硫酸铜对斑马鱼胚胎发育的影响
斑马鱼的胚胎发育和行为观察
观察
汇报人：XX
2024-01-11
• 斑马鱼基本概述 • 斑马鱼胚胎形态学观察 • 斑马鱼胚胎生理学观察 • 斑马鱼行为学观察方法与技术 • 斑马鱼行为学观察实例分析 • 总结与展望
01
斑马鱼基本概述
斑马鱼生物学特性
体型特征
食性
斑马鱼体型修长，侧扁，成鱼体长34厘米，呈纺锤形。体色为银蓝色或 银色，有数条黑色纵纹贯穿全身，形 似斑马线。
原肠胚期
原肠胚期是胚胎发育的重要阶段之一。在这个阶段，胚胎 内部细胞进一步分化形成中胚层，并开始形成消化管、神 经管等器官原基。
孵化期
孵化期是胚胎发育的最后阶段。在孵化前，胚胎内部器官 基本发育成形。随着孵化过程的进行，胚胎逐渐破膜而出 ，成为幼鱼。
02
斑马鱼胚胎形态学观察
受精卵形态与结构特点
受精卵呈圆球形，透 明度高，直径约 1mm。
受精卵表面有一层坚 韧的卵壳，保护胚胎 免受外界损伤。
卵黄囊较大，占据受 精卵的大部分体积， 为胚胎发育提供营养 。
卵裂期及囊胚期发育过程
卵裂期
受精卵经过连续多次快速分裂，形成多细胞胚胎。此阶段细胞数量增加，但胚 胎总体积基本不变。
囊胚期
细胞继续分裂并重新排列，形成囊胚。此时胚胎内部出现空腔，即囊胚腔，细 胞开始分化为内细胞团和外层细胞。
02
攻击性
在争夺领地、配偶或食物等资源时，斑马鱼可能会表现出攻击性。攻击
行为包括追逐、撕咬等，旨在将竞争对手赶出领地或获取所需资源。
03
行为影响因素
领域性和攻击性行为受到多种因素的影响，如个体大小、健康状况、环
境压力等。较大的个体通常更具攻击性，而环境压力可能导致斑马鱼的
硫酸铜对水产植物的影响及对策[最新]
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硫酸铜对水产动物的影响及对策水产用硫酸铜化学式为CuS04·5H2O，含量96%左右。
它来源广、价格低，能杀死多种细菌、寄生虫、藻类及青苔等水产敌害生物。
其原理是Cu2+使生物体蛋白质变性而死亡。
与双效灵、晶体敌百虫等药物配伍使用具有菌虫双杀的效果。
基于以上原因，不少养殖户把它作为常备药物。
但是，硫酸铜客观上也给使用者带来风险，我市每年都会发生数起因使用硫酸铜造成水产动物死亡的事件，给养殖户造成经济损失、指导者蒙受精神压力。
经现场分析、结合权威报道参考，笔者认为硫酸铜对水产动物主要影响及解决对策有以下几点：一、中毒死亡1. 过量使用例1．1988年6月30日，马桥镇祖师村侯某蟹池泼洒硫酸铜杀青苔，浓度为1毫克/升，用药后，河蟹中毒上岸，死亡10多千克，加水急救后缓解。
由于各养殖品种、同一品种不同生长阶段及不同环境条件下对硫酸铜敏感程度不一，淡水白鲳、鳜鱼等鱼类对硫酸铜不敏感，主养鳜鱼的池塘只要溶氧充足，即使饵料鱼全部中毒死亡，鳜鱼却能安然无恙。
治疗淡水鲳原虫病常用浓度1.5毫克/升，青虾池使用浓度一般在0.3毫克/升以下，而中华鳖稚鳖的安全浓度为94.9毫克/升。
一些养殖户不了解这些特殊性，用药过量导致中毒死亡。
例2．2000年7月21日下午5时，斜桥镇灯杆村王某8亩河沟用硫酸铜治中华鳋病和鲢出血病，浓度为0.8毫克/升，22日上午7时，鲢、鲤、鲫、草相继浮出水面，呈严重缺氧状，呼吸节律变快，部分鱼有抽搐现象，鳃片上蒙有一层很淡的氧化膜，鳃丝扭曲。
所幸发现及时，大量进排水稀释，死鱼30千克左右。
硫酸铜毒性受水温、溶氧、pH值、县（悬）浮有机物等因子综合影响。
国内学者曾对白鲢做过试验：水温 16℃--30℃之间，温度每升高5℃，硫酸铜毒性就增强0.85—0.95倍。
对体重12克的鳙鱼试验，温度从22.9℃升至26.7℃，硫酸铜安全浓度从0.71毫克/升降至0.5毫克/升，Ca2+与水体中的游离氨结合生成Cu(NH3)²，毒性增强 1—1.4倍。
硫酸铜对水产动物的毒性研究现状
硫酸铜对水产动物的毒性研究现状作者：暂无来源：《渔业致富指南》 2020年第21期罗云云邓岳松水产常用的五水硫酸铜（CuSO4·5H2O）又名蓝矾、胆矾，呈透明蓝色结晶或粉末，无臭，具金属味，在空气中易风化，可溶于水和甘油，水溶液呈弱酸性。
在水产养殖中，硫酸铜常用来治疗鱼类寄生虫病以及控制或杀灭蓝绿藻等有害藻类的爆发，在生产中，由于硫酸铜的大量使用或滥用，在水环境中或者动物体内富集，一方面会造成水产养殖动物的中毒死亡，另一方面对食品安全造成严重威胁。
因此，科学合理使用硫酸铜不仅能提高水产养殖户的生产效益，促进鱼业健康发展，同时对生态环境保护、食品安全等都具有重大的意义。
本文就近年来有关硫酸铜对水产养殖动物的毒性研究做综述，旨在为水产从业者科学地使用硫酸铜提供理论参考。
1.硫酸铜在水产养殖上的应用硫酸铜作为杀虫剂在水产养殖上得到广泛的应用。
硫酸铜的杀虫作用原理是，一方面是铜离子能够与蛋白结合使其沉淀、变性，另一方面铜离子能破坏寄生虫体内的氧化还原酶系统（如巯基酶）的活性，阻碍虫体的代谢，从而对寄生虫起到杀灭作用；此外铜离子等重金属离子对青泥苔，蓝藻，细菌和真菌等有害生物也具有较强的杀灭作用。
硫酸亚铁具有收敛效应，可以增强铜离子的杀虫作用，因此生产生产上硫酸铜常与硫酸亚铁按重量比5:2比例配制使用，硫酸铜和硫酸亚铁合剂简称铜铁合剂，常以0.5-1.0g/m3浓度全池泼洒，用以治疗治疗水产养殖动物车轮虫、指环虫、斜管虫、杯体虫、波豆虫、锚头蚤、中华蚤、纤毛虫、鞭毛虫等寄生虫病。
2.硫酸铜对水产动物的毒性作用Cu2+对的水产动物的毒性作用包括急性毒性和慢性毒性作用，会对水产动物的组织器官、免疫系统、胚胎发育等造成一系列的损伤。
2.1对组织器官的损伤鳃是鱼类的呼吸器官，Cu2+对鱼类的毒性首先是离子通过鳃的表面组织或体表其它部位进入鳃和体内，从而对鳃或体表造成损伤。
郭海山等（1990）研究表明，当草鱼在硫酸铜浓度为0.7mg/L（铜离子0.28mg/L）水体中经过49天的饲养后，硫酸铜首先引起草鱼鳃小片毛细血管扩张，充血，上皮细胞炎性水肿，甚至脱落，坏死。
研究斑马鱼的胚胎发育及其关键期发育
研究斑马鱼的胚胎发育及其关键期发育斑马鱼作为实验室中常用的模式生物之一，其相对简单的生殖和发育过程使得它成为了人们研究胚胎发育的重要对象之一。
斑马鱼的生殖过程非常规律，整个胚胎发育周期为24小时左右，孵化出的幼鱼期只有3天时间，因此研究斑马鱼胚胎发育的关键期是极为重要的。
1.斑马鱼的繁殖周期按照斑马鱼的繁殖周期，胚胎发育可分为四个阶段：受精卵期、原肠胚期、中胚层期和胚胎期。
在受精卵期，由于胚胎的细胞数量较少，细胞分化还未开始，因此对于实验研究比较有利。
而原肠胚期则是胚胎细胞分化的关键时期，不同类型的细胞开始出现，胚胎的体轴形成也在这一时期完成。
中胚层期则是各个器官的形成时期，器官原基逐渐形成并开始发育。
胚胎期则是细胞分化和器官形成的阶段，各种器官开始具备其特定的功能。
2.斑马鱼的胚胎发育与研究方法在研究斑马鱼的胚胎发育过程中，有两种经典的实验方法：一种是观察胚胎的形态，另一种则是分子遗传学方法。
观察胚胎形态的方法包括显微镜观察、形态学分析、各种染色法和微剖检查等。
分子遗传学方法则包括DNA微注射、利用Tol2系统进行基因转染、利用Morphant植入进行基因敲除和利用各种转录因子进行基因表达调控等。
这些方法能够全面深入地研究斑马鱼发育过程中的各个细节，为发育生物学研究提供了成熟的基础。
3.斑马鱼的胚胎发育关键期胚胎发育关键期即是指在这些时期，斑马鱼胚胎发育过程中出现了大量的关键分化事件，从而对胚胎发育产生了决定性的影响。
比如，在受精卵期，精卵和精子合并形成的原始受精卵很快分裂成数千个相同大小的细胞，进入囊胚阶段，随后囊胚开始对细胞进行分化。
在这个时期，实验研究可以利用形态和分子生物技术，来全面了解斑马鱼胚胎发育基本的细胞分化过程。
原肠胚期则是一个重要的发育关键期，这时各个器官开始发育，形成胃肠道和脊髓，并且产生了一些重要的基因表达调控。
中胚层期和胚胎期是一个比较综合和复杂的发育时期，不同器官之间紧密联系和相互影响，分化程度和细胞命运已经初步确定，此时的特定基因已经被表达并进入各个器官的形态调控中。
斑马鱼模型在药物筛选和毒理学研究中的应用
斑马鱼模型在药物筛选和毒理学研究中的应用斑马鱼是一种普遍存在于淡水水域的小型鱼类，因其身上的黑白相间斑纹而得名。
