聚维酮碘和高锰酸钾对南美白对虾仔虾的急性毒理试验

    熊斌

    DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.04.003

    摘 要：以南美白对虾仔虾为受试生物，用聚维酮碘和高锰酸钾对其进行毒理试验。试验结果表明：聚维酮碘的24 h、48 h半致死质量浓度分别为4.293和3.162 mg/L，安全质量浓度为0.515 mg/L。高锰酸钾的24 h、48 h半致死质量浓度分别为4.194和3.274 mg/L，安全质量浓度为0.599 mg/L。

    关键词：聚维酮碘；高锰酸钾；南美白对虾；半致死浓度；安全浓度

    南美白对虾，学名凡纳滨对虾，体形与中国对虾相似，属节肢动物门、甲壳纲、十足目、对虾科、对虾属，为广温广盐性热带虾类，生命周期通常为一年，是世界养殖产量最高的三大优良虾种之一。

     近年来，随着南美白对虾苗种药检制度的逐步完善,使得育苗生产中药物的使用成为焦点问题。在现代化虾类育苗行业里，因其水质管理工艺的特殊性,生产中往往需要使用多种抗菌药和消毒剂来防治疾病，但由于用药不规范,虾苗中毒或致死的情况时有发生。因此,搞清药物的毒性及安全浓度是很有必要的。高锰酸钾和聚维酮碘都是无公害渔用药，且都为广谱消毒剂，对大部分细菌、真菌和病毒等均有不同程度的杀灭作用。高锰酸钾作为一种绿色的强氧化剂，可以有效控制水中的色度和臭味[1]，同时还可以去除水中有机还原性污染物，而且其制作工艺简单，可操作性较强，易于在水厂中实施[2]。聚维酮碘被广泛应用于虾类[3]、鱼类[4]、贝类[5]等水产动物的疾病防治。笔者通过聚维酮碘和高锰酸钾对南美白对虾仔虾的急性毒性试验,计算两种药物的半致死浓度和安全浓度,旨在为虾苗的疾病防治提供参考。

     1 材料与方法

     1.1 试验材料

     试验于2013年4-5月在河北省黄骅市一对虾育苗场进行, 选用该场生产性培育的仔虾。仔虾体质健壮，大小均匀，规格基本一致(平均体长1.2 cm，平均体重7.7 mg)。试验前1 d停止投饵。试验用水为经沉淀、消毒、过滤处理的海水（取自车间育苗池），水温为30 ℃, pH 8.0，海水比重为1.024。

     聚维酮碘(PVP-I), 有效含量≥99%,有效碘含量为9%～11%；高锰酸钾为分析纯, 试验开始前用蒸馏水配制成母液，再根据需要稀释成各个浓度组，药液现配现用。

     1.2 试验方法

     按照急性毒性试验方法进行预试验[6],找出仔虾全死和全活的质量浓度范围，根据预试验结果按等比数列将试验浓度设成7个浓度梯度和一个空白对照组（见表1）,每组2个平行，每个浓度组放南美白对虾仔虾100只，观察南美白对虾的中毒反应症状。以仔虾俯卧或侧卧于桶底，丧失游泳能力，用玻璃棒碰触虾体和其触角时，无任何反应时判定为死亡，发现死亡个体及时捞出。

    表1 各试验组聚维酮碘和高锰酸钾药液质量浓度

    mg/L

    

    药液 1组 2组 3组 4组 5组 6组 7组 对照

    聚维酮碘 1.20 1.80 2.70 4.05 6.08 9.11 13.67 0

    高锰酸钾 1.00 1.50 2.25 3.38 5.06 7.59 11.39 0

    1.3 数据处理

     试验结果为重复组的算术平均数（见表2和表3）,并按以下公式进行校正：p＝(p，-c)/(1-c)，(其中p，为试验组死亡百分数,c为对照组死亡百分数,p为经校正后的死亡百分数), 将校正死亡率换算成概率单位后,与相应的浓度对数进行回归,得出24 h及48 h的线性回归方程, 计算出仔虾24、48 h的LC50，最终得到安全浓度，其公式为SC＝48 h LC50×0.3/(24 h LC50/48 h LC50)2。

