伊维菌素在水产养殖中的应用及其水生态风险(精)
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生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第18卷第3期2023年6月V ol.18,No.3Jun.2023㊀㊀基金项目:上海市科技兴农重点攻关项目(2018-02-08-00-07-F01549);中国水产科学研究院基本科研业务费资助项目(2020TD41)㊀㊀第一作者:向阳(1999 ),男,硕士研究生,研究方向为水产动物药理学,E -mail:******************;*****************㊀㊀*通信作者(Corresponding author ),E -mail:****************DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20220712002向阳,王元,李乐天,等.阿维菌素在水产养殖生态系统中降解㊁毒性及其生态风险分析[J].生态毒理学报,2023,18(3):248-259Xiang Y ,Wang Y ,Li L T,et al.Degradation,toxicity and ecological risk analysis of avermectin in aquaculture ecosystem [J].Asian Journal of Ecotoxicol -ogy,2023,18(3):248-259(in Chinese)阿维菌素在水产养殖生态系统中降解㊁毒性及其生态风险分析向阳1,2,王元1,李乐天1,2,张卫卫1,胡鲲2,房文红1,*1.中国水产科学研究院东海水产研究所,农业农村部东海渔业资源开发利用重点实验室,上海2000902.上海海洋大学水产与生命学院,上海201306收稿日期:2022-07-12㊀㊀录用日期:2022-09-15摘要:阿维菌素是一种具有杀虫驱虫作用的十六元大环内酯类聚酮化合物,广谱㊁高效㊁低毒,广泛应用于种植业㊁畜牧业的寄生虫防治,对水生动物的多种寄生虫具有良好的杀虫和驱虫效果㊂水产养殖环境中阿维菌素主要来源于种植业灌溉排水㊁畜牧业废水和水产养殖用药;水环境中阿维菌素降解受光解㊁水解㊁植物降解㊁微生物降解和土壤吸附等多重因素影响,光解是阿维菌素降解的主要途径㊂阿维菌素对鱼类的毒性存在着种属差异,对不同类别水生生物的急性毒性也存在着明显的差异㊂对水生节肢动物中的枝角类毒性最大,而对克氏原螯虾㊁日本沼虾等的毒性相对较小㊂因此,在使用阿维菌素驱杀靶标寄生虫的同时更要关注其对非养殖动物非靶标生物的安全性㊂从阿维菌素理化性质㊁危害来源㊁降解途径,以及水环境生态归趋和对水产动物毒性进行分析,评价了阿维菌素在水产养殖环境中生态风险,为指导阿维菌素在水产养殖中科学使用提供理论依据㊂关键词:阿维菌素;水产养殖;毒性;降解;生态风险评价文章编号:1673-5897(2023)3-248-12㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:ADegradation ,Toxicity and Ecological Risk Analysis of Avermectin in Aq-uaculture EcosystemXiang Yang 1,2,Wang Yuan 1,Li Letian 1,2,Zhang Weiwei 1,Hu Kun 2,Fang Wenhong 1,*1.East China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Key Laboratory of East China Sea Fishery Resources Exploitation,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Shanghai 200090,China2.College of Fisheries and Life Science,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,ChinaReceived 12July 2022㊀㊀accepted 15September 2022Abstract :Avermectin,which is a kind of 16-membered ring macrolide polyketone compound,has insecticidal and repellent activities.Because of its broad spectrum,high efficiency and low toxicity,avermectin is not only widely used in the control of parasites in crop farming and animal husbandry,but also has good insecticidal and anthelmin -tic effects on various parasites of aquatic animals.Avermectin in the water environment mainly comes from irriga -tion drainage of crop farming,animal husbandry wastewater and aquaculture drug input.The degradation of aver -mectin in the water environment is affected by multiple factors such as photodegradation,hydrolysis,phytoremedi -第3期向阳等:阿维菌素在水产养殖生态系统中降解㊁毒性及其生态风险分析249㊀ation,micro-biological degradation and soil adsorption.Photodegradation is the main way of avermectin degrada-tion.There are species differences in the toxicity of avermectin to different fishes.And there are also obvious differences in the acute toxicity of avermectin to different types of aquatic organisms.The acute toxicity of aver-mectin to cladocerans was the highest among aquatic arthropods,while it is relatively less toxic to Procambarus clarkia and Macrobrachium nipponense.Therefore,when using avermectin to kill target parasites,more attention should be paid to its safety against non-farmed animals and non-target organisms.This review analyzes the physical and chemical properties,hazard sources,degradation pathways of avermectin,and its toxicity to aquatic animals and its ecological fate in the aquatic environment,evaluates the ecological risk of avermectin in aquaculture environ-ment,which provides theoretical basis for guiding scientific use of avermectin in aquaculture. Keywords:avermectin;aquaculture;toxicity;degradation;ecological risk assessment㊀㊀阿维菌素(avermectin,A VM)是一类十六元大环内酯类聚酮化合物,具有杀虫㊁杀螨㊁杀线虫等活性,是广泛应用的生物型农药和兽药[1-3],在我国种植业和畜牧业害虫防治体系发挥了重要作用㊂A