近年来，斑马鱼模型在生命科学领域中得到广泛应用。
其中，其在药物筛选和毒理学研究中的应用备受关注和重视。
一、斑马鱼模型在药物筛选中的应用斑马鱼种群繁殖速度快、生命周期短，而其胚胎发育过程也非常短暂。
这些特点使得斑马鱼成为一种非常理想的药物筛选模型。
在药物筛选过程中，科学家常常会将化合物加入到斑马鱼的培养基中，然后观察其对斑马鱼发育和生长的影响。
斑马鱼的胚胎发育是一种非常重要的药物筛选指标。
在斑马鱼的胚胎发育过程中，可以通过观察斑马鱼的胚胎发育情况来判断一种化合物对斑马鱼的毒性，以及其对斑马鱼的发育是否有影响。
这种方法被称为斑马鱼毒性筛选法，已成为一种非常流行的毒理学研究手段。
斑马鱼模型在药物筛选和毒理学研究中的应用也促进了“三Rs”原则的实施。
即，减少动物实验、替代动物试验和改善动物试验条件。
斑马鱼模型的使用可以大大减少对实验动物的使用量，从而降低了实验过程中对动物的伤害和死亡率。
二、斑马鱼模型在毒理学研究中的应用斑马鱼模型在毒理学研究中的应用非常广泛，其毒性检测大多数都是通过斑马鱼生长、鉴别、生殖和神经发育等方面的影响来评估的。
1. 斑马鱼模型在生殖毒性检测中的应用斑马鱼的繁殖速度快，产卵量也比较大，因此非常适合用于生殖毒性实验。
生殖毒性测试是检测化学物质对生殖能力和生殖组织的影响的实验。
该实验可以观察斑马鱼繁殖场景是否正常，如是否输卵管或睾丸出现异常等。
2. 斑马鱼模型在鉴别毒性提示中的应用鉴别毒性提示是指生物体在受到某些毒性物质作用后，出现一些生理或行为异常的现象。
通过观察斑马鱼是否出现尾部畸形、脊柱曲度等症状，可以知道这种化学物质是否有鉴别毒性提示。
3. 斑马鱼模型在神经毒性检测中的应用斑马鱼在神经系统研究中也起着重要作用。
斑马鱼胚胎发育过程中，神经系统的形成是非常显著的。
因此，斑马鱼胚胎对于神经毒性物质的敏感度很高。
糙米发酵滤液的护肤功效研究-_斑马鱼实验
糙米发酵滤液的护肤功效研究—斑马鱼实验文/王志华 陈雪平 任姝静 陆震 刘 卫 王玉玲关键词：糙米发酵滤液、斑马鱼、保湿、美白、舒缓、修复与样品(5g/L)的混合液，于28±1 ℃恒温箱中培养3h后对鱼胚胎进行显微镜拍照后用Image J测量尾部面积并进行计算和统计分析。
鱼胚胎尾巴面积缩小抑制率计算公式为：抑制率=其中：T—样品处理组鱼胚胎尾巴面积的平均值 C—空白对照组鱼胚胎尾巴面积的平均值 M—模型对照组鱼胚胎尾巴面积的平均值2.2美白功效评价模型人类皮肤变黑的主要原因是酪氨酸酶促进黑色素合成，而斑马鱼具有和人类相同的黑色素调控机制，皮肤结构也与人类高度相似，且斑马鱼在胚胎阶段是透明的，色素细胞易于观察[11]，方便于显微镜下拍照，用分析软件定量读取黑色素含量水平，可比较鱼胚胎黑色素变化水平，因此，斑马鱼技术可有效地评价护肤品的美白功效。
实验参照T/SHRH 036-2021化妆品黑色素抑制—斑马鱼胚胎测试方法。
将96尾8h大斑马鱼胚胎分别置于96孔板中，每孔含1尾鱼胚胎，随机平均分为4组，设置为空白对照组、100%黑色素抑制组、阳性对照组和样品处理组，分别加入0.2mL鱼胚胎培养液、0.2mL 浓度为1.5mg/mL的苯硫脲溶液（完全抑制黑色素生成，用作100%美白效果对标数据）、0.2mL浓度为2.5g/ L的曲酸溶液 和0.2mL 浓度为5g/L的样品溶液，于28±1 ℃恒温箱中培养48h后对鱼胚胎进行显微镜拍照，用Image J测量鱼胚胎透光率作为色素信号强度并进行计算统计分析。
斑马鱼黑色素抑制率计算公式为：抑制率=其中：T—样品处理组鱼胚胎黑色素信号强度平均值 C—空白对照组鱼胚胎黑色素信号强度平均值 P—100%黑色素抑制组黑色素信号强度平均值2.3舒缓功效评价模型（中性粒细胞）斑马鱼胚胎的中性粒细胞和人体中性粒细胞在形态、生化和生理功能上高度相似。
受到外界刺激后，免疫反应的发生将导致中性粒细胞致免疫细胞的迁移和聚集，而中性粒细胞是在损伤或病菌入侵部位第一批出现的白细胞，作用是清除感染或有害物质[12][13]，因此，应用硫酸铜诱导斑马鱼胚胎侧线区域神经丘细胞损伤而引起中性粒细胞聚集的模型[14]进行测试，比较受试物处理组和模型对照组的鱼胚胎侧线区域中性粒细胞的数量变化，可作为评价原料、配方或产品舒缓功效的一种有效手段。
Cu 2+和Cd 2+对斑马鱼胚胎早期发育的联合毒性
ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｔｘｃ ｔ ｅ ｈｎｑｕ ｅ ｅｏ ｎ ｏ ｉｉｙ ｔｃ ｉ ｅ． Ｔｈ ｏ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ｃ ｖｅ ｆｔ ｗｏ ｈｅ ｖ ｔｌ ｏ ｄ ｂｅ ｅｆｃ ｉｅｙ ｃ ａ ａ ｔｒｚ ｄ ｙ ｔ ｅ Ｌｏ ｉ ａ ｄ ｅ ｄ ｓ —ｅ ｐｏ ｓ ａｒ ｓ ｏ ｈｅ ｔ ａ ｙ ｍｅａ ｓ ｃ ｕｌ ｆｅ ｔｖ ｌ ｈ ｒ ｃｅ ｉｅ ｂ ｈ ｇｔ ｎ Ｗ ｅｂ ｌｆ ｃｉｎｓｏ ｈ ｔ ｏ ｉｉｙ ｎ ｐｏｎｔ ｆ２４ ｈ ｅｈａ ａｅ ａ ｈ ａ ｃ ｉ ｉ ｉｉｎ ｒ ｔ ． Ｔｈ ｍｅ ａ ｅｈ ｌ ｏ ｅ ｒ ｔｏ ｉｕｌ ｕｎ ｔｏ ｎ ｔ ｅ ｗｏ ｔ ｘｃ ｔ ｅ ｄ ｉ ｓ ｏ ｌｔ ｌｒ ｔ ｎｄ ７２ ｈ ｔｈ ｎｈ ｂｔｏ ａ ｅ ｅ ｄｉｎ ｌ ｔａ ｃ ｎｃ ｎｔａｉ ｎ
和 （ Ａ） 独 立 作 用 （Ａ ２种 模 型 ， ７ Ｃ 与 Ｉ） 对 ２ｈ孵 化 抑 制 率 的 无 观 测 效 应 浓 度 （ Ｏ Ｃ） 比混 合 物 的联 合 毒性 作 用 进行 了 预 测 ， Ｎ Ｅ 配 通 过 混 合 物试 验 观 测数 据 的 ９ ％ 置 信 区 间 与 Ｃ 模 型 和 Ｉ ５ Ａ Ａ模 型 预 测 的 剂 量 一效 应 曲 线 进 行 比较 分 析 表 明 ， ２种 模 型 都 可 以有 效 预测 斑 马 鱼胚 胎 孵 化 的 联 合 毒 性 ． 关 键 词 ：重 金 属 ； 合 毒 性 ；斑 马 鱼 胚 胎 ； 度 加 和 ； 立 作 用 联 浓 独
Ａｃｄ ｍｙｏ ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｂ ｉ ｎ １０ １ ａ ｅ ｆＥ ｖｒ ｍｅ ｔｌ ｃｅ ｃ ｓ ｅｊ ｇ ０ ０ ２，Ｃ ｉａ ｏ ｉ ｈｎ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｏｘｃｔｅ ｆｔ ｅ ｖ ｔ ｌ ａ ｄ Ｃｄ ｔａ ｔ ｅ ｔ ｉ ｉｉｓｏ ｗｏ ｈ ａ ｙ ｍｅ ａｓ Ｃｕ ｎ ｔ ｍｂｒｏ ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｒ ｅｔｒ ｎ ｄ ｕｓｎ ｈ ｅ ｒ ｆｓ ｍｂ ｏ ｅ ｒｙ ｏｅ ｙ ｖ ｌ ｐ ｎｔｗｅ ｅ ｄ ｅ ｍｉ ｅ ｉ ｇ ｔ ｅ ｚ ｂ ａｉｈ ｅ ｒ ａ ｌ ｙ
重金属铜对动物的急性毒性试验
重金属铜对动物的急性毒性试验郑行泉【摘要】选取斑马鱼作为试验对象,研究重金属铜对动物的急性毒性影响,得出24 h、48 h的半数致死浓度.结果表明:重金属铜对斑马鱼24 h的LD50为0.2536mg/L,95％的可信限为0.1927～0.3336 mg/L,48 h的LD50为0.1035 mg/L,95％的可信限为0.08824～0.1214 mg/L.【期刊名称】《福建畜牧兽医》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】3页(P14-16)【关键词】重金属铜;斑马鱼;急性毒性【作者】郑行泉【作者单位】福建省福州市马尾区畜牧站福州 350015【正文语种】中文铜是动物体内不可缺少的元素，尤其在体内酶促链中作用更为明显，是许多酶类（如赖氨酰氧化酶、超氧化物歧化酶和细胞色素C氧化酶等）的主要构成成分，在机体造血、新陈代谢、生长繁殖、生产性能和增强机体抵抗力等方面具有不可替代的作用。
但过量的铜会在体内富集，对蛋白质和酶会产生毒害作用[1]。
