Tác động của việc tiếp xúc với bốn hóa chất gây rối loạn nội tiết đến quá trình thụ tinh và phát triển phôi của cá chẻm Barbel (Squaliobarbus curriculus)

Journal of Ocean University of Qingdao - Tập 12 - Trang 491-499 - 2013
Cuijuan Niu1, Wei Wang1, Ying Gao1, Li Li1
1Ministry of Education Key Laboratory for Biodiversity Science and Ecological Engineering, College of Life Sciences, Beijing Normal University, Beijing, P. R. China

Tóm tắt

Độ độc của 4 hóa chất gây rối loạn nội tiết (EDCs) phổ biến là 17β-estradiol (E2), p,p′-dichlorodiphenyldichloro-ethylene (DDE), 4-nonylphenol (NP) và tributyltin (TBT) đối với khả năng di chuyển của tinh trùng, tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ nở và sự phát triển phôi của cá chẻm Barbel (Squaliobarbus curriculus) đã được nghiên cứu trong nghiên cứu này. Thời gian di chuyển của tinh trùng bị rút ngắn đáng kể khi tiếp xúc với EDCs ở nồng độ ngưỡng là 10 ng L−1 đối với E2 và TBT, 1 μg L−1 đối với NP và 100 μg L−1 đối với DDE. Tỷ lệ thụ tinh bị giảm đáng kể bởi EDCs ở nồng độ tác động thấp nhất có thể quan sát được (LOECs) là 10 ng L−1 đối với E2 và TBT, và 10 μg L−1 đối với DDE và NP. Trong số các đặc tính thử nghiệm của S. curriculus, tỷ lệ dị dạng larva nhạy cảm nhất với sự tiếp xúc với EDC và đã được tăng lên đáng kể bởi DDE ở mức thí nghiệm thấp nhất là 0.1 μg L−1. Các EDC khác đã làm tăng tỷ lệ dị dạng larva ở các LOECs là 1 ng L−1 đối với E2, 10 ng L−1 đối với TBT và 1 μg L−1 đối với NP. Mặc dù tỷ lệ nở và tỷ lệ sống sót của larva của S. curriculus giảm khi nồng độ EDC tăng lên, nhưng chúng không bị ảnh hưởng đáng kể bởi việc tiếp xúc với EDC. Kết quả cho thấy rằng cả 4 EDC đều ảnh hưởng tiêu cực và đáng kể đến các giai đoạn sống đầu đời của cá nước ngọt S. curriculus. Tổng thể, E2 và TBT độc hơn so với NP và DDE, trong khi DDE có thể độc hơn đối với tỷ lệ dị dạng của larva so với các thông số đo khác. Do đó, 4 EDC cho thấy những ảnh hưởng tiêu cực tiềm tàng đối với động lực học quần thể tự nhiên của S. curriculus. Các phát hiện của chúng tôi cung cấp dữ liệu cơ bản quý giá cho đánh giá rủi ro sinh thái của E2, DDE, NP và TBT.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Billard, R., 1978. Changes in structure and fertilizing ability of marine and freshwater fish spermatozoa diluted in media of various salinities. Aquaculture, 14(3): 187–198. Diamanti-Kandarakis, E., Bourguignon, J. P., Giudice, L. C., Hauser, R., Prins, G. S., Soto, A. M., Zoeller, R. T., and Gore, A. C., 2009. Endocrine-Disrupting chemicals: an endocrine society scientific statement. Endocrine Reviews, 30(4): 293–342. Ferraro, M. V. M., Fenocchio, A. S., Mantovani, M. S., Ribeiro, C. D. O., and Cestari, M. M., 2004. Mutagenic effects of tributyltin and inorganic lead (Pb II) on the fish H. malabaricus as evaluated using the comet assay and the piscine micronucleus and chromosome aberration tests. Genetics and Molecular Biology, 27(1): 103–107. Gao, L., Yu, Z., Yang, F., Ru, X., Huang, J., Xu, T., and Sun, L., 2012. Distribution level and removal methods of 17β-estradiol in water environment. Environmental Science and Technology, 35(2): 84–89. Guillette, L. J., Crain, D. A., Gunderson, M. P., Kools, S. A. E., Milnes, M. R., Orlando, E. F., Rooney, A. A., and Woodward, A. R., 2000. Alligators and endocrine disrupting contaminants: a current perspective. American Zoology, 40(3): 438–452. Hu, J. Y., Zhang, Z. B., Wei, Q. W., Zhen H. J., Zhao, Y. B., Peng, H., Wan, Y., Giesy, J. P., Li, L. X., and Zhang, B., 2009. Malformations of the endangered Chinese sturgeon, Acipenser sinensis, and its causal agent. PNAS, 106(23): 9339–9344. Labadie, P., and Budzinski, H., 2006. Alteration of steroid hormone profile in juvenile turbot (Psetta maxima) as a consequence of short-term exposure to 17α-ethynylestradiol. Chemosphere, 64(8): 1274–1286. Lange, R., Hutchinson, T. H., Croudace, C. P., Siegmund, F., Schweinfurth, H., Hampe, P., Panter, G. H., and Sumpter, J. P., 2001. Effects of the synthetic estrogen 17α-ethinylestradiol