VM因其广谱㊁低毒㊁高效等优点,曾被应用于水产养殖动物的寄生虫病防治,对鱼类体内外寄生虫如中华鳋㊁锚头鳋㊁鱼虱等[4-5],以及虾蟹体表寄生虫等[6]有较好的驱杀效果㊂水产养殖中A VM多是以全池泼洒方式施用,在驱杀靶标寄生虫的同时,对养殖动物㊁环境生物等非目标生物存在着潜在的毒副作用;施用后A VM与水中颗粒物的结合,在水和沉积物中的稳定性,以及水环境中的降解途径及其影响因素,是决定A VM素活性的重要因素㊂本文收集整理了相关文献对上述问题进行了分析和评价,以期为A VM在水产养殖中的应用提供理论依据㊂1㊀阿维菌素分子结构及药理特性(Molecular structure and pharmacological properties of aver-mectin)1.1㊀阿维菌素分子结构A VM为阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)发酵产生的次级代谢产物[7],天然A VM中包含8个组分,有4个较多的组分(A1a㊁A2a㊁B1a和B2a),其总含量ȡ80%,还有4个较少的组分(A1b㊁A2b㊁B1b 和B2b)(图1),其总含量ɤ20%㊂A VM中B1a和B1b为主要药效成分,其中B1a不低于90%㊁B1b 不超过5%,原料药中以B1a来标定[8-9]㊂1.2㊀阿维菌素的作用机理作为一种绿色生物型农药兽药,A VM与线虫和节肢动物体内的特异位点结合产生一系列的电生理和生物化学反应,从而发挥杀虫驱虫等生物活性㊂作用于γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GA-BA)介导的神经系统调节是A VM作用机理的最初解释㊂A VM作为GABA激动剂,促使神经末梢GABA大量释放,可导致由GABA介导的中枢神经及神经肌肉间传导受阻,产生长时间高强度抑制效应,使寄生虫麻痹致死,达到驱虫或杀虫效果[10]㊂在正常使用剂量下,由于哺乳动物的血脑屏障作用,导致药物在中枢神经系统的分布浓度很低,不足以引起GABA的释放㊂因此,A VM在哺乳动物中使用是相对安全的㊂A VM的另一个作用机理是,可以引起与GABA 系统无关的谷氨酸门控氯离子通道的开放,该通道广泛存在于线虫㊁节肢动物等体内[11]㊂A VM进入机体神经元突触后与原本由谷氨酸控制的谷氨酸门控氯离子通道结合,结合后会延长氯离子通道的开放,导致大量的氯离子由突触间隙进入运动神经元末端,引起神经元休止电位的超极化,使正常的动作电位不能释放,阻断神经信号传递,最终引起虫体麻痹或死亡[12]㊂然而,吸虫和绦虫体内由于缺少受谷氨酸控制的氯离子通道,导致A VM对吸虫和绦虫无效[13];在哺乳动物体内同样未发现受谷氨酸控制的氯离子通道[14]㊂A VM8个同系物对细菌㊁真菌和原生动物没有抑制作用,但是对牲畜体内的寄生线虫㊁昆虫和螨类却具有很高的活性,其中B1杀虫活性最高,杀虫谱最广,B2次之,且对哺乳动物最安全㊂2㊀水产养殖环境中阿维菌素的主要来源及迁移转化(Major sources,migration and transformation of avermectin in aquaculture environments) 2.1㊀阿维菌素的来源水产养殖环境中A VM的来源主要有水源带入和水产养殖用药两部分,其中水源A VM污染主要来自种植业排放水㊁畜牧业养殖废水,以及工厂(药厂)废水等㊂农作物喷洒A VM农药,吸附在植物体和土壤250㊀生态毒理学报第18卷图1㊀阿维菌素异构体结构式图[8]Fig.1㊀Structures of the isomer for avermectin [8]颗粒上的药物经雨水淋洗冲刷,随水体一起流入池塘㊁河流和湖泊而带来污染[15]㊂有研究报道,稻田施用A VM 后,灌水后稻田水中A VM 最高浓度达0.034mg ㊃L -1,并随着降雨排水进入河道[16];在对某一脐橙种植园周边水库的农药残留检测时发现,其水样的A VM 检出率为35%,平均浓度达1.2μg ㊃L -1[17];青海格尔木南部枸杞园的土壤和地下水中阿维菌素残留分别为0.2~45.5μg ㊃kg -1和3.8~15μg㊃kg -1[18];在模拟田间试验中,经种植区等环境迁移进入水体中的A VM 浓度约为4~8μg ㊃L -1[19]㊂同时,A VM 作为用于猪㊁牛和羊等牲畜体表和体内寄生虫的高效广谱驱虫药,主要对寄生于动物体内的线虫和节肢动物有极强的驱杀作用㊂但是,多数情况下高达90%的药物以原形或活性代谢物通过粪便㊁尿等排泄物方式排出而污染环境[20]㊂在给绵羊单次皮下注射0.2mg ㊃kg -1A VM 后,羊粪中的A VM 在第3天检测到最大A VM 残留浓度(1.277μg ㊃kg -1,干质量),其在羊粪中降解的半衰期为23d [21]㊂广州市天河区一条流经农业区㊁植物园㊁工业区和居民区的河涌,采集9个野外采样点的沉积物均检出A VM 残留,其浓度范围为0.3~50.3ng ㊃g -1(干质量)[22]㊂这些来自周边环境中的A VM 污染可能随着地表径流带入养殖水环境,对水生态系统产生影响㊂在水产养殖中,A VM 对水产动物体外寄生虫如中华鳋㊁锚头鳋㊁鱼虱等有较好的驱杀效果[4-5],A VM 全池泼洒的用药方式使得其更易在养殖环境中残留和富集㊂关于A VM 在水产养殖环境的污染特征研究相对较少,在宜都周边养殖区采集的6份水样和7份鱼类肌肉组织中均检测到A VM 的残留,残留浓度分别0.0044~0.1277mg ㊃kg -1和0.0317~1.0699mg ㊃kg -1[23]㊂采集自上海崇明的30份池塘水样中,A VM 的检出率为6.7%,检出浓度分别为339ng ㊃L -1和445ng ㊃L -1[24]㊂2.2㊀阿维菌素降解途径进入水产养殖环境中A VM 将在水体㊁沉积物和水生生物中降解,主要降解途径包括光解㊁水解㊁土壤吸附㊁植物降解和微生物降解等,这些过程关系着其在水产养殖环境中的残留浓度及其生态毒性㊂2.2.1㊀阿维菌素光解光降解是A VM 药物降解的主要途径,在植物表面㊁土壤和水体中的A VM 暴露于光照下均能被迅速降解[25-26]㊂在光照条件下,A VM 降解速率随着光照强度增强而升高,初始浓度为2.5mg ㊃L -1的A VM 在1800lx 时半衰期为19.64h ,而在11000lx 时半衰期仅为3.85h [27],模拟太阳光,强度越大A VM 光解速率越快,由此可见,A VM 对光极不稳定㊂紫外线辐射波长影响A VM 光解速率,波长越短,越有利于A VM 光降解;在紫外线下,A VM 能通过活性氧自由基途径发生降解[28];紫外吸收剂阿凡达㊁2,6-二-叔丁基对甲酚(BHT),以及光屏蔽剂纳米SiO 2㊁表面活性剂十二烷基硫酸钠对A VM 光降解均起到抑制作用[29]㊂A VM 在水溶液中光降解速率随着初始浓度增大而减少,pH 值越大光解速率越大,水中添加色素延长了A VM 半衰期,色素阻挡了光的透过从而减少了A VM 的光解速率[30]㊂刘慧琳和郭正元[31]通过模拟试验,研究了水介质中A VM第3期向阳等:阿维菌素在水产养殖生态系统中降解㊁毒性及其生态风险分析251㊀的消解速率,在不同水体中A VM光解速率为河水>纯净水>池塘水>自来水;腐植酸对A VM的光解速率则表现出一定的光猝灭作用,可能是由于腐植酸和A VM对光量子的竞争引起的㊂另外,A VM不同剂型光解速率不同,光解速率大小表现为乳油>水乳剂>微乳剂[32]㊂2.2.2㊀阿维菌素水解A VM类药物水解是一个水化学反应过程,通过与水分子相互作用形成新基团㊂使用A VM后,通过各种途径进入水体环境,水解是A VM类药物的一个主要环境化学行为㊂有研究报道,A VM在中性条件下比较稳定,避光条件下水解速率较慢,在水温25ħ㊁pH7.0时水解半衰期为78.8d,在杭州华家池池水(pH7.21)中水解半衰期为88.9d[27]㊂pH和温度是影响A VM类药物水解的主要因素㊂A VM在中性(pH7.0)条件下极稳定,在30d前几乎不降解,30d后降解加快,半衰期接近80d㊂在碱性(pH11.0)和酸性(pH3.0)条件下降解加快,半衰期分别只有15d和20d,这可能与分子中具有酯(C1位)和缩醛(C13和C4)结构有关㊂A VM水解速率随温度升高而加快,温度每提高10ħ,A VM水解速率常数平均增加2倍,与范特荷夫规则基本吻合[27]㊂2.2.3㊀阿维菌素土壤吸附降解土壤的有机质含量和粘粒含量与A VM吸附常数(Kaf)呈显著正相关,两者是决定A VM在土壤上吸附能力的主要因素,A VM在土壤上的吸附属于物理吸附[33]㊂采用土壤薄层色谱法㊁间歇式平衡结合法和土壤柱式沥滤法,3种不同的方式测定A VM与土壤结合能力,结果显示A VM与土壤颗粒紧密结合,是一种非流性的化合物㊂Heinrich等[28]研究报道,A VM等大环内酯类抗寄生虫药显示出对土壤有机质和沉积物的强烈吸附,且其土壤解吸实验结果表明大部分是不可逆的吸附过程㊂有研究表明, A