IVM對鯽魚影響研究

時(shí)間:2022-10-04 04:05:52

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IVM對鯽魚影響研究

本文作者:彭章曉1,2江敏1吳昊1何琳1楊李1作者單位:1.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院2.上海交通大學(xué)藥學(xué)院

伊維菌素(Ivermectin,ivm)為阿維菌素的衍生物,是由鏈霉菌產(chǎn)生的一種大環(huán)內(nèi)酯類物質(zhì),具有用量小、效果好、安全性高等特點(diǎn),在農(nóng)牧業(yè)中常作為抗寄生蟲劑和殺蜻劑使用。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模和密度的不斷擴(kuò)大,一些寄生蟲病如鲺病、車輪蟲病、指環(huán)蟲病和異尖線蟲病等給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成的損失與日劇增,甚至可能危害人類健康[1]。作為一種新型、高效的魚類抗寄生蟲藥劑伊維菌素在國外水產(chǎn)養(yǎng)殖中已有一定范圍的使用。歐洲許多國家如蘇格蘭、愛爾蘭等將其添加到飼料中,用于鮭魚和海鯛養(yǎng)殖中的海虱防治[2-3]。我國主要將其應(yīng)用于淡水魚養(yǎng)殖中的斜管蟲、車輪蟲病防治[4-5]。目前,有幾篇文獻(xiàn)報(bào)道了IVM對哺乳動(dòng)物的毒性作用,如Lankas等[6]實(shí)驗(yàn)表明IVM不具遺傳毒性和潛在致癌性;Abeer等[7]實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)與P-糖蛋白抑制劑聯(lián)合使用時(shí),IVM會(huì)影響雄鼠的生殖系統(tǒng);Muhamad等[8]研究發(fā)現(xiàn),IVM還會(huì)一定程度上影響動(dòng)物的免疫力。IVM現(xiàn)在作為漁藥使用范圍越來越廣泛,因此除了要關(guān)注它的環(huán)境毒性外,研究它對養(yǎng)殖魚自身的毒性作用也是很有必要的,硬骨魚類的血腦屏障發(fā)育不完善,因此IVM較易到達(dá)魚的頭部,但目前關(guān)于IVM在魚體內(nèi)的毒理學(xué)方面研究甚少。魚類的血液指標(biāo)與許多因素有關(guān),如機(jī)體的年齡、營養(yǎng)代謝狀況、健康狀況等。當(dāng)魚體受到外界因子的影響而發(fā)生生理或病理變化時(shí),必定會(huì)在血液指標(biāo)中反映出來,因此血液指標(biāo)常被用來評價(jià)魚類的營養(yǎng)、健康狀況及對環(huán)境的適應(yīng)性,是重要的生理、病理和毒理學(xué)指標(biāo)[9]。本實(shí)驗(yàn)以不同給藥劑量研究了IVM對鯽(Carassiusauratus)血液成分的影響,以期評價(jià)IVM對鯽的毒性效應(yīng),為IVM的科學(xué)使用和管理提供一定的依據(jù)。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

鯽購自上海果園集貿(mào)市場,健康無傷病,平均體重(250±20)g。實(shí)驗(yàn)前在循環(huán)水養(yǎng)殖箱(250cm×150cm×70cm)中暫養(yǎng)30d,水溫控制在(25±1)℃,增氧機(jī)充氧,投喂全價(jià)魚飼料(浙江恒興飼料有限公司),暫養(yǎng)期間死亡率低于5%。

1.2儀器與試劑

實(shí)驗(yàn)所用儀器:純水機(jī)(Milli-Q)、電子天平(FA2004)、超低溫冰箱(ThermoForma-700)、全血分析儀(BC-2800Vet)和生化分析儀(BS-200)等。所用藥品:IVM標(biāo)準(zhǔn)品(Sigma公司)、無水乙醇和肝素鈉均為分析純(國藥公司)、Milli-Q超純水、總蛋白(TP)測定試劑盒(雙縮脲法)、白蛋白(ALB)測定試劑盒(溴甲酚綠法)、總膽紅素(Tbil)測定試劑盒(Tb-D:重氮法)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)測定試劑盒(紫外-乳酸脫氫酶法)、堿性磷酸酶(ALP)測定試劑盒(AMP緩沖液法)和鈣測定試劑盒(Ca-O鄰甲酚酞絡(luò)合酮終點(diǎn)法),上述試劑盒均購自邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司。