on the life-cycle of the fathead minnow (Pimephales promelas). Environmental toxicology and Chemistry, 20(6): 1216–1227. Lei, B. L., Huang, S. B., Wang, D. H., Luo, J. P., Wang, Z. J., and Liu, G., 2008. Present state of six estrogens in the sediment of Wenyu River. Environmental Science, 29(9): 2419–2424. Liu, W., Chen, J., Lin, X., and Tao, S., 2005. Spatial distribution characteristics of DDTs, PCBs and phthalates in surface sediments from Bohai Sea, China. Acta Scientiae Circumstantiae, 25(1): 58–63. Mac, M. J., Edsall, C. C., and Seelye, J. G., 1985. Survival of lake trout eggs and fry reared in water from the upper Great Lakes. Journal of Great Lakes Research, 11: 520–529. Milston, R. H., Fitzpatrick, M. S., Vella, A. T., Clements, S., Gundersen, D., Feist, G., Crippen, T. L., Leong, J., and Schreck, C. B., 2003. Short-term exposure of Chinook salmon (Oncoryhnchus tshawytscha) to o,p′-DDE or DMSO during early life-history stages causes long-term humoral immunosuppression. Environmental Health Perspectives, 111(13): 1601–1607. Nakayama, K., Oshima, Y., Yamaguchi, T., Tsuruda, Y., Kang, I. J., Kobayashi, M., Imada, N., and Honjo, T., 2004. Fertilization success and sexual behavior in male medaka, Oryzias latipes, exposed to tributyltin. Chemosphere, 55: 1331–1337. Nimrod, A. C., and Benson, W. H., 1998. Reproduction and development of Japanese medaka following an early life stage exposure to xenoestrogens. Aquatic Toxicology, 44: 141–156. Nirmala, K., Oshima, Y., Lee, R., Imada, N., Honjo, T., and Kobayashi, K., 1999. Transgenerational toxicity of tributyltin and its combined effects with polychlorinated biphenyls on reproductive processes in Japanese medaka (Oryzias latipes). Environmental Toxicology and Chemistry, 18: 717–721. Rolland, R. M., 2000. Ecoepidemiology of the effects of pollution on reproduction and survival of early life stages in teleosts. Fish and Fisheries, 1(1): 41–72. Ruan, G., Feng, J., and Yang, D., 2004. Effects of osmolality, pH and temperature on sperm motility and fertilization of loach (Misgurnus anguillicaudatus). Journal of Hubei Agricultural College, 24(1): 22–25. Rurangwa, E., Biegniewska, A., Slominska, E., Skorkowski, E. F., and Ollevier, F., 2002. Effect of tributyltin on adenylate content and enzyme activities of teleost sperm: a biochemical approach to study the mechanisms of toxicant reduced spermatozoa motility. Comparative Biochemistry and Physiology C: Toxicology and Pharmacology, 131(3): 335–344. Segner, H., Caroll, K., Fenske, M., Janssen, C. R., Maack, G., Pascoe, D., Schäfers, C., Vandenbergh, G. F., Watts, M., and Wenzel, A., 2003. Identification of endocrine-disrupting effects in aquatic vertebrates and invertebrates: report from the European IDEA project. Ecotoxicology and Environmental Safety, 54(3): 302–314. Shao, B., Hu, J. Y., and Yang, M., 2002. A survey of nonylphenol in aquatic environment of Chongqing valley. Acta Scientiae Circumstantiae, 22(1): 12–16. Shen, G., Zhang, Z. L., Yu, G., Li, F. S., and Li, X., 2005. The pollution state of nonylphenol and octylphenol in Haihe River and Bohai Bay in summer. China Environmental Sciences, 25(6): 733–736. Wan, Y., Wei, Q., Hu, J. Y., Jin, X., Zhang Z. B., Zhen, H. J., and Liu, J., 2007. Levels, tissue distribution, and age-related accumulation of synthetic musk fragrances in Chinese sturgeon (Acipenser sinensis): comparison to organochlorines. Environmental Science and Technology, 41(2): 424–430. Xue, N. D., Xu, X. B., and Jin, Z. L., 2005. Screening 31 endocrine-disrupting pesticides in water and surface sediment samples from Beijing Guanting reservoir. Chemosphere, 61(11): 1594–1606 Yang, R. Q., Zhou, Q. F., Zhang, Q. H., and Jiang, G. B., 2006. Study on the contamination status of butyltins in Taihu Lake. Environmental Science, 27(4): 661–664. Zuo, M. J., Hong, W. S., and Zhou, L. B., 2010. Effects of Nonylphenol on spermatogenesis and sperm motility in Bostrichthys sinensis Ladpde. Journal of Xiamen University (Natural Sciences), 49(4): 579–584.