微囊藻毒素_LR对大乳头水螅的急性毒性研究

微囊藻毒素_LR对大乳头水螅的急性毒性研究 。,,( Hydra magnipapillata) ,,,摘要 目的为探讨藻毒素对水生模式动物水螅的毒性效应以大乳头水螅为试验在不同浓度的 MC-LR ,。,,MC-LR LC) 12, 158 mg / L,48 h LC4, 029 mg / L,24 h ( 溶液处理下观察其急性毒性效应结果对水螅 的半致死浓度为 的 为 50 50 72 h LC1, 799 mg / L。,,MC-LR ,MC-LR 的 为 结论较低浓度的 溶液即可引起水螅的死亡蓝藻水华产生的 对水螅等一些水生动物 50 ,。、。造成危害甚至可致水螅等一些低等水生动物的死亡该研究可为水体污染的检测评价提供一定的参考依据 MC-LR; ; 关键词 大乳头水螅半致死浓度 X 131, 2A中图分类号 文献标识码 0517 ) 6611( 2011) 29 ) 17937) 02文章编号 Study on the Acute Toxicity of Microsystin-LR on Hydra magnipapillata HU Zheng-hong eta l ( School of Resources anEd nvironmental Engineering,Anhui University,Hefei,Anhui 230601) Abstract ,Objective, The researcha imed to evaluate the toxic effect omf icrocystin on hydroid ( aquatic animal model) ,, Me thod, Hydra magnpapata was the tesmta tera, Under the dfferent concentratons of MC-LR s outon,ts acute toxcty on Hydra magnpapata waso b- iilliliiliiiiiillserved, ,Result, The half lethal concentration ( LC) of MC-LR on Hydra magnipapillata at 24 h was1 2, 158 mg / L,4, 029 mg / L at 48 h 50 and 1, 799 mg / L at 72 h, ,Conclusion, Hydra magnipapillata would die when treated iwth the low concentration of MC-LR solution, It illus- trated thatM C-LR producedb y cyanobacteria bloom caused the damage on soqmuaeti ca animals,and even somleo w-level aquatic animals ded,such as Hydra magnpapata and soo n, The research rpovded some referencbe as s for the detecton and assessment of wbaotedry iiilliii pollution, ey wods MC-LR; Hydra magnpapata; Haf etha concentraton Kriillllli 5. 598 mg / L 1, 853 mg / L ,,随着我国淡水水体富营养化的加剧蓝藻水华产生的微 和 作为试验的最高和最低浓度按 ,10,。 ,3 。 囊藻毒素对环境的危害已经成为中国环境的主要问之一照等对数间距方法再取 个浓度组进行正式试验设置 ( microcystins,MCs) ( Microcystins 微囊藻 毒 素 由 铜 绿 微 囊 藻 5 ,5 5, 598、4, 426、3, 221、2, 443 个浓度系列这 个浓度分别为 aerug-inosa) 、( Anabaen) aOscillatoria) , ( 鱼腥藻和颤藻等产生1, 853 mg / L。3 ,10 和 每个浓度 个平行组每个平行组 只水 ,1,,80 是一类环状七肽肝毒素目前所检测到的异构体有 多 。,,10 。螅同时设置一个空白对照组对照组 只水螅试验组 ,2 ) 4,,、MC-LR、MC-YR MC- 种其中含量较多毒性较大的是 和 50 ml,100 ml 。 