高鴿,周游,王小林,沈振華,陳永進(jìn),徐東坡(.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)無(wú)錫漁業(yè)學(xué)院,江蘇無(wú)錫408;.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心,農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江下游漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,江蘇無(wú)錫408;.江蘇省太湖漁業(yè)管理委員會(huì)辦公室,江蘇蘇州5004)

夏秋季太湖4個(gè)控藻區(qū)鳙體內(nèi)微囊藻毒素累積分析

高鴿1,周游2,王小林3,沈振華3,陳永進(jìn)2,徐東坡2
(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)無(wú)錫漁業(yè)學(xué)院,江蘇無(wú)錫214081;2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心,農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江下游漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,江蘇無(wú)錫214081;3.江蘇省太湖漁業(yè)管理委員會(huì)辦公室,江蘇蘇州215004)

為探討微囊藻毒素(Microcystin,MCs)對(duì)水產(chǎn)品食用安全性的影響,于2015年6月向太湖4個(gè)控藻區(qū)(竺山湖、月亮灣、三國(guó)城、烏龜山)水體中投放規(guī)格約3 g/尾的鳙Aristichthysnobilis幼魚,8—11月每月中旬從各控藻區(qū)固定采集鳙樣本15尾,分別測(cè)定水體、鳙不同組織和器官中MCs的含量,并結(jié)合各控藻區(qū)的水質(zhì)指標(biāo)分析了MCs在鳙體內(nèi)的累積規(guī)律及影響因子。結(jié)果表明:4個(gè)控藻區(qū)鳙不同組織和器官中總MCs含量依次為肌肉>肝胰臟>血清,且肌肉、肝胰臟中累積的總MCs極顯著高于血清(P<0.01);肌肉、肝胰臟和血清中MCs的累積在不同控藻區(qū)間均無(wú)顯著性差異(P>0.05);鳙肌肉、肝胰臟和血清中MCs的累積月份間有極顯著性差異(P<0.01);水溫和藻類胞內(nèi)MCs含量對(duì)血清、肝胰臟和肌肉中MCs的累積均有極顯著影響(P<0.01),體長(zhǎng)對(duì)血清、肝胰臟中的MCs累積也有極顯著影響(P<0.01);藍(lán)藻爆發(fā)期間,MCs含量較高,據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)建議的MC-LR日允許攝入量,4個(gè)湖區(qū)中每日人均可攝入鳙肉229.62~977.20 g,并不會(huì)給人類健康造成危害。本研究可為微囊藻毒素在鳙體內(nèi)不同組織、器官的積累效應(yīng)和水產(chǎn)品食用安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供理論依據(jù)。

微囊藻毒素;鳙;累積;太湖;水質(zhì)指標(biāo)

近年來(lái),隨著全球內(nèi)陸水體富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)的加劇,藍(lán)藻水華及其次級(jí)代謝產(chǎn)物之一微囊藻毒素(Microcystin,MCs)的生物累積對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,已成為當(dāng)前環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)[1-2]。鳙Aristichthys nobilis作為最重要的淡水濾食性魚類之一,不僅是中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的主要構(gòu)成部分[3-4],而且是太湖的優(yōu)勢(shì)魚類。目前,太湖水體富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)并未得到有效遏制,據(jù)統(tǒng)計(jì), 2004—2008年間太湖具有明確時(shí)間、地點(diǎn)的藍(lán)藻水華發(fā)生次數(shù)高達(dá)414次,藍(lán)藻水華總面積約為72 890 km2[5]。水質(zhì)污染給環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重的威脅,已影響到周邊人民的日常生活。多年來(lái),江蘇省政府一直采取積極措施應(yīng)對(duì)水質(zhì)污染,除全面啟動(dòng)生態(tài)清淤、藍(lán)藻打撈等應(yīng)急工程外,還應(yīng)用生物操縱理論進(jìn)行生物治理和生態(tài)修復(fù),如在湖泊等大水面開展魚類增殖放流等[6]。

