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聚六亚甲基胍对异育银鲫的急性毒性试验

时间 : 2023-03-09 16:23:22 投稿人 : Trace 点击 : 2176 次 加入收藏

近年来,含氯制剂在防治水产动物疾病方面发挥了巨大的作用。但是,它们往往存在溶解性差、刺激性强以及安全性低等弊端,使用的效果常受到水体酸碱度和有机化合物的影响,聚六亚甲基胍(polyhexamethyleneguanide,PHMG)作为一种新型的多用途高分子聚合物,具有无色无味,易溶于水,理化性质稳定等优点。它是一种阳离子表面活性剂,呈正电性。因此,很容易被通常呈负电性的各类细菌、病毒所吸附,从而抑制了它们的分裂繁殖功能,且聚合物形成的薄膜堵塞了微生物的呼吸通道,使微生物迅速窒息而死。同时,由于PHMG是高分子聚合物,使其胍基活性提高,且各类细菌不会对其产生抗药性。由于其独特的结构和性能,在食品行业、环境消毒等方面受到了关注,近年来,在水产养殖业也在一定程度上得到应用。现已有聚六亚甲基胍对中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)、某些海水养殖品种(南美白对虾Litopenaeusvannamei、大菱鲆Scophthatmusmaximus、刺参Apostichopusjaponicus和杂色鲍Haliotisdirensicolor)的毒性研究报道。江浙一带地区的实际淡水养殖模式中已经开始使用PHMG来预防和治疗异育银鲫(Carassiusauratusgibelio)的鳃出血等疾病,但未见相关报道。为此,本文以异育银鲫为试验对象进行急性毒性试验,以求得安全浓度,为该药物合理安全使用提供科学的参考依据。

|一、材料和方法|

1.试验用鱼

异育银鲫,规格约为16.5±3.1g,体长11.4±1.2cm,购自江苏大丰某养殖场。所选实验动物个体健康、规格基本一致,体表以及解剖观察健康。室内暂养1周,无死亡,实验前24h停喂。

2.试验药品

25%聚六亚甲基胍(液体),购自上海黛龙生物工程科技有限公司。

3.试验条件

实验用水为充分曝气3d的自来水,试验期间持续充气,溶氧在5mg/L以上,水温为16.5±2℃,pH6.9±0.1。实验在45cm×35cm×15cm的水族箱(体积约24L)中进行,期间不投喂饵料。每一水族箱中加入约15L已曝气水,并随机放入受试鱼10尾。

4.实验方法

参照卢玲等、王明学等实验方法。在室内常温条件下,采用静水法生物测试,全天连续充气。为确定大致的试验浓度范围,先进行预备实验,不断重复试验缩小药物浓度范围,以此确定正式试验的浓度范围。根据预备试验结果按照等差间距确定正式实验浓度范围。选择7个浓度组(60、55、50、45、40、35、30mL/m3)和1个空白对照组,每组10尾受试鱼。实验药液先配成高浓度母液,再按要求稀释成所需的浓度,整个实验过程药浴96h,不更换药液,期间定时测定溶解氧等水质指标以监控水质,及时剔除死亡个体。观察记录鱼体反应和各个时间段(24h、48h、72h、96h)的死亡情况(以多次碰触无反应判定为死亡),以上试验重复3次,统计数据并计算相应时间段的半数致死浓度(Median-lethalConcentration,LC50),求出安全浓度(SafetyConcentration,SC)。

5.数据处理

用SPSS19.0软件统计所有数据并进行方差分析(one-way-ANOVA)。采用直线内插法,求出异育银鲫在聚六亚甲基胍药液的不同浓度中分别在24h、48h、72h、96h的半数致死浓度LC50及安全浓度(SC)。

LC50依据不同时间的死亡率求得,公式为:

LC50=C1+(50%-P1)×(C2-C1)/(P2-P1)

安全浓度(SC)=96hLC50×0.1

式中:C1、C2——死亡率近50%的低端和高端药液浓度;P1、P2——死亡率近50%的低端和高端死亡率。

|二、实验结果|

1.异育银鲫的中毒症状

观察中发现,试验开始后8h内并无受试鱼死亡,在试验24h后异育银鲫出现死亡现象。鱼死亡前有一浮头过程,侧游、仰游,开始时受惊吓后会沉入水中,一段时间后对外界反应刺激不敏感,呼吸困难,呼吸时张大口和鳃盖,身体失去平衡,腹部朝上,最后沉入水底死亡。死亡后鳃盖张开,鳃丝前端布满白色小颗粒,体表分泌大量黏液,并有白色絮状粘附物,胸鳍前伸,口张大。

2.PHMG对异育银鲫的急性毒性

试验结果(表1)表明,在PHMG浓度为30mL/m3时,24h和48h的累计死亡率均为0;当PHMG浓度为40mL/m3时,72h和96h的累计死亡率均达到100%;整个实验过程中,对照组受试鱼的死亡率为0。异育银鲫的死亡率随PHMG浓度的升高、试验时间的加长而升高(图1)。

聚六亚甲基胍对异育银鲫的急性毒性试验

表1PHMG对异育银鲫的急性毒性结果

聚六亚甲基胍对异育银鲫的急性毒性试验

图1各个时间段异育银鲫在不同浓度的PHMG药液中的累计死亡率

通过直线内插法求得,PHMG对异育银鲫24h、48h、72h、96h的LC50分别为52.5mL/m3、41.85mL/m3、37.12mL/m3、31.85mL/m3。96h的安全浓度为3.185mL/m3。

|三、讨论|

聚六亚甲基胍作为一种带正电荷的阳离子表面活性剂,不仅能吸附呈负电性的各类细菌病毒,还兼具絮凝作用,可吸附水体中的杂质以达到净化水质的效果。张玮等对几种海产养殖动物的毒性试验表明,聚六亚甲基胍对它们的毒副作用并不明显,可以将其应用于水产养殖环境消毒。此外,李锋等的研究还表明,在常规使用剂量下,聚六亚甲基胍对养殖水体中的单胞藻不会产生直接的抑制效应。而含氯制剂对藻类的影响比聚六亚甲基胍大的多。与目前生产上使用的含氯制剂等消毒剂相比,它具有刺激性弱、低毒安全、易溶解、性质稳定等优点,可更大程度的抑杀水体中的有害病原菌,能有效促进水产动物健康快速生长。

试验表明,聚六亚甲基胍对异育银鲫的96h安全浓度为3.185mL/m3,而在养殖生产中推荐使用剂量为鱼类是1~1.5mL/m3,虾、鳖类是0.5~1mL/m3,推荐剂量低于安全浓度,可放心使用。因此,作为一种水产消毒剂,PHMG值得推广应用。

本试验是在静水、连续微充气的小水体内进行,试验药物在生产条件下的作用效果还有待进一步研究。为了避免发生中毒事件,建议严格按照相关药物的产品指导进行安全施药,切勿任意加大剂量。在用药后3~5h应注意观察鱼体状态,并打开增氧机增氧,如出现不适等中毒症状时,立即采取换注新水、泼洒水质保护解毒剂等解救措施。

基金项目:国家重大科技成果转化项目(ZD-2012-345);

上海高校知识服务平台项目(ZF1206);

公益性行业(农业)科研专项经费(201203085);

国家863计划项目(2011AA10A216);

国家自然科学基金资助项目(31172430)

作者|俞军孙琪胡鲲杨先乐

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