和对照组溶液均为 在 玻璃杯中进行试验温,5,RR 3 。,MC 这 种异构体目前有关 对水生生物毒性作用 25 (? 1 ) ? 。6 h 。度 每 隔 记 录 水 螅 死 亡 个 数数 据 在 ,的报道主要集中于细胞毒理学和发育毒理学的上而 EXCEL ,( LC) 软件中汇总半致死浓度的计算方法采用机率 50 ,6 ) 8,,10,MC 。对水生生物的急性毒性研究较少 ,,( 单位法将浓度对数作为横坐标死亡机率单位查表所 ( Hydra) ,水螅是常见的小型水生生物属于腔肠动物门 ) ,SPSS11, 5 ,得作为纵坐标在 软件中获得线性回归方程半 。,,, 水螅纲水螅对水质变化反应敏感且易培养世代周期短5 ,致死浓度即机率单位为 时根据线性方程计算获得相应的 。( Hydra magnipapil- 适合作为试验材料笔者以大乳头水螅。半致死浓度值 lata) ,MC-LR ,为试验对象研究 对水螅的急性毒性效应以期 2 结果与分析。为水体污染的检测和评价提供参考 2, 1 ,,水螅中毒症状 试验表明水螅中毒后触手缩短或几 1 材料与方法,,,,乎消失失去附着能力体色变浅进而萎缩成小球状成白 1, 1,试验材料 试验所用大乳头水螅采自安徽芜湖市郊 ,,。 色状进而解体水螅死亡25( ? 1) ? 、,在温度为 自然光照下进行培养建立无性繁殖 2, 2 MC-LR 急性试验结果 溶液对水螅的急性毒性试验结 ,9,。: CaCl 1, 47 g,TES( N 系以供试验水螅培养液无水 一三 2,MC-LR ,果表明不同浓度的 溶液对水螅的伤害程度不同随 ( ) -2-) 1, 15 g,EDTA( ) 羟甲基氨基乙磺酸乙二胺四乙酸钠,。24 48 h 着浓度的增加水螅死亡速度和死亡率随着上升和 0. 04 g,10 L,pH 6, 9( ? 0, 1) 。: 加蒸馏水至 调节 至 饵料丰 1 。的水螅死亡情况如表 所示 。MC-LR 年虫卵孵化的无节幼体购自伊普瑞斯科技有限公 2, 2, 1 24、48 72 h 。24 h 和 的水螅死亡情况在 试 验 处 理 ,10 mg / L 。司配制成 的母液备用 : 1, 853 mg / L ,时最低浓度 的试验组未出现水螅死亡情况但 1, 2 。: 试验方法 设置预试验组和试验组预试验组在浓 ; 5, 598 mg / L ,水螅触手比对照组短最高浓度 的试验组出现 1、2、4 mg / L MC-LR 8 , 度为 和 的 溶液中用水螅进行预试验,25. 0% 。0% ,水螅死亡死亡率为 最低浓度组 死 亡 率 为 故 。,确定 全致死浓度和最小效应浓度根据预试验结 果将 ,Y = 2, 075X + ,2 748 9,不列入计算回归获得的线性方程为 2 40972092) 。R= 0, 966 1,p = 0, 017,MC-LR ( 24 h 基金项目 国家自然科学基金资助项目 计算得到 对水螅的 的半 ( 1986 ) ) , ,,,:作者简介 胡正宏男安徽六安 人硕 士 研 究 生研 究 方 向 12, 158 mg / L。 致死浓度为 ,E-mail: mrhu1986@ ayhoo, com,水体环境化学与污染物治理 cn。* ,,,,48 h : 1, 853 mg / L ,通讯作者教授博士硕 士 生 导 师从事环境生物地 在试验处理 时最低浓度 的试验组出 ,E-mail: liyc1988 @ yahoo,球化学 和 同 位 素 地 球 化 学 研 究 ,20. 0% ; 5, 598 mg / L 现水螅死亡情况死亡率为 最高浓度 的 com, cn。 2011-06-27,,65. 0% 。试验组水螅死亡较多死亡率达 回归获得的线性 收稿日期 。,类和污染物浓度有关此外由于不同污染物的致毒机制不 MC-LR 24、48 1 5 72 h 表 种浓度的 溶液处理 和 时水螅的死亡情况 ,。