新型茶皂素毒魚劑與傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑對羅非魚的毒殺效能比較

林江簫 陳劍鋒

(福州大學 福建福州 350108)

滅殺野雜魚是蝦蟹水產養(yǎng)殖中的關鍵階段,如淡水養(yǎng)殖的河蟹、毛蟹、青蝦、草蝦、羅氏沼蝦等,海水養(yǎng)殖的對蝦、南美白對蝦、螃蟹等,常有一些野雜魚混在其中,野雜魚會與蝦蟹爭奪餌料、蠶食蝦蟹幼體、干擾蝦蟹蛻殼生長[1]。羅非魚是雜食性魚類,常吃水中植物和蝦蟹幼體。且有很強的適應能力,不僅在狹小之水域中能繁殖,甚至在水稻田里也能夠生長,對溶氧較少的水有著極強的適應性。是蝦蟹水產養(yǎng)殖中的大敵。因此,養(yǎng)殖戶通常使用選殺型的魚毒劑來清除蝦蟹養(yǎng)殖塘中的羅非魚,最常使用的是有機氯農藥五氯酚鈉[2]。陳劍鋒等人以茶粕廢棄物為原料,組合采用乙醇提取、大孔吸附樹脂靜態(tài)富集純化和噴霧干燥等技術制備中等純度的茶皂素粉末[3]。在此基礎上研制出緩釋茶皂素魚毒顆粒劑,開發(fā)成了一種對環(huán)境友好的水產養(yǎng)殖毒魚劑。但傳統(tǒng)的茶皂素毒魚劑制備方法復雜,工藝繁瑣且在毒殺持續(xù)能力方面存在不足。本研究通過茶皂素與堿土金屬的絡合反應,一步到位制取新型的茶皂素毒魚劑,并采水箱養(yǎng)殖的方式,考察其與傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑對羅非魚的毒殺效能及持續(xù)毒殺能力的不同。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與儀器

羅非魚(50g-100g)500尾,即時捕撈于閩江;水族箱(140cm×120cm×60cm)、溫度計、小型空氣壓縮機、電子天平、UV-1700藥物分光光度計等。

1.2 實驗試劑

1.2.1 新型茶皂素毒魚劑

選擇適宜溫度,往20%的茶皂素水提溶液中滴加飽和Ca(OH)2溶液并不斷攪拌,直至溶液pH=10,包好保鮮膜,靜置90min后,采用真空緩慢抽濾,濾餅用飽和NaOH溶液快速洗2次,以保證茶皂素完全反應,然后抽濾至干,再采用95%乙醇洗滌2次。濾餅移入蒸發(fā)皿中,在電熱恒溫干燥箱中100℃烘至恒重,取出粉碎即得茶皂素新型茶皂素毒魚劑。經檢測新型茶皂素毒魚劑中茶皂素絕對含量為39.12%

1.2.2 傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑

將茶粕廢棄物粉碎至一定目數,在60℃的條件下,以10BV量蒸餾水提取2次,過濾除雜,濾液真空濃縮至1/3,然后加入3BV體積的95%乙醇進行沉淀,靜置4h,高速離心(3500r/min,15min)除雜,上清濾液真空濃縮至1/3,將所得茶皂素料漿通過噴霧干燥得到傳統(tǒng)型茶皂素毒魚粉劑。經檢測傳統(tǒng)毒魚劑中茶皂素絕對含量為60.28%。

1.3 分析方法

油茶皂素采用香草醛-濃硫酸法測定,以外購油茶皂素為標準品。取10mL干凈試管,加入稀釋一定倍數的茶皂素溶液1mL、0.5%香蘭素溶液0.5mL以及77%濃硫酸2.5mL,振蕩搖勻,靜置反應15min,置于室溫下冷卻,參比樣品以蒸餾水按同樣操作進行顯色反應,用UV-1700紫外分光光度計在580nm波長下測定茶皂素含量。

1.4 實驗方法

1.4.1 毒殺劑量關系

在各水族箱中,分別加入100L暴曬脫氣的自來水(水溫26-28℃、水體pH6.76),采用空氣壓縮機進行供氧,將實驗用羅非魚放入水族箱中暫養(yǎng)3d。每個水族箱分別放養(yǎng)羅非魚36尾。試驗魚按其生活習性進行喂養(yǎng),每4h測定水族箱水溫、pH值,并觀察記錄水族箱中的目測水質和實驗魚的存活情況等。養(yǎng)殖3d后,實驗魚類未見死亡。將傳統(tǒng)毒魚劑以1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L的濃度對羅非魚投藥,新型茶皂素毒魚劑以1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L、6.0mg/L的濃度對羅非魚投藥。對于試驗魚體,下藥后持續(xù)供氧,觀察其生存情況和12h內存活率。通過實驗考察新型茶皂素毒魚劑對羅非魚的藥效—劑量關系,并通過與傳統(tǒng)毒魚劑的對比,發(fā)掘茶皂素新型茶皂素毒魚劑的優(yōu)勢。

1.4.2 毒性持續(xù)能力

據方法(1),新型茶皂素毒魚劑與傳統(tǒng)毒魚劑的投藥濃度均為5.0mg/L、分別在每個投藥后曝氣處理6h、12h、24h、48h、60h、72h的水族箱中均放入36尾羅非魚,并持續(xù)供氧,觀察其生存情況和48h內存活率?？疾煨滦筒柙硭囟爵~劑與傳統(tǒng)毒魚劑對羅非魚的魚毒活性持續(xù)能力。