慢性毒性試驗(yàn)顯示,微囊藻毒素能在濾食性魚類的肌肉、肝、腸和血液中積累,該魚類對(duì)此能產(chǎn)生生理上的適應(yīng),從而能與毒藻共存[7]。近年來(lái),已有學(xué)者對(duì)凡納濱對(duì)蝦Litopenaeus vannamei[8]、尼羅羅非魚Oreochromis niloticus[9-10]、鯽Carassiusau-ratus[11-12]、大型溞Daphnia magna[13]、羅氏沼蝦Macrobrachium rosenbergii[13]、鰱Aristichthys nobil-is[14]等體內(nèi)MCs的累積及影響因子進(jìn)行了研究,涉及水域有東湖[15]、滇池[16]、鄱陽(yáng)湖[17]等,而截至目前,對(duì)太湖中魚類MCs的研究?jī)H有關(guān)于羅非魚[9-10]、鰱[14]的報(bào)道,其中楊堅(jiān)波等[18]為了解無(wú)錫太湖水體中MCs的污染情況,于2001年7、11月對(duì)太湖水體及主要魚種體內(nèi)MCs含量進(jìn)行了初步調(diào)查。其研究中雖涉及鳙,但試驗(yàn)樣本數(shù)僅為8尾,且試驗(yàn)?zāi)康闹饕獮楸O(jiān)測(cè)太湖水質(zhì)[19-21],故尚無(wú)針對(duì)鳙累積MCs的系統(tǒng)性研究,且MCs是否會(huì)通過(guò)食物鏈危害人類健康尚無(wú)直接證據(jù)。

本試驗(yàn)于2015年6月在4個(gè)控藻區(qū)分別利用圍網(wǎng)、網(wǎng)箱方式放養(yǎng)一定數(shù)目的鳙,自7月開始進(jìn)行水體藻毒素的監(jiān)測(cè),8月開始進(jìn)行鳙樣本的采集,從生物和水質(zhì)角度出發(fā),探討了太湖4個(gè)控藻區(qū)微囊藻毒素在鳙體內(nèi)不同組織、器官中的累積效應(yīng),以期為微囊藻毒素的生物累積和水產(chǎn)品食用安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供理論依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)布設(shè)及樣品采集

于2015年6月20日前后分別向4個(gè)不同控藻區(qū)(竺山湖、月亮灣、三國(guó)城、烏龜山)投放規(guī)格約為3 g/尾的鳙,圍網(wǎng)囤養(yǎng)方式中(月亮灣、三國(guó)城)放養(yǎng)密度為1.5尾/m2,網(wǎng)箱囤養(yǎng)方式中(竺山湖、烏龜山)放養(yǎng)密度為30尾/m3。2015年7—11月,逐月對(duì)太湖4個(gè)不同控藻區(qū)進(jìn)行樣品采集,樣品包括水樣和鳙血液、肝胰臟、肌肉。

圖1 采樣區(qū)示意圖Fig.1Schematic diagram of the sampling areas

1.2 方法

1.2.1 水樣采集在同一控藻區(qū)內(nèi)均勻選取3處采樣點(diǎn),用5 L有機(jī)玻璃采水器,采集水面約30 cm以下水體各2.5 L,混勻,低溫保存,帶回實(shí)驗(yàn)室后準(zhǔn)確量取200 mL水樣,用真空泵經(jīng)0.22滋m孔徑玻璃纖維濾膜過(guò)濾,得濾液和濾膜兩部分,濾膜部分藻細(xì)胞用于測(cè)定胞內(nèi)毒素。