VM在土壤中较易降解,不同地区土壤中A VM半衰期在1.2~3.8d不等[34],相比于有机质和粘土含量高的土壤,A VM在吸附性较低的沙质土壤中消散得更快[35];在模拟水产养殖生态系统底泥中的消除半衰期为115.5h[36]㊂2.2.4㊀阿维菌素植物分解A VM对植物叶片穿透性较强,喷施叶片表面的药物在光照条件下迅速分解消散,渗入植物薄壁组织内的活性成份则较长时间存在于组织,通过传导对植物组织内取食的害虫有长残效性㊂水生植物从水体吸收农药的能力强,而陆生作物从土壤中吸收农药能力较弱㊂在泼洒A VM的水体(使得水体浓度为6μg㊃L-1)生长的伊乐藻体内A VM在12h达到峰值为8.75μg㊃kg-1;第30天时,A VM浓度降至1.14μg㊃kg-1[36]㊂而在浓度为3mg㊃kg-1和0.3mg㊃kg-1的粪便附近生长30d的植物中,平均IVM浓度分别为(0.21ʃ0.14)mg㊃kg-1和(0.03ʃ0.02)mg㊃kg-1[37]㊂植物对污染物质除吸收㊁固定和分解污染物外,还间接地参与污染物的分解,对土壤中细菌㊁真菌等微生物的调控来进行环境修复[38-39]㊂因此,植物对环境修复过程是由高等植物㊁真菌㊁细菌等微生物共同组成的整体来完成㊂2.2.5㊀微生物降解A VM在环境中的降解效率与环境微生物息息相关㊂研究报道,在有菌土壤中阿维菌素含量减少50%所需的时间为4d,90%消解需要12d;而在灭菌土壤中,阿维菌素经37d暴露仍没有降低,这表明,好氧微生物降解是土壤中阿维菌素消解的主要机制[40]㊂从土壤中分离到6株降解菌,对A VM降解半衰期在5.3~11.8d之间[41];从某污水处理厂的活性污泥中分离出1株拟杆菌LYH,在温度为30ħ㊁pH7.0~8.0时,其48h A VM降解率(初始浓度为250mg㊃L-1)达84.7%~85.6%[42]㊂1株来源于长期使用A VM的稻田土壤中的嗜麦芽窄食单胞菌ZJB-14120对A VM表现出高效的生物降解能力(7.81 mg㊃L-1㊃h-1),该菌株在A VM初始浓度为200mg㊃L-1时,48h内对A VM的降解率为84.82%[43]㊂虽然其他环境中关于A VM的微生物降解研究有了初步的成果,但是关于水产养殖环境中的A VM降解菌的研究相对较少,有研究学者从受到A VM长期污染的河蟹养殖池塘底泥中分离出一株能够降解A VM的苍白杆菌A VM-2,其A VM降解率最高可达32.1%[44]㊂2.3㊀阿维菌素在水生动物体内代谢A VM具高脂溶性,药物被水生动物吸收后大部分蓄积在肝脏中,而后分布到肌肉等组织,其药代动力学呈现分布容积较大㊁消除缓慢等,且具有线性动力学特征㊂对鲫鱼肌肉中A VM残留消除规律研究表明,A VM单次泼洒给药,鲫鱼肌肉(皮)中A VM虽然吸收较快,但蓄积浓度不高,滞留时间较长和消除缓慢[45]㊂鲈鱼暴露于0.5μg㊃L-1的A VM水溶液维持20d,A VM在鲈鱼肌肉㊁鳃㊁肝脏和血液中峰浓度分别为7.74㊁10.56㊁87.36μg㊃kg-1和19.10~0.63μg ㊃kg-1,消除半衰期为分别为6.9㊁9.5㊁8.2和10.7d;252㊀生态毒理学报第18卷鲈鱼体内富集A VM浓度远高于水体,且A VM富集和消除能力存在组织差异性,且70%并未被鱼体吸收,而主要是以原药形式经粪便排出[46]㊂异育银鲫暴露单次泼洒6μg㊃L-1A VM下,其血浆㊁肾㊁鳃㊁肝和肌肉组织中A VM最高浓度(Cmax)依次为50.9㊁45.37㊁21.25㊁15.47和11.9μg㊃kg-1,消除半衰期分别为69.17㊁73.20㊁47.05㊁64.69和74.25h;而在暴露于同一条件下的中华绒螯蟹,仅在鳃组织中检测到A VM(Cmax为8.08μg㊃kg-1)[36]㊂A VM在水生动物体内药代动力学研究结果显示,正常施用剂量下其在水生动物体内蓄积量较低,A VM的使用在水产动物可食组织中存在残留的危害性很小㊂2.4㊀阿维菌素在水生态系统归趋A VM在水体迁移速度比在土壤和沉积物中要快,A VM进入水体能够快速分散㊂其分解途径主要经由水体表层的A VM在光照条件下快速分解,水体中的A VM被水生动植物吸收或吸附A VM对土壤沉积物吸附能力强,能吸附于沉积物中,水体沉积物为A VM主要归宿㊂张卫卫等[36]采用UPLC-MS/ MS法,研究A VM在模拟水产养殖池塘生态系统中的环境行为,结果显示以6μg㊃L-1浓度单次泼洒用药,水体A VM消解较快半衰期为63.8h㊂A VM在养殖水环境中消减的同时,逐渐由水体向底泥㊁伊乐藻和水产动物迁移㊂该模拟系统中的异育银鲫(Carassius auratus gibelio)对A VM具有明显的吸收,而中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)仅鳃组织检出A VM,血淋巴㊁肌肉和肝胰腺等组织均未检出A VM,这恰好解释了A VM对中华绒螯蟹的毒性低于异育银鲫㊂生物富集系数(BCF)值显示对A VM 的富集浓度由高到低依次为鲫鱼>伊乐藻>中华绒螯蟹>底泥,显示A VM在不同分配相和不同生物组织的富集作用差异显著[36];在该生态系统中,底泥和伊乐藻中A VM消除半衰期分别为115.5d和315.0 d,明显大于水中消除半衰期㊂综上所述,A VM在水生态系统归趋特征,显示在不同生物相中分布具有差异性,为在水产养殖水体环境的安全评估提供具指导和借鉴作用㊂3㊀阿维菌素对水生生物的毒性及生态风险评估分析(Toxicity and ecological risk assessment of aver-mectin to aquatic organisms)3.1㊀阿维菌素对水生生物的毒性影响A VM对水生动物的毒性研究主要集中在急性毒性试验,对不同的水生动物其毒性差异较大㊂有关A VM对淡水鱼类的急性毒性研究报道较多,这为该药的安全使用提供了基础数据㊂A VM对鱼类的毒性存在着明显的种属差异,如表1所示,在调查的26种鱼类中A VM对其的96h-LD50在0.0032~ 16.1mg㊃L-1之间㊂其中雅罗鱼杂交幼鱼(Leuciscus waleckiiiˑL.idus)最高为16.1mg㊃L-1,冷水性鱼类虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的最低为3.2μg㊃L-1[47],大部分处于0.01~0.1mg㊃L-1范围内㊂与鱼类一样,A VM对水生节肢动物的毒性在不同种属之间的差异也很大,如蓝蟹(Callinectes sapidus)96h-LC50为0.153mg㊃L-1[48],日本沼虾(Macrobrachium nippo-nense)的LC50分别为0.52mg㊃L-1[49],而水生浮游动物大型溞(Daphnia magna)和蚤状溞(D.pulex)的48h-LC50分别为0.25μg㊃L-1和0.37μg㊃L-1[49];但不同研究关于A VM对中华绒螯蟹(Eriocheir sinen-sis)的毒性存在差异,其96h-LC50数据分别为0.954[50]㊁7.1[44]和73.44mg㊃L-1[51],这可能与供试A VM制剂的溶剂有关,前两者采用丙酮㊁甲醇溶解A VM制剂,而后者采用的是A VM乳油制剂㊂A VM 对藻类的毒性均低于鱼类和节肢动物,A VM对栅藻(Scenedesmus subspicatus)和蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)在96h-EC50分别为9.89mg㊃L-1和7.31 mg㊃L-1[52]㊂水产养殖中使用A VM全池泼洒浓度为0.2~0.5μg㊃L-1[53],该浓度远低于A VM对养殖鱼类㊁虾蟹类和藻类的96h-LD50㊂水环境中施用的A VM虽可不停地被稀释,但在使用后仍会对生态环境产生潜在的负面影响,尤其是对A VM敏感的枝角类等有较大的风险㊂然而,A VM对水产养殖的风险评估不仅需要急性毒性的数据,还需要考察其慢性毒性,如组织损伤㊁生理生化和免疫相关指标的变化㊂近几年关于A VM对水生动物的慢性毒性研究相对较少,且较多集中于对斑马鱼胚胎的神经毒性效应㊂A VM对斑马鱼胚胎的自发尾部收缩(spontaneous tail contrac-tion,SCT)有明显的抑制作用[54-55]㊂Raftery和V olz[56]认为A VM可与斑马鱼胚胎中谷氨酸门控氯离子通道配体可逆性结合,从而抑制神经传递,但其不影响脊髓运动神经元的神经突生长㊂研究表明,除寄生性桡足类外,A VM同样会对营自由生活的桡足类产生影响,甲维盐(以A VM为基础半合成)暴露下,日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus Mori)的摄食率㊁滤水率以及运动能力随甲维盐浓度的增加而降低,且甲维盐会降低其发育率和产卵能力[57]㊂暴第3期向阳等:阿维菌素在水产养殖生态系统中降解㊁毒性及其生态风险分析253㊀露于A VM下(0.1ˑ96h-LC50,20.73μg㊃L-1)尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的饲料转化率㊁比生长率等生长参数,明显低于对照组;且A VM显著降低了暴露鱼的IgG㊁IgA和C3水平,并对暴露鱼表现出肝毒性[58]㊂暴露于A VM亚致死浓度(0.5㊁2或8μg ㊃L-1)下的齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)幼鱼出现肝细胞DNA损伤和细胞凋亡等现象[59]㊂在0.089μg㊃L-1的A VM胁迫下,非洲鲶鱼(Clarias gariepinus)的白细胞㊁红细胞数量及血细胞比容水平均显著升高,且红细胞核出现微核㊁芽状核现象[60]㊂亚致死浓度(0.03㊁0.06㊁0.12㊁0.24和0.48mg㊃L-1)的A VM暴露可显著降低中华绒螯蟹血清中超氧化物歧化酶(SOD)㊁过氧化氢酶(CAT)和总抗氧化能力(T-AOC)水平,并呈剂量和时间依赖关系,且各浓度A VM对中华绒螯蟹均有严重的遗传损伤作用[50];且在A VM 的长期胁迫下,中华绒螯蟹肝胰腺出现白化现象,生理功能受损,并呈现出一定的剂量-效应关系[61]㊂3.2㊀阿维菌素对水生生物的生态风险评估分析A VM在水产养殖中多以全池泼洒方式给药,药物在发挥驱虫治疗作用的同时也会直接作用于水体中其他非靶标生物和环境介质㊂风险商值(risk quo-tient,RQ)常用于评估农药对水生动物的生态风险㊂RQ指的是测量的环境浓度(measured environmental concentrations,MEC)与预测的无影响浓度(predicted no effect concentrations,PNEC)之间的比值;本综述收集国内外A VM对水生动物毒性研究,统计A VM 对30余种水生动物的半致死浓度(96h-LC50)和安全浓度(safety concentration,SC),参照陈诚等[62]的方法计算风险商值RQ,结果见表1㊂表1中计算RQ 时采用水产养殖推荐的A VM使用浓度(0.5μg㊃L-1)[53]作为MEC,采用安全浓度或者1/10的96h-LC50作为PNEC㊂根据农药对水生生物生态风险分级标准,RQȡ1.0为高风险,0.1ɤRQ<1为中风险, RQ<0.1为低风险[63]㊂从表1可知,A VM对水生动物的生态风险并不高,在统计的31种水生动物中有3种表现为高风险㊁7种表现为中风险㊁2种表现为中~低风险㊁19种表现为低风险㊂3种高风险中,有2种为冷水性鱼类河鲈和虹鳟,因此,A VM对冷水性表1㊀水产养殖水体中阿维菌素对水生动物的风险评估结果Table1㊀Risk assessment of avermectin to aquatic animals in aquaculture waters水生动物种类Aquatic animals 96h半致死浓度96h-LC50安全浓度Safe concentration风险商值1Risk quotient1风险等级Risk level参考文献Reference鲢Hypophthalmichthys molitrix 0.98~2.15mg㊃L-190~220μg㊃L-1a0.0056~0.0023低Low[64]银鲫Carassius auratus 0.57~1.15mg㊃L-160~120μg㊃L-1a0.0083~0.0042低Low[64]麦穗鱼Pseudorasbora parva 1.08~1.83mg㊃L-1100~180μg㊃L-1a0.005~0.0028低Low[64]草鱼Ctenopharyngodon idllus 0.10mg㊃L-110μg㊃L-1a0.05低Low[65]异育银鲫Carassius auratus gibelio 60μg㊃L-16μg㊃L-1c0.083低Low[66]稀有鮈鲫Gobiocypris rarus 22.7~96.3μg㊃L-1 2.27~9.63μg㊃L-1c0.22~0.052中~低Middle~Low[67]中华鳑鲏Rhodeus sinensis 34.63μg㊃L-1 3.463μg㊃L-1c0.144低Low[68]鲤Cyprinus carpio 1.243mg㊃L-1124.3μg㊃L-1c0.004低Low[69]食蚊鱼Gambusia affinis 0.08mg㊃L-18μg㊃L-1a0.0625低Low[49]斑马鱼Brachydonio rerio 59μg㊃L-1 5.9μg㊃L-1c0.0046低Low[70]河鲈Perca fluviatilis -0.114μg㊃L-1b 4.386高High[71]254㊀生态毒理学报第18卷续表1水生动物种类Aquatic animals 96h半致死浓度96h-LC50安全浓度Safe concentration风险商值1Risk quotient1风险等级Risk level参考文献Reference齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti 15.98μg㊃L-1 1.598μg㊃L-1c0.31中Middle[59]白斑狗鱼Esos hucius -0.729μg㊃L-1b0.686中Middle[71]虹鳟Oncorhynchus mykiss 3.2μg㊃L-10.32μg㊃L-1c 1.562高High[47]泥鳅Loach 31μg㊃L-1 3.1μg㊃L-1c0.161中Middle[72]黑尾近红鲌Ancherythroculter nigrocauda 28μg㊃L-1 2.8μg㊃L-1a0.178中Middle[73]非洲鲶鱼Clarias gariepinus 8.939μg㊃L-10.894μg㊃L-10.559中Middle[60]尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus 0.207mg㊃L-120.73μg㊃L-1a0.024低Low[58]长薄鳅Leptobotia elongate 0.13mg㊃L-130μg㊃L-1b0.017低Low[74]黄鳝Monopterus albus67.8μg㊃L-1 6.78μg㊃L-1a0.074低Low[75]江黄颡鱼Pelteobagrus vachelli -35μg㊃L-1b0.014低Low[76]斑点叉尾鮰Ietalurus punetaus 9.87μg㊃L-1 2.754μg㊃L-1b0.182中Middle[77]白鲟Psephurus gladius 5.04μg㊃L-10.504μg㊃L-1c0.099低Low[78]瓦氏雅罗鱼ˑ高体雅罗鱼Leuciscus waleckiiiˑL.idus 16.1mg㊃L-1400μg㊃L-1b0.0012低Low[79]大刺鳅Masracembelue armatu 3.082mg㊃L-1308μg㊃L-1a0.0016低Low[80]鲈Lateolabrax japonicas 5.23μg㊃L-10.523μg㊃L-1c0.956中Middle[46]克氏原螯虾Procambarus clarkii 0.37mg㊃L-1117μg㊃L-1b0.0043低Low[81]日本沼虾Macrobrachium nipponense 0.52mg㊃L-1520μg㊃L-1a0.0096低Low[49]中华绒螯蟹Eriocheir sinensis 0.954~7.1mg㊃L-195.4~710μg㊃L-1c0.0007~5.24中~低Middle~Low[44,50]蓝蟹Callinectes sapidus 0.153mg㊃L-115.3μg㊃L-1c0.033低Low[48]蚤状溞Daphnia pulex -0.037μg㊃L-1a13.51高High[49]注:1.RQ=EEC/SC,EEC表示环境暴露浓度;安全浓度标注字母不同表明其来源不同,字母a表示其来源于对应参考文献,计算公式为SC= 0.1ˑ96h-LC50,字母b表示其来源于对应参考文献,计算公式为SC=48h-LC50ˑ0.3/(24h-LC50/48h-LC50)2,字母c表示对应参考文献未提及,笔者以公式SC=0.1ˑ96h-LC50计算而得㊂Note:1.RQ=EEC/SC,EEC means environmental exposure concentration;the different letters of the safety concentration label indicate different sources, the letter a indicates that it comes from the corresponding reference,and the calculation formula is SC=0.1ˑ96h-LC50,the letter b indicates that it comes from the corresponding reference,the calculation formula is SC=48h-LC50ˑ0.3/(24h-LC50/48h-LC50)2,and the letter c indicates that the corresponding reference is not mentioned,we calculated it with the formula SC=0.1ˑ96h-LC50.