2 同所以不同的污染物对水螅的毒性效应也不同从表 可The death situations of Hydra magnipapillata treated by five abe 1Tl 2 +kinds of concentations of MC-LR soution fo 24,48 and 72 h rlrMC-LR LC4, 029 mg / L,Cd ,48 h 看出对水螅 的 为 对水螅 50 浓度 浓度对数 死亡率 48 h LC0, 45 mg / L,48 h LC 的 为 农药草甘膦对水螅 的 为50 50 时间 机率单位 Concentration Logarithm of 2 + eath D 109, 77 mg / L,MC-LR Cd说明 对水螅的毒性小于 而又远大Probit unit imehT? mg / L concentration ratio%2 + ?Cd; ,MC-LR 48 h LC 于草甘膦同时可看出和 对水螅 的 相 50 5, 5980, 74825, 04, 33242 + MC-LR Cd1 , 差 个数量级但水螅对 和 污染反应都较为敏 4, 2460, 62817, 04, 05 3, 2210, 50810, 03, 72,48 h LC,感而草甘膦对水螅 的 远大于前两者这说明水螅 50 2, 4430, 3888, 33, 613 。 对 种污染的敏感度相差较大 1, 8530, 2680) 5, 5980, 74865, 05, 3948, 同种污染物对不同类的生物的生化影响机制可能不同 4, 2460, 62849, 04, 97 3, 2210, 50842, 04, 77。2 ,所以不同生物对同种污染物的敏感度不同从表 可看出 2, 4430, 38833, 34, 5418, 20 mg / L,24 h LC 草甘膦对轮虫 的 为 而草甘膦对水螅 50 1, 8530, 26820, 04, 16 48 h LC109, 77 mg / L,, 72的 为 说明对草甘膦污染而言轮虫的 5, 5980, 748100)50 4, 2460, 62891, 76, 39。MC-LR ,反应比水螅更加敏感但就 污染而言水螅比轮虫 3, 2210, 50880, 05, 84,MC-LR 24 h LC12, 158 mg / L, 反应敏感对水螅 的 而其 为 2, 4430, 38866, 75, 4350 1, 8530, 26850, 05, 00124, 87 mg / L,1 ;24 h LC 对轮虫 的 两者相差 个数量级 为 50 MC-LR LC( 1, 779 mg / L) ( 2, 00 72 h 对水螅 的 介于对卤虫50 1, 853 mg / L ,72 h : 的试验组出 在试验处理 时最低浓度 mg / L) ( 1, 26 mg / L) ,0, 5和大 型 溞 之 间数值大小相差在 ,50. 0% ; 5, 598 mg / L 现水螅死亡情况死亡率为 最高浓度 的 mg / L,MC-LR 、 之内说明水螅对 的敏感度与卤虫大型溞很接,100% ,。试验组水螅死亡率 舍去回归获得的到线性方程为 2 +2 。Cd ,近对水螅和斑节对虾仔虾的毒性大小差别很小这可 Y = 3, 587 5X + 4, 102 7,R= 0, 975 6,p = 0, 02,MC- 计算得到 。MC-LR 能跟生物的生命阶段相关从以上可看出水螅对 的 LR 72 h 1, 779 mg / L。对水螅 的半致死浓度为 。反应很敏感 ,MC-LR 试验表明水体中含有低浓度的 就可对水螅造 ,MC-LR 微囊藻毒素成分复杂只是微囊藻毒素毒性最大: MC-LR 1, 853 mg / L 成较大危害当水体中的 浓度达到 的时 ,18 ) 19, ,20, ,MC-LR DNA 的成分 可 引 起 链 断 裂 损 伤 和 抑 制 蛋 ,30 h ; MC-LR 候内水螅就会死 亡当 水 体 中 的 浓 度 达 到 ,21 ) 22, , 。1 2A 白磷酸酶 和 的表达 引发肝癌 水体富营养化导 5. 598 mg / L ,12 h ,60 h 的时候内水螅就会出现死亡现象时 ,致蓝藻水华的爆发蓝藻爆发不但影响水质和水螅等水生生 。会全部死亡 ,物的安全而且其产生的微囊藻毒素也对水质和水螅等水生 3结论与讨论 。生物的安全产生影响微囊藻毒素是一类难降解的有机毒 , 近年来人们对藻毒素及其他污染物的污染问题越来越,23 ) 24,,, 素在一些水产品中易发生富集 含有微囊藻毒素的水 ,MC-LR 关注对 水 生 动 物的急性毒性研究也有一些报道 体和富集微囊藻毒素的水产品都对人体健康和安全产生较 ( 2) 。 表 。, 大威胁微囊藻毒素中其他成分对水螅的影响尚未见报道2 表 几种污染物对多种水生动物的急性毒性作用 。MC-LR 还有待进一步研究该试验表明水螅对水体中 污染 Table 2The acute toxicity of several pollutants on many kinds of a- , quatic animals 的反应很敏感研究数据可为相应的水体污染和环境监测提 。 