铜已逐渐成为环境的主要污染物之一，农业、水产养殖业上铜的大量使用[2]，导致铜离子的污染日趋严重，通过调查得知鱼塘中淤泥所含的重金属含量严重超标[3]，在中国也存在着农药滥用的现象，而农药中也含有重金属铜[4]。
采用实验室含水硫酸铜，按水生动物急性毒性试验的要求分组设计不同浓度组，对斑马鱼进行24 h、48 h急性毒性试验。
对所提出的问题加以证明，以了解重金属铜对动物和环境的影响。
1 材料与方法1.1 试验材料1.1.1 试剂实验室硫酸铜CuSO4·5H2O，分子量为249.68。
1.1.2 试验仪器 1 000 mL大烧杯2个，500 mL中烧杯2个，同型塑料小桶容量为3 500 mL 40个，温度计1根，电子天平1台，注射器3个，大水箱2个。
1.1.3 试验动物健康试验用斑马鱼，购自福州某花鸟市场。
挑选长度一致的斑马鱼，雌雄不限。
规格要求为健康，判断标准为体形正常、鳞片完整，各鱼鳍舒展无缺陷，行动活泼，食欲好，大小基本一致。
斑马鱼的胚胎发育与影响因素
斑马鱼的胚胎发育与影响因素鲁东⼤学⽣命科学学院学院20 10 －20 11 学年第⼆学期学院______________ 专业_____________ 年级________ 班________ 学号_____________姓名______________密封线学⽣须将⽂字写在此线以下《发育⽣物学》课程论⽂课程号：2522080.关键词：斑马鱼；发育；葡萄糖；溶液浓度；温度；TCDD⼀、斑马鱼简介斑马鱼(zebra fish)，⼜名蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼鱼。
斑马鱼是⼀种常见的热带鱼。
斑马鱼体型纤细，成体长3-4cm，对⽔质要求不⾼。
孵出后约3个⽉达到性成熟，成熟鱼每隔⼏天可产卵⼀次。
卵⼦体外受精，体外发育，胚胎发育同步且速度快，胚体透明。
发育温度要求在25-31℃之间。
斑马鱼由于个体⼩，养殖花费少，能⼤规模繁育，且具许多优点，吸引了众多研究者的注意。
经过30多年的研究应⽤和系统发展，已有约20个斑马鱼品系，斑马鱼基因数据库⾥有相关斑马鱼的资料可供查询和下载，⽅便了研究。
斑马鱼的细胞标记技术、组织移植技术、突变技术、单倍体育种技术、转基因技术、基因活性抑制技术等已经成熟，且有数以千计的斑马鱼胚胎突变体，是研究胚胎发育分⼦机制的优良资源，有的还可做为⼈类疾病模型。
斑马鱼已经成为最受重视的脊椎动物发育⽣物学模式之⼀，在其它学科上的利⽤也显⽰很⼤的潜⼒.⼆、斑马鱼的发育过程1〕卵⼦的发⽣斑马鱼卵⼦发⽣过程中乱母细胞的发育是不同步的。
在卵⼦发⽣早期，核内许多⼩核仁开始富集，其数⽬在接下来的时期中可以达到1500个，他们分布在和的外围和靠近内部核膜。
斑马鱼卵⼦发⽣过程⼀般分为5个时期，即StageⅠ-Ⅴ;有时也将StageⅡ和Ⅲ作为⼀个时期将卵⼦发⽣分为4个时期。
各个时期的基本特征是：StageⅠ是原始滤泡⽣长阶段，乱母细胞没有卵黄，是⼀个有细胞质包围着升值滤泡的圆形球体。
其染⾊体去浓缩并出现灯刷装状表型，此时DNA⾼度延伸，形成⼀个具有典型形态学上的包含RNA和蛋⽩质的恻环。
不同水体硬度条件下Cu2+对不同生长阶段斑马鱼的毒性
第37卷㊀第12期2019年12月环㊀境㊀工㊀程Environmental EngineeringVol.37㊀No.12Dec.㊀2019不同水体硬度条件下Cu 2+对不同生长阶段斑马鱼的毒性∗廖㊀伟1,2,3㊀刘大庆1㊀冯承莲1,2㊀金小伟4㊀刘㊀娜1㊀白英臣1,2㊀吴丰昌1(1.中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012;2.南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,南昌330031;3.江西省灌溉试验中心站,南昌330201;4.中国环境监测总站,北京100012)摘要:以斑马鱼为研究对象,开展了不同硬度水质条件下Cu 2+对不同生长阶段斑马鱼的毒性研究㊂结果表明:同等水质条件下,Cu 2+对不同阶段斑马鱼的毒性顺序为成鱼>幼鱼>仔鱼;同一阶段的受试斑马鱼,水质硬度与Cu 2+对斑马鱼毒性呈负相关(R 2>0.90),硬度为50,125,250mg /L 时,96h-LC 50几何平均值分别为0.20,0.24,0.35mg /L ㊂通过Cu 2+对斑马鱼仔鱼㊁幼鱼㊁成鱼和全生命周期平均急性毒性与水体硬度对数拟合计算得到的硬度斜率分别为0.301㊁0.471㊁0.279和0.359㊂研究结果可为重金属的生物有效性和生态风险评估提供理论依据㊂关键词:不同生长阶段;斑马鱼;硬度斜率;急性毒性;水质基准DOI:10.13205/j.hjgc.201912013TOXICITY OF COPPER (Cu 2+)TO ZEBRAFISH AT DIFFERENT LIFE STAGESUNDER DIFFERENT WATER HARDNESSLIAO Wei 1,2,3,LIU Da-qing 1,FENG Cheng-lian 1,2,JIN Xiao-wei 4,LIU Na 1,BAI Ying-chen 1,2,WU Feng-chang 1(1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment,Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012,China;2.Key Laboratory of Poyang Lake Environment and Resource Utilization,Ministry of Education,School ofEnvironmental and Chemical Engineering,Nanchang University,Nanchang 330031,China;3.Jiangxi Irrigation ExperimentCentral Station,Nanchang 330201,China;4.China National Environmental Monitoring Center,Beijing 100012,China)Abstract :Acute toxicity of copper (Cu 2+)at different life stages of zebrafish under different hardness (as CaCO 3)wasstudied in this work.The results showed that the acute toxicity of copper to zebrafish at different life stages was different,andthe 96h-LC 50value of copper were in the sequence of larvae-stage-zebrafish>juvenile-stage-zebrafish >adult-stage-zebrafish;as the hardness increased,the acute toxicity of copper to Zebrafish was decreased.There was a significant linear correlationbetween the acute toxicity of copper to zebrafish and its hardness (R 2>0.90).The geometric mean values of 96h-LC 50for copper at different life stages of zebrafish were 0.20,0.24,0.35mg /L in a series of hardness of 50,125,250mg /Lrespectively;the hardness slope of toxicity of copper to the larvae-stage,juvenile-stage,adult-stage and the