盐度对广盐性钻石鲟中八种微量元素的饮食吸收及其在身体各组成部分中的分布的影响

时间：2026年1月27日

来源：Marine Pollution Bulletin

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盐度显著影响欧洲鳇膳食同化效率及放射性元素分布，淡水（0.42psu）和咸水（9.0psu）下241Am同化效率分别降低3个数量级和6倍，110mAg降低6倍，其他元素变化较小。盐度主要抑制胃肠道吸收，影响头部、肌肉及皮肤的放射性元素富集。

Ross A. Jeffree|Scott J. Markich|Francois Oberhaensli|Jean-Louis Teyssie

Jeffree Conservation & Research, 45 Casuarina Road, Alfords Point, 2234, 澳大利亚

摘要

这项关于广盐性鲟鱼Acipenser gueldenstaedtii的实验研究评估了盐度对饮食吸收效率（AE）以及八种放射性元素（⁵⁴Mn、⁶⁵Zn、⁷⁵Se、^110mAg、¹⁰⁹Cd、¹³⁴Cs 和 ²⁴¹Am）体内分布的影响。这种鲟鱼是里海特有的物种。在里海盐度范围内，这些元素的饮食吸收效率在淡水中（FW；0.42 psu）变化了一个数量级以上，在半咸水中（BW；9.0 psu）变化了四个数量级以上。盐度使²⁴¹Am的整个身体吸收效率降低了三个数量级以上，^110mAg降低了六倍，而其他放射性元素的吸收效率受盐度影响较小。这些结果反映了由于盐度增加导致其在胃腔中的生物利用度发生变化。盐度使²⁴¹Am、⁵⁴Mn、^110mAg 和 ¹³⁴Cs在胃肠道中的活性浓度降低了1-2个数量级，但对⁶⁰Co、⁶⁵Zn、¹⁰⁹Cd 或 ⁷⁵Se的活性浓度影响甚微。对于身体的其他组成部分，盐度对肝脏和肾脏中的活性浓度影响最小，使⁵⁴Mn、^110mAg 和 ²⁴¹Am转移到头部和肌肉的量减少了38-146倍，而皮肤中的²⁴¹Am活性浓度降低了两个数量级。与通过水摄取相比，通过饮食暴露时盐度的抑制作用更强。

引言

主要的人类活动，包括农业、资源开采和城市化，导致淡水生态系统的盐度普遍增加且不断加剧，这被认为是对生物多样性、生态系统功能及其所提供的服务的一个重大且全球性的威胁（Cunillera-Montcusí等人，2022年）。气候变化可能会加剧盐度的影响，特别是在像里海这样的内流湖的水量减少方面。最近和预测的未来水位下降（Prange等人，2020年；Samant和Prange，2023年）预计会增加水生生物多样性暴露于污染物的风险，并提高盐度（Moradi，2024年），这是在里海不同生态区域中多种人为压力共同作用的结果（Lattuada等人，2019年）。这种水生生物多样性包括被IUCN列为极度濒危物种的钻石鲟鱼Acipenser gueldenstaedtii（Gesner等人，2022年）。里海还存在其他四种特有的鲟鱼物种。这些环境问题在阿塞拜疆巴库举行的联合国气候变化大会（COP 29）上得到了广泛讨论（Cuff，2024年）。

相对于其他主要群体（如淡水无脊椎动物和浮游动物），关于盐度对栖息在淡水中的鱼类影响的评估仍然有限（Cunillera-Montcusí等人，2022年）。盐度还被认为会促进放射性核素和稳定金属在淡水生态系统中的迁移（Cunillera-Montcusí等人，2022年；Kaushal等人，2019年，Kaushal等人，2021年；Lazur等人，2020年）。先前的研究表明，盐度增加会抑制某些微量元素的饮食吸收（Pouil等人，2020年），影响其体内分布（Zhou等人，2017年），并改变肠道形态和营养摄入率（Tran-Ngoc等人，2017年）。我们对广盐性鲟鱼Acipenser gueldenstaedtii的首次实验研究表明，盐度对其饮食吸收效率和²⁴¹Am及¹⁰⁹Cd的体内分布有显著且特定的影响；此外，盐度还显著影响了它们从水中吸收后的体内分布（Jeffree等人，2023年，Jeffree等人，2024年）。在从水中积累多种放射性元素方面，A. gueldenstaedtii与海洋硬骨鱼类和软骨鱼类不同，但与硬骨鱼类的关系更密切，这与鲟鱼在进化时间上与这些类群的分化时期有关（Jeffree等人，2017年）。

这项实验研究了盐度（0.42和9 psu）如何影响广盐性钻石鲟鱼体内八种放射性元素的饮食吸收和体内分布。研究中使用的八种放射性元素代表了具有生态毒理学和放射学意义的陆地来源的痕量污染物，这些污染物通常与海洋和沿海系统的污染有关。

章节摘录

钻石鲟鱼（Acipenser gueldenstaedtii）

钻石鲟鱼A. gueldenstaedtii由J. F. Brandt和Ratzeburg于1833年描述（Actinopterygii: Acipenseriformes: Acipenseridae），被IUCN列为极度濒危物种（Gesner等人，2022年，www.iucnredlist.org），历史上自然分布于里海、黑海和亚速海流域。水产养殖活动也导致了它在欧洲的故意或意外引入。目前它主要分布在里海，在乌拉尔河和伏尔加河中产卵。

微量元素的吸收效率

图1显示了在无示踪剂条件下，经过28天暴露后，八种放射性元素在体内平均损失百分比的非线性回归线。表1给出了每种放射性元素在长寿命组织中的全身损失率常数和生物半衰期，以及基于与y轴截距得出的吸收效率（AE）。

盐度对八种放射性元素吸收和体内分布的影响程度

结果表明，即使经过28天的无示踪剂食物暴露，盐度对某些放射性元素在身体各组成部分中的积累仍具有抑制作用，且这种抑制作用非常明显。这尤其适用于²⁴¹Am、⁵⁴Mn和^110mAg，其中消化系统、头部和肌肉中的抑制作用最为显著（表2；图3）。盐度通过饮食途径对²⁴¹Am吸收的极端抑制作用可以通过以下假设进一步解释。

结论

本研究在明确的控制和实验条件下，确定了A. gueldenstaedtii在两种盐度（0.42和9.0 psu）下的八种放射性元素的整个身体饮食吸收效率（AE）。对于这两种盐度，不同元素的AE变化范围很大（10¹–10⁴）。盐度对这些AE值的抑制作用也因元素而异（相差10³倍）。

CRediT作者贡献声明

Ross A. Jeffree：撰写初稿、进行调查、进行正式分析、提出概念。Scott J. Markich：撰写初稿、进行可视化处理、制定方法论、进行调查、进行正式分析、管理数据。Francois Oberhaensli：制定方法论、进行调查、管理数据。Jean-Louis Teyssie：进行可视化处理、项目管理、管理数据、提出概念。