農業藥物毒物試驗所 廖常凱．邱彥璋

一 . 前言

　　適當的使用農藥，可有效地減少農作物病蟲害及提高產量。目前由於化學農藥具有使用方便、價格便宜及效果顯著等特性，因此被廣泛運用在農林業上。然而當人類普遍使用化學農藥來提高作物產量及品質時，常會忽略過度或不正確地使用農藥時，造成對水域環境污染的影響。水耕作物包括水稻、水芋、茭白筍、菱角等，由於其水田耕作的特性，若農藥使用不當，容易污染附近水域，而受到污染的水匯入河流系統時，長久累積下來不但破壞環境生態及影響水生生物的正常生長，甚至對人類健康產生威脅並增加社會成本的負擔。因此，在進行農藥登記時政府相關單位必須嚴格把關，要求申請廠商提供水生急毒性的試驗報告做為佐證，當農藥具有潛在的水生毒性時，得加註警語或直接禁止其使用於水耕環境，以維護國內的水生環境，降低受農藥污染之疑慮。

　　目前國際間對於水生脊椎動物的急毒性試驗報告，大多使用魚類做為試驗體。常用的淡水試驗魚種包括斑馬魚（ zebrafish ）、胖頭鱥（ fathead minnow ）、青鏘魚（ ricefish ）、翻車魚（ bluegill ）、虹鱒（ rainbow trout ）等魚種。我國將物質依據其水生生物毒性強弱（半致死濃度， LC₅₀ ）分成劇毒、中等毒、輕毒及低毒四大類。

　　本文以斑馬魚（附圖）為例，簡要介紹斑馬魚的特色與應用範圍，並說明水生急毒性試驗流程及常見之魚類對毒性物質的生理變化。希望藉由本篇簡單的介紹，有助於國人對水生急毒性試驗有所認識。

二 . 斑馬魚的特色與應用

　　斑馬魚是經濟合作發展組織（ Organization of Economic Cooperation and Development, OECD ）所推薦使用於水生急毒性試驗的魚種之一，由於斑馬魚的體型小，成魚長度大約介在 1-1.5 英吋之間，因此所需要的飼育空間及飼養花費少，試驗上所需要的化學藥劑量也少，相對地實驗室的費用支出亦少。此外，斑馬魚的生育量高，一對成魚交配後，雌魚可產下 100-200 顆卵，若環境適宜，雌魚仍可維持該產卵量 5-7 天。另一方面斑馬魚的受精卵呈現透明無色的外觀，容易和未受精的卵做區別，便於人員繁殖配種及維持一定的數量。

　　此外，由於生物技術的進步，已建立了完整的斑馬魚基因資料庫供研究人員利用，因此目前斑馬魚除使用在水生急毒性試驗之外，也被廣泛應用在生殖毒性、肌肉毒性、神經毒性、致腫瘤性、環境荷爾蒙、組織器官發育、分子生物學等研究領域，已成為一種水生脊椎模式動物。

三 . 斑馬魚急毒性試驗

　　經濟合作發展組織『魚類急毒性試驗』指引（ OECD Guidelines for Testing of Chemicals. Guideline 203: Fish, Acute Toxicity Test. Adopted ）與美國環保署『淡水和海水魚之急毒性試驗』指引（ USEPA Ecological Effects Test Guidelines . OPPTS 850.1075: Fish Acute Toxicity Test, Freshwater and Marine ）都推薦的斑馬魚作為供試魚種，來檢測試驗物質對斑馬魚之 96 小時急性致死毒性，求取半數致死濃度（ LC₅₀ ），可供評估試驗物質對淡水脊椎動物毒性的影響。試驗液更新法（ Static-Renewal ）利用 1.5-5 月齡（約 1-3 公分）的斑馬魚檢測水中農藥、環衛用藥、或化學品之水生毒性，以供環境安全評估用，方法如下：

1. 試驗流程

（ 1 ） 挑選試驗魚隻－供試魚使用 1.5-5 月齡，體長約 2±1 公分之健康魚苗。

（ 2 ） 試驗物質之配製－依照該物質之使用方法先以有機溶劑（如丙酮、 DMSO… 等）溶解，再以養殖水配製或直接調配於養殖水中。

（ 3 ） 供試魚隻置入含試驗物質之試驗缸中－每個試驗缸中分配 10 尾斑馬魚，且含藥試驗液之總體積為 10 公升。

（ 4 ） 魚苗暴露於含藥試驗液中 96 小時－投藥之後每隔 24 小時更換 80% 含藥試驗液，直到第 96 小時試驗結束。

（ 5 ） 臨床症狀觀察記錄－在藥劑投予後第 3 、 6 、 24 、 48 、 72 和 96 小時記錄斑馬魚之死亡數與觀察存活魚隻行為是否異常。

（ 6 ） 水質檢測－在投藥後第 0 、 24 、 48 、 72 和 96 小時取出水樣檢測水質並作記錄，檢測項目包括空氣飽和度、硬度、溫度、電導度與酸鹼值。

（ 7 ） 統計死亡率並計算 LC_{50- －}統計各處理濃度於 96 小時試驗期間之魚隻死亡總數，再以 Probit 軟體分析估算 LC₅₀ 值及 95% 可信賴區間。

依照我國農藥對水生生物毒性規範，可將物質依據其水生生物毒性強弱分成四大類。（如表 1 ）

表 1 我國水生毒性分類

* 淡水魚類：以虹鱒（ Rainbow trout ）、藍鰓（ Bluegill ）或鯉魚（ Carp ）為主。

2. 常見斑馬魚對毒性物質的生理變化

　　試驗期間試驗物質對斑馬魚的影響，可在投藥後第 3 、 6 、 24 、 48 、 72 和 96 小時觀察其癥狀。死亡斑馬魚之判定：沉於缸底或漂浮於水面之魚隻，以玻棒輕觸魚體，若不能引發魚體活動者視為死亡，並即刻撈除，放入生物危險標誌專用袋內，以免影響水質。除發現死亡外，其他之癥狀可與對照組比較其外觀、行為與姿勢是否異常。（如表 2 ）

表 2 斑馬魚對水中毒性物質之生理變化

四 . 結論

　　在化學品核准登記前，進行魚類急毒性試驗結果可提供評估化學品對水生環境安全的資訊，具有重要的意義並可供核准登記參考，防患化學物質流入水體累積後對水生環境所造成的影響。此外，水生無脊椎動物毒性試驗（例如水蚤、蝦類）及水生植物毒性試驗（例如藻類）也是國際間進行水生環境安全評估之重要參考依據。本文透過簡要敘述水生急毒性試驗，使大家瞭解水生環境安全評估之重要性，並加深使用合法登記農藥之觀念，避免化學物質污染水體，以維護水生環境。

附圖 水生急毒性試驗魚種斑馬魚。（ a ）雄魚；（ b ）雌魚。