whole-life-stage of zebrafish was 0.301,0.471,0.279and 0.359,namely.In conclusion,the results could provide theoretical basis for the bioavailability and ecological risk assessment on heavy metals.Keywords :different life stage;zebrafish;hardness slope;acute toxicity;water quality criteria㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀∗水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07301005-001)㊂收稿日期:2019-03-100㊀引㊀言铜是参与生物机体细胞代谢的重要元素[1],过量的铜对水生生物产生毒性[2-4]㊂我国已颁布的关于铜的GB 3838 2002‘地表水环境质量标准“中,Ⅰ类水质铜的标准为0.01mg /L,Ⅱ~Ⅵ类水质铜的标准为1mg /L [5],GB 11607 1989‘渔业水质标准“为0.01mg /L [6],这些标准对我国水生态环境保护意义重大㊂但是随着我国经济社会的进一步发展,特别是为控制藻类水华㊁鱼类养殖而使用的CuSO 4及含铜工业废水等大量排放[7],使得铜成为水生态环境中环㊀境㊀工㊀程第37卷对水生生物潜在风险最大的重金属元素之一[3,8-10]㊂本研究对我国铜的水质标准修订㊁保护水生态系统的稳定性具有重要意义㊂硬度是影响铜对水生生物毒性的重要水质参数之一[11-14]㊂我国幅员辽阔,各地区水体硬度相差巨大,全国总硬度<150mg/L的软水和极软水面积占总面积的42%,150~300mg/L的适度硬水占34%[15]㊂另外,同地区时间不同,硬度也不同,如北京密云库区1991 2011年硬度为30.3~446mg/L[16]㊂考虑我国本土区域性水环境特征,研究硬度对生物急性毒性的影响,有利于推动我国水环境质量标准修订㊂斑马鱼原产于印度㊁孟加拉等热带地区溪流,在我国各实验室广泛用于毒性测试[17-19],是研究水生生物水质基准良好的模式生物之一[20]㊂已有研究将斑马鱼分为幼鱼㊁成鱼阶段进行毒性实验[21],本研究在该基础上将斑马鱼不同阶段进一步细分,详细了解其变化规律;旨在探索不同生长阶段斑马鱼对污染物铜敏感性差异的变化规律及硬度的影响,以期为铜的生态风险评估及水质基准提供理论依据㊂1㊀实验部分1.1㊀实验材料五水硫酸铜(CuSO4㊃5H2O)购于上海国药试剂厂,优级纯;铜标准溶液购于国家标准物质网;二水氯化钙(CaCl2㊃2H2O)㊁七水硫酸镁(MgSO4㊃7H2O)㊁碳酸氢钠(NaHCO3)㊁氯化钾(KCl)等试剂购于国药集团,分析纯㊂AB系斑马鱼(Danio rerio)购自中科院水生生物研究所,并在实验室自行繁殖㊂1.2㊀仪器设备电感耦合等离子发射质谱(ICP-MS,Agilent7500a,美国);YSI多参数水质分析仪(YSI;YSI Professional Plus,美国);人工智能气候箱(MGC-350HP-2,上海一恒科学仪器有限公司);流水养殖系统(CASA,无锡中科水质环境技术有限公司)㊂1.3㊀实验设计不同生长阶段包括斑马鱼仔鱼(孵化后1,10, 17d)㊁幼鱼(孵化后24,31,60d)和成鱼(孵化后90, 120d)等阶段㊂硬度范围包括标准毒性试验推荐的标准水(250mg/L),代表性选取的软水(50mg/L)和中硬水(125mg/L)㊂1.4㊀实验方法斑马鱼培养参照斑马鱼培养手册和GB21807 ㊀㊀表1㊀不同水体硬度条件下浓度设置Table1㊀Configuration of Cu2+concentration underdifferent water hardness硬度/(mg㊃L-1)鱼龄/dρ(Cu2+)/(mg㊃L-1) 50(软水)1,10,17,24,31,60,90,1200,0.05,0.09,0.16,0.29,0.52,0.70,0.94125(中硬水)1,10,17,24,31,60,90,1200,0.05,0.09,0.16,0.29,0.52,0.70,0.94250(标准水)1,10,17,24,31,60,90,1200,0.09,0.16,0.29,0.52,0.70,0.94,1.26 2008‘化学品鱼类胚胎和卵黄囊仔鱼阶段的短期毒性试验“[22,23],温度为(25ʃ1)ħ,光强为1000lux,光照条件为光照ʒ黑暗=16hʒ8h㊂急性毒性实验参照GB/T13267 91‘水质物质对淡水鱼(斑马鱼)急性毒性测定方法“[24]和OECD203Guideline for Testing of Chemicals Fish Acute Toxicity Test[25],暴露实验采用超纯水配制的重组水,不同硬度的重组水通过改变水中Ca2+和Mg2+的浓度来实现㊂重组水配好后曝气24h,使用时需ρ(DO)>6mg/L,pH值稳定在7.8ʃ0.2㊂每个暴露液浓度设置3个平行,每个平行放入10尾斑马鱼,每24h更换1次暴露液,并对暴露液中铜浓度取水样实测㊂观察记录24,48,72,96h 斑马鱼死亡的数目(用玻璃棒轻触鱼的尾部,没有反应即认为已死亡),及时清出死鱼㊂试验过程中,空白组死亡率低于10%㊂1.5㊀统计分析实验所得数据采用SPSS22.0软件处理,计算24,48,72,96h的半致死浓度及其95%置信区间,利用一元线性回归分析半致死浓度与硬度的相关性㊂2㊀结果与分析2.1㊀不同硬度条件下Cu2+对斑马鱼仔鱼毒性情况实验选取了孵化后1,10,17d斑马鱼小鱼作为仔鱼阶段实验用鱼,分别研究了硬度为50,125, 250mg/L的水质条件下,Cu2+对斑马鱼孵化后1,10, 17d仔鱼阶段急性毒性,采用更能表示毒性数据集中趋势的几何平均方法[26]计算了不同硬度条件下Cu2+对斑马鱼仔鱼(24,48,72,96h)-LC50平均值,如图1所示㊂可知:Cu2+对仔鱼阶段斑马鱼的半数致死浓度随着时间的延长而降低,说明溶液中Cu2+对斑马鱼仔鱼毒性随着时间增加而增大;不同硬度水质条件下,Cu2+对斑马鱼仔鱼毒性随着硬度增加而降低㊂2.2㊀不同硬度条件下Cu2+对斑马鱼幼鱼毒性情况实验选取了孵化后24,31,60d的斑马鱼作为幼鱼阶段试验用鱼,分别研究了硬度为50,125,27第12期廖㊀伟,等:不同水体硬度条件下Cu 2+对不同生长阶段斑马鱼的毒性硬度: Ѳ 50mg /L;--ʻ--125mg /L; ә 250mg /L㊂图1㊀不同硬度条件下Cu 2+对斑马鱼仔鱼(24,48,72,96h)-LC 50变化Fig.1㊀Acute toxicity of copper on the larvae stage of zebrafish:the average and geometric mean values of (24,48,72,96h)-LC 50250mg /L 水质条件下,Cu 2+对斑马鱼孵化后24,31,60d 幼鱼阶段急性毒性,采用几何平均方法计算不同硬度条件下Cu 2+对斑马鱼仔鱼(24,48,72,96h )-LC 50平均值,如图2所示㊂硬度: Ѳ 50mg /L;--ʻ--125mg /L; ә 250mg /L㊂图2㊀不同硬度条件下Cu 2+对斑马鱼幼鱼(24,48,72,96h)-LC 50变化Fig.2㊀Acute toxicity of copper on the juvenile stage of zebrafish:the average and geometric mean values of (24,48,72,96h)-LC 50由图2可知:Cu 2+对幼鱼阶段斑马鱼的半数致死浓度随着时间的延长而降低,说明溶液中Cu 2+对斑马鱼幼鱼毒性随着时间增加而增大;不同硬度水质条件下,Cu 2+对斑马鱼幼鱼毒性随着硬度增加而降低㊂2.3㊀不同硬度条件下Cu 2+对斑马鱼成鱼毒性情况实验选取了孵化后90,120d 