1.2.2 鳙血液及肝胰臟、肌肉樣品采集從各采樣點(diǎn)隨機(jī)撈取規(guī)格基本一致(放流時(shí)魚苗規(guī)格基本一致)的鳙15尾,依次編號(hào),用吸水紙吸干魚體表水分,分別測(cè)定魚全長(zhǎng)、體長(zhǎng)和體質(zhì)量等生物學(xué)指標(biāo)。用經(jīng)肝素潤(rùn)洗過(guò)的2.5 mL注射器尾靜脈采血,抽取全血1~2 mL,注入事先加有20滋L肝素的2 mL離心管中,并置于放有碎冰的保溫箱中暫存。帶回實(shí)驗(yàn)室后,采用冷凍離心機(jī)在4益下以4000 r/min離心10 min,吸取上層血清,并將血清置于冰箱(-20益)中凍存,待測(cè)。采血后的魚體迅速解剖,并完整剝?nèi)∑涓我扰K,用吸水紙吸干表面血液后,放入編號(hào)的離心管中;再用剪刀和鑷子撕開魚體背部皮膚,取背鰭下方的背部肌肉約5 g,放入離心管中。肝胰臟和肌肉樣品均置于鋪有碎冰的保溫箱中暫存,帶回實(shí)驗(yàn)室后,置于冰箱(-20益)中凍存,待測(cè)。

1.2.3 微囊藻毒素(MCs)的提取和測(cè)定MCs的富集純化采用C18固相萃取柱萃取,MCs的測(cè)定分析采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS)和酶聯(lián)免疫法(ELISA)[22]。LC-MS法檢出限較ELISA法更低,可達(dá)到0.01滋g/L[23-24]。LC-MS法雖然精確度高,但儀器價(jià)格昂貴,樣品制備過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)[25],故本試驗(yàn)中藻樣MCs的檢測(cè)選用LC-MS法,鳙體內(nèi)MCs的檢測(cè)選用ELISA法。

(1)MCs的萃取與檢測(cè)[26]。用孔徑為0.22滋m的濾膜進(jìn)行抽濾,所得濾膜及附著在濾膜上的藻細(xì)胞,用30 mL甲醇(75%)提取,在4益下以200 r/min振蕩3 h,并連續(xù)提取3次,得到的懸濁液用高速冷凍離心機(jī)離心30 min(4益,15 000 r/min),分離得到的上清液用去離子水稀釋6倍。水樣濾液和經(jīng)稀釋的上清液再分別用C18固相萃取柱(0.5 g)富集,富集前萃取柱用10 mL甲醇(100%,分析純)和10 mL去離子水活化調(diào)節(jié),然后用20 mL 100%甲醇洗脫萃取柱中的MCs。洗脫液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干后得到的固態(tài)物質(zhì)用100滋L去離子水溶解并定容,最后用Waters ZMD 4000高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行測(cè)定。

(2)鳙肌肉、肝胰臟和血清樣品中MCs的萃取與檢測(cè)[26]。將制備好的各組織勻漿上清液加入用純化抗體包被好的試劑盒微孔板(購(gòu)自上海江萊生物)中,所含MCs與HRP標(biāo)記的抗體結(jié)合,形成抗體-抗原-酶標(biāo)抗體復(fù)合物,經(jīng)洗滌后加入TMB顯色劑進(jìn)行顯色反應(yīng),并在酸終止液的作用下最終轉(zhuǎn)化成黃色,使用酶標(biāo)儀在450 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度(OD值),并利用繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品中MCs的濃度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0軟件檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否近似服從正態(tài)分布,并對(duì)MCs累積結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和Tukey蒺s-b多重比較,對(duì)潛在影響MCs累積的生物及非生物因素進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析。顯著性水平設(shè)為0.05,極顯著性水平設(shè)為0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 太湖4個(gè)控藻區(qū)水體的理化特征

2015年8—11月,不同控藻區(qū)水質(zhì)存在一定的空間差異;其中月亮灣水體平均總氮(TN)含量最高,竺山湖水體平均NH+4-N含量最高,烏龜山水體平均NO-2-N和CODMn含量最高,三國(guó)城水體平均TP和Chl-a含量最高(表1)。

表1 采樣區(qū)水質(zhì)指標(biāo)Tab.1W ater quality parameters in the four sam p ling areas in Taihu Lake mg/L