供一定的依据参考文献 LC 污染物 动物类别 时间 50Reference 参考文献 TimehPollutantAnimal category? mg / L literature ,1, CARMCHAEL W W, The toxin of cyanobacteria,J,, Scientific American,I2 +,11,1994,270( 1) : 64 ) 72, 960, 265 6Cd斑节对虾仔虾 邹栋梁,12,48 0, 45 ,2, CODD G A, Cyanobacterial toxins,the perception of water uqality,and the ( hydra sp, ) 水螅陈娜prioritization of eutrophication control,J,, Ecological Engineering,2000,16 96 0, 28 ( 1) : 51 ) 60, 48 780 ,13,aphnia magna)( D 水蚤草甘膦 林玉锁,3, MERILUOTO J, Chromatography ofi cmrocystins ,J,, Chimica Cta,1997, 24 18, 20 ,14, Glyphosate( Brachionus 萼花臂尾轮虫储昭霞352( 1 /3) : 277 ) 298, ,4, HOEGER S J,HITZFELD B C,DIETRICH D R, Occurrence andel imina- cayciforus Paas) llll,15,tion of cyanobacterial toxins in drinking water treatment lapnts,J,, Toxi- ( Hydra 48109, 77大乳头水螅 宋辉coogy and Apped Pharmacoogy,2005,203( 3) : 231 ) 242, llilmagnipapillata) ,5, KUNIMITSU K, Chemistry and toxicology of cyclic heptapeptide toxins,the ,16,( Artemia salina) 卤虫大2, 00 72MC-LRJ, Lindsaymicrocystins from cyano-bacteria,J,, Microbiol Cult Coll,1994,10: 5 ) 33, 72 1, 26 ( Daphnia magna) 型溞褶,6, METCALF J S,LINDSAY J,BEATTIE K A,et al, Toxicity of cylindrosper- 24 124, 87 ,17,mopsin to the brine shrimp Artemia salina: comparisons with protein syn- 皱臂尾轮虫 陈艳 thesis inhibitors and microcystins,J,, Toxicon,2002,40: 1115 ) 1120, ( Brachionus plicatilis),7, KEIL C,FORCHERT A,FASTNER J,et al, Toxicity and microcystin con- ( Hydra 水螅2412, 158胡正宏等 tent of extracts from Pala nktothrix bloom and twol aboratory strains,J,, 48 4, 029 magnpapata) iill) ( 该研究Water Research,2002,36: 2133 ) 2139, 72 1, 779 ( 17941 )下转第 页 。条水系栖息环境长期适应的结果 参考文献 ,1, ,,, M,, : ??,褚新洛郑葆珊戴定远中国动物志硬骨鱼纲鲇形目北京,形态学上的差异可能是环境因素作用的结果也可能是 1999,,科学出版社 。物种遗传物质的变化所致试验在对沅水和澧水黄颡鱼形 ,2, 肖秀兰,欧阳敏,张明,等, 鄱阳湖水系黄颡鱼若干生物学特性的研究 ,J,, 2002,14( 4) : 18 ) 22,,,江西农业学报 态学特征比较的基础上进一步对其染色体组型进行了分 ,3, ,,,, 杨彩根宋学宏王志林等澄湖黄颡鱼生物学特性及其资源增殖保 。