1.3給藥與采樣

將實(shí)驗(yàn)用鯽隨機(jī)分成A、B、C、D、E五組,每組27尾。A、B、C三組口灌給藥,給藥劑量分別為3.0、1.0、0.4mg/kg,以無水乙醇為溶劑;D組口灌與前三組等體積的無水乙醇作對照,每條鯽魚灌入的無水乙醇的量小于0.3mL;E組不做任何處理。給藥前6h禁食,給藥后6h投餌。分別在給藥后1、2、4、8、16、24、48、96、192h取樣,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)每組均取3尾魚,抽取鯽血液后分成兩份,置于含少量1%肝素鈉(已風(fēng)干)離心管中。一份立即進(jìn)行全血分析,另一份經(jīng)離心5min后分離血漿(離心力2000g),于-80℃保存用于血液的生化分析。

1.4血樣分析

鯽經(jīng)靜脈采血后立即進(jìn)全血分析儀進(jìn)行分析。用于生化組分分析的血漿從-80℃冰箱中取出后,在0℃的條件下解凍,將解凍后的血漿搖勻后進(jìn)生化分析儀分析。

2結(jié)果

2.1IVM對鯽血細(xì)胞的影響

口灌IVM對鯽血液中紅細(xì)胞(RBC)、白細(xì)胞(WBC)、血小板(PLT)、紅細(xì)胞壓積(HCT)、血紅蛋白(HGB)等指標(biāo)的影響結(jié)果見表1。組間單因素方差分析可知,實(shí)驗(yàn)組鯽RBC、WBC、HGB、HCT與對照組間均無顯著性差異,而PLT則與對照組存在組間顯著性差異(P=0.043<0.05)。雙樣本等方差t-檢驗(yàn)顯示:D組和E組間無顯著性差異,D組和A、B、C組間均存在顯著性差異(P值分別為0.02、0.016和0.007,均小于0.05),表明口灌IVM對鯽PLT數(shù)量有顯著影響。圖1顯示,不同采樣時(shí)間,給藥組鯽的PLT數(shù)量波動(dòng)較大:給藥后8~16hPLT數(shù)量快速增加,16~24h數(shù)量相對穩(wěn)定,24h后PLT的數(shù)量開始下降,至192hPLT值逐漸恢復(fù)到對照組水平。A(3mg/kg)組給藥16h后開始出現(xiàn)死魚,解剖后可見腎臟有出血跡象,這與Mladineo等[10]觀察到的IVM使海鯛腎臟點(diǎn)狀出血現(xiàn)象一致。本實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)A(3mg/kg)、B(1mg/kg)組鯽食欲明顯減退,而且體色明顯深于其它組鯽。

2.2IVM對鯽血漿生化成分的影響

表2為口灌IVM后鯽血漿中鈣離子(Ca2+)、總膽紅素(Tbil)、總蛋白(TP)、堿性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和白蛋白(ALB)6種生化成分的變化。單因素方差分析顯示,Tbil、Ca2+、ALP、ALT和ALB5個(gè)指標(biāo)無組間顯著性差異,而TP指標(biāo)則存在組間顯著性差異(P<0.05)。A組鯽TP濃度顯著低于對照組D和空白組E;B組鯽TP與D、E組相比雖有所下降,但并不顯著;而C組鯽的TP濃度為41.8mg/kg,與D、E組接近。表明高劑量IVM會(huì)降低鯽魚血漿TP濃度,濃度越高,這種作用越明顯;而低劑量組(0.4mg/kg)的IVM不會(huì)影響血漿TP濃度。各組鯽血漿TP含量在不同取樣時(shí)間點(diǎn)間則無明顯變化。