斑马鱼作为成鱼阶段实验用鱼,分别研究了硬度为50,125,250mg /L 水质条件下,Cu 2+对斑马鱼孵化后90,120d 成鱼阶段急性毒性,采用几何平均方法计算不同硬度条件下Cu 2+对斑马鱼成鱼(24,48,72,96h)-LC 50平均值,如图3所示㊂由图3可知:Cu 2+对成鱼阶段斑马鱼的半数致死硬度: Ѳ 50mg /L;--ʻ--125mg /L; ә 250mg /L㊂图3㊀不同硬度条件下Cu 2+对斑马鱼成鱼(24,48,72,96h)-LC 50变化Fig.3㊀Acute toxicity of copper on the adult stage of zebrafish:the average and geometric mean values of (24,48,72,96h)-LC 50浓度随着时间的延长而降低,说明溶液中Cu 2+对斑马鱼成鱼毒性随着时间增加而增大;不同硬度水质条件下Cu 2+对斑马鱼成鱼毒性随着硬度增加而降低㊂2.4㊀不同水体硬度与Cu 2+对斑马鱼急性毒性的关系硬度是影响水体重金属对水生生物毒性的重要因素之一,多数重金属对水生生物毒性与硬度有函数关系[27]㊂根据实验结果,参考USEPA 发布的铜㊁镉对水生生物急性毒性硬度斜率的计算方法[27,28],将硬度及各阶段斑马鱼96h-LC 50值对数转换后,利用一元线性回归分析方法,拟合了Cu 2+对斑马鱼仔鱼㊁幼鱼㊁成鱼及斑马鱼全生命周期急性毒性与水体硬度的关系,结果如表2所示㊂拟合计算得出:Cu 2+对斑马鱼仔鱼㊁幼鱼㊁成鱼和斑马鱼全生命周期硬度斜率分别为0.301㊁0.471㊁0.279和0.359;相关系数R 2分别为0.891㊁0.949㊁0.963和0.936,随着斑马鱼生长,急性毒性与水质硬度相关性逐渐增强㊂铜的主要致毒机理为Cu 2+进入细胞质膜,增加质膜的渗透性,造成K +以及其他离子流失[29]及高浓度的Cu 2+造成腮损伤[30],从而导致死亡㊂目前大部分学者认为构成硬度的Ca 2+㊁Mg 2+和Cu 2+在细胞膜上存在竞争吸附关系,并提出生物配体模型[31],所以随着斑马鱼生长发㊀㊀表2㊀不同水体硬度条件下Cu 2+对不同阶段斑马鱼急性毒性效应影响线性拟合Table 2㊀Linear fitting results for acute toxicity of copper ofzebrafish in different hardness重金属受试生物阶段拟合方程R 2铜斑马鱼仔鱼ln(96h-LC 50)=0.3006ln H -2.28840.8909幼鱼ln(96h-LC 50)=0.4713ln H -3.79040.9490成鱼ln(96h-LC 50)=0.2788ln H -3.15950.9631全周期ln(96h-LC 50)=0.3592ln H -3.06940.9358㊀㊀注:H 为水体硬度(以CaCO 3计),mg /L㊂37环㊀境㊀工㊀程第37卷育和调节机制的完善,Cu2对斑马鱼急性毒性与水质硬度相关性逐渐增强㊂3㊀讨㊀论已有研究表明,水体硬度能降低重金属对水生生物毒性[32,33]㊂USEPA将水体硬度作为研究重金属水质基准必须考虑的因素,再分析不同硬度条件下生物毒性数据,利用污染物对水生生物毒性硬度斜率公式,将水质条件转换为同一硬度水平进行比较,科学地比较污染物毒性效应大小并更严谨地推导水质基准阈值㊂本研究通过求出Cu2+对不同阶段斑马鱼毒性几何平均值,将毒性几何平均值与溶液硬度拟合得到相关线性方程,表明硬度与各阶段毒性几何平均值显著相关(R2>0.90),在推导其他硬度下Cu2+对各阶段斑马鱼毒性大小时得出的数值可靠㊂研究得出: Cu2+对斑马鱼全生命周期硬度斜率为0.359,研究数值低于周永欣等[34]研究铜对草鱼㊁鲢鱼㊁大鳞副泥鳅等毒性得出的全生命周期硬度斜率0.751~1.021,熊小琴等[14]研究铜对稀有鮈鲫的全生命周期硬度斜率为0.727,以及USEPA[27]制定的铜基准硬度斜率为0.942,与王伟莉等[35]研究得出的0.51更接近㊂实验结果表明,生物种类以及不同生命阶段均影响污染物基准硬度斜率,研究水体硬度与重金属生物毒性相关关系,有利于掌握重金属对生物体生物有效性的计算,丰富不同硬度重金属对生物体生物有效性的数据库㊂4㊀结㊀论1)同等水质条件下,Cu2+对斑马鱼不同生长阶段毒性顺序为:成鱼>幼鱼>仔鱼㊂2)通过改变水体硬度,影响Cu2+对斑马鱼各生长阶段急性毒性,Cu2+对斑马鱼仔鱼㊁幼鱼㊁成鱼和全生命周期96h-LC50与水质硬度线性呈负相关,相关系数分别为0.891㊁0.949㊁0.963和0.936㊂硬度为50,125,250mg/L条件下,96h-LC50几何平均值分别为0.20,0.24,0.35mg/L㊂3)通过实验计算得出,Cu2+对斑马鱼仔鱼㊁幼鱼㊁成鱼和全生命周期平均急性毒性与水体硬度对数拟合计算得到硬度斜率分别为0.301㊁0.471㊁0.279和0.359,丰富了硬度对重金属生物体生物有效性的数据库㊂参考文献[1]㊀Festa R A,Thiele D J.Copper:an essential metal in biology[J].Current Biology,2011,21(21):877-883.[2]㊀吴丰昌,冯承莲,曹宇静,等.我国铜的淡水生物水质基准研究[J].生态毒理学报,2011,6(6):617-628.[3]㊀Donnachie R L,Johnson A C,Moeckel C,et ing risk-ranking of metals to identify which poses the greatest threat tofreshwater organisms in the UK[J].Environmental Pollution,2014,194(7):17-23.[4]㊀张旭,付卫强,冯承莲,等.我国淡水中铜的水质基准及生态风险评估研究[J].环境工程,2016,34(5):156-160. 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水体酸化条件下Cu(II)对斑马鱼胚胎的毒性效应
关键词 ： 水体酸化 ； Ｃ ｕ ”； 斑 马鱼胚胎 ； 联 合 生 物 毒性
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ８ ９ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ３ － ３ ８ ９ — ０ ６ 中图分类号 ： Ｘ１ ７ １ ． ５ 文献标识码 ： Ａ
Ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ Ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｕ（ Ⅱ ）ｏ ｎ Ｚ ｅ ｂ ｒ ａ ｉ ｆ ｓ ｈ Ｅ ｍｂ ｒ ｙ ｏ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ａｃ ｉ ｄ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｃｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｗｕ Ｙｉ ｎ ， Ｗｕ Ｙｏ ｎ ｇ ｇ ｕ ｉ ， Ｍａ Ｌ ａ ｎ， Ｘｉ ｏ ｎ ｇ Ｙ ｕ ｆ ｅ ｉ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｕ， Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｑｉ ｎ
Ｉ ｎｓ ｔ ｉ ｔ ｕｔ ｅ ｏｆ Ａ ｐｐｌ ｉ ｅ ｄ Ｅｃ ｏｌ ｏ ｇｙ，Ｃ Ｊ ｕｉ ｚ ｈｏｕ Ｕቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｉ ｖｅ ｒ ｓｉ ｔ ｙ，Ｇｕｉ ｙａ ｎｇ ５ ５ ０ ０ ２ ５， Ｃｈｉ ｎａ