,2 析结果表明条水系黄颡鱼的染色体数目和组型是一致 ,J,, 2003,23( 5) : 27 ) 28,,护技术初探水利渔业 ,4, ,,,, ,J,, 。2 罗玉双夏维福刘良国等黄颡鱼人工繁殖及鱼苗培育实验水 的至于 条水系黄颡鱼形态上的差异是否与其分子遗传 2001,20( 6) : 15 ) 17,,产科学 ,。相关还有待从分子水平作进一步研究 ,5, ,, ,J,, : 刘文彬张轩杰黄颡鱼的卵巢发育和周年变化湖南师范大学自 2003,26( 2) : 73 ) 78,,然科学学报 4 表 几种黄颡鱼属鱼类染色体组型比较 ,6,,,,, RAPD SCAR 童芳芳汤明亮杨星等用 和 复合分子标记对黄颡鱼属 he ayoype compason among sevea speces of Pe Tkrtrirlil-Table 4,J,, 2005,29( 4) : 465 ) 468,,进行种质鉴定水生生物学报 teobagrus ,7, ,,,, RAPD 宋平潘云峰向筑等黄颡鱼 标记及其遗传多样性的初步分 ,J,, : 2001,47( 2) : 233 ) 237,,析武汉大学学报理学版 鱼种 ,8, , C ) ,J,, 昝瑞光滇池两种类型鲫鱼的性染色体和 带核型研究遗传学 SMST +T NF2nMSpecies 1982,9( 1) : 32 ) 39,,报 ,13, 5020141684长须黄颡鱼( P, eupogo) n,9, LEVAN A,TRED K,SANDBERG A A, Nomencture fceorn tromeric posi- ,13, 52 20 16 16 88 tion on chromosomes,J,, Heredita,1964,52( 2) : 201 ) 220, ( P, nitidus) 光泽黄颡鱼52 22 16 14 90 ,13, ,10, 姚景龙,严云志,高勇,等, 扁头鮡地理种群形态变异的研究兼论大鳍 ( P, vachelli) 瓦氏黄颡鱼52 24 14 14 90 ,J,, 2007,32( 4) : 814 ) 821,,鮡的物种有效性动物分类学报 ,13, ( P, fulvidraco) 黄颡鱼黄,11, ,,,, 52 28 12 12 92 庆宁吕凤义赵俊等华南沿海地区西部入海水系中间黄颡鱼的形 ,14, ( P, fulvidraco)颡鱼 ,J,, 2007,28( 2) : 207 ) 212,,态变异及地理分化动物学研究 52 20 12 20 84 ( P, fulvidraco) 黄颡鱼 ,12, ,, ,J,, 林植华雷焕宗雌雄两性黄颡鱼头部形态特征的增长丽水师范 2004,26( 2) : 39 ) 41,,专科学校学报 ,13,,14, ,13, ,, ,J,, 1984,5( 3) : 21,洪云汉周墩鮠科九种鱼的核型研究动物学研究 、4 表 列举了该试验与洪云汉等沈俊宝等报道的 ) 28,。4 ,几种黄颡鱼染色体数目及组型由表 可见黄颡鱼属的几 ,14, ,,, ,J,, 1983,5( 2) : 23 ,沈俊宝范兆廷王国瑞黄颡鱼的核型研究遗传 ) 24,( 个种在种间既存在染色体数目上的差异如长须黄颡鱼的染 50) ,; 色体数目为 也存在染色体组型上的差异在黄颡鱼种 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 RR,YR) in mice,J,, Toxicology,2003,188( 2 /3) : 285 ) 296, ( 17938 )上接第 页 ,20, GEHRNGER M M, Microeystin-LR and okadaic acid-induced cellular I,8, ,,,, 李效宇刘永定宋立荣等微囊藻毒素对大鳞副泥鳅胚胎和幼鱼的 effects: a dualistic response,J,, FEBS Let,t2004,557( 3) : 1 ) 8, ,J,, 2003,27( 3) : 318 ) 319,,毒性效应水生生物学报 ,21, HONKANEN R E,ZWILLER J,MOORE R E,et al, Characterization of ,9,,,,, 2 陈钦耀穆守玉陈兵等应用水螅细胞重聚体对 种食品添加剂安全 microcystin-LR,a potenti nhibitor of type1 and type2A protein phospha- ,J,, 1996,17( 