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摘要 [目的]探究有机氯和菊酯类农药对葛氏鲈塘鳢抗氧化酶活性的影响，为评价该2类常用农药对葛氏鲈塘鳢的急性毒性效应提供理论依据。[方法]研究了硫丹（1.25、2.50、3.75、5.00和6.25 μg/L）和高效氯氟氰菊酯（0.50、1.00、1.50、2.00 μg/L）96 h暴露对葛氏鲈塘鳢肝组织超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。[结果]随着硫丹浓度的增加，葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性表现为先诱导后抑制。高效氯氟氰菊酯各处理组的SOD活性均高于对照组，其中1.50和2.00 μg/L处理组的SOD活性显著高于对照组，呈现出明显的浓度效应关系。[结论]硫丹和高效氯氟氰菊酯均可影响葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性，其变化可作为生物标志物用以评价其对葛氏鲈塘鳢的急性毒性效应。
关键词 硫丹；高效氯氟氰菊酯；葛氏鲈塘鳢；超氧化物歧化酶
中图分类号 S94 文献标识码
A 文章编号 0517-6611（2015）18-149-02
葛氏鲈塘鳢（Perccottus glenii）属于鲈形目塘鳢科，主要分布于黑龙江流域的浅水湖泊和沼泽，因其味道鲜美、营养价值高而深受人们喜爱，具有重要的经济价值。但是关于一些常用农药对葛氏鲈塘鳢毒性效应的研究很少。
有机氯农药硫丹和菊酯类农药高效氯氟氰菊酯是农业上应用广泛的2种杀虫剂，其对鱼类等水生生物的影响已经受到越来越多的关注[1-3]。SOD等抗氧化酶的活性变化常常作为农药对鱼类的生物标志物，以评价环境污染物对鱼类的生物学效应[2，4]。笔者研究了有机氯和菊酯类农药对葛氏鲈塘鳢抗氧化酶活性的影响，旨在为评价该2类常用农药对葛氏鲈塘鳢的急性毒性效应提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验用鱼。
葛氏鲈塘鳢采自黑龙江哈尔滨市松花江湿地（道外区红星村），体长为（6.97±0.79）cm，体重为（5.02±1.81）g。室内暂养14 d后进行试验，暂养期间每日定时投喂摇蚊幼虫，自然死亡率低于1%，试验前1 d停止投饵，选取活泼健康的个体进行随机分组。
1.1.2 试验药物。
硫丹（乳油），化学名为1， 2， 3， 4， 7， 7-六氯双环2.2.1 庚-2-烯-5，6-双羟甲基亚硫酸酯，购于拜耳作物科学（中国）有限公司，有效成分为35%；高效氯氟氰菊酯（微乳剂）购于山东曹达化工有限公司，有效成分为2.5%。
1.1.3 试验条件。
试验在60 cm×40 cm×50 cm的玻璃水族箱中进行，水温为（24±1）℃，溶解氧大于5 mg/L。试验用水为充分曝气2 d以上的自来水。
1.2 试验方法
硫丹浓度梯度设置1.25、2.50、3.75、5.00和6.25 μg/L 5个浓度；高效氯氟氰菊酯设置0.50、1.00、1.50、2.00 μg/L 4个浓度，每个浓度梯度设置3个平行组，2个对照组，每组放置试验鱼5尾。试验周期为96 h。试验期间停食，每隔24 h更换一次药液。SOD活性采用南京建成生物工程研究所的试剂盒进行测定。
1.3 数据处理
采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析。应用单因素方差分析2种农药对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响是否显著；应用Dunnett多重比较分析不同浓度处理组的SOD活性与对照组是否存在显著差异。试验结果均以平均值±标准误表示。
2 结果与分析
2.1 硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响
由图1可知，葛氏鲈塘鳢在暴露于硫丹96 h后，1.25、2.50和3.75 μg/L处理组的SOD活性较对照组略有升高；而在较高浓度5.00和6.25 μg/L 处理组的SOD活性出现下降趋势。虽然单因素方差分析表明，硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性影响不显著，但仍可看出硫丹在较低浓度时会诱导SOD活性，而在较高浓度时会抑制SOD活性。
2.2 高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响
