阿維菌素類藥物對玫瑰無須鲃及牙鲆鰓細(xì)胞系的毒性效應(yīng).pdf

1、水體是農(nóng)藥等各種污染物的最終歸宿。農(nóng)藥對水環(huán)境的污染和對水生生物的毒性作用一直是人們關(guān)注的熱點問題。本文以玫瑰無須鲃巴和牙鲆鰓細(xì)胞系為研究對象，通過體內(nèi)和體外兩種毒性檢測系統(tǒng)，研究了生物農(nóng)藥—阿維菌素(abamectin)和伊維菌素(ivermectin，IVM)對玫瑰無須鲃巴、玫瑰無須鰓精子及牙鲆鰓細(xì)胞系的毒性效應(yīng)。 首先，通過光鏡和電鏡觀察，研究了abamectin對玫瑰無須鲃精子活力和超微結(jié)構(gòu)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，(1)aba

2、mectin對玫瑰無須魚巴精子具有毒性作用。0.14umol／L abamectin即對玫瑰無須鲃精子的活力產(chǎn)生抑制。(2)abamectin對玫瑰無須鲃精子活力的影響具有時間和濃度依賴性。隨著藥液濃度的增加和作用時間的延長，精子運動率顯著下降。(3)電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)阿維菌素處理后，玫瑰無須鲃精子的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，包括頭部膨脹、變形甚至溶解，細(xì)胞核電子密度增大；中片部位的細(xì)胞膜局部破裂，出現(xiàn)漏洞，線粒體嚴(yán)重受損；鞭毛末端彎曲或脫落

3、等。其中以中片部位線粒體處損傷最為明顯嚴(yán)重。由此推出，線粒體可能是abamectin作用于玫瑰無須鰓精子的主要靶器官。線粒體的損傷使得能量供給不足，致使精子活力顯著下降。上述結(jié)果表明，玫瑰無須魚巴精子是生物農(nóng)藥如阿維菌素毒性體外快速檢測的理想系統(tǒng)。 其次，通過光鏡觀察和分光光度法，研究了abamectin對牙鲆鰓細(xì)胞系生長速度和抗氧化酶系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，(1)abamectin對牙鲆鰓細(xì)胞系具有毒性作用。5—20umol／L

4、 abamectin可抑制牙鲆鰓細(xì)胞的生長。(2)20umo1／L abamectin可引起牙鲆鰓細(xì)胞抗氧化酶活性及超氧陰離子(O<,2>-)含量的迅速應(yīng)答。將牙鲆鰓細(xì)胞暴露于abamectin 2小時后，SOD、CAT和GSH一Px活性迅速升高，但隨后下降并維持在低于對照組的水平上；O<,2>-含量也迅速上升，至細(xì)胞與藥液接觸6 h后達(dá)到最高，隨后O<,2>-含量一直維持在顯著高于對照組的水平上。結(jié)果表明，abamectin可以破壞牙

5、鲆鰓細(xì)胞氧化/抗氧化酶系統(tǒng)的平衡，引起自身防御系統(tǒng)功能紊亂，使細(xì)胞處于亞健康狀態(tài)，抑制細(xì)胞的生長，甚至中毒死亡。再次，經(jīng)急性、亞急性毒性實驗和HE染片觀察，研究了abamectin對玫瑰無須<魚巴>的毒性效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)(1)abamectin對玫瑰無須鰓毒性較高。abamectin對玫瑰無須<魚巴>96 h半致死濃度為0.2μmol／L。(2)亞致死濃度的abamectin作用于玫瑰無須<魚巴>2l天后，玫瑰無須<魚巴>精子運動率明顯低于對

6、照組精子運動率(P<0.05)。精子運動時間隨著作用濃度的增加顯著下降(P<0.05)。(3)abamectin對玫瑰無須魚巴鰓、腎臟、肝臟和精巢等組織結(jié)構(gòu)具有破壞作用。亞致死濃度的abamectin作用于玫瑰無須<魚巴>2l天后，玫瑰無須<魚巴>鰓部的病變最為明顯，主要表現(xiàn)為上皮細(xì)胞增生和漂移。高劑量處理組還出現(xiàn)鰓小片融合和頂端異常化等顯著病理特征。腎臟的主要病變?yōu)槌霈F(xiàn)大量的色素物質(zhì)、腎小管上皮細(xì)胞腫脹崩解、腎小球毛細(xì)血管充血甚至壞死

7、降解等。肝臟的主要病變?yōu)檠艹溲?、血管壁溶解及周邊?xì)胞壞死、細(xì)胞膜溶解、肝實質(zhì)細(xì)胞分離、核溶解及大的壞死等。精巢的變化是隨著作用濃度的增加，連接組織顯著增生，生殖細(xì)胞數(shù)量減少及部分精原細(xì)胞受損等。鰓、肝臟及腎臟分別是魚類重要的呼吸、代謝和排泄器官，其結(jié)構(gòu)受損，必然會影響功能的正常發(fā)揮，使魚體呼吸受阻、代謝紊亂、機體不適，進(jìn)而死亡。 最后，我們還研究了伊維菌素對玫瑰無須<魚巴>的96 h半致死濃度，以及工VM 對玫瑰無須魚巴精子活

8、力和牙鲆鰓細(xì)胞生長速度的影響。研究表明，牙鲆鰓細(xì)胞暴露于伊維菌素96 h后，27.8 μmol／L IVM對細(xì)胞生長抑制程度達(dá)50[％]； 1 μmol／L IVM對玫瑰無須魚巴精子的運動率和運動時間產(chǎn)生影響；而IVM對玫瑰無須魚巴96 h的LC50僅為0.03 μm01／L。這說明IVM對三者都具有一定的毒性作用，其中以玫瑰無須<魚巴>成體魚對工VM最為敏感。通過對上述結(jié)果分析，可以得出以下結(jié)論：(1)污染物自身性質(zhì)對毒性檢測方法的靈

9、敏性可能有一 定影響。(2)體外毒性測試作為一種快速、靈敏、經(jīng)濟、有效的水體污染物毒性檢測方法，將其與傳統(tǒng)的體內(nèi)毒性測試相結(jié)合，開展對某一污染物毒性效應(yīng)的全面深入研究，可能會是一種較好的選擇。 本文首次研究報道了生物農(nóng)藥阿維菌素類藥物對淡水硬骨魚玫瑰無須<魚巴> 和體外培養(yǎng)組織細(xì)胞的毒性效應(yīng)；首次將體外和體內(nèi)兩種毒性檢測系統(tǒng)，同時應(yīng)用于IVM的毒性檢測中，并做了相應(yīng)的比較，發(fā)現(xiàn)可將兩種檢測系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用于水體污染物毒性檢測