然而，来自浙江大学信息与电子工程学院的王泽颢和浙江工商大学食品与生物工程学院的顾双、王向阳*、潘炎等人偶然发现壳聚糖会导致泥鳅快速死亡，目前鲜有报道壳聚糖会致死泥鳅或其他动物。预实验选用虾、鲫鱼、泥鳅和黄颡鱼，发现壳聚糖能引起泥鳅急性死亡，黄颡鱼死亡提早，而虾、鲫鱼对壳聚糖不敏感。泥鳅是食品原料，在生物分类学上属鲤形目、鳅科、泥鳅属，具有适应性强、疾病少、成活率高等特点，适合做生物安全性研究，常被用于水体污染物监测实验。
目前公认壳聚糖能够抑制细菌、真菌生长，且对植物和动物的细胞是安全的，但壳聚糖抑菌和对动植物安全性机制还未完全清楚。壳聚糖能够引起泥鳅急性死亡，说明壳聚糖对动物的安全性可能还有漏洞，通过找出壳聚糖致死泥鳅原因，有利于减轻对壳聚糖副作用的担忧，并了解其是否会在特殊状态下对人类产生危害。
1. 壳聚糖种类、质量浓度及溶液温度对泥鳅死亡时间的影响
泥鳅在无壳聚糖的对照溶液中很正常，在24 h内无死亡。28 ℃下，将泥鳅放置于3种质量浓度均为5 g/L的壳聚糖中，发现4 h内全部急性死亡，说明不同种类的壳聚糖都会引起泥鳅急性死亡。泥鳅在1 g/L壳聚糖溶液中窜动加快；在5、10 g/L壳聚糖中急速窜动。壳聚糖质量浓度越高，泥鳅死亡时间越早。泥鳅在12 ℃和28 ℃下的5 g/L壳聚糖溶液中，全部急性死亡，说明温度越高泥鳅死亡越快。
2. 壳聚糖对泥鳅毒性评价结果
毒性评价实验显示壳聚糖对泥鳅的96 h LC100为120 mg/L，最大耐受浓度为2 mg/L，96 h LC50为16 mg/L。根据《化学农药环境安全评价试验准则》，96 h LC50低毒范围为LC50＞10 mg/L；因此，壳聚糖对泥鳅的毒性为低毒，数值接近中毒。根据GB/T 21281—2007《危险化学品鱼类急性毒性分级试验方法》，水环境毒性急性III的LC50为10＜LC50≤100 mg/L，因此，壳聚糖对泥鳅急性毒性分级属于急性III，数值接近急性II。
3. 干扰因素对泥鳅死亡时间的影响
3.1 杂质的影响
为判断壳聚糖对泥鳅的毒性是否由壳聚糖中杂质引起，故对壳聚糖进行纯化。排除杂质影响实验显示泥鳅在去除壳聚糖的杂质液体24 h内没有死亡，而在未纯化的壳聚糖、纯化的壳聚糖中的死亡时间分别为（2.37±0.43）、（2.38±0.42）h。杂质对泥鳅死亡无影响。
3.2 pH值的影响
市售壳聚糖的pH值常较低，需要了解低pH值是否引起泥鳅死亡。实验结果显示泥鳅在磷酸对照、HCl对照中24 h均没有死亡，而在pH 4.7、5.5、6.0的5 g/L壳聚糖中，死亡时间分别为（1.03±0.12）、（2.00±0.52）、（2.34±0.42）h。实验表明，低pH值加速壳聚糖致泥鳅死亡。
3.3 聚合物对鱼鳃的影响
壳聚糖是高分子物质，为判断是否为壳聚糖堵塞泥鳅鱼鳃，造成其呼吸障碍，导致死亡，比较不同高分子物质对泥鳅的影响。实验结果显示，泥鳅在海藻酸钠、阿拉伯树胶溶液中24 h均没有死亡，在壳聚糖溶液中死亡时间为（2.34±0.42）h。壳聚糖、海藻酸钠、阿拉伯树胶溶液黏度分别为4.0、16.8、3.9 mPa·s。海藻酸钠黏度远高于壳聚糖，阿拉伯树胶黏度与壳聚糖类似，高分子聚合物中仅壳聚糖导致泥鳅死亡，说明壳聚糖致死作用具有专一性。
3.4 溶解氧的影响
泥鳅在充气处理或不充气的5 g/L壳聚糖溶液中都出现急性死亡，二者没有显着差异，说明提高溶液氧气含量不能明显减少泥鳅死亡，其原因可能是壳聚糖已经损害了泥鳅呼吸系统。
4. 壳聚糖对泥鳅的毒性原因分析
4.1 壳聚糖对泥鳅器官的影响
泥鳅放入壳聚糖溶液中后，体表滑液立即变白且大量脱落，出现轻微血丝。后期泥鳅沉于水底，死前偶然跳动。解剖后泥鳅中未观察到处理组和对照组内脏器官的差异，也未见血液色泽和凝血时间差异。壳聚糖处理的泥鳅鱼鳃表面有许多黏附物，对照鱼鳃则较干净。
4.2 壳聚糖对泥鳅及其养殖环境的影响
泥鳅未经壳聚糖处理，体表黏液残余率为7.1%，经过1、5、10 g/L壳聚糖处理3 h后，与对照相比体表黏液残余率显着下降（P＜0.05，P＜0.01），分别下降至5.0%、2.3%和3.0%。这与观察到的泥鳅体表黏液脱落现象相符，可能会抑制泥鳅皮肤呼吸。