由图2可知，葛氏鲈塘鳢在高效氯氟氰菊酯暴露96 h后，各浓度处理组的SOD活性呈现升高的趋势。单因素方差分析表明，高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性存在显著影响；Dunnett多重比较显示，1.50和2.00 μg/L处理组的SOD活性显著高于对照组，说明高效氯氟氰菊酯明显诱导了葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性。
3 讨论
3.1 硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响
SOD是生物体重要的抗氧化酶，可以通过清除生物体内的活性氧自由基如O-2，使机体免受不完全还原氧的侵害。众多研究表明，鱼类在应对环境变化过程中会引发体内抗氧化酶的积极响应，以此应对自由基对机体的胁迫[1，3]。因此，SOD作为清除自由基的重要抗氧化酶，其活性变化可以间接反映环境胁迫的程度[2，5]。
葛氏鲈塘鳢在受到较低浓度硫丹的胁迫时，SOD活性有小幅度升高，这可能是由于鱼体内需要更多的SOD以清除由于胁迫而产生的过量O-2，这与Salvo等[7]的研究结论“鲤
鱼（Cyprinus carpio）幼鱼暴露于低浓度的硫丹（1.00 μg/L）15 d后，肝组织的SOD活性显著高于对照组”[6]基本一致。
该研究还发现，在较高浓度硫丹胁迫下，葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性受到抑制，这可能是由于机体无法提供足够的SOD来消除过量的O-2，引起肝组织细胞受损，无法完成正常的生理功能，最终导致SOD活性降低。随硫丹浓度的增加，葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性表现出的这种先诱导后抑制的趋势，与前人关于硫丹对斑马鱼（Danio rerio）[3]、草鱼（Ctenopharyngodon idellus）[4]和南美慈鲷（Australoheros facetus）[7]肝组织SOD活性影响的研究结果相似。 3.2 高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响
以往研究表明，高效氯氟氰菊酯往往会引起鱼类肝组织SOD活性的增强[1，8]。王军等研究发现，高效氯氟氰菊酯乳油对黄河鲤鱼肝胰脏SOD活性影响较大，0.01和0.02 μg/L处理组在给药12、24 h后，SOD活性显著高于对照组[1]。类似地，虹鳟（Oncorhynchus mykiss）暴露于高效氯氟氰菊酯48 h后，肝组织的SOD活性显著增加[8]。该研究结果也表明高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性具有明显诱导作用，而且存在明显的浓度效应关系，说明高效氯氟氰菊酯可以引起葛氏鲈塘鳢的氧化压力，而SOD具有使鱼类免受高效氯氟氰菊酯毒性的作用。
参考文献
[1] 王军，霍军，程会昌，等.不同浓度菊酯类农药对黄河鲤鱼肝胰脏SOD活性和MDA含量的影响[J].江苏农业科学，2013，41（2）：263-264.
[2] 谢文平，马广智.氯氰菊酯对草鱼鳃和肝组织超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响[J].水产科学，2003，22（6）：5-7.
[3] 胡国成，甘炼，吴天送，等.硫丹对斑马鱼的毒性效应[J].动物学杂志，2008，43（4）：1-6.
[4] 武焕阳，OSCAR O，许莉佳，等.硫丹对草鱼乙酰胆碱酯酶及抗氧化酶活性的影响[J].生态环境学报，2011，20（10）：1496-1502.
[5] 牟文，夏伟，熊丽，等.氯氰菊酯对鲫鱼机体代谢损伤效应研究[J].华中师范大学学报：自然科学版，2008，42（4）：602-605.
[6] SALVO L M，BAINY A C D，VENTURA E C，et al. Assessment of the sublethal toxicity of organochlorine pesticide endosulfan in juvenile common carp （Cyprinus carpio）[J]. Journal of Environmental Science and Health， Part A， 2012，47：1652-1658.
[7] CRUPKIN A C，CARRIQUIRIBORDE P，MENDIETA J，et al. Oxidative stress and genotoxicity in the South American cichlid， Australoheros facetus， after short-term sublethal exposure to endosulfan[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology， 2013， 105：102-110.