3討論

魚類血液與機(jī)體的營養(yǎng)、代謝及疾病有著十分密切的關(guān)系,血液指標(biāo)能直接反映出魚體的生理或病理變化,因此血液指標(biāo)常被用來評價(jià)魚類的健康、營養(yǎng)狀況及環(huán)境適應(yīng)性,是非常重要的生理、病理和毒理學(xué)指標(biāo)[11]。HCT、HGB和RBC是與紅細(xì)胞相關(guān)的重要參數(shù),本試驗(yàn)結(jié)果顯示IVM對鯽血液中這3項(xiàng)指標(biāo)均無明顯影響。Katharios等[12]以0.8mg/kg的劑量,給海鯛單次腹腔注射給藥后發(fā)現(xiàn):IVM會(huì)使海鯛HCT下降,對HGB和RBC無明顯影響,他們認(rèn)為給藥后海鯛HCT的下降可能與溶血有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)A、B、C、D、E5組的HCT隨取樣時(shí)間都有波動(dòng),但這種波動(dòng)并未呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性,而且給藥組A、B、C和溶劑對照組D、空白對照組E之間的HCT也沒有顯著差異。魚血液中RBC和HGB含量與肌細(xì)胞供氧有一定關(guān)系,若血液中RBC和HGB含量下降,可能會(huì)影響肌細(xì)胞氧氣的供應(yīng),從而影響魚的運(yùn)動(dòng)能力。實(shí)驗(yàn)組A和B中的鯽游動(dòng)緩慢,身體失衡,但檢測并未發(fā)現(xiàn)這兩組鯽RBC和HGB含量有明顯變化。有文獻(xiàn)表明,IVM具有神經(jīng)毒性,可引起運(yùn)動(dòng)失調(diào)[13]。因此我們推測高劑量組鯽游動(dòng)失常很可能是由于IVM的神經(jīng)毒性引起的。

PLT是血液中一種與凝血有關(guān)的有形成分,鯽血液中PLT值的正常范圍尚沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),給藥后鯽PLT數(shù)量出現(xiàn)了較大波動(dòng),這一波動(dòng)是否在正常范圍內(nèi)目前還不清楚。但本實(shí)驗(yàn)中高濃度組(3mg/kg)出現(xiàn)了死魚,且有腎臟出血跡象,這與PLT數(shù)量的波動(dòng)之間是否存有直接關(guān)系有待深究。白細(xì)胞(WBC)的主要生理功能是參與免疫應(yīng)答,在魚類疾病防治過程中發(fā)揮著重要作用。Katharios等[12]研究發(fā)現(xiàn)IVM能使海鯛的淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞數(shù)量上升,他們認(rèn)為這是海鯛對IVM的一種免疫應(yīng)激反應(yīng)。但本實(shí)驗(yàn)條件下未發(fā)現(xiàn)IVM對鯽總白細(xì)胞數(shù)有明顯影響。

Tbil、ALB、ALP和ALT主要是反映機(jī)體肝胰臟功能的血清指標(biāo)。研究表明,本實(shí)驗(yàn)條件下給藥組的Tbil、ALB、ALP和ALT濃度和對照組并無顯著差異,說明這種藥物對鯽肝胰臟并未產(chǎn)生明顯的生理毒性。血漿中總蛋白(TP)濃度反應(yīng)了機(jī)體的營養(yǎng)健康狀況,魚體生病、受傷和饑餓都會(huì)導(dǎo)致TP濃度下降,章龍珍等[14]研究發(fā)現(xiàn),全光照和全避光條件下中華鱘幼魚血漿TP含量均顯著低于自然光照組。血漿TP濃度的下降可能是TP合成減少或消耗增加。肝胰臟是血漿蛋白質(zhì)合成的主要場所,肝胰臟損傷或營養(yǎng)不良都會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成受阻,但從ALB、ALT、ALP、Tbil指標(biāo)來看,IVM對鯽肝胰臟并無明顯損傷。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)A、B組鯽會(huì)出現(xiàn)食欲不振、身體失衡、游動(dòng)緩慢等現(xiàn)象。食欲不振會(huì)導(dǎo)致鯽營養(yǎng)不良,同時(shí)病理狀態(tài)下鯽魚蛋白質(zhì)消耗會(huì)增加,因此鯽血漿中TP濃度的下降可能是由這兩方面因素共同作用的結(jié)果。

因此,建議在實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)中,IVM施藥劑量盡量小于0.4mg/kg,盡管此劑量仍在一定時(shí)間段內(nèi)影響鯽血液中血小板的數(shù)量,但4d后可恢復(fù)至正常水平,且對鯽其他血液指標(biāo)并無明顯影響,相對安全。