斑馬魚，如何從觀賞魚成為水中毒性偵測的專家？

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你知道生物毒性試驗是怎麼應用到產品安全檢測上嗎？

你知道斑馬魚是如何從觀賞魚成為水中毒性偵測的專家嗎？

你知道斑馬魚為什麼能夠廣泛應用在不同的科技領域嗎？

台灣水產試驗所的專刊中介紹了生物毒性試驗的發展歷程，以及技術在日常消費品，包括食品、藥品、化妝品等多個範疇的產品安全檢驗上的應用，尤其介紹了，我們水中銀 (國際) 生物科技有限公司 (Vitargent)在生物檢測上的創新。

香港水中銀 (國際) 生物科技有限公司 (Vitargent)，首創了利用基因改造鯖鱂魚和斑馬魚胚胎進行毒性測試，透過這種檢測技術，專家們可以快速並且準確地對產品進行各項安全性檢測及風險評估，從而讓消費者吃得安心、用得放心。

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我們一起來看看！

隨著科技的突飛猛進，生活水平大幅提升，我們身邊出現了越來越多的污染物質，包括農魚用藥、工業廢水、塑化劑、人工雌激素等等。這些污染物大量散布在大氣和水環境單當中，不僅危害大家的健康生活，甚至也會破壞生態環境。

生物毒性試驗

針對這個問題，近幾十年，許多國家已經開始了應用水生生物進行水生環境毒性測試，他們通過這個測試來評估，特定的物質是否會對水生生物造成危害，以及偵測水質是否受到有毒物質的污染。

在生物毒性試驗中，最常見的就是以急性致死效應作為毒性終點 (toxicity endpoints)，它通過觀察生物在短時間內，暴露在不同濃度的毒性物質下的死亡率，來判斷其毒性的強弱。

一般來說，不同國家判斷毒性強弱會有不同標準。

就我國而言，根據有毒物質對水生生物毒性強弱的分類，則會把它們分成成劇毒、 中等毒、輕毒和低毒四大類型 。

農藥對水生物毒性分類

備註：淡水魚類：以虹鱒、藍腮魚或鯉魚為主；淡水無脊椎生物：以Daphnidae科之水蚤為主

資料來源：農藥對水生物毒性分類及審核管理規定

那麼，水生生物毒性試驗都是採用什麼生物進行試驗呢？

目前國際對於水生生物急毒性 (acute toxicity) 試驗，針對不同類型將會採用不同的生物預測系統，包括了無脊椎動物、 脊椎動物及藻類等。

在水生脊椎動物的急毒性試驗當中，最常見的就是以魚類為實驗體進行測試，其中的斑馬魚就是經濟合作暨發展組織 (OECD) 和美國環保署 (USEPA) 推薦使用於水生急毒性試驗的魚種 。

水生生物毒性試驗常用的淡、海水魚

修改自OECD guideline for testing of chemicals 212, 1998

認識斑馬魚

斑馬魚是淡水魚的一種，它的名稱來源於本身的斑馬條紋，除此以外人們還稱它為藍條魚、花條魚、藍斑魚、印度魚、印度斑馬魚。

斑馬魚原本是棲息在印度、巴基斯坦、孟加拉共和國、緬甸和尼泊爾等內陸水域的，但後來因為它本身色彩顯眼而且種類繁多，以至於被世界各地引進，成為水族館的淡水觀賞魚之一。

斑馬魚（Danio rerio）

到了1970年，斑馬魚開始受到研究人員的關注。

在脊椎動物發育學的胚胎髮育、神經 發育、細胞凋亡、藥物篩選及毒性測試等研究中，斑馬魚逐漸成為了水生脊椎模式動物 (model animal)的重要代表。

斑馬魚的優勢

眾多的種類當中，為什麼選擇斑馬魚作為代表呢？

原來斑馬魚之所以能夠廣泛應用在不同科學領域，這主要得益於它自身的多項優勢：

自身優勢

1、斑馬魚個體小，成魚大概 3 厘米——節省飼養和測試空間；

2、斑馬魚體外受精，體外發育——不受母體影響，便於測試；

3、斑馬魚胚胎時期不需要進食，依靠卵黃提供發展所需的能量——避免了餵食對測試造成的干擾；

4、斑馬魚發育速度快，從受精卵到孵化變成小魚只需要 3 天時間（其胚胎 1 天發育相當於人類胚胎的 12 周（約 4 個月）），到成魚只需 3-4個月時間——大大節約飼養成本及測試時間；

5、斑馬魚胚胎通體透明，顯微鏡下各器官組織清晰可見——便於毒理反應觀察；

6、斑馬魚繁殖力強，一對斑馬魚一周可產 200-300 粒魚卵——確保科學數據的統計正確性，且使得高通量測試成為可能。

斑馬魚胚胎測試，早已成為美國FDA認可的藥物毒性測試和功效評估方法，並且根據美國國立衛生研究院，在2003年已經把斑馬魚評定為及大鼠和小鼠之後第三重要模式生物。

斑馬魚胚胎呈透明狀

斑馬魚已成為發育生物學及分子遺傳生物學研究的模式物種，近年來，它甚至被廣泛應用在：

生殖毒性 (reproductive toxicity)

發育毒性 (developmental toxicity)

急毒性、神經毒性 (neurotoxicity)

心臟毒性 (cardiotoxicity)

視覺毒性 (ocular toxicity)

內分泌失常 (endocrine disruption)

神經行為 毒性 (neurobehavioral toxicity)

肌肉毒性 (vascular toxicity) 及致癌性 (carcinogenicity)

因此，斑馬魚已成為了水生生態毒理學上非常重要的研究對象，透過觀察魚類行為、活存率、 胚胎髮育、孵化率以及外部型態發育等，人們可以把該項指標作為判斷毒性的依據。

斑馬魚胚胎替代動物測試

雖然斑馬魚可以作為評估生理及生態的優良毒性指標，但近年，人道團體開始呼籲【人道科學】，他們提出避免使用活體進行毒物試驗造成生物的痛苦。

後來研究學者也鑒於斑馬魚胚胎諸多優點，開始以斑馬魚胚胎替代動物測試。按照歐盟動物保護法：魚胚胎並不屬於動物，而曾被國際科學家大力推薦用於替代動物測試。

檢測技術應用於日用產品

小魚的科研團隊——香港水中銀 (國際) 生物科技有限公司 (Vitargent)，首創了利用基因改造鯖鱂魚和斑馬魚胚胎進行毒理測試，並且該技術於2015年，獲得包括「第43屆日內瓦國際發明展全球至高榮譽大獎」。

這一項技術可以藉由綠色熒光發光強度以及魚胚胎髮育情形，來判斷受試物是否具有有害物質以及毒物含量，並且它可以在34-48 小時就可以篩選出超過1000種毒性物質。

當然，這一項生物檢測技術不僅能偵測水體環境的有害物質，也可以應用在食品、藥品及化妝品等多個範疇的產品安全檢驗上。

透過這一項檢測技術，專家們可以快速並且準確地對產品進行各項安全性檢測及風險評估，從而讓消費者吃得安心、用得放心。

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