第3期向阳等:阿维菌素在水产养殖生态系统中降解㊁毒性及其生态风险分析255㊀鱼类的毒性风险值得关注;在5种水生甲壳动物中,蚤状溞对A VM较为敏感表现为高风险,中华绒螯蟹表现为中~低风险,其他3种虾蟹为低风险㊂A VM在水产养殖中多以全池泼洒方式给药,药物在发挥驱虫治疗作用的同时也会直接作用于水体中其他非靶标生物,A VM对水生动物的毒性存在着明显的种属差异,因此在作用于靶生物的同时需要考虑到对养殖水体中非靶生物的危害㊂4㊀总结(Summary)㊀㊀A VM是作用于线虫和节肢动物的杀虫驱虫药,在水产养殖中,较低浓度的A VM即能发挥出药效作用,具有应用于防控水产动物中华鳋㊁锚头鳋㊁鱼虱等甲壳类寄生虫病的优势和前景㊂前文综合分析了A VM的光解㊁水解,以及土壤吸附㊁植物作用和微生物作用等,A VM进入池塘等养殖水体中的降解是多重因素综合作用的结果㊂在水产养殖中以全池泼洒方式施用后的A VM主要是通过光解作用降解,而在黑暗的池底或透明度较低的条件下,微生物发挥着一定的降解作用;虽然在养殖水环境中消除速度较快,但要加强池塘底泥沉积物中A VM的降解消除研究,这是因为水产养殖池塘底层是光照很弱甚至没有光照㊂同时,要充分考虑A VM的降解产物及其在环境中的归趋和生态毒性,全面评价A VM的生态风险㊂在水生动物中,A VM对鱼类的生态风险存在着明显的种属差异,多数鱼类属于低风险,部分鱼类属于中风险,也有个别鱼类属于高风险㊂对节肢动物而言,A VM对枝角类表现出较高的毒性,对中华绒螯蟹等养殖经济虾蟹同样具有一定的毒性作用㊂水产用A VM制剂类型以微乳剂㊁乳油为主,用量极低(0.2~0.5μg㊃L-1),在养殖水环境中的半衰期短,对大多数水生生物的风险较低,但施用时应考虑对养殖环境中非靶标生物的影响,避免生物富集导致的慢性毒性,同时尚需进一步扩大A VM对更多种类水生动物的急性㊁慢性毒性研究,不仅关注养殖对象动物,还要关注非养殖动物非靶标生物的安全性㊂通信作者简介:房文红(1968 ),男,博士,教授,主要研究方向为水产动物药理学和水产病原菌耐药性㊂参考文献(References):[1]㊀Boxall A B A,Fogg L A,Blackwell P A,et al.Veterinarymedicines in the environment[J].Reviews of Environ-mental Contamination and Toxicology,2004,180:1-91 [2]㊀Li M,Zhang P,Xu W P,et al.Avermectin induces toxiceffects in insect nontarget cells involves DNA damageand its associated programmed cell death[J].ComparativeBiochemistry and Physiology Part C:Toxicology&Phar-macology,2021,249:109130[3]㊀Cui G F,Yuan H Q,He W,et al.Synergistic effects ofbotanical curcumin-induced programmed cell death on themanagement of Spodoptera litura Fabricius with avermec-tin[J].Ecotoxicology and Environmental Safety,2022,229:113097[4]㊀Whyte S K,Poley J D,Mueller A,et al.Avermectin treat-ment for Lepeophtheirus salmonis:Impacts on host(Sal-mo salar)and parasite immunophysiology[J].Aquacul-ture,2019,501:488-501[5]㊀Lam C T,Rosanowski S M,Walker M,et al.Sea lice ex-posure to non-lethal levels of emamectin benzoate aftertreatments:A potential risk factor for drug resistance[J].Scientific Reports,2020,10(1):932[6]㊀赵治国,吴桃,青格勒,等.3种农药对桡足类的急性毒性试验[J].畜牧与饲料科学,2017,38(11):103-105 [7]㊀Chen J S,Liu M,Liu X T,et al.Interrogation of Strepto-myces avermitilis for efficient production of avermectins[J].Synthetic and Systems Biotechnology,2016,1(1):7-16[8]㊀Campbell W.Ivermectin and abamectin[J].Quarterly Re-view of Biology,1989,3(2):1-23[9]㊀Salman M,Abbas R Z,Mehmood K,et al.Assessment ofavermectins-induced toxicity in animals[J].Pharmaceuti-cals,2022,15(3):332[10]㊀Xu Z F,Liu Y C,Wei P,et al.High gama-aminobutyricacid contents involved in abamectin resistance and preda-tion,an interesting phenomenon in spider mites[J].Fron-tiers in Physiology,2017,8:216[11]㊀Nakao T,Banba S,Hirase parison between themodes of action of novel meta-diamide and macrocycliclactone insecticides on the RDL GABA receptor[J].Pesti-cide Biochemistry and Physiology,2015,120:101-108 [12]㊀Subbanna A R N S,Stanley J,Rajasekhara H,et al.Per-spectives of microbial metabolites as pesticides in agricul-tural pest management[J].Reference Series in Phyto-chemistry,2020,1:925-952[13]㊀Shoop W,Soll M.Chemistry,Pharmacology and Safety ofthe Macrocyclic Lactones:Ivermectin,Abamectin andEprinomectin[M].London:CAB International,2002:15-21[14]㊀El-Saber Batiha G,Alqahtani A,Ilesanmi O B,et al.Avermectin derivatives,pharmacokinetics,therapeutic and。
Journal of Agricultural Catastropholgy 2021, Vol 11, No 10作者简介 路兆宽(1970—),男,山东聊城人,水产高级工程师,主要从事的工作。