    表2 聚维酮碘各试验组的死亡数和死亡率

    

    组别 24 h

    死亡率/%

     a b平均

    死亡率/%

    48 h

    死亡数

     AB平均

    死亡数

    1 3 1 2 2 12 8 10 10

    2 14 13 13.5 13.5 19 18 18.5 18.5

    3 31 26 28.5 28.5 45 42 43.5 43.5

    4 50 48 49 49 61 60 60.5 60.5

    5 73 66 69.5 69.5 83 80 81.5 81.5

    6 87 84 85.5 85.5 93 93 93 93

    7 97 92 94.5 94.5 100 97 98.5 98.5

    对照 0 0 0 0 0 0

    表3 高锰酸钾各试验组的死亡数和死亡率

    

    组别 24 h

    死亡率/%

     a b平均

    死亡率/%

    48 h

    死亡数

     AB平均

    死亡数

    1 1 2 1.5 1.5 2 5 3.5 3.5

    2 9 13 11 11 12 20 16 16

    3 15 18 16.5 16.5 23 24 23.5 23.5

    4 33 35 34 34 43 48 45.5 45.5

    5 63 67 65 65 74 78 76 76

    6 80 81 80.5 80.5 88 89 88.5 88.5

    7 90 93 91.5 91.5 97 99 98 98

    对照 0 0 0 0 0 0

    2 结果与分析

     2.1 聚维酮碘对仔虾的急性毒理试验

     低浓度（1.20～1.80 mg/L）时，应激反应不明显，活动状况与对照组基本相似,大多静伏于底部,少数缓慢游动，但随着质量浓度的增大, 仔虾不安的现象越来越明显，特别是在高浓度的药液中,仔虾异常兴奋,先是上下窜动,四处冲撞、跳跃、狂游,然后身体慢慢失去平衡,无力地沉于水底。在质量浓度为6.08 mg/L的药液中，3 h左右的时候就开始有仔虾出现死亡，在质量浓度为13.67 mg/L的药液中，8 h时的平均死亡率已达到66.5%,24 h时几乎全部死亡，达到了94.5%。

     由表1可得出试验液的浓度对数，表2得出平均死亡率,换算成概率单位,通过excel软件进行回归运算。可知：Y24h＝3.317 X＋2.901（n＝7，R＝0.995 4，LC50＝4.293 mg/L）， Y48h＝3278 X＋3361（n＝7，R＝0.997 9, LC50＝3162 mg/L），安全浓度SC＝48 h LC50×0.3/(24 h LC50/48 h LC50)2＝0.515 mg/L。

     2.2 高锰酸钾对仔虾的急性毒理试验

     低浓度组的仔虾活动状况与对照组基本相似,大多静伏于试验容器底部,少数缓慢游动，高浓度组的仔虾放入试验容器后表现出不安反应，随着试验时间的延长，游泳足和尾肢上被一层深褐色物质覆盖，仔虾活力减弱,游速明显减慢,有的俯卧或侧卧于杯底,呈痉挛性抽搐,腹肢剧烈摆动,身体出现白色斑块，有的甚至全身发白不能游动。

    由表1可得出试验液的浓度对数，表3得出平均死亡率,换算成概率单位,通过excel软件进行回归运算，可知：Y24h＝3.278 X＋2.959（n＝7，R＝0994 3，LC50＝4.194 mg/L）, Y48h＝3533 X＋3180（n＝7，R＝0.994 6, LC50＝3274 mg/L），安全浓度SC＝48 h LC50×0.3/(24 h LC50/48 h LC50)2＝0.599 mg/L。

     2.3 分析

     聚维酮碘和高锰酸钾溶液浓度对数与死亡概率单位的关系见图1和图2。由图1可知，聚维酮碘溶液浓度对数与死亡概率单位的关系呈两条回归直线，两条直线近似平行,说明各个浓度组的 24 h和48 h的死亡率相近。由图2可知高锰酸钾溶液浓度对数与死亡概率单位的关系呈两条回归直线，并在前一段接近重叠,说明高锰酸钾溶液低浓度组24 h和48 h的死亡率相近,2条回归直线在后期高浓度时相距也较近,说明高锰酸钾溶液的毒性在24 h内已基本体现出来。

