水产养殖中常用的农药:杀螟硫磷和溴氰菊酯对智利贻贝生理和生长的交互与重复效应

《Marine Environmental Research》:Pesticides commonly used in aquaculture: Interactive and repetitive effect of azamethiphos and deltamethrin on the physiology and growth of the mollusc Mytilus chilensis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月20日 来源:Marine Environmental Research 3.4

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   摘要 三文鱼养殖中抗寄生虫农药的 intensive use 引发了对非目标海洋生物影响的担忧。在智利,有机磷类安咪磷和拟除虫菊酯类氯氰菊酯被广泛用于控制海虱 *Caligus rogercresseyi* 的感染,然而它们对生态和经济上重要物种的联合及重复影响仍知之甚少。

  

摘要

三文鱼养殖中抗寄生虫农药的 intensive use 引发了对非目标海洋生物影响的担忧。在智利,有机磷类安咪磷和拟除虫菊酯类氯氰菊酯被广泛用于控制海虱 *Caligus rogercresseyi* 的感染,然而它们对生态和经济上重要物种的联合及重复影响仍知之甚少。本研究评估了幼体智利贻贝(*Mytilus chilensis*)暴露于安咪磷(15 和 100 μg L?1)和氯氰菊酯(1 和 2 μg L?1)不同浓度下(单独及联合应用)的生理和生长反应。贻贝接受了模拟三文鱼养殖实践的处理方案(每日暴露 1 小时,连续 7 天,随后恢复 7 天),并在为期七周的期间内重复进行。在第 1、3、5 和 7 周测量滤食率和耗氧率,而在实验结束时评估壳生长和软体生物量。重复暴露于两种农药(单独或联合)显著降低了随时间推移的滤食率,其中实验中期观察到的效应最强。耗氧率在早期暴露期间表现出瞬时增加,随后出现与代谢抑制一致的下降。在几种农药处理下,壳生长显著减少,特别是在联合暴露条件下,而软体生物量未受显著影响。这些结果表明,慢性且重复暴露于安咪磷和氯氰菊酯会在 *M. chilensis* 中诱导亚致死生理应激和生长受损。此类效应可能会对天然贻贝礁产生生态后果,并对与三文鱼养殖区域重叠地区的贻贝养殖产生经济影响。

引言

过去四十年来,智利水产养殖业的发展与三文鱼产量的指数级增长密切相关,集约化养殖发生在智利巴塔哥尼亚北部的峡湾和通道中(Bravo 和 Treasurer, 2023)。过去 20 年间,产量增加了超过 100%(Ceballos-Concha 等,2025)。然而,高密度的鱼类创造了寄生虫疾病蔓延的理想条件(Burridge 等,2010),例如体外寄生虫海虱(*Caligus* sp.)(Jansen 等,2012),这通过使用大量抗寄生虫药物进行控制(Costello, 2009; Burridge 等,2010; Aaen 等,2015; Abolofia 等,2017)。

在智利,主要的海虱物种是体外寄生虫桡足类 *Caligus rogercresseyi*(Burridge 等,2014)。它最初是从本地鱼类物种(如 *Eleginops maclovinus* 和 *Basilichthys australis*)传播给鲑科鱼类的(Carvajal 等,1998)。*C. rogercresseyi* 会导致皮肤损伤和出血,引起渗透压应激和继发性感染,从而削弱鱼类的免疫系统,使其易受细菌和病毒感染(Wootten 等,1982)。这给三文鱼养殖行业造成了每千克养殖三文鱼 0.19-0.39 �的重大经济损失(Abolofia 等,2017; Costello, 2009)。

行业通过使用抗寄生虫农药浸泡鱼类来对抗这些体外寄生虫感染,如拟除虫菊酯、有机磷和过氧化氢(Urbina 等,2019; Bravo 和 Treasurer, 2023)。目前,三文鱼行业最常使用的治疗方法是有机磷安咪磷和拟除虫菊酯氯氰菊酯(Urbina 等,2019; Bravo 和 Treasurer, 2023),它们根据欧盟法规 1107/2009 在欧盟多个国家以及智利使用(Gebauer 等,2017; Urbina 等,2019; Bravo 和 Treasurer, 2023; Montory 等,2024)。有机磷安咪磷是一种神经毒素,能抑制负责乙酰胆碱水解的乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性,而拟除虫菊酯氯氰菊酯通过干扰钠通道作用于神经传递(Mian 和 Mulla, 1992),这可能导致暴露生物麻痹和死亡。

当前的治疗策略包括每日化学药浴,暴露时间不超过一小时,持续七周,随后七天不进行任何治疗。使用的农药浓度为 100 μg L?1 的安咪磷(Burridge 等,2010)或 2.0-3.0 μg L?1 的氯氰菊酯(www.sernapesca.cl)。完成化学治疗后,化合物被排放到周围海水中(Urbina 等,2019; Montory 等,2024)。因此,大量安咪磷和氯氰菊酯农药被排放到智利沿海海洋生态系统中(Urbina 等,2019),在治疗后 4-5 小时记录到的氯氰菊酯浓度在 0.04-0.5 μg L?1 之间,而在农场周围 1000 米区域内的安咪磷浓度在 1-25 μg L?1 之间(Ernst 等,2014)。