2) : 47 ) 48,,性评价的探讨环境科学 tase,sJ,, J Biol Chem,1990,265: 19401) 19404, ,10, 周永欣,章宗涉, 水生生物毒性实验方法,M,, 北京: 农业出版社, ,22, 傅文宇,徐立红, 微囊藻毒素致毒机理的研究进展,J,, 浙江大学学 1989: 114 ) 206, : 2006,35( 3) : 342 ) 346,,报医学版 ,11, 邹栋梁,高椒英, 铜、锌、镉、汞、锰和铬对斑节对虾仔虾急性致毒的研 ,23, ,,,, 徐海滨隋海霞高士荣等微囊藻毒素在鲤鱼体内生物富集作用的 ,J,, 1994,13( 3) : 13 ) 18,,究海洋环境科学 ,J,, 2003,15( 3) : 202 ) 204,,初步研究中国食品卫生杂志 ,12, ,,,, 、、、、陈娜郝家胜王莹等铜铅镉锌汞和银离子复合污染对水螅的 ,24, ,,,, 李旭光周刚周军林等太湖微囊藻毒素在罗非鱼体内累积及生物 ,J,, 2007,24( 3) : 32 ) 35,,急性毒性效应生物学杂志 ,J,, 2010,3( 1) : 67 ) 70,,降解的初步研究水生态学杂志 ,13, ,,, ,M,, : ,2000: 77 )林玉锁龚瑞忠朱忠林农药北京化学工业出版社 78,,25, ,,,, 871C × 872C BmNPV 李文学青学刚刘俊凤等家蚕品种 对 抗性鉴 ,14, ,,,, 储昭霞席贻龙徐晓平等除草剂草甘膦对萼花臂尾轮虫生活史特 ,J,, ,2011( 2) : 779 ) 781,定研究西南农业学报 ,J,, 2005,16( 6) : 1142 ) 1145,,征的影响应用生态学报 ,26, ,,,, 宋辉胡好远胡正宏等啶虫脒和草甘膦及其复合污染对水螅的毒 ,15, ,,,, 宋辉胡好远李玉成等五种常见农药对水螅的单一和联合急性毒 ,J,, 2010,38( 20) : 10811) 10813 + 10824,,性作用安徽农业科学 ,J,, 2010,33( 2) : 159 ) 163,,性安徽师范大学学报 ,27, ,,,, MZ041016 袁盛勇薛春丽陈斌等球孢白僵菌 菌株对斜纹夜蛾幼 ,16, LNDSAY J,METCALF J S,CODD G A, Protection against the toxicity of I,J,, ,2010( 5) : 1540 ) 1543,虫的致病性研究西南农业学报 microcystin-LR and cylindrosp-ermopsin in Artemia salina and Daphnia,28, ,,,, ( ) 孟立霞张文华潘娟等甲氰菊酯和溴氰菊酯对黔东南田鱼鲤的 spp, by pretreatmenwt ith cyanobacterial lipopolysacchari-de( LPS) ,J,, 2011,39( 11) : 10301) 10302,,急性毒性与安全评价安徽农业科学 ,J,,Tx cicon,2006,48: 995 ) 1001, ,29, ,,,, 梁玉勇姚英娟王梁全等水菖蒲提取物对水稻褐飞虱的生物活性 ,17, ,,,, 陈艳王金秋王阳等微囊藻毒素对褶皱臂尾轮虫的毒性效应和种 ,J,, ,2010( 12) : 94 ) 96,研究江西农业学报 ,J,, 2002,22( 3) : 198 ) 201,,群增长影响中国环境科学 ,30, ,,, 5 谭树华赵丽萍官鹏飞种水产药物对克氏原螯虾的急性毒性作用 ,18,BOTES D P,KRUGER H,VILJOEN C C, Isolation and characterization of ,J,, 2010,38( 33) : 18852) 18854,,安徽农业科学 four toxns from the ube green agae,Mcrocysts aerugnosa,J,, Toxcon, illiiii,31, ,,,, EMS 胡建斌刘丹华王建丽等诱导黄瓜离体变异及分子标记检测 1982,20( 6) : 945 ) 954, ,J,, ,2011( 4) : 36 ) 38,江西农业学报 ,19,GUPTA N,PANT S C,VIJAYARAGHAVAN R,et al, Comparative toxicity evaluation of cyanobacterial cyclic peptide toxin microcystin variants( LR,