2 結果與討論

2.1 毒殺劑量關系比較

綜合圖1、2可以得出以下結論,傳統(tǒng)毒魚劑濃度在5.0mg/L并持續(xù)供氧的情況下,經過1h左右,羅非魚就開始大量死亡,6h后基本全部被殺死。而在2.5mg/L的濃度下,經過6h后,羅非魚的存活率仍然超過50%,由此可以推斷出傳統(tǒng)毒魚劑對羅非魚的6h有效致死劑量為2.5-5.0mg/L左右。6h半致死劑量LD50約為2.5mg/L,6h絕對致死劑量LD100為5.0mg/L。參考對照組可知,6h的最小致死劑量MLD為1.5mg/L,6h最大耐受劑量MTD為1mg/L左右。

同時,新型茶皂素毒魚劑對羅非魚也有明顯的毒殺效果,但因其具有緩慢釋放的效果,因此在投入水中4h左右時,羅非魚才開始大量死亡,比傳統(tǒng)毒魚劑的毒殺死亡高峰期晚了3h左右,參考對照組的死亡情況,可以發(fā)現在茶皂素絕對濃度小于2.5mg/L左右時,新型茶皂素毒魚劑6h時間內所釋放的茶皂素劑量并不足以將羅非魚殺死,由此可以推斷出新型茶皂素毒魚劑對羅非魚的6h有效致死劑量為5-6mg/L左右。6h半致死劑量LD50約為5.0mg/L,12h絕對致死劑量LD100為6.0mg/L。參考對照組可知,6h的最小致死劑量MLD為5.0mg/L,6h最大耐受劑量MTD為2.5mg/L左右。

圖1 傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑對羅非魚的藥效-劑量關系

圖2 新型茶皂素毒魚劑對羅非魚的藥效-劑量關系

圖3 傳統(tǒng)毒魚劑與新型茶皂素毒魚劑的毒魚持續(xù)能力對比

2.2 毒性持續(xù)能力比較

由圖3可以得出以下結論,在傳統(tǒng)毒魚劑投藥后6h和自行降解12h的實驗組中,羅非魚在48h內全部死亡,投藥后自行降解24h的實驗組中,羅非魚的存活率為72.22%,投藥后自行降解48h、60h以及72h的實驗組中,羅非魚在48h內無一死亡。說明傳統(tǒng)的茶皂素毒魚劑的魚毒活性在自然環(huán)境中會較快地自行降解,毒性持續(xù)能力不強,對在投藥48h后仍然僥幸存活的羅非魚就不再有藥效作用。

在新型茶皂素毒魚劑投藥后6h和自行降解12h的實驗組中,羅非魚在48h內也無一存活,但從投藥后24h開始,新型茶皂素毒魚劑的緩釋作用開始顯現,與傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑大相徑庭,從投藥后自行降解24h至72h實驗組中,羅非魚在48h內的存活率分別為:22.22%、36.11%、41.67和47.22%。由此可見,新型茶皂素毒魚劑在相同劑量下,雖然在投藥初始階段其毒殺效力不及傳統(tǒng)的茶皂素毒魚劑,但是通過時間的積累,其緩釋作用逐步顯現,在毒性持續(xù)能力上大大優(yōu)于傳統(tǒng)的茶皂素毒魚劑。

3 結語

通過新型茶皂素毒魚劑與傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑對羅非魚的藥效-劑量關系和毒魚持續(xù)能力的對比中可以發(fā)現,新型茶皂素毒魚劑在投藥濃度低濃度劑量(5.0mg/L以下)時,其對羅非魚的毒殺效果比傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑的毒殺效果差,其主要原因是因為新型茶皂素毒魚劑是通過與堿土金屬的絡合反應而制備的,其中有效成分-茶皂素的釋放需要一定的時間,且相同劑量的新型茶皂素毒魚劑中,有效成分的含量比傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑中低,從而導致了這一實驗結果。但是新型茶皂素毒魚劑在對羅非魚的毒魚持續(xù)能力方面,有著傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑所無法比擬的優(yōu)勢,其長效穩(wěn)定的效果是傳統(tǒng)茶皂素毒魚劑所不具備的。因此,新型茶皂素毒魚劑以其制備簡單、長效穩(wěn)定以及在自然環(huán)境中能夠較快地自行降解,具有良好的環(huán)境友好特性等各種優(yōu)點,是非常適合作為蝦蟹養(yǎng)殖的毒魚清塘劑,在有效清除蝦蟹養(yǎng)殖塘中的野雜魚的同時,能避免魚毒劑對蝦蟹造成毒害和減產。

[1]陳家鑫,等,譯編.淺海完全養(yǎng)殖[M].農牧漁業(yè)部水產局,1986,239.

[2]朱全芬,夏春華,梁亞全,等.茶皂素魚毒活性及其應用的研究:Ⅱ茶皂素對蝦池中幾種有害魚類的毒性[J].茶葉科學,1991,11(1):72-76.

[3]陳劍鋒,何曉玲,李國平,等.油茶皂素魚毒制劑對常見淡水魚蝦的毒性研究[J].淡水漁業(yè),2006,1,36(1):29-31.