摘 要 ：为 评 价 由酸 雨 、 酸性矿山排水等环境污染导 致的水体酸化及水体 重金属联 合作用 对水生生 物的生态 毒性效应 ， 研 究 了 不同 ｐ Ｈ值（ ｐ Ｈ ：３ 、 ４ 、 ５ 、 ６ 、 ７和 ７ ． ８ ） 条件下 ｃ ｕ 对 斑 马 鱼 胚 胎 发 育 的影 响 。 结 果 表 明 ， 酸性水体 及 ｃ ｕ ” 单一存在 时 ， 酸 对 斑 马 鱼胚胎 ２ ４ ｈ半 数 效 应 浓 度 值 Ｅ ｃ 。 为ｐ Ｈ＝ ３ ６ ． ５ ， ｃ ｕ （ ｐ Ｈ ＝７ ． ８ ） 对斑马鱼胚胎 ２ ４ ｈ － Ｅ ｃ 。 为０ ２ ６ ７ ｍ ｇ ・ Ｌ ‘ 。 ； 当 水 体 酸 化 及 水 体 中 的 Ｃ ｕ 共存 时 ， 较低的 ｐ Ｈ对 ｃ ｕ 的 生 物 毒 性 起 协 同作 用 ， 表现为随溶液 ｐ Ｈ的降低 ， 各 浓度 Ｃ ｕ ”对斑马鱼胚 胎的 ２ ４ ｈ凝 结 率 显著增高 （ 尸 ２ 在显著性差 异（ 尸 ２ ＝ ｏ ． ｏ ｏ １ ） ， 而 斑 马 鱼胚 胎 ９ ６ ｈ孵 化 率 显 著 降 低 （ 尸 ９ ｌ 阵 ＝０ ． ０ ０ ２ ） ， 且 不 同浓 度 的 Ｃ ｕ ” 之 间 的 生 物 毒 性 效 应 存 ＝ ０ ． ０ ３ ２ １ ； 尸 ｑ ￥＝ ０ ０ ． ０ ２ ８ ） 。这 说 明 酸 性水 体 和 Ｃ ｕ 。 都 显 著 影 响斑 马鱼 胚 胎 的发 育 ， 且 Ｃ ｕ ” 在 酸 性 水
防治鱼病慎用硫酸铜
（） ２ 食场消毒。 每月用漂 白粉进行消毒食 场， 每个投饵点用量 ２ ０克 ． 间为每天下午 ５ 时 ２０ — ： ：０ ３ ０．喂前要先将 漂白粉溶解后 泼洒食 ０ 场周 围， 然后喂鱼 ． 一般连用 ３ ４天。 － （） ３ 挂袋防治寄生虫 。进入七 月后 ， 要每 ｌ ０天在 食场挂袋一次 ． 用鱼类到食场 吃食 利 的机会来接触所挂袋 中溶 出的药物 ．以达到 杀 灭 鱼 体 寄 生 虫 的 目 的 。 次 连 用 ３ ４天 ． 每 － 每 天下午换药一次 。 药物可用硫酸铜 、 硫酸亚铁 等， 用量 为每天 １０克 和 ４ ０ ０克 。敌百虫每天
一
察， 若发现缺氧应立 即加注新水 、 用增 氧机增
氧或使用增 氧剂增 氧。杀灭藻类 宜采 用下风 头局部用药 的方法 。 四、 使用合剂效果更好 ： 硫酸铜经 常与硫
、
灵 活 掌 握 用 量 ：使 用 硫 酸 铜 少 了无
效 ， 了有害 ， 多 与水 环境 中鱼类 密度 、 水质 、 ｐ Ｈ值 、 水温 、 水深度等有密切关 系 ． 使用时要
１圈
防 治 鱼 病 ・ 蹋 硫 酸 铜
。 郑 瑞 云
Ｉ
在准确测量养 殖用水 的体 积 ． 正确计 算用
药量的基础 上。视具体情 况而灵活掌握 。 二、 不能经 常使 用 ： 硫酸 铜过 量 会引 起 鱼类 肾组 织坏死 、 血组织 破坏 、 脂 造 肝 肪增加 ．同时还可能残 留在鱼类 的鳃 、 肌 肉和肝 内， 妨碍肠道 的吸收 ， 而影响鱼类的 从 摄食 和生长 ． 部分鱼类 出现烂鳃症状 ． 不能 散 经常使用 。 三、 用后防止缺氧 ： 用硫酸铜杀灭 藻类的 水体 。要防止藻类和原生动物死后分解 消耗 大量 氧 ， 使池水缺 氧 ， 以用药后 ， 所 要加 强观
硫酸铜对斑马鱼胚胎发育的影响
硫酸铜对斑马鱼胚胎发育的影响中国海洋大学实验报告年月日姓名：专业年级：同组者：课程：发育生物学实验题目：硫酸铜对斑马鱼胚胎发育的影响一．【实验目的】1、锻炼独立开展科学实验、分析和解决实际问题的能力；2、加深环境对动物受精及早期发育影响的理解二.【实验原理】重金属污染是近年渔业环境污染的公害之一。
随着工农业的发展，浓度严重超标的一些重金属离子被排入水体而造成污染，对鱼类有毒害作用。
目前水体中的重金属主要有Cd、Cu、Pb、Zn等。
其中Cu 离子就具有较强的毒性，可以和蛋白质中游离的羧基形成不溶性的盐，使蛋白质变性，因此常被用作杀菌剂。
斑马鱼（Danio rerio）是常见的暖水性（21~32℃）观赏鱼，鲤科,个体小（4~5㎝），常年产卵，鱼卵易收集，性成熟周期短且胚胎透明，便于观察药物对其体内器官的影响。
雌性斑马鱼可产卵200枚，胚胎在24小时内就可发育成形，繁殖水温24℃时，受精卵经2~3天孵出仔鱼；水温28℃时，受精卵经36小时孵出仔鱼，这使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验，进而研究病理演化过程并找到病因。
由于斑马鱼基因与人类基因的相似度达到87%，这意味着在其身上做药物实验所得到的结果在多数情况下也适用于人体，因此它受到生物学家的重视。
在斑马鱼的整个生活周期中，胚胎期和仔稚幼鱼早期发育阶段对重金属污染最为敏感。
据报道，波罗的海春天产卵的鲱鱼，在10 ppb 的Cu2+，水的盐度为5.7条件下即对它的受精和发育有影响。
30 ppb 的Cu2+引起大西洋鲱鱼（Clupea harengus）卵的死亡，而35 ppb 的Cu2+也使太平洋鲱鱼（C.pallasi）的胚胎发生大量死亡[1]。
吴玉霖等1990年依据不同金属对褐牙鲆胚胎的滞育、致畸、成活率及孵化率的综合影响指际，得出5种金属对褐牙鲆胚胎的毒性大小顺序为：Cu2+>Zn2+>Cd2+>Pb2+>Cr3+,对仔鱼的毒性大小顺序为Cu2+>Cd2+>Zn2+>Pb2+>Cr3+ [2]。
环境污染物对斑马鱼神经毒性的研究进展
相关研究表明：有机磷类农药的神经毒作用机 理主要是使神经末梢的乙酰胆碱酯酶磷酸化而失 活，导致毒覃碱效应、烟碱效应；氨基甲酸酯类农药 进入机体主要作用的神经细胞轴突，引起钠通道持 续开放，导致膜电位长久去极化，从而引起神经兴奋 性传导障碍；拟除虫菊酯类农药神经毒理的分子机 制是多方面的，主要包括：对脑组织生物膜影响、对 神经递质的影响、对神经信号传导过程的影响、对神 经细胞损伤机理等。 １．２ 手性农药
重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制研究
重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制研究一、概述重金属，如铅、汞、镉、铬等，是环境污染物中的一类重要成分，其广泛存在于工业废水、汽车尾气、农药使用等环境中。
这些重金属具有不易降解、生物累积性强等特性，对生态环境和生物健康构成了严重威胁。
斑马鱼作为一种重要的水生生物模型，因其繁殖周期短、基因组小、易于饲养和观察等特点，在环境毒理学研究中被广泛应用。
近年来，随着环境问题的日益突出，重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制成为了环境科学、生态学、生物学等多个领域的研究热点。
重金属对斑马鱼的毒性效应主要表现在生长发育、繁殖、行为、生理机能等多个方面。
研究表明，重金属暴露会导致斑马鱼生长迟缓、体长减小、繁殖力下降等现象。
同时，重金属还会影响斑马鱼的行为，如游泳速度、逃避反应等。
在生理机能方面，重金属会导致斑马鱼氧化应激、免疫抑制、基因表达异常等。
重金属对斑马鱼的毒性作用机制十分复杂，主要涉及重金属在斑马鱼体内的吸收、分布、转化和排泄等过程。
重金属进入斑马鱼体内后，会通过食物链、水体等途径进入体内，与蛋白质、核酸等生物大分子结合，导致生物大分子结构和功能的改变。
重金属还会干扰斑马鱼体内的信号传导、基因表达等生物学过程，进而引发一系列毒性效应。
深入研究重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制，对于评估重金属对水生生态系统的影响、制定环境保护措施、推动环境科学的发展具有重要意义。
本文将围绕重金属对斑马鱼的毒性效应及作用机制展开研究，以期为相关领域的研究提供理论支持和实践指导。
1. 斑马鱼作为生物毒性测试模型的优势斑马鱼（Danio rerio）作为生物毒性测试模型，在环境毒理学领域具有显著的优势。
斑马鱼生命周期短，繁殖速度快，便于进行大规模实验。
成年斑马鱼在适宜条件下可以每日产卵，每对成年斑马鱼每周可产卵数百枚，这为毒性测试提供了充足的研究材料。
斑马鱼胚胎透明，便于观察胚胎发育过程中的毒性效应。