收稿日期 2021-06-10Application of Several Microbial Preparations in AquacultureLU Zhao-kuan et al(Aquatic Fishery Technology Extension Service Center of agricultural and rural Bureau of Chiping District, Liaocheng, Shandong 252100)Abstract With the continuous develop-ment of aquaculture, the density of artificial breeding is gradually increasing. The large amount of bait put into the water body causes bait residue and excrement to increase, which has an adverse impact on the aquaculture environment and cannot guarantee the healthy growth of aquatic animals. The use of drug control methods is not effective, and it will also cause an imbalance in the aquatic ecosystem and increase the prevalence of other aquatic animals. In this study, the application of microbial agents in the treatment of water environment has achieved remarkable results.Key words Microbial preparation; Aqua-culture; Application几种微生物制剂在水产养殖中的应用路兆宽1,金 磊2,吕东芹31.山东省聊城市茌平区农业农村局水产渔业技术推广服务中心,山东聊城 252100;2.聊城市茌平区水产渔业技术推广服务中心;3.山东省聊城市茌平区杜郎口镇人民政府,山东聊城 252124摘要 随着水产养殖的不断发展,人工养殖密度逐渐增大,被投放到水体中的大量饵料造成饵料残留和排泄物增加,给水产养殖环境带来不利影响,无法保障水生动物健康生长。
微生物制剂在水产养殖中的应用作者:黄钦忠来源:《科技信息·上旬刊》2017年第05期摘要:随着水产养殖业的发展,养殖对象的多样化,养殖规模日益扩大,集约化程度也不断提高,致使养殖水质不断恶化,生态系统严重受到破坏,导致细菌性、病毒性等病害的感染机率越来越高,使水产养殖业的健康发展受到严重影响。
近几年长期使用抗生素和其他化学药物防治养殖病害常常引发一系列问题,而在高密度、集约化的养殖系统条件下,不但没有解决问题,反而使养殖品种产生很强的耐药性,进而导致以后治疗没有什么效果,药物防治疾病只是暂时性的手段,而且存在水产品食用安全性等问题;生态防治才是解决问题的根本出路,所以对水产养殖病害更重在“预防”。
在我国微生物在水产养殖中的研究始于20世纪80年代初期,最早应用的微生物制剂是光合细菌,主要用于调节水质,同时在培养技术、保存技术和应用效果方面做了大量工作。
关键词:水产养殖;水产病害;光合细菌经过20多年来的研究和发展,微生物制剂能够直接或间接的作用于水产养殖对象,在水产养殖业中的作用日益受到重视。
微生物制剂以无毒、无副作用、无污染、无残留、不产生抗药性和价廉、高效、安全、可靠,能有效的改善养殖生态环境,提高养殖动物的免疫能力,减少疾病的发生,增进健康,促进生长,维持养殖生态平衡等优点,在水产养殖业中已经得到了广泛的应用和推广。
1 微生物制剂的种类微生物制剂主要应用的菌种有:乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌、光合细菌、硝化细菌、反硝化细菌、蛭弧菌等。
菌种以单一菌和复合菌组成,主要剂型有液体型、固体型和半固体型。
应用较多为广泛的有芽孢杆菌制剂、乳酸菌制剂、酵母菌制剂、蛭弧菌制剂、光合菌制剂、酪酸菌制剂、EM等。
主要以代替抗生素,防治疾病、改良养殖水体水质、水产饲料添加剂和生物肥料等。
2 微生物制剂的作用(常见几种为例)(1)乳酸菌乳酸菌(lactic acid bacteria)是一种厌氧或兼性厌氧菌,能在pH 3.0~4.5 条件下生长的无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。
纳米级微乳杀虫剂---“伊微乳”的特点与应用尹伦甫为了解决当前普通乳油型杀虫剂药效差、毒副作用大、易出现药害等弊端,顺应三效”、“三小”(注:“三效”指高效、速效、长效;“三小”指毒性小、副作用小、用量小)渔药的发展要求,我们引进了国际先进纳米级微乳剂型,并积极申报了湖南省企业技术创新重大项目(湘经科技【2008】283号)。
经过几年的科技攻关,终于创新性地研制出伊维菌素微乳剂并投放市场,取得了可喜的成就,为了便于广大养殖朋友更好地了解和使用“伊微乳”这一优质产品,特做如下介绍:一、认识伊微乳1、什么是纳米级微乳剂?该剂型系引进国际最新的离子液载体,选用特殊展着剂、渗透剂等助剂,并通过独特的工艺和技术,使杀虫原药在制剂中呈纳米级离子态的先进制剂。
伊微乳是以伊维菌素为杀虫原药,采用纳米级微乳剂型加工而成的适合水产养殖使用的新型杀虫剂。
2、如何简单鉴别微乳剂与乳油剂?乳油剂为淡黄色液体,倒在水里,会看到牛奶状“乳状”液;而微乳剂为无色透明液体,用水稀释后呈无色或淡兰色透明状,药液质点直径为10~100纳米,远小于可见光的波长(平均波长0.56微米)。
微乳剂技术含量高,尤其如何保证杀虫成分不水解较难攻克,目前掌握这一技术的渔药企业不多见。
值得提醒的是兽用制剂---阿维菌素透皮溶液外观和溶水特征与微乳剂较接近,请注意区分。
3、为什么微乳剂产品比同类乳油剂型杀虫效果好?主要体现在这几个方面:①液滴细微(10~100纳米),促进向动植物组织内部渗透,对水体害虫和寄生虫附着力强,穿透力大;②分散性好,泼洒到水中后,迅速均匀扩散,并能较长时间悬浮在水中,杀虫全面、彻底;③安全性高,常规乳油剂泼洒在水体后会出现“破乳”现象,原药下沉或上浮,造成局部浓度高而发生药害。
而本产品避免了此问题。
4、为什么说该产品绿色、环保杀虫剂?主要体现在这几个方面:①不含苯、醇、乳化剂等有毒有害物质;②不易燃、不易爆,易降解,无残留;③属“三效”、“三小”渔药,符合现代环保要求。
阿维菌素在鱼类体内的药动学及残留检测概况韩飞;张曼;张周;王晶钰【摘要】阿维菌素制剂是广谱高效抗寄生虫药物,不但在畜牧养殖中长期使用,在渔业生产上对鱼类体内外寄生的线虫及节肢动物等也有较好的驱杀效果,已在水产养殖中广泛应用。
但是,在水环境中,阿维菌素对鱼类生物毒性较大,如果使用不当,会对鱼类、水生动物及渔业生态系统造成影响。
论文对阿维菌素的作用机理、药物毒性、药动学、鱼类养殖中的应用和残留检测方法等方面进行概述,重点分析了阿维菌素在鱼体内的检测方法、最高残留限量和药物动力学,旨在为评价阿维菌素对水生生物的毒害、控制药物残留等研究提供参考。
%Avermectin is a broad-spectrum antiparasitic agent .Due to its therapeutic effects ,it has widely been used in aquaculture .It is not only used in livestock ,but it has also been extensively used in fishery production .in parasitic nematodes and arthropods .However ,if avermectin is improperly used in aquacul-ture ,it results toxic effects in an aqueous environment and aquaticecosystems .The present review focused on avermectin's action mechanism ,drug toxicity and pharmacokinetics in aquatic animals .Andthis review also selectively analyzed the residue detection method and maximum residue limit in order to provide a ref-erence to the research of assessing avermectin's toxicity and the control of avermectin's residue effects on a-quatic organism .【期刊名称】《动物医学进展》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】5页(P107-111)【关键词】阿维菌素;药物动力学;最高残留限量【作者】韩飞;张曼;张周;王晶钰【作者单位】杨凌职业技术学院,陕西杨凌712100;杨凌职业技术学院,陕西杨凌712100;杨凌职业技术学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学动物医学院,陕西杨凌 712100【正文语种】中文【中图分类】S859.795;S961976年,日本北里研究所研究人员在链霉菌的发酵菌丝中发现一种由8个结构相近的同系物组成的混合物,这种产物对动植物体表上寄生的节肢动物、线虫类害虫具有极强的驱杀作用,后来称为阿维菌素[1]。