[8] GONCE A，MUHAMMED A，ESAT MAHMUT K.Effects of lambda-cyhalothrin on the antioxidant enzyme activity in rainbow trout （Oncorhynchus mykiss）[J]. Fresenius Environmental Bullerin， 2013，22 （2）：461-463.
关键词 硫丹；高效氯氟氰菊酯；葛氏鲈塘鳢；超氧化物歧化酶
中图分类号 S94 文献标识码
A 文章编号 0517-6611（2015）18-149-02
葛氏鲈塘鳢（Perccottus glenii）属于鲈形目塘鳢科，主要分布于黑龙江流域的浅水湖泊和沼泽，因其味道鲜美、营养价值高而深受人们喜爱，具有重要的经济价值。但是关于一些常用农药对葛氏鲈塘鳢毒性效应的研究很少。
有机氯农药硫丹和菊酯类农药高效氯氟氰菊酯是农业上应用广泛的2种杀虫剂，其对鱼类等水生生物的影响已经受到越来越多的关注[1-3]。SOD等抗氧化酶的活性变化常常作为农药对鱼类的生物标志物，以评价环境污染物对鱼类的生物学效应[2，4]。笔者研究了有机氯和菊酯类农药对葛氏鲈塘鳢抗氧化酶活性的影响，旨在为评价该2类常用农药对葛氏鲈塘鳢的急性毒性效应提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验用鱼。
葛氏鲈塘鳢采自黑龙江哈尔滨市松花江湿地（道外区红星村），体长为（6.97±0.79）cm，体重为（5.02±1.81）g。室内暂养14 d后进行试验，暂养期间每日定时投喂摇蚊幼虫，自然死亡率低于1%，试验前1 d停止投饵，选取活泼健康的个体进行随机分组。
1.1.2 试验药物。
硫丹（乳油），化学名为1， 2， 3， 4， 7， 7-六氯双环2.2.1 庚-2-烯-5，6-双羟甲基亚硫酸酯，购于拜耳作物科学（中国）有限公司，有效成分为35%；高效氯氟氰菊酯（微乳剂）购于山东曹达化工有限公司，有效成分为2.5%。
1.1.3 试验条件。
试验在60 cm×40 cm×50 cm的玻璃水族箱中进行，水温为（24±1）℃，溶解氧大于5 mg/L。试验用水为充分曝气2 d以上的自来水。
1.2 试验方法
硫丹浓度梯度设置1.25、2.50、3.75、5.00和6.25 μg/L 5个浓度；高效氯氟氰菊酯设置0.50、1.00、1.50、2.00 μg/L 4个浓度，每个浓度梯度设置3个平行组，2个对照组，每组放置试验鱼5尾。试验周期为96 h。试验期间停食，每隔24 h更换一次药液。SOD活性采用南京建成生物工程研究所的试剂盒进行测定。
1.3 数据处理
采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析。应用单因素方差分析2种农药对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响是否显著；应用Dunnett多重比较分析不同浓度处理组的SOD活性与对照组是否存在显著差异。试验结果均以平均值±标准误表示。
2 结果与分析
2.1 硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响
由图1可知，葛氏鲈塘鳢在暴露于硫丹96 h后，1.25、2.50和3.75 μg/L处理组的SOD活性较对照组略有升高；而在较高浓度5.00和6.25 μg/L 处理组的SOD活性出现下降趋势。虽然单因素方差分析表明，硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性影响不显著，但仍可看出硫丹在较低浓度时会诱导SOD活性，而在较高浓度时会抑制SOD活性。
2.2 高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响
由图2可知，葛氏鲈塘鳢在高效氯氟氰菊酯暴露96 h后，各浓度处理组的SOD活性呈现升高的趋势。单因素方差分析表明，高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性存在显著影响；Dunnett多重比较显示，1.50和2.00 μg/L处理组的SOD活性显著高于对照组，说明高效氯氟氰菊酯明显诱导了葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性。
3 讨论
3.1 硫丹对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响