2.2 不同控藻區(qū)浮游植物密度及生物量

在4個(gè)控藻區(qū)共鑒定出綠藻門Chlorophyta、硅藻門Bacillariophyta、藍(lán)藻門Cyanophyta、隱藻門Cryptophyta、金藻門Chrysophyta、甲藻門Pyrrophy-ta、裸藻門Euglenophyta和黃藻門Xanthophyta共8門藻類。2015年8—11月,不同生物控藻區(qū)浮游植物密度和生物量存在一定的空間差異;其中月亮灣浮游植物平均密度最高,烏龜山浮游植物平均生物量最高,三國(guó)城浮游植物豐富度指數(shù)最高(表2)。

2.3 微囊藻毒素在鳙體內(nèi)的累積

從表3可見:4個(gè)控藻區(qū)鳙不同組織、器官中累積的總MCs由高到低依次為肌肉>肝胰臟>血清;鳙肌肉內(nèi)MCs累積量變化范圍為3.07~8.71 ng/g,平均值為(5.65依1.29)ng/g;肝胰臟內(nèi)MCs累積量變化范圍為2.17~7.85 ng/g,平均值為(5.01依1.38)ng/g;血清中MCs累積量變化范圍為0.13~0.75 ng/mL,平均值為(0.39依0.20) ng/mL(血清密度近似為1 g/mL);肌肉、肝胰臟內(nèi)總MCs含量極顯著高于血清(P<0.01),而肝胰臟和肌肉內(nèi)總MCs含量無(wú)顯著性差異(P> 0.05)。

2.4 空間差異對(duì)MCs在鳙體內(nèi)累積的影響

鳙3種組織、器官中累積的MCs含量在4個(gè)控藻區(qū)間無(wú)顯著性差異(P>0.05)(肌肉,F= 1.092,P=0.354>0.05;肝胰臟,F=1.584,P= 0.626>0.05;血清,F=0.585,P=0.626>0.05) (表3)。此外,由于竺山湖與烏龜山,明月灣與三國(guó)城的囤養(yǎng)方式相同,而地理位置不同,故鳙肌肉、肝胰臟和血清中MCs含量在竺山湖和烏龜山控藻區(qū)間無(wú)顯著性差異(P>0.05)(t值分別為0.725、0.812、0.768,均大于0.05),在月亮灣和三國(guó)城控藻區(qū)間也無(wú)顯著性差異(P>0.05)(t值分別為0.543、0.638、0.846,均大于0.05)。通過(guò)對(duì)兩組中MCs含量差異性的分析表明,空間差異對(duì)MCs含量影響較小。綜上所述,空間差異對(duì)鳙體內(nèi)MCs累積效果無(wú)顯著性影響(P>0.05)。

2.5 時(shí)間差異對(duì)微囊藻毒素在水體及鳙體內(nèi)累積

的影響

對(duì)4個(gè)采樣控藻區(qū)藻類胞內(nèi)MCs含量檢測(cè)結(jié)果顯示,胞內(nèi)MCs含量變化范圍為4.78~32.11 ng/g,隨著時(shí)間推移,胞內(nèi)MCs含量總體均呈下降趨勢(shì),除月亮灣外均以11月MCs含量最低(圖2)。

表24 個(gè)控藻區(qū)浮游植物各月動(dòng)態(tài)變化Tab.2Monthly changes in phytoplankton parameters in the four sampling areas

單因素方差分析結(jié)果顯示,月份對(duì)鳙各組織內(nèi)MCs含量有極顯著性影響(肌肉,F=8.877,P< 0.001;肝胰臟,F=22.465,P<0.001;血清, F=57.328,P<0.001)。

圖2 不同月份各控藻區(qū)水體胞內(nèi)MCs含量Fig.2M onthly content of MCs in phytop lankton cells in the four sampling areas

表3MCs在鳙體內(nèi)的累積趨勢(shì)Tab.3Cumulation of MCs in bighead carp Aristichthys nobilis in Taihu Lake