病害监测DISEASE MONITORING--------------□--------------------------水产养殖疾病防控的多个注意事项,原来高手都是这样安全用药■郭志文(武汉正大水产有限公司)安全用药是鱼病防治过程中的重要一环,不同的养殖品种,不同的用药季节,不同的池塘环境与药物不同的理化性质及其含量决定了选择不同的药物对水产养殖品种发生的疾病进行防治,为做到安全施用药物防治水产养殖动物的疾病,笔者结合生产实翩将药物的安全使用事项总结如下。
1养殖品种的药敏性不同的水产养殖动物对不同类别的药物其药敏性与耐受力是不相同的,这对鱼用杀虫药的选择显得尤为重要,安全使用杀虫药物时必须注意:可用于所有养殖品种及养殖池塘的杀虫药为“阿维菌素”、“伊维菌素”等;而“氯氯菊酯”、“氟戊菊酯”、“辛硫磷溶液”等适用于常规养殖品种如草鱼、鲤鱼、鲫鱼、輪鱼、白讎、花讎、青鱼等养殖池塘;虾、蟹主养塘及混养塘禁止使用菊酯类杀虫药如“氯氟菊酯”、“氤戊菊酯”等;蹶鱼、淡水白鲍等主养池塘及混养池塘禁止使用有机礴类杀虫药如“辛硫磷溶液”等;“甲苯咪哩”禁止使用在斑点叉尾鋼、大口鲍:、胭脂鱼、蚌、贝的主养塘及混养塘;乌鳗养殖池塘禁止使用“硫酸亚铁”等。
2药物对养殖品种的刺激性外用泼洒药物对水产养殖动物的刺激性主要表现在二个方面,其一是使鱼类产生应激反应,其二是破坏鱼类的体表粘液。
名特优养殖品种如蹶鱼、斑点叉銅、黄颠鱼等无鱗及药物敏感鱼类,使用杀菌剂时应注意保护其体表的粘液,因为粘液是鱼类的第一道保护屏障,不宜使用强刺激性的药物如“强氯精”、“漂白粉”、“硫酸铜”等。
养殖鱼类病毒赅病防治时最好使用刺激性小的杀菌剂如“聚维酮碘溶液”、“二氧化氯”等,禁止使用强刺激性的杀菌剂如“强氯精”、“漂白粉”等,否则会使患病鱼产生应激而稣3养殖品种对药物的耐受力春季因养殖水体水温低,透明度大,鱼体蹄力差,水产养殖动物对药物的耐受力下降,因而使用杀虫、杀菌药物时必须注意适时降低使用剂量,高温养殖期则可以适当加大剂葩用;透明度大的养殖水体用药量应适当减少,反之增加;红水、黑水、浊水等不良水质,首先应改良好水质后方能使用甲苯咪呼使用不当导致养殖斑点叉尾御发生死亡杀虫、杀菌繩躺aw;水质肥且藻相丰富时选用非氧化类的杀菌剂,水质肥但有机质丰富时选用氧化类的杀菌剂如“过硫酸氢钾复合盐”、“高铁酸钾”、“过氧幅”等;阴雨天气确需使用杀菌剂时可选择“二氧化氯”,也可根据池塘藻类丰富程度选用非氧化类的杀菌剂如“聚维酮碘溶液”;季节交替时使用杀菌剂时首先使用氧化类的杀菌剂,然后再选用一次非氧化类的杀菌剂。
中国水产科学 2015年7月, 22(4): 687-697 Journal of Fishery Sciences of China研究论文收稿日期: 2014-07-30; 修订日期: 2014-09-18.基金项目: 公益性行业(农业)科研专项(201203085); 现代农业产业技术体系建设专项(CARS-46).作者简介: 韩冰(1989–), 男, 硕士研究生, 从事渔药药理学与残留检测技术研究. E-mail: h_bing1022@ 通信作者: 卢彤岩(1967–), 研究员. E-mail: lutongyan@DOI: 10.3724/SP.J.1118.2015.140314伊维菌素对松浦镜鲤的急性毒性与组织损伤韩冰1, 2, 王荻1, 卢彤岩11. 中国水产科学研究院 黑龙江水产研究所, 黑龙江 哈尔滨 150070;2. 上海海洋大学 水产与生命学院, 上海 201306摘要: 分别以1.30 mg/kg 、1.69 mg/kg 、2.19 mg/kg 、2.86 mg/kg 、3.71 mg/kg 、4.83 mg/kg 、6.27 mg/kg 、8.16 mg/kg 剂量的伊维菌素(ivermectin)对松浦镜鲤(Cyprinus specularis songpu )进行口灌, 并设置空白对照和溶剂对照, 给药后连续观察96 h, 记录各组鱼的行为和死亡情况。
用SPPS 软件计算得出松浦镜鲤口灌伊维菌素的96 h LD 50为4.04 mg/kg, 95%可信区间为3.42~4.80 mg/kg 。
对给药组和对照组鱼进行血细胞分析, 发现随着给药剂量的增加, 红细胞数无明显变化, 血红蛋白浓度呈上升趋势, 而白细胞数呈下降趋势。
通过组织切片观察, 发现伊维菌素给药剂量为4.83 mg/kg 时松浦镜鲤体内组织开始出现明显的病理变化。
大剂量口灌伊维菌素后, 松浦镜鲤肠绒毛出现坏死、脱落现象, 肝细胞萎缩、肝血窦变大, 肾小管上皮细胞变性、坏死, 心肌纤维萎缩、变性。
抗菌药物在水产养殖应用中应注意的问题发布时间:2021-05-19T07:42:17.174Z 来源:《中国科技人才》2021年第8期作者:张树伟[导读] 我国是渔业大国其发展趋势形成规模化,但水产生物由于疾病问题,我国每年在水产养殖方面损失大量资金,对水产养殖的发展产生不利影响。
抗菌药物使用的增加引起了许多问题。
天津永瑞商务信息咨询有限公司 301600摘要:对水产养殖中使用的抗菌药物进行分类,简要描述其作为促进水产疾病防治的使用情况,并总结其在水产养殖中抗菌药物的副作用;提出了水产养殖中抗菌药物使用的问题和前景。
关键词:抗菌药物;水产养殖;疾病防治;促生长我国是渔业大国其发展趋势形成规模化,但水产生物由于疾病问题,我国每年在水产养殖方面损失大量资金,对水产养殖的发展产生不利影响。
抗菌药物使用的增加引起了许多问题。
因此,有必要分析水产养殖中使用抗菌药物的问题,并采取相应的对策,其保证了水产养殖的稳定发展。
一、施用抗菌药物的有效性1.药物的选择和剂量因情况而异。
在水产业中,有养殖者选择首先使用抗菌药物,而其他抗菌药物则是喷洒或拌饵。
药品种类和剂量的选择主要取决于种植者自身的经验和判断。
情况和病因不明,是盲目施药。
许多不仅仅是细菌疾病的病原微生物不能被抗菌药物所抑制引起的,而且也是由寄生虫、病毒和真菌引起的。
或者细菌疾病,有效的抗菌药物是在没有敏感性试验的情况下选择的,对菌株的药物滥用不是很有效和适得其反的。
关于药物剂量,还必须通过敏感试验达到抗菌药物的最低抑菌浓度,并以此为参考给药。
剂量的增加可能会对疾病控制产生短期影响,从而增加动物的抵抗力,并产生不可逆转的影响。
2.药物的使用与其有效性密切相关。
抗菌药可以用在水产养殖中的三种方式:药浴、喷洒和拌饵。
药浴只有在投放苗种、移池或发病少量的水生生物时才可用。
采用抗菌药物进行泼洒是药剂量大,费用高昂,对水文环境有重大影响。
拌饵的做法越来越普遍,往往发生在鱼类疾病之后。
微生态制剂在水产养殖中的应用近年来,我国水产养殖业从粗放式养殖过渡到集约化、规模化养殖,养殖品种日益增多,养殖产量大大提高。
但是伴随着养殖业蓬勃发展的同时,养殖水体污染严重,养殖生态环境遭到破坏,以至水产动物疾病频繁发生。
微生态制剂(水产益生菌)常用于水产养殖的水环境调节及水产饲料中。
1.微生态制剂概述抗生素因其使用导致病原菌耐药性产生二次污染以及在生物体内残留等原因,已经被逐渐淘汰使用。
而微生态制剂无药残无污染,且能改善动物健康状况,改善水体微生态环境,提高养殖经济效益,微生态制剂的研究和使用已经成为人们关注的对象。
鱼类肠道菌群的平衡是鱼肠道发挥正常生理作用的基础。
因此,积极研究和探讨鱼类肠道的微生态并加以调控,使之建立稳定平衡的菌群体系,对维护鱼类的健康,提高鱼的产量,生产安全的水产品,具有积极的理论和实践意义。
2.鱼类肠道菌群的组成及结构鱼类肠道的细菌种类繁多,数量极大。
研究报道指出,淡水鱼肠内细菌的数量基本在105-108之间(sugita. et al.,1983),而海水鱼肠内细菌的数量在106-108之间(尾崎久雄,1985)。
肠道的优势细菌为革兰氏阴性菌,同时也存在革兰氏性菌。
不同鱼种之间,由于所处的水体环境、食性等因素,其肠道的细菌组成结构也不尽相同的。