泥鳅在壳聚糖溶液中0.5 h时的呼吸强度显着高于对照组（P＜0.01），3 种质量浓度壳聚糖处理泥鳅的呼吸强度均上升2 倍以上，处理组之间差异不显着。说明壳聚糖可能通过刺激泥鳅运动，加剧了泥鳅呼吸作用。
溶解氧质量浓度开始时为4.6 mg/L，壳聚糖处理的泥鳅运动剧烈，2.5 h后溶解氧质量浓度低于0.50 mg/L；对照组在4 h时，溶解氧质量浓度为0.65 mg/L。鱼类一般无法在溶解氧质量浓度低于0.50 mg/L的水中生活。但泥鳅可以用鱼鳃、皮肤和肠呼吸；如果水体缺氧，泥鳅会时常钻到水面快速吸气，进行肠呼吸。壳聚糖处理的泥鳅后期沉于水底，无力到水面呼吸。
壳聚糖处理的泥鳅pH值为7.22，显着高于对照（pH 7.05）。一般活鱼pH值为7.2～7.4，鱼死后pH值会暂时下降，其原因是鱼死后随着糖原酵解成乳酸，pH值下降，达到低点后，因为碱性物质生成，pH值重新上升。
对照泥鳅溶液pH值从6.41缓慢上升到7.08，其溶液一直澄清。壳聚糖处理溶液呈酸性，开始时pH 4.75，其pH值上升较快，4 h时达到7.05。处理组溶液在0.5 h稍有浑浊，2.5 h浑浊程度较强，4 h时浑浊程度强，伴有大量泡沫。壳聚糖在中碱性条件下易产生凝絮。没有泥鳅的pH 6.0水溶性壳聚糖溶液是澄清的。说明该浑浊情况除了与pH值上升有关，还可能与泥鳅黏液脱落等有关。壳聚糖处理的泥鳅鱼鳃有黏附物，可能与溶液浑浊有关。
4.3 壳聚糖对泥鳅红细胞核的影响
泥鳅红细胞的细胞质被染成紫红色，细胞核被染成蓝紫色。壳聚糖处理和对照处理的泥鳅均观察到血红细胞的核异常现象，主要有微核、双核、核质外凸和核质内凹4 种。但是24、48、72 h和96 h的处理组与对照之间的核异常率均没有显着差异，因此壳聚糖可能没有进入红细胞内。
4.4 壳聚糖对溶液电导率、pH值、NH3溶出率以及泥鳅离子溶出率的影响
壳聚糖本身带有电解质，导致溶液的电导率显着较高。壳聚糖促进泥鳅电解质渗出，其电导率上升速率为3.45 S/（m·min），显着快于对照0.86 S/（m·min）。在2 h时，处理组溶液中NH3溶出率为5.34%，而对照组为0.89%。总氨氮由NH3和NH4＋组成，两者比例与pH值有关。酸性条件下以NH4＋为主，pH值升高，说明NH3比例升高。如果考虑壳聚糖处理pH值较低，壳聚糖处理泥鳅的NH3溶出率远高于对照。
壳聚糖在0～7 min和40～120 min促进泥鳅钠离子大量渗出。在2 h时，处理组泥鳅Na+、K+、Cl-溶出率为20.84%、7.04%、43.12%，而对照泥鳅Na+、K+、Cl-溶出率仅为2.82%、0.50%、0.69%，壳聚糖处理分别是对照的7.4、14 倍和62 倍。壳聚糖导致泥鳅Cl-、Na+、K+大量溶出，说明壳聚糖促进细胞内离子渗漏，这可能刺激泥鳅表皮神经，以及影响鱼鳃细胞功能。
对照2 h时，Ca2＋溶出率为2.10%，壳聚糖处理2 min，Ca2＋溶出率显着上升，为63.04%，尚不清楚该上升是来自壳聚糖解吸还是泥鳅外表脱落，之后Ca2＋溶出率迅速下降。30 min后，进入缓慢下降阶段。2 h时溶液中Ca2＋溶出率为－95.34%，尚不清楚Ca2＋是被壳聚糖吸附沉淀还是被泥鳅吸收。膜内Ca2＋含量升高会引起快速型心率失常，但是解剖没有发现血液异常，说明可能并非心肌异常引起。
结 论
结果发现不同壳聚糖均能引起泥鳅快速死亡，且质量浓度和温度越高，泥鳅死亡速度越快，壳聚糖对泥鳅的LC50为16 mg/L。壳聚糖可引起泥鳅体表黏液大量脱落，导致液体浑浊；破坏泥鳅皮肤结构，影响鱼鳃呼吸；刺激泥鳅早期快速游动；显着增加泥鳅呼吸强度，导致水中溶解氧质量浓度低于极限值；使泥鳅耗尽自身糖原，导致后期无力浮出水面进行肠呼吸；促进泥鳅体内的氯、钠、钾离子和氨大量渗出，破坏细胞正常功能。壳聚糖引发泥鳅急性死亡主要与壳聚糖损害泥鳅呼吸系统有关，但壳聚糖一般不会进入人类呼吸系统，因此壳聚糖按照食品添加剂标准使用还是安全的。