2015年8—10月,鳙肌肉、肝胰臟內(nèi)MCs含量均表現(xiàn)為較高的濃度累積,從10月開始,鳙肌肉、肝胰臟內(nèi)微囊藻毒素含量開始逐漸降低,11月后大幅減少(P<0.05);相反,血清中MCs含量從10月起開始逐漸上升,11月后大幅增加(P< 0.05)(圖3)。

分別檢測(cè)4個(gè)控藻區(qū)鳙體內(nèi)MCs累積效果與時(shí)間變化的關(guān)系(圖4)。結(jié)果顯示,相同囤養(yǎng)方式下各月鳙體內(nèi)MCs累積變化曲線趨勢(shì)相似。網(wǎng)箱囤養(yǎng)的竺山湖和烏龜山控藻區(qū),鳙肌肉中MCs累積量均在10月達(dá)到最高值,平均值分別為6.16、6.46 ng/g;圍網(wǎng)囤養(yǎng)的月亮灣和三國(guó)城控藻區(qū),鳙肌肉中MCs累積量均在8月達(dá)到最高值,平均值分別為6.71、6.59 ng/g,肝胰臟中MCs累積量均在9月達(dá)到最高值,平均值分別為5.74、6.11 ng/g。

圖3 不同月份4個(gè)控藻區(qū)鳙體內(nèi)MCs含量的平均累積Fig.3Accumulation of MCs in bighead carp Aristich-thys nobilis in four samp ling areas in different months

圖4 竺山湖、月亮灣、三國(guó)城、烏龜山不同月份鳙體內(nèi)MCs的累積Fig.4Monthly accumulation of MCs in bighead carp Aristichthys nobilis in Zhushan bay,M oon bay, Three kingdoms city,and Turtlemountain

表4 不同組織MCs的累積與體長(zhǎng)、體質(zhì)量的相關(guān)性分析Tab.4Correlations between MCs and body length and body weight

2.6 囤養(yǎng)模式對(duì)鳙體內(nèi)微囊藻毒素累積的影響

由“2.5冶節(jié)推測(cè),囤養(yǎng)方式可能與MCs累積規(guī)律有關(guān),故依據(jù)囤養(yǎng)方式不同,將竺山湖、烏龜山的樣本為一組(同為網(wǎng)箱囤養(yǎng)),月亮灣、三國(guó)城的樣本為一組(同為圍網(wǎng)囤養(yǎng)),組內(nèi)采用的囤養(yǎng)方式相同,僅所處空間位置不同(“2.4冶節(jié)中已述不同控藻區(qū)空間差異對(duì)MCs含量影響較小),可以發(fā)現(xiàn),圍網(wǎng)囤養(yǎng)組鳙肝胰臟中MCs累積量顯著小于網(wǎng)箱囤養(yǎng)組(P<0.05),而兩組肌肉和血清中MCs累積則無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

2.7 影響鳙體內(nèi)微囊藻毒素累積的其他因素

由鳙不同組織、器官之間MCs累積量及其與其體質(zhì)量、體長(zhǎng)的相關(guān)分析(表4)表明:血清中MCs與體質(zhì)量、體長(zhǎng)均呈極顯著正相關(guān)(P< 0.01);肝胰臟中MCs與體長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);肌肉中MCs與肝胰臟中MCs呈顯著正相關(guān)(P<0.05);肌肉、肝胰臟中MCs與血清中MCs均呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。不同組織MC累積量與水環(huán)境因子的相關(guān)分析(表5)表明,肌肉、肝胰臟中MCs與水體藻細(xì)胞內(nèi)MCs、水溫均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),肝胰臟中MCs與Chl-a含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05);血清MCs與水體胞內(nèi)MCs、水溫呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。

表5 不同組織MCs累積與水環(huán)境因子的相關(guān)性分析Tab.5Correlations between MCs accum ulation and water environmental factors

