環境水域中常見管制(濫用)藥物對青鱂魚早期發育階段之毒性效應評估

Abstract

管制藥物如K他命 (Ketamine) 和甲基安非他命 (Methamphetamine) 是醫學上常用之麻醉止痛劑或神經興奮性藥物，由於非法濫用與不當排放，致使這些管制藥物不斷被釋放到水域環境中。根據調查台灣的河川水域正面臨管制 (濫用) 藥物污染的問題，在台北地區的河川、廢水處理廠及醫院放流水中已測出有K他命和甲基安非他命等管制藥物存在。然而目前針對管制 (濫用) 藥物的環境毒理研究及對非目標生物之健康安全仍非常有限。本研究目的旨在探討環境相關濃度 (0.004 – 40 μM) 之K他命和甲基安非他命對於不同發育階段之青鱂魚的泳動行為 (Locomotion) 干擾、神經毒性 (Neurotoxicity) 及氧化壓力 (Oxidative stress) 等相關毒理效應，以評估存在環境中的管制 (濫用) 藥物對非目標生物的毒性效應及水域生態之衝擊。研究結果顯示K他命和甲基安非他命於24小時暴露期間即會造成青鱂魚苗不同形式的泳動行為，魚苗的活動時間百分比 (Percent time active) 和平均游泳速度 (Average velocity) 隨K他命劑量增加逐漸提升，而高濃度甲基安非他命則顯著抑制這種兩指標；最大游泳速度 (Maximum velocity) 於K他命處理組均顯著上升，而甲基安非他命僅中低濃度處理組有顯著影響；此外旋轉角度 (Turn angle) 則隨K他命濃度增加逐漸下降，但於甲基安非他命組別則呈現U型劑量反應。胚胎時期暴露K他命和甲基安非他命對孵化魚苗之泳動行為的干擾現象更為顯著。另一方面14天暴露期間內，魚苗體內的總活性氧物種 (Reactive oxygen species) 強度以及超氧歧化酶 (Superoxide dismutase)、穀胱甘肽硫轉移酶 (Glutathione S-transferase) 的活性皆隨著暴露劑量或時間增加而顯著上升，但過氧化氫酶 (Catalase) 活性則在暴露 14天後明顯下降，而穀胱甘肽還原酶 (Glutathione reductase) 於暴露期間無顯著改變，這些結果顯示魚苗體內的抗氧化酵素系統明顯受到K他命和甲基安非他命干擾。此外魚體內脂質過氧化產物丙二醛 (Malondialdehyde) 含量隨暴露時間增加有上升趨勢，顯示K他命和甲基安非他命誘導魚體產生氧化壓力，進而可能造成氧化傷害之效應。乙醯膽鹼酯酶 (Acetylcholinesterase) 的活性亦於暴露14天後顯著提升，表示這兩種管制藥物也可能誘發神經毒性。此外研究也發現K他命和甲基安非他命會影響青鱂魚胚胎的生長發育，並會減緩胚胎的心跳速率及導致孵化延遲的現象，顯示K他命和甲基安非他命會對胚胎的發育造成發育毒性效應。而氧化壓力相關指標分析結果也顯示這兩種管制 (濫用) 藥物會干擾青鱂魚胚胎及孵化魚苗體內的抗氧化酵素系統之恆定。 綜合而論，環境相關濃度之K他命或甲基安非他命的短時間 (如1 - 7天) 暴露即會干擾青鱂魚苗的泳動行為，並影響胚胎的生長發育及孵化行為。經過較長時間或高濃度暴露則會誘發魚苗體內產生氧化壓力，甚至造成脂質氧化傷害的現象。因此，環境水域之非目標生物 (如魚類) 若長期暴露到這類管制 (濫用) 藥物，可能誘發氧化壓力並造成行為改變，進而危害水生生物族群永續發展以及水域生態環境安全。