许多研究表明,淡水鱼类肠道内专性厌氧菌以A、B Bacteroides(拟杆菌科)等为主(Sakata,etal.,1981;1980),好氧和兼性厌氧细菌以(气单胞菌属)、Enterobacteriaceae(肠杆菌科)等为主(尹军霞等,2003)。
乳酸菌在陆生动物是常驻菌,而在鱼类也是肠道菌群的一个组成部分,Ring对此进行了系统研究。
1994年,王红宁对淡水池中的鲤鱼肠道菌群结构研究发现,在鲤鱼肠道中需氧和兼行性厌氧菌的数次是:气单胞菌、酵母菌、大肠杆菌、假单胞菌、葡萄球菌、需氧芽孢杆菌。
对淡水养殖池中的四种不同食性鱼—乌鳍、鲢、鳊、鲫的肠壁菌群进定性、定量分析。
草鱼、黄颡鱼、对虾“怪病”缠身,这些神器“秒杀”病原,很有技术含量----- 广告 ---------- 广告,也是一种资讯 -----内容提要水产养殖业消毒类产品的发展趋势•文| 工业化水产圈李钒今年,我国水产养殖业面临很大的病害问题,特别是草鱼、黄颡鱼、对虾等品种接连暴发出无法解释的死亡病害,波及面十分广。
近年,随着我国水产养殖集约化迅猛发展,水生动物疾病频繁发生,在内服药物治疗同时,养殖户还普遍对池塘水体进行消毒,以杀灭有害微生物,改善水生动物养殖环境。
实践证明,化学消毒剂在水产养殖生产过程中效果好、使用方便、价格相对低廉,多分为卤素类、酸碱类、盐类、季铵盐类、酚醛醇类、染料类等,但存在化学消毒剂性质不够稳定、易燃易爆、不宜长期贮存、易产生二次污染和药物残留、危害水域环境等问题。
为克服这些弊端,人们研发出了基于物理或化学原理的消毒设备,现在已经越来越多地应用到水产养殖领域,现在介绍如下。
紫外线消毒器紫外线是光谱中波长为100-400纳米(nm)的光线。
按照波长不同,还可以细分为:UVA长波、UVB中波、UVC短波。
其中,UVC 具有极强的杀伤力,可以破坏微生物细胞的DNA和RNA分子结构,造成细胞死亡,这正是紫外线消毒的原理机制。
自然界有些耐热、耐药的特例,强悍的紫外线可不吃这套,能杀灭大部分细菌、病毒。
高温消毒普遍需要15-30分钟,而紫外线杀菌时长基本以“秒”为单位计算,可以说是秒杀。
小分子活性水发生器活性水的理论是利用超能活性填料及高频震荡,将O2分子裂解为2个O原子、制造出稳定态的小分子水,利用“空化”和陶粒将O原子与小分子水团结合成水和离子,将强氧化物质水化锁定在水中,并且可以稳定5-7天。
活性水的理论越来越多的应用于水产养殖行业,其优势在于:利用强氧性,完全灭杀水体中的生物(微生物、病毒等),裂解有机物,调整水体pH,提高水体中的溶氧量,且无毒无残留,消灭了水体中的不确定因素,更适合养水。
微生态制剂在水产养殖中的作用近二十年来水产养殖业迅猛发展,集约化高密度养殖规模日益扩大,与此同时,未经处理的养殖废水和工业、生活污水的排放使水体受到严重污染,养殖生态环境遭到破坏,导致病原微生物种类增多和传播速度加快,养殖生物病害发生日趋严重,给水产养殖业造成严重损失。
据不完全统计,每年全国发生中等程度以上的养殖病害面积占养殖总面积的15%~20%,产量损失超过100万吨。
目前,主要使用药物来控制病害的发生,一些严重威胁养殖动物的病害,由于药物的使用而得到不同程度的控制,但是也应该看到药物防治存在的弊端也越来越明显,比如过度使用抗生素药物不仅使细菌耐药性增加,破坏和干扰养殖环境的正常微生物区系,导致微生物的生态失调,产生二重感染,还使抗生素在生物体内残留、富集,最终将会对人体构成危害。
根据可持续发展的观点,建立清洁养殖模式,是保持水产养殖健康、稳定发展的重要手段,其中微生态制剂无毒、无副作用,无残留污染,不产生抗性,能有效的改善养殖生态环境,提高养殖动物的免疫能力,减少疾病的发生,增进健康、促进生长,维持养殖生态平衡。
1 微生态制剂的概述微生态制剂(Microbial eco-logical agent)又称为微生态调节剂(Microecological modulator)、益生素(Probiotic)等。
它是从天然环境中筛选出来的微生物菌体,经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活菌制剂。
1.l 微生态制剂的由来20世纪初人们开始利用细菌来治疗人类和动物肠道疾病,早在1907年Metchnikoff使用酸牛奶(乳酸杆菌)来治疗幼畜腹泻,此后有关微生态制剂的研究逐渐引起了人们的关注。
Hidu 1963年发现有益细菌可改善养殖水体环境,促进动物生长。
Parker1974年首次使用“Probiohc(s)”一词来描述给动物使用的有益微生物,其定义为:有助于肠道菌群平衡的微生物和物质。
在1994年的德国汉堡研讨会上,学者们将Probiotics狭义地定义为“改善微生物和酶的平衡,或刺激特异性和非特异性免疫机制的活菌和(或)死菌(包括组分和产物)”。
水产常用杀虫剂种类介绍阿维菌素由来:英文名称Avermectins,是由日本北里大学大村智等和美国Merck公司首先开发的一类具有杀虫、杀螨、杀线虫活性的十六元大环内酯化合物。
由链霉菌中灰色链霉菌Streptomyces avermitilis 发酵产生。
天然Avermectins中含有8个组分。
理化性质:易溶于有机溶剂,不易溶于水。
一般制剂为乳油。
常用二甲苯、甲苯作溶剂,也可用甲醇或乙醇。
含量市场常见为0.1%-1.8%。
别名:灭虫丁;灭虫灵;阿巴丁;螨虫素;7051杀虫素;齐螨素;爱福丁等系列药物:阿维菌素、伊维菌素、道拉菌素等作用方式及特点:本品是新型广谱、高效、低毒抗生素类杀虫剂。
具有触杀,胃毒作用,渗透力强。
作用机制:干扰神经生理活动,刺激释放r-氨基丁酸,而r-氨基丁酸对节肢动物的神经传导有抑制作用,同时打开谷氨酸控制的氯离子通道,增强神经膜对氯离子的通透性,虫体接触后即出现麻痹症状,使肌肉细胞失去收缩能力,造成虫体不活动不取食,2-4天后死亡。
水产用途:主要用于枝角类、桡足类、鱼鲺、锚头鳋、中华鳋、线虫、指环虫、三代虫、棘头虫、水蜈蚣等寄生虫的驱除与杀灭。
但对绦虫、吸虫、原虫无效。
另外也用于虾蟹混养池塘的杀虫、驱虫。
使用剂量:鱼池:对于3-5公分建鲤半致死浓度:6.62克/亩,安全浓度:1.17克/亩。
混养池塘:10克青虾24小时半致死浓度:4.44克/亩,50克的河蟹半致死浓度大于19.2克/亩。
休药期:35天注意事项:1、鱼池使用时要注意使用剂量。
尤其是鲫鱼、花白鲢鱼使用时要谨慎,泼洒时要全池均匀泼洒,防治局部浓度过高引起的中毒。
2、混养池塘时尤其是虾蟹苗要注意使用剂量。
防止苗种中毒。
3、贝类杀裸瀛蜚时要注意使用剂量,防止中毒死亡。
4、长期使用已发现有一定抗药性,使用时要谨慎加量。
5、本品性质不太稳定,特别对光线敏感,迅速氧化失活,应注意贮存使用条件。
伊维菌素性状:基本同上别名:害获灭、艾佛菌素、爱比菌素、伊力佳、百虫杀等作用机理:同上水产用途:本品为阿维菌素的衍生物,属口服半合成的广谱抗寄生虫药。
王维说虾-时间系列㉖丨三月虾塘消毒全攻略!这些水产消毒药物的常识要点,你一定要懂!展开全文作者 | 厦门科环海洋生物科技有限公司王维来源 | 腾氏水产商务网-当代水产三月,新一年的养殖即将开始了。
在养殖前的众多准备工作里,大多数人第一时间想到的非消毒莫属。
这期我们就来简单的介绍一下消毒的一些注意事项。
消毒,是指用化学、物理、生物的方法杀灭或者消除环境中的病原微生物。
水产养殖上的消毒和其他行业甚至是其他养殖品种都不太一样,首先因为是在水里消毒,所以工业、生活中常用的物理消毒(如机械消毒、热力消毒、辐射消毒等)、空气消毒就几乎没有用武之地了。
另外,消毒之后的水是要留下来继续用于养殖的。
这一点就对消毒剂药残的控制有非常严格的要求,至少不能用有较多毒副成分残留的药物(如酚类),一些对生物体有明显刺激的药物也尽量慎用。
这里笔者只能简单的介绍一下能用于水产上的一些消毒药物的常识要点,即每个药物的用法(使用方法)、用量(给药剂量)、用时(施用时间)、用配(常见搭配)、用程(反应过程和用药变化)、用忌(使用禁忌和注意事项)。
一、酸类通过高浓度的氢离子使菌体蛋白变性,从而杀死细菌及其芽孢。
少数酸类(如硝酸)还能对病毒有一定作用。
常见的酸类消毒剂又分为无机酸(如盐酸、硝酸、硫酸等)和有机酸(如醋酸、乳酸、柠檬酸等)。
看似很多选择,但其中的硝酸、硫酸有较强的氧化性,腐蚀性,基本不能用于水产养殖。
而乳酸则是效果不佳价格偏贵,基本没人会选。
1、盐酸用法:稀释后用喷雾器喷洒或用稀释液浸泡。
用量:5%稀释液喷洒于池壁池底,或1-3%稀释液浸泡(只适合容器或较小水体)。
用时:夜间用配:淡水养殖池塘将盐酸和食盐按1:3的比例高浓度混合使用杀菌效果更佳。
用程:盐酸要达到消毒效果的用量都相对较大,用后会出现有刺激性的氯臭味、酸臭味。
而这些药残影响都是必须要处理掉的。
否则池塘环境将不利于养殖。
所以一般用药24-36小时后,就可以用清水冲洗干净池壁池底的药残,或使用碱性药物(氢氧化钠或石灰水)来中和药残。