3 討論

3.1 采樣點(diǎn)與采樣時(shí)間的設(shè)置

本試驗(yàn)中設(shè)置的4個(gè)控藻區(qū)分別位于太湖的不同位置(圖1),竺山湖控藻區(qū)位于竺山湖內(nèi),月亮灣控藻區(qū)和三國(guó)城控藻區(qū)分別位于梅梁灣的西、東兩側(cè),此3個(gè)控藻區(qū)均設(shè)置在太湖大型湖灣內(nèi),且是每年太湖藍(lán)藻的高發(fā)區(qū)域;相比而言,烏龜山控藻區(qū)更靠近大太湖,且相對(duì)位置偏東,高濃度藍(lán)藻持續(xù)的時(shí)間相對(duì)較短。從魚類的餌料豐富程度分析,烏龜山控藻區(qū)較其他3處控藻區(qū)貧乏;從囤養(yǎng)方式分析,竺山湖和烏龜山控藻區(qū)采用網(wǎng)箱對(duì)鳙進(jìn)行囤養(yǎng),月亮灣區(qū)和三國(guó)城控藻區(qū)則采用大型網(wǎng)圍對(duì)鳙進(jìn)行囤養(yǎng)。故而選擇這4個(gè)采樣點(diǎn)可綜合藍(lán)藻持續(xù)時(shí)間、餌料豐富度、囤養(yǎng)方式等變量,更全面地得出微囊藻毒素在鳙體內(nèi)的累積規(guī)律。

太湖4個(gè)控藻區(qū)8—11月TN平均含量為2.57 mg/L,TP平均含量為0.217 5 mg/L。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,藍(lán)藻最適宜生長(zhǎng)溫度是25益。在這種溫度條件下,營(yíng)養(yǎng)鹽含量高、有機(jī)質(zhì)豐富的堿性水體極有利于藍(lán)藻生長(zhǎng)[27]。日本湖泊學(xué)家坂本也曾研究指出,當(dāng)湖水的TN和TP濃度比值在10頤1至25頤1范圍時(shí),處于最佳氮磷比值范圍,藻類生長(zhǎng)與氮、磷濃度存在著直線相關(guān)關(guān)系[28]。N/P值是藍(lán)藻豐度變化的重要影響因子之一[29]。本試驗(yàn)期間,太湖的水溫、營(yíng)養(yǎng)鹽狀況和pH值接近藍(lán)藻最適生長(zhǎng)條件,平均水溫為21.94益、N/P平均值為12.57、pH=8.22>8非常適宜藻類生長(zhǎng)。夏秋季正是太湖藍(lán)藻爆發(fā)期,故選擇8—11月為研究時(shí)段,與本試驗(yàn)?zāi)康囊恢隆?/p>

3.2 鳙體內(nèi)微囊藻毒素的累積規(guī)律

鳙是典型的濾食性魚類[3],藍(lán)藻和鳙構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的水生食物鏈。本研究中鳙不同組織、器官中累積的MCs水平由高到低依次為肌肉>肝胰臟>血清(血清密度近似為1 g/mL),這與其他學(xué)者對(duì)羅非魚和白鰱的研究結(jié)果(肝胰臟>肌肉>血清)不同[9-10,14,18-19]?？赡苁且?yàn)閿z食中腸道可有效阻止MCs進(jìn)入肝胰臟[7,30-31],血清中MCs來(lái)源于肝胰臟等各器官代謝后的產(chǎn)物,其含量顯著減少可以間接證明MCs未全部累積到肝胰臟中,而是經(jīng)過(guò)代謝大部分排出體外。此外,可能本研究中所采集的魚樣在累積—凈化的動(dòng)態(tài)過(guò)程中,凈化處于優(yōu)勢(shì)[32],且膽汁在MCs凈化過(guò)程中起到重要作用[33],因此,肝胰臟中累積的MCs首先被凈化排除體外,因而肝胰臟中MCs濃度較低。通過(guò)MCs在水體及鳙體內(nèi)含量范圍可知,即使在MCs含量較低的水體中(圖2、圖4,11月各藻區(qū)),MCs也可通過(guò)食物鏈在鳙體內(nèi)進(jìn)行累積,故而除定期打撈藍(lán)藻外,定期捕撈鳙也會(huì)對(duì)減少水中MCs起到一定作用。