在重金属暴露实验中，可以通过显微镜直接观察胚胎发育异常，如心率变化、脊柱弯曲等，这些直观的观察结果有助于评估重金属的毒性。
硫酸铜引起鱼类中毒的原因
一旦发现鱼类中毒应立即采取救治措施
如果发现鱼类出现中毒症状，应立即 采取救治措施。
救治措施包括更换水源、使用抗毒药 物、促进排泄等。同时，还应注意对 其他水生生物采取保护措施，避免中 毒范围扩大。
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02
硫酸铜对鱼类的毒害作用
破坏鱼类的鳃组织
引发炎症
硫酸铜能够引起鱼类鳃组织的炎症，导致鳃丝肿胀、充盈血管， 进而影响鳃的呼吸功能。
破坏细胞结构
硫酸铜能够破坏鳃丝的细胞结构，使其失去正常功能，导致鱼类 呼吸困难。
干扰鱼类的生理机能
破坏离子平衡
硫酸铜能够干扰鱼体内离子的平 衡，影响神经传导和肌肉收缩， 导致鱼类行动异常。
硫酸铜对鱼类的毒害作用主要表现在对鳃和呼吸系统的损害，以 及对消化系统和免疫系统的损伤。这些损害会导致鱼类的生长受 阻、繁殖能力下降，甚至死亡。
应采取预防措施减少硫酸铜对鱼类的毒害
在使用硫酸铜等化学物质时，应采取预防措施以减少对鱼类 的毒害。
预防措施包括合理使用化学物质、避免过量使用、注意使用 时间和方式等。此外，还可以采取生物防治、天敌控制等环 保措施来减少化学物质对鱼类的毒害。
使用，不要过量。
05
救治硫酸铜中毒的鱼类
救治硫酸铜中毒的鱼类
• 硫酸铜在农业、渔业和工业中常被用作消毒剂和杀虫剂。当鱼类接触到硫酸铜时，会对其造成中毒，影响其健康和生存。
06
结论
硫酸铜对鱼类具有毒害作用
硫酸铜是一种常用的化学物质，在农业、工业和渔业等领域都有 广泛的应用。然而，硫酸铜对鱼类等水生生物具有明显的毒害作 用，容易引起鱼类中毒。
控制硫酸铜的用量
严格按照规定使用硫 酸铜，不要超量。
注意不要将硫酸铜与 其它化学物质混合使 用，以免产生有害物 质。
铜、汞和铅对斑马鱼仔鱼肝脏发育的影响
（ Ｐ ｂ （ Ａ ｃ ） ： ） 在 较低 浓度暴 露下对 仔鱼 （ ７ ２ － １ ４ ４ ｈ ｐ ｆ ） 肝 脏发 育 的影响 。结果显 示 ， 各 暴露 组存 活率均在 ９ ５ ％ 以上 ； Ｃ ｕ Ｃ Ｉ ： 和
ａ ｃ ｅ ｔ ａ ｔ ｅ ）ｏ ｎ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｇ ｒ ｏ ｗ ｔ ｈ ｏ ｆ ｚ ｅ ｂ ｒ ａ ｆ ｉ ｓ ｈ ｌ ａ ｒ ｖ ａ ｅ（ ７ ２ －１ ４ ４ ｈ ｐ ｆ ）ｗｉ ｔ ｈ ａ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｆ ｌ ｕ ｏ ｒ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｃ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｇ ｅ ｎ ｉ ｃ ｚ ｅ ｂ ｒ ａ ｆ ｉ ｓ ｈ Ｔ ３（ Ｉ ｆ ａ ｂ ｐ： Ｅ Ｇ Ｆ Ｐ ）ａ ｓ ａ ｍｏ ｄ ｅ １ ． Ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｒ ｖ ｉ ｖ ａ ｌ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｆ ａ ｌ ｌ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｌ ｍｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ９ ５ ％． Ｃ ｕ Ｃ Ｉ ２ ａ ｎ ｄ Ｈ ｇ Ｃｌ ２ ｏ ｆ １ ｐ ｍｏ ｌ ／ Ｌ
Ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｃｕ， Ｈｇ ａ ｎ ｄ Ｐｂ ｏ ｎ ｌ ｉ ｖ ｅｒ ｇ ｒ ｏ ｗｔ ｈ ｏ ｆ ｚ ｅ ｂ ｒ ａ ｆ ｉ ｓ ｈ ｌ ａ ｒ ｖ ａ ｅ
ＨＡＮ Ｊ ｉ ａ ｎ，Ｐ Ｅ ＮＧ Ｗｅ ｉ － ｂｉ ｎ ｇ，ＨＡＮ Ｌ ｉ — ｗｅ ｎ，ＨＥ Ｑｉ ｕ — ｘ ｉ ａ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ ｎ， ＳＵＮ Ｃｈ ｅ ｎ，Ｗ ＡＮＧ Ｒｏ ｎ ｇ－ ｃ ｈｕ ｎ，ＣＨＵ Ｊ ｉ ｅ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｋ ｅ — ｃ ｈｕ ｎ
环境对斑马鱼胚胎发育的影响
环境对斑马鱼胚胎发育的干扰XXX,YYY,ZZZ一、实验目的及原理：1、通过斑马鱼早期发育过程的观察，巩固对硬骨鱼胚胎发生的认识。
2、通过设置环境因子（锌离子）来研究其对斑马鱼胚胎发育的影响程度。
3、通过对比对照组和实验组，进一步巩固对硬骨鱼胚胎发育模式的认识。
4、锻炼独立开展科学实验、分析和解决实际问题的能力。
5、加深环境对动物受精及早期发育影响的理解。
二、实验材料与方法：1、实验材料：所需胚胎：发育良好的、健康的斑马鱼胚胎（原肠胚早期）36枚。
试剂：硫酸锌（分析纯），器材：培养容器12孔板，恒温培养箱，显微镜，解剖镜，载玻片，塑料滴管，手表，移液枪100uL、1000uL，量筒100mL*2。
2、实验方法：（1）在本实验中，使用硫酸锌作为实验用环境因子，共设三个梯度，分别为：0，0.1mg/L，1mg/L。
每个梯度设4个平行组，每个平行组3个胚胎，共需36个胚胎。
（2）实验处理起始时间：原肠胚早期：实验处理终止时间：孵化期。
（3）实验操作：A.挑选胚胎：由于斑马鱼卵受精及发育的不均匀性，要对斑马鱼卵进行挑选。
挑选时要挑透明、无白色斑点、卵膜完整的。
之后的实验中还要不断将败育卵挑出。
用滴管（塑料滴管口部要剪短且一定要圆滑，并且直径要大于卵径）将选择好的卵依次吸出，然后放入12孔板中进行孵化。
【注意剔除异物眼观有白色小斑点、畸形异常卵。
】B.实验体系：12孔板培养胚胎，每孔放入3个胚胎，共使用12个孔，36个胚胎。
12个孔分别标上A1~A4,B1~B4,C1~C4。
A1~A4组作为对照组的三个平行组，B1~B4作为0.1mg/L组的三个平行组，C1~C4作为1mg/L组的三个平行组。
C.实验期间的培养管理：1．孵化用水：孵化水温一般要25~28℃，在这个温度范围内，温度越低，孵化所需时间相应越长。
水温25℃时，受精卵经48~72h孵出仔鱼，水温28℃时，经36h孵出仔鱼。
水温太高或太低，会造成受精卵死亡。
环境激素类污染物对斑马鱼胚胎的毒性效应 (太原)
谢 谢 各 位！
13
效应1
效应2
6h后中止 24hpf 效应3 染毒时间(hpf)
不同染毒时间的半数效应浓度(μg/l)
效应1：影响孵化率的48h EC50；效应2：停滞发育的24h EC50；效应3：
产生心胞囊肿、血液循环障碍和无心律的48h EC50。
8
结果与讨论:
双酚A:
图1 零时染毒72h孵化率随浓度 变化趋势
环境激素类污染物对斑马鱼胚 胎的毒性效应 （太原）
材料与方法:
成年斑马鱼（雌雄鱼数量比约为1：2）饲养在经活性炭过滤并充分 曝气的水体内，水温保持在26±1℃左右，光照/黑暗周期控制为14h:10h 。每天开灯之前将鱼卵收集器放入缸内，给光30min内完成交配和产卵， 一小时后将鱼卵搜集器取出。用重组水迅速清洗鱼卵以除去残余物，用 于进行毒性实验。选用24孔细胞培养板作为染毒器具，实验时每孔加入 2ml试液，放入一枚受精卵。
20.33
20 19.05
19.09
15
13.12
10
5
0
1
2
3
72h持续染毒 8h中止染毒
11
结论:
1） PCP 对斑马鱼胚胎有一个特定作用时间段，PCP毒性主要作用于 胚胎发育的前6小时。
2）PCP对斑马鱼胚胎起始染毒时间相同，作用时间长短不同，产生 的毒性大小有所差异。
3 3）PCP在0hpf染毒对斑马鱼胚胎的毒性最大。PCP对斑马鱼产生急 性毒性效应的亚致死效应的敏感度顺序为：心胞囊肿、血液循环障碍和 无心律＞孵化率降低＞停滞发育作用。