许多研究已确定,这种受污染废水的排放对生活在周围区域的非目标物种产生了负面影响(Gebauer 等,2017; Urbina 等,2019; Montory 等,2023, 2024)。已观察到对海洋无脊椎动物的亚致死影响,包括活动能力和生理反应的降低(Ernst 等,2001; Mayor 等,2008; Burridge 等,2014; Van Geest 等,2014a; Gebauer 等,2017; Montory 等,2023)。具体而言,在滤食性软体动物智利牡蛎(*Ostrea chilensis*)中,暴露于不同浓度农药安咪磷(15 和 100 μg L?1)的个体表现出低滤食率(CR),耗氧率(OCR)增加(Montory 等,2023),并且随着农药浓度增加,氧化损伤也增加(Montory 等,2024)。此外,在像北方海螯虾(*Pandalus borealis*)这样的甲壳类动物中,在低浓度(2 ng L?1)下暴露于氯氰菊酯时,发现了神经、免疫和氧化反应的亚致死效应(Arnberg 等,2023)。在端足类动物 *Echinogammarus finmarchicus* 中,暴露于氯氰菊酯对个体的行为产生了负面影响,包括在暴露于 6.7 到 70 ng L?1 浓度时出现不动。此外,在这些相同的个体中,暴露 10 天后确定的氯氰菊酯中位致死浓度(LC50)为 16 ng L?1 淡水(Van Geest 等,2014b)。

滤食性双壳类软体动物智利贻贝(*Mytilus chilensis*)是可能暴露于用于控制海虱病(*Caligus rogercresseyi* 感染)治疗中的非目标海洋无脊椎动物之一。该物种分布于智利海岸和阿根廷大西洋南岸。它栖息于沿海生态系统、峡湾和通道中潮间带和潮下带深度达 25 米的水域(Oyarzún 等,2013; Molinet 等,2015; Oyarzún 等,2021)。*M. chilensis* 在智利南部的洛斯 Lagos 地区被集约化养殖,位于雷隆卡维湾和奇洛埃群岛的内海,该区域还有大量天然贻贝礁(Baquedano 等,2025),与三文鱼生产区域直接重叠。

贻贝 *M. chilensis* 占国家水产养殖产量的 32.8%,占养殖软体动物产量的 97%(www.sernapesca.cl)。除了其经济重要性外,*M. chilensis* 还作为生态工程师发挥着重要的生态作用,因为其他物种通过其提供的庇护所、基质和/或食物在其周围发展生命周期(Koivisto 等,2011)。此外,由于其过滤能力,*M. chilensis* 被认为是良好的环境生物指示剂,因为它们记录水柱化学的变化,因为暴露于各种污染物会导致这些化合物在其鳃或消化道中生物累积(Andral 等,2011; Gomez 等,2012)。

由于其经济重要性及其在海洋生态系统功能中的关键地位,本研究评估了两种在三文鱼养殖中常用于 combating 海虱病的农药——氯氰菊酯和安咪磷——对智利贻贝幼体的联合及重复效应。这些效应使用滤食率和耗氧率等生理参数,以及智利贻贝的壳生长和生物量进行评估。

章节片段

智利贻贝的采集与养护

智利贻贝幼体(N = 90,壳长 2.5 ± 0.5 cm(Navarro 等,2016; Mellado 等,2019; Büchner-Miranda 等,2026))来自位于奇洛埃的亚达德湾(43°08′S; 73°44′W)的一个养殖场,并立即转移到智利瓦尔迪维亚南方智利的卡尔福科水生资源沿海实验室(39°46′S; 73°23′W)。在实验开始前,贻贝在实验室水族箱中维护 7 天,提供连续流动……

滤食率 (CR)

结果表明,CR 随时间变化显著(P < 0.05),在农药处理之间存在显著差异(P < 0.05),且在暴露时间与农药处理的相互作用中也存在显著差异(P < 0.05)(表 1A)。在农药暴露的第一周后,对照组的平均 CR 为 1.31 ± 0.24 L h?1 ind?1。安咪磷处理组(A1 和 A2)以及安咪磷 - 氯氰菊酯组合组(A2+D1 和 A2+D2)的 CR 比对照组下降了 31%。

讨论

我们的结果表明,重复和联合暴露于农药安咪磷和氯氰菊酯会导致智利贻贝 *M. chilensis* 的生理变化。在暴露 7 周(每日 1 小时)后,受影响最严重的参数是幼体的滤食率和壳生长,这表明 *M. chilensis* 对这两种常用的水产养殖农药敏感,且化学胁迫的同时或单独存在会对这种非目标物种产生负面影响……

CRediT 作者贡献声明

Edgardo Cruces: 撰写 – 审查与编辑。Matias Manzano: 撰写 – 审查与编辑,方法论,调查。Javiera Pino: 撰写 – 审查与编辑,方法论。Francisco Paredes-Molina: 软件,方法论,形式分析。Paulina Gebauer: 撰写 – 审查与编辑,验证,软件。Jaime Montory: 撰写 – 初稿,方法论,形式分析,数据管理,概念化。Oscar Chaparro: 撰写 – 审查与编辑。Joseline Büchner-Miranda: 撰写 –

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争财务利益或个人关系,这些关系可能影响本文中报告的工作。

数据可用性

数据将根据要求提供。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的竞争财务利益或个人关系,这些关系可能影响本文中报告的工作。

致谢

本研究由 CONICYT-FONDECYT 拨款 1241294 资助给 J.A.M.。作者感谢卡尔福科水生资源沿海实验室(智利瓦尔迪维亚)允许使用实验水族箱和设备。

Jaime Montory|Matias Manzano|Javiera Pino|Daniela Mardones-Toledo|Victor Cubillos|Cristian Segura|Matthew Lee|Luis Salas-Yanquin|Oscar Chaparro|Joseline Büchner-Miranda|Francisco Paredes-Molina|Paulina Gebauer|Edgardo Cruces
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