3.3 鳙體內(nèi)微囊藻毒素的累積與時(shí)間的關(guān)系

本試驗(yàn)中,月份對(duì)鳙肌肉、肝胰臟中MCs含量有極顯著性影響,11月檢測(cè)結(jié)果最低,較10月有較大幅度減少。這一現(xiàn)象一方面應(yīng)與藍(lán)藻水華的爆發(fā)規(guī)律密切相關(guān),7—10月水溫偏高,藍(lán)藻大量增殖;進(jìn)入11月后水溫下降(表1),藍(lán)藻大量死亡,藍(lán)藻生物量減少,導(dǎo)致鳙通過(guò)攝食所獲得的MCs來(lái)源有限,因此,水體藻細(xì)胞內(nèi)MCs含量以11月最低。另一方面,鳙自身機(jī)體有可能通過(guò)代謝排除一部分MCs,從而使得肌肉、肝胰臟內(nèi)MCs的含量表現(xiàn)為少量下降[34]。而血清中MCs累積量并未降低,11月反而升高,這一方面,可能是由于個(gè)體過(guò)小的魚體血液樣本采集困難,導(dǎo)致血清檢測(cè)樣本較肌肉、肝胰臟少,樣本量不充足,存在誤差;另一方面,當(dāng)魚類攝食的有毒微囊藻細(xì)胞在消化道破裂后,釋放出來(lái)的MCs經(jīng)腸道首先進(jìn)入血液,隨時(shí)間推移,魚體生長(zhǎng)后濾食能力增強(qiáng),使得血清中MCs累積現(xiàn)象明顯[35]。

3.4 鳙體內(nèi)微囊藻毒素的累積與囤養(yǎng)方式的關(guān)系

10月藍(lán)藻爆發(fā)時(shí),圍網(wǎng)囤養(yǎng)的月亮灣、三國(guó)城控藻區(qū)中鳙肝胰臟累積的MCs含量顯著小于竺山湖、烏龜山控藻區(qū)網(wǎng)箱囤養(yǎng)的鳙肝胰臟的MCs含量。圍網(wǎng)的囤養(yǎng)方式與網(wǎng)箱比較,魚類活動(dòng)空間更大,水的流動(dòng)性更好,水體停留時(shí)間更短,由于MCs是由部分產(chǎn)毒藻細(xì)胞合成并釋放到水體中的[36],Romo等[37]的研究指出,產(chǎn)毒藍(lán)藻細(xì)胞種群占藍(lán)藻生物量的比例及其產(chǎn)毒能力與水體停留時(shí)間呈正相關(guān),因此,圍網(wǎng)囤養(yǎng)的鳙體內(nèi)MCs累積量較少。

3.5 鳙體內(nèi)微囊藻毒素的累積與人類健康

據(jù)已有的流行病學(xué)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),在中國(guó)肝癌高發(fā)的東南沿海地區(qū),原發(fā)性肝癌(HCC)發(fā)病率與其生產(chǎn)和生活中使用溝塘水有密切關(guān)系。通常飲用水標(biāo)準(zhǔn)中MCs含量標(biāo)準(zhǔn)一般均指MC-LR (MCs的一種主要同分異構(gòu)體[38]),世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的飲用水中MCs(MC-LR)標(biāo)準(zhǔn)安全上限為1.0滋g/L[39],中國(guó)新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)與其一致。而對(duì)于食品中MCs的安全標(biāo)準(zhǔn)尚未制定。