100
80
60
BPA浓度
40
撒
孵化百分率(%)
20
硫酸铜在水产养殖上的应用
硫酸铜在水产养殖上的应用山东农业大学动物科技学院 (泰安，271018) 刘彦宋锦硫酸铜是水产养殖中的常用药物之一。
实际工作中，发现很多养殖户对硫酸铜缺乏科学的认识，使用上存在很大的随意性和盲目性，结果不是造成药物失效，达不到杀虫效果，就是药物中毒造成鱼的大批死亡，带来不必要的经济损失。
为使广大养殖户对硫酸铜有个正确的认识，现就硫酸铜的药性机理、使用范围、深度和注意事项做一探讨。
1 药性机理1.1 硫酸铜又名胆矾、蓝矾。
为透明深蓝色结晶块或颗粒或粉末，在干燥空气中易风化，易溶于水，水溶液呈弱酸性，有收敛作用。
1.2 Cu2+可与蛋白质结合形成络合物(螯合物)，使蛋白质变性，沉淀，因而能使寄生虫的酶失去活性，起到杀死寄生虫的效果，尤其是对原虫有较强迫杀伤力。
2 使用范围及浓度2.1 硫酸铜对鳃隐鞭虫、鱼波豆虫、车轮虫、斜管虫、指环虫、双身虫、中华鳋等寄生虫，有药到病除的功效同时又能杀灭池塘中的青泥苔，水网藻，蓝藻，椎形螺等。
此外硫酸铜也可作为饲料的添加剂。
据研究证明，Cu2+是动物体内许多酶的辅助因子或激活剂。
它能促进骨髓生成红细胞，促进黑色素形成，也可帮助磷脂的形成。
因此，可作为鱼类铜缺乏症的补充剂，每千克饲料可毫克硫酸铜。
添加1-4毫克硫酸铜。
2.2 硫酸铜安全浓度范围小，若药物浓度过低达不到杀虫效果，浓度过高又有中毒死亡的风险，因此使用时要慎重。
一般情况下，鱼种放养前用8-10克/米3硫酸铜液浸洗20-30分钟，池塘遍洒用0.7克/米3。
而挂袋时，通常用50克硫酸铜或硫酸铜和硫酸亚铁合剂同0.5千克细沙混匀使用。
另外，还应根据水温、值、硬度、有机物等灵活用药，合理掌握硫酸铜的浓度。
即当水温高时，硫酸铜浓度适当降低，当水中有机物、含盐量值、溶氧、硬度高时，适当加大硫酸酮的浓度。
而对硫酸铜敏感的鱼类如鳜鱼、草鱼、鲢鱼等在使用硫酸铜时浓度要适当放低。
2.3 在实际生产中常常是硫酸铜和硫酸亚铁以5：2的比例混合使用，即我们说的铜铁合剂。
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中国海洋大学实验报告
年月日姓名：专业年级：同组者：
课程：发育生物学实验题目：硫酸铜对斑马鱼胚胎发育的影响
一．【实验目的】
1、锻炼独立开展科学实验、分析和解决实际问题的能力；
2、加深环境对动物受精及早期发育影响的理解
二.【实验原理】
重金属污染是近年渔业环境污染的公害之一。
随着工农业的发展，浓度严重超标的一些重金属离子被排入水体而造成污染，对鱼类有毒害作用。
目前水体中的重金属主要有Cd、Cu、Pb、Zn等。
其中Cu离子就具有较强的毒性，可以和蛋白质中游离的羧基形成不溶性的盐，使蛋白质变性，因此常被用作杀菌剂。
斑马鱼（Danio rerio）是常见的暖水性（21~32℃）观赏鱼，鲤科,个体小（4~5㎝），常年产卵，鱼卵易收集，性成熟周期短且胚胎透明，便于观察药物对其体内器官的影响。
雌性斑马鱼可产卵200枚，胚胎在24小时内就可发育成形，繁殖水温24℃时，受精卵经2~3天孵出仔鱼；水温28℃时，受精卵经36小时孵出仔鱼，这使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验，进而研究病理演化过程并找到病因。
由于斑马鱼基因与人类基因的相似度达到87%，这意味着在其身上做药物实验所得到的结果在多数情况下也适用于人体，因此它受到生物学家的重视。
在斑马鱼的整个生活周期中，胚胎期和仔稚幼鱼早期发育阶段对重金属污染最为敏感。
据报道，波罗的海春天产卵的鲱鱼，在10 ppb 的Cu2+，水的盐度为5.7条件下即对它的受精和发育有影响。
30 ppb的Cu2+引起大西洋鲱鱼（Clupea harengus）卵的死亡，而35 ppb 的Cu2+也使太平洋鲱鱼（C.pallasi）的胚胎发生大量死亡[1]。
吴玉霖等1990年依据不同金属对褐牙鲆胚胎的滞育、致畸、成活率及孵化率的综合影响指际，得出5种金属对褐牙鲆胚胎的毒性大小顺序为：Cu2+>Zn2+>Cd2+>Pb2+>Cr3+,对仔鱼的毒性大小顺序为Cu2+>Cd2+>Zn2+>Pb2+>Cr3+ [2]。
三.【实验步骤】
1、实验材料
斑马鱼囊胚、CuSO4为分析纯，充分曝气的去离子水、24孔细胞培养板、恒温培养箱、用充分曝气的蒸馏水配置成浓度为5 mg/L 的CuSO4母液，用时稀释。
.
2、实验方法
1）硫酸铜浓度梯度的设定
经查阅文献，确定斑马鱼胚胎发育从受精到孵化出幼鱼过程中的CuSO4半致死浓度和安全浓度范围，设定5个浓度梯度和和1个对照组。
研究表明，Cu2+对大银鱼受精卵的安全浓度为0.00112 mg/L[3]，对鮸状黄姑鱼仔鱼的安全浓度为0.006mg/L[4]，所以设定对照组CuSO4的浓度梯度分别为0（空白对照），0.001 mg/L，0.01 mg/L，0.1 mg/L，1.0 mg/L，2.0 mg/L。
每个浓度组设定4个平行组。
使用暴晒后的
2）胚胎的挑选与培养管理
在显微镜下选取正常发育至囊胚时期（产卵2-3 h）的斑马鱼胚胎，按2-3个/ml的密度移入24孔细胞培养板的各培养孔内，每个培养板的第一列4个孔加入2 ml 标准稀释水作为空白对照，其余20个孔加入2 ml 重金属溶液，加盖以免溶液蒸发，置于25 ℃恒温培养箱中培养。
每12 h 换水一次，每次所换水中CuSO4溶液与最初浓度保持一致，每次换水量为原水量的1/2。
3、观察、记录
每隔12 h在显微镜下观察各组胚胎整体发育情况并拍照片记录。
鱼卵孵化后统计胚胎孵化率和仔鱼畸形率。
如果胚胎出现S型弯曲，萎缩，缺少头部，未形成体节以及出现增生或者分叉，心跳缓慢，心包囊肿等则认为胚胎发育畸形，对于初孵仔鱼，若出现活力弱，运动失调，鳍褶出现残缺，身体成深褐色，并在12 h 内死亡，则认为胚胎受到重金属的危害。
用观察心跳、身体运动及外物刺激有无反应来判断胚胎和仔鱼的死亡,死亡的胚胎和仔鱼立即从培养溶液中去除。
4、计算及数据分析
死亡率（%）=死亡的胚胎数/受精卵总数×100%
各实验组相关指标以3个平行组的平均数来代表，使用SPSS 13.0软件进行实验组间以及与对照组间的差异性分析，以P<0.05表示有显著差异，P<0.01表示有极显著差异。
四.【实验结果】
对照组第1组第2组
第3组第4组第5组36 h 发育情况：
对照组第1组第2组
第3组第4组第5组 58 h发育情况：
对照组第1组第2组
第3组第4组第5组
五.【讨论】
从上述实验结果来看，对照组和第5组死亡率最高，其中对照组胚胎的死亡可能是因为水质败坏，在显微镜下可明显观察到许多原生动物游动，并噬咬胚胎，同时还会消耗水中氧气，造成水体缺氧，胚胎发育异常。
第五组死亡率最高，这在预料之中，这一组CuSO4浓度最高，对胚胎的正常发育产生严重影响，比如胚胎死亡，发育畸形，仔鱼孵出后反应迟钝，动作缓慢，很快死亡。
从实验数据来看，刚开始随着Cu2+浓度的升高，胚胎死亡率出现降低的趋势，这可能是因为水中原生动物以及致病微生物的生长因此受到抑制，对胚胎的发育影响作用减小，而低浓度的Cu2+ 对斑马鱼胚胎毒害作用不明显。
从第三组之后，随着Cu2+浓度进一步升高和实验时间的延长，其对胚胎的毒害作用逐渐显著，因此死亡率升高。
同时，存在系统误差，比如因为分子之间会有间隙，在配置各浓度梯度的溶液时，把母液和自来水分开量取会导致混合后溶液体积有所改变致使浓度梯度不精确。
另外，重金属离子对斑马鱼胚胎发育的影响，与发育时间有关。
在本次试验中，实验用卵是发育至50%下包期间的鱼卵，对重金属离子的毒性作用十分敏感。
发育后期的鱼卵的耐受性应该会有所增加。
六、【参考文献】
[1] 李永祺，丁美丽.海洋污染生物学.北京：海洋出版社，1991:372-373.
[2] 吴鼎勋，洪万树.四种重金属对黄姑鱼胚胎和仔鱼的毒性[J].台湾海峡，1999，18（2）:186-190.
[3] 李国基等.金属离子对牙鲆仔鱼的毒性作用[J].海洋学报，1996（6）：34-39.
[4] 雷衍之.养殖水环境化学.北京：中国农业出版社，2004：257-258.。