性的变化。实验3：以斑点叉尾鮰幼鱼为实验对象，研究了铬对斑点叉尾鮰生长状况、静止代谢率的影响以及与代谢相关的酶：乳酸脱氢酶LDH、谷草转氨酶AST、谷丙转氨酶ALT活性的变化。
　　实验1的主要结果如下：
　　（1）绝大多数全鱼样本均检测到铬，其中长江上游洛碛段鱼体内铬平均含量为0.09-0.24 mg/kg，未超出我国食品安全标准（GB2762-2012）限值2mg/kg。嘉陵江合川段鱼体内铬平均含量为0.06-0.15 mg/kg，含量未超标。嘉陵江北碚段鱼体铬平均含量为0.10-0.12 mg/kg，含量也未超标。乌江涪陵段鱼体铬平均含量为0.07-0.52 mg/kg，均未超标。
　　（2）在四个江段中均采集到瓦氏黄颡鱼，其体内铬含量高低顺序为：乌江涪陵江段（0.52±0.13 mg/kg）>长江洛碛江段（0.13±0.01 mg/kg）>嘉陵江合川江段（0.12±0.01 mg/kg）>嘉陵江北碚江段（0.10±0.02mg/kg）。其中，乌江涪陵江段的瓦氏黄颡鱼（Pelteobagrus vachellii）铬含量显著高于其他江段（p<0.05）。
　　在三个江段（嘉陵江合川江段、长江洛碛江段、乌江涪陵江段）均采集到鲇鱼（Silurus asotus）和大鳍鱯(Hemibagrus macropterus)。鲇鱼体内铬含量高低顺序为：长江洛碛江段（0.13±0.02）>嘉陵江合川江段（0.11±0.02）>乌江涪陵江段（0.07±0.01）。大鳍鱯体内铬含量高低顺序为：长江洛碛江段（0.18±0.02）>乌江涪陵江段（0.07±0.01）>嘉陵江合川江段（0.06±0.01）。其中，乌江涪陵江段鲇鱼铬含量显著低于其他江段（p<0.05），长江洛碛江段大鳍鱯铬含量显著高于其他江段（p<0.05）；
　　在三个江段（嘉陵江北碚江段、长江洛碛江段、嘉陵江合川江段）均采集到光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)，其体内铬含量高低顺序分别为：嘉陵江北碚江段（0.12±0.02 mg/kg）>长江洛碛江段（0.09±0.02 mg/kg）>嘉陵江合川江段（0.06±0.01 mg/kg）。其中，嘉陵江北碚江段的光泽黄颡鱼铬含量显著高于其他江段（p<0.05）。
　　实验2的主要结果如下：
　　（1）水体铬暴露对斑点叉尾鮰96h的半致死浓度（LC50）为91.96 mg/L。水体铬对斑点叉尾鮰暴露28d后，鱼体肝脏、鳃组织铬累积含量随着浓度升高而升高，并且最高浓度组的铬累积量均显著高于对照组和其他浓度组累积量（p<0.05）。
　　（2）水体铬对斑点叉尾鮰染毒28天后脑组织AChE活性逐渐降低，并且各浓度组的AChE活性均显著低于对照组（p<0.05）；对鱼体肝脏、鳃和肌肉组织的MDA含量影响是：随着浓度升高，MDA含量也随之升高，并且，肝脏和肌肉组织在最高浓度组时MDA含量显著高于对照组（p<0.05）；对鱼体肝脏、鳃和肌肉组织的T-AOC水平影响是：肝脏组织T-AOC水平随着浓度升高呈现先升高后降低趋势，并且各组T-AOC水平差异不显著，鳃和肌肉组织T-AOC水平随着浓度升高呈现降低趋势，并且最高浓度组T-AOC水平显著低于对照组（p<0.05）。
　　实验3的主要结果如下：
　　（1）水体铬对斑点叉尾鮰暴露28d，鱼体终末体重呈现出随浓度升高而降低的趋势，并且各浓度组终末体重均显著低于对照组体重；斑点叉尾鮰静止代谢率随着浓度升高呈现出先升高后降低的趋势，并且较低浓度组的静止代谢率显著高于对照组（p<0.05）。
　　（2）肝脏乳酸脱氢酶（LDH）活性随着铬浓度升高而升高，并且最高浓度组 LDH活性显著高于对照组和其他浓度组（p<0.05）；肌肉组织LDH活性随着浓度升高呈现出先升高后下降的趋势，29.196 mg/L浓度组LDH活性显著高于对照组和其他浓度组（p<0.05）；肝脏谷草转氨酶（AST）活性随着浓度升高而升高，并且最高浓度组AST活性显著高于对照组和其他浓度组（p<0.05），肌肉组织AST活性随着浓度升高呈现出先升高后下降的趋势，9.196 mg/L浓度组 AST活性显著高于对照组（p<0.05）；肝脏谷丙转氨酶（ALT）活性只有最高浓度组显著高于对照组和其他浓度组（p<0.05）。各肌肉组织ALT活性均显著低于对照组，但各处理组之间活性差异不显著。
　　通过讨论得出以下结论：
　　1.长江上游重庆江段7种鲇形目部分鱼体内受到不同程度铬污染，并且同体重范围内不同江段大鳍鱯铬含量比较，结果长江洛碛江段含量最高。
　　2.水体铬暴露对斑点叉尾鮰96h的半致死浓度（LC50）为91.96 mg/L，说明斑点叉尾鮰对重金属铬的耐受能力相对较高；暴露28d后，肝脏、肌肉组织铬累积量随浓度升高而增加。
　　3.与多数研究发现类似，本实验测得脑组织 AChE活性随着浓度升高而降低，表明鱼体脑组织受到了铬的毒害；分析其肝脏、鳃和肌肉MDA含量随浓度升高而升高，表明机体内脂质过氧化物含量增加，肝脏组织T-AOC含量先升高后下降，表明毒物在低浓度时诱导了机体抗氧化机制，但随着浓度升高，抗氧化能力受到阻碍。
　　4.水体铬对斑点叉尾鮰染毒28d，鱼体的生长率下降，表明其阻碍了斑点叉尾鮰生长；同时，鱼体提升自身代谢能力以补偿抗氧化机制所需要的额外能量支出。

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第1章 前 言

1.1铬的性质及来源

1.2重金属铬对人类健康的影响

1.3长江上游水体和鱼体内的重金属积累

1.4 铬对鱼类的毒害作用

1.5鱼类对铬污染的应对

1.6 研究目的及意义

第2章 长江上游重庆江段几种鲇形目鱼类铬含量的研究

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.3 结果

2.4 讨论

第3章 水体铬暴露对斑点叉尾鮰的氧化胁迫

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.3 结果

3.4 讨论

第4章 铬暴露对斑点叉尾鮰生长状况及代谢的影响

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.3结果

4.4讨论

参考文献

致谢

在校期间发表论文及参加课题