據(jù)楊堅(jiān)波等[18]報(bào)道,7月和11月太湖(中橋、梅園、雪浪和華莊)水體MCs含量分別為(9.874 8依4.636 6)、(0.142 8依0.123 1)滋g/L。太湖有五大湖灣,分別為東太湖、胥口灣、貢湖灣、梅梁灣、竺山灣,其中東太湖水草茂盛,水質(zhì)較好;胥口灣部分水草覆蓋,水質(zhì)相對(duì)良好;而梅梁灣和竺山灣因水域較為封閉,水淺、水流緩慢,交換較差,污染較為嚴(yán)重;貢湖灣是一個(gè)“藻草混合型冶湖區(qū),其富營(yíng)養(yǎng)化水平較梅梁灣輕[27]。本次調(diào)查中三國(guó)城控藻區(qū)位置與上述中橋、梅園、雪浪和華莊的地理位置相近,竺山湖控藻區(qū)又位于竺山湖湖灣內(nèi),因此,本次檢測(cè)采樣點(diǎn)包含藍(lán)藻較為嚴(yán)重的區(qū)域。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)建議的MC-LR日允許攝入量(TDI)為0.04滋g/kg,按普通成人體質(zhì)量為50~75 kg計(jì),結(jié)合本次檢測(cè)結(jié)果MCs含量區(qū)間為3.07~8.71 ng/g,人均每日可攝入鳙肉量為229.62~977.20 g,屬于正常攝入量,可見藍(lán)藻爆發(fā)期間,適量食用生長(zhǎng)于富營(yíng)養(yǎng)化污染較重湖區(qū)的鳙并不會(huì)對(duì)人類健康造成威脅。

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Accumulation ofm icrocystins in bighead carp Aristichthys nobilis in four alga control areas of Taihu Lake in summer and autumn

GAO Ge1,ZHOU You2,WANG Xiao-lin3,SHEN Zhen-hua3,CHEN Yong-jin2,XU Dong-po2
(1.Wuxi Fisheries College,Nanjing Agricultural University,Wuxi214081,China;2.Yangtze River Downstream Fisheries Resources and Environmen-tal Science Observation Station,Ministry of Agriculture,Freshwater Fisheries Research Center,Chinese Academy of Fishery Sciences,Wuxi214081, China;3.Taihu Fishery Management Committee Office of Jiangsu Province,Suzhou 215004,China)

Juvenile bighead carp Aristichthys nobilis with body weight of about3 g were stocked into four alga con-trol areas including Zhushan bay,Moon bay,Three kingdoms city and Turtlemountain in Taihu Lake at a rate of 1.5 individuals/m2in June 2015,and microcystin(MCs)levels weremonthly determined in water and tissues of the bighead carp sampled from the four alga control areas from August2015 to November 2015 to evaluate the effect of MCs on aquatic edible products during the eruption period of cyanobacteria.Itwas found that the order of MCs accumulation in different tissues and organs of bighead carp was ranged from high to low as:muscle>hepatopancre-as>serum,the accumulation of MCs very significantly higher in muscle and hepatopancreas than that in serum(P< 0.01),and without significant difference amongmuscle,hepatopancreas and serum in different areas(P>0.05). In differentmonth,however,there was significant difference in MCs accumulation among muscle,hepatopancreas and serum(P<0.01).The accumulation of MCs inmuscle,hepatopancreas and serum was very significantly influ-enced by water temperature and the MCs level in the algae in water(P<0.01),body length showing very significant impacting on the accumulation ofMCs in hepatopancreas and serum(P<0.01).The higher level ofMCs in bighead carp was observed during the outbreak of cyanobacteria.According to the recommended daily intakes of MC-LR from WHO,the daily intake of 229.62-977.20 g for bighead carp in the four areas is suggested without human health risk.The findings provide reference with assessmentof accumulation ofMCs in bighead carp and food safety.

microcystins(MCs);Aristichthys nobilis;accumulation;Taihu Lake;water quality index

S93

A

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.03.013

2095-1388(2017)03-0334-08

2016-08-22

太湖治理專項(xiàng)省級(jí)統(tǒng)籌項(xiàng)目(蘇財(cái)建[2015]162-2)

高鴿(1993—),女,本科生。E-mail:gaoge930@163.com

徐東坡(1982—),男,副研究員。E-mail:xudp@ffrc.cn