    

    图1 聚维酮碘浓度对数与死亡率概率单位的关系

    图2 高锰酸钾浓度对数与死亡率概率单位的关系

     3 讨论

     张萍等认为,聚维酮碘对南美白对虾无节幼体的24 h、40 h的半致死浓度和安全浓度分别为8737、6.512和0.650 mg/L[7]，张建东等指出聚维酮碘对罗氏沼虾仔虾的24 h、48 h的半致死浓度和安全浓度分别是499、355和53.6 mg/L[8]。在笔者的试验中,聚维酮碘对南美白对虾仔虾的24 h、48 h的LC50值和安全浓度分别为4.293、3162和0.515 mg/L，有所差异。这可能是由于实验条件、数据处理、死亡判断及药物含量等方面差异所致,通过与张建东的试验数据相比较，说明了不同水产养殖对象对同一种药物敏感性的差别。南美白对虾对聚维酮碘的耐受性比罗氏沼虾低,因此对南美白对虾仔虾用药时要适量。叶星[9]等认为高锰酸钾对罗氏沼虾幼虾的安全浓度分别为1.04 mg/L，宋吉德[10]指出,高锰酸钾对中国对虾仔虾的安全浓度为0.25 mg/L, 李仁伟[11]等提出高锰酸钾对南美白对虾仔虾的安全浓度为0.55 mg/L，与本试验的0.599 mg/L比较接近。由此可见，罗氏沼虾、中国对虾和南美白对虾对高锰酸钾的耐受性相近。

     本试验在连续微充气条件下进行,所用的药物中聚维酮碘较易挥发，并且，由于目前市面上出售的聚维酮碘大多没有详细的使用说明,故在实际养殖生产中，用量存在一定的盲目性。水产育苗中聚维酮碘的经验用量一般为2～5 mg/L,高于本试验的安全浓度，用药时需要注意。高锰酸钾为强氧化剂,遇有机物即放出新生态氧而有杀灭细菌作用,杀菌力极强,但极易与水中悬浮物结合使药效降低。因此试验结果比实际耐受力要高，所以用药时应该考虑环境因子的变化来确定实际使用浓度。

    参考文献：

    [1] 马军,李圭白,陈忠林,等.高锰酸钾除微污染效能GC/ MS分析[J].中国给水排水,1999(5):13-17

    [2] 刘尧,张晓健,戴吉胜,等.高锰酸钾氧化水中乙硫醇的动力学研究[J].环境科学，2008，29(5):1261-1265

    [3] 李天保,赵增元,王勇强,等.聚乙烯吡咯烷酮碘对中国对虾的毒性试验[J].海洋科学,1998,21(6):9-10

    [4] 王民权,房文红.碘制剂在水产上的应用[J].渔业现代化,2005(2):26-27

    [5] 吕豪,梁峻.聚维酮碘对海湾扇贝等贝类幼虫的毒性试验研究[J].水产科学,2003,22(6):8-11

    [6] 周永欣,章宗涉.水生生物毒性试验方法[M].北京:农业出版社,1989

    [7] 张萍,乔振国.pvp-碘对南美白对虾无节幼体的急性毒性试验[J].海洋渔业,2002(2):68-69

    [8] 张建东,陈刚.两种消毒剂对罗氏沼虾幼体的急性毒性试验[J].湛江海洋大学学报,1998,18(1):9-14

    [9] 叶星,许淑英,谢刚,等.常用化学消毒剂对罗氏沼虾的急性致毒试验.水产科技情报,1998,25(4): 174-177

    [10] 宋吉德.高锰酸钾对中国对虾幼体毒性研究.齐鲁渔业,1993(5): 41-44

    [11] 李仁伟,王志铮,王海岳,等.几种常用药物对南美白对虾幼体关键发育阶段的毒性影响[J].浙江海洋学院学报,2002,21(4):345-347

    （收稿日期：2014-02-17）