SOD是生物体重要的抗氧化酶，可以通过清除生物体内的活性氧自由基如O-2，使机体免受不完全还原氧的侵害。众多研究表明，鱼类在应对环境变化过程中会引发体内抗氧化酶的积极响应，以此应对自由基对机体的胁迫[1，3]。因此，SOD作为清除自由基的重要抗氧化酶，其活性变化可以间接反映环境胁迫的程度[2，5]。
葛氏鲈塘鳢在受到较低浓度硫丹的胁迫时，SOD活性有小幅度升高，这可能是由于鱼体内需要更多的SOD以清除由于胁迫而产生的过量O-2，这与Salvo等[7]的研究结论“鲤
鱼（Cyprinus carpio）幼鱼暴露于低浓度的硫丹（1.00 μg/L）15 d后，肝组织的SOD活性显著高于对照组”[6]基本一致。
该研究还发现，在较高浓度硫丹胁迫下，葛氏鲈塘鳢肝组织的SOD活性受到抑制，这可能是由于机体无法提供足够的SOD来消除过量的O-2，引起肝组织细胞受损，无法完成正常的生理功能，最终导致SOD活性降低。随硫丹浓度的增加，葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性表现出的这种先诱导后抑制的趋势，与前人关于硫丹对斑马鱼（Danio rerio）[3]、草鱼（Ctenopharyngodon idellus）[4]和南美慈鲷（Australoheros facetus）[7]肝组织SOD活性影响的研究结果相似。 3.2 高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性的影响
以往研究表明，高效氯氟氰菊酯往往会引起鱼类肝组织SOD活性的增强[1，8]。王军等研究发现，高效氯氟氰菊酯乳油对黄河鲤鱼肝胰脏SOD活性影响较大，0.01和0.02 μg/L处理组在给药12、24 h后，SOD活性显著高于对照组[1]。类似地，虹鳟（Oncorhynchus mykiss）暴露于高效氯氟氰菊酯48 h后，肝组织的SOD活性显著增加[8]。该研究结果也表明高效氯氟氰菊酯对葛氏鲈塘鳢肝组织SOD活性具有明显诱导作用，而且存在明显的浓度效应关系，说明高效氯氟氰菊酯可以引起葛氏鲈塘鳢的氧化压力，而SOD具有使鱼类免受高效氯氟氰菊酯毒性的作用。
参考文献
[1] 王军，霍军，程会昌，等.不同浓度菊酯类农药对黄河鲤鱼肝胰脏SOD活性和MDA含量的影响[J].江苏农业科学，2013，41（2）：263-264.
[2] 谢文平，马广智.氯氰菊酯对草鱼鳃和肝组织超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响[J].水产科学，2003，22（6）：5-7.
[3] 胡国成，甘炼，吴天送，等.硫丹对斑马鱼的毒性效应[J].动物学杂志，2008，43（4）：1-6.
[4] 武焕阳，OSCAR O，许莉佳，等.硫丹对草鱼乙酰胆碱酯酶及抗氧化酶活性的影响[J].生态环境学报，2011，20（10）：1496-1502.
[5] 牟文，夏伟，熊丽，等.氯氰菊酯对鲫鱼机体代谢损伤效应研究[J].华中师范大学学报：自然科学版，2008，42（4）：602-605.
[6] SALVO L M，BAINY A C D，VENTURA E C，et al. Assessment of the sublethal toxicity of organochlorine pesticide endosulfan in juvenile common carp （Cyprinus carpio）[J]. Journal of Environmental Science and Health， Part A， 2012，47：1652-1658.
[7] CRUPKIN A C，CARRIQUIRIBORDE P，MENDIETA J，et al. Oxidative stress and genotoxicity in the South American cichlid， Australoheros facetus， after short-term sublethal exposure to endosulfan[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology， 2013， 105：102-110.
[8] GONCE A，MUHAMMED A，ESAT MAHMUT K.Effects of lambda-cyhalothrin on the antioxidant enzyme activity in rainbow trout （Oncorhynchus mykiss）[J]. Fresenius Environmental Bullerin， 2013，22 （2）：461-463.