丁香油麻醉劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用研究進(jìn)展

劉春花　趙長臣　鞏華陳總會(huì)　石存斌　黃志斌

（1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所，廣東廣州510380）

（2.廣州普麟生物制品有限公司，廣東廣州510380）

丁香油麻醉劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用研究進(jìn)展

劉春花1，2趙長臣1,2鞏華1陳總會(huì)1，2石存斌1黃志斌

（1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所，廣東廣州510380）

（2.廣州普麟生物制品有限公司，廣東廣州510380）

丁香油有較強(qiáng)的麻醉作用，廣泛用于牙科麻醉，但若作為魚用麻醉劑，丁香油的安全性并不被普遍接受。目前國內(nèi)外逐步開展了丁香油應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的相關(guān)研究，本文對丁香油麻醉劑的麻醉原理、實(shí)施方式、影響麻醉效果的各種因素、丁香油的安全性、麻醉魚體的毒性效果、在魚體的代謝情況等方面進(jìn)行了綜述，為建立丁香油在水產(chǎn)品的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，制定管理規(guī)范，發(fā)揮丁香油麻醉劑在我國魚類科研、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)的積極作用提供參考。

丁香油；丁香酚；麻醉劑；水產(chǎn)養(yǎng)殖

麻醉劑在國外被廣泛用于水產(chǎn)動(dòng)物的運(yùn)輸、催產(chǎn)、標(biāo)記等漁業(yè)生產(chǎn)和研究，在降低魚類對捕撈、人工操作、運(yùn)輸?shù)葢?yīng)激反應(yīng)方面有很好的保護(hù)作用，使用麻醉劑不僅過程簡單、可操作性強(qiáng)，還可大幅度提高魚體成活率（WAGNER等，2003）。目前已經(jīng)開發(fā)的魚類麻醉劑有MS-222（烷基磺酸鹽同位氨基苯甲酸乙酯，俗名魚安定）、硫酸喹哪啶、2-苯氧乙醇、利多卡因、苯佐卡因、氯美噻唑、丁香油等近30種，其中應(yīng)用最廣泛的是MS-222（Iversen等，2003；Topc Popovic等，2012）。

丁香油為桃金娘科植物丁香的干燥花蕾經(jīng)蒸餾所得的揮發(fā)油，為淡黃或無色的澄明油狀物，有丁香的特殊芳香氣，主要成分是丁香酚（含量為85%~95%）、甲基丁香酚。異丁香酚則是丁香酚的同分異構(gòu)體，差異在于苯環(huán)上丙烯取代基的雙鍵位置不同（錢莉群等，1989）。丁香油除了應(yīng)用在牙科上，還可以作為香料和防腐劑，直接加入到香腸、糕點(diǎn)等食品中。1972年日本的遠(yuǎn)藤發(fā)現(xiàn)這種植物香料對魚有強(qiáng)烈的麻醉效果，起麻醉作用的即是其中的丁香酚成分，近年來丁香油作為魚類麻醉劑在國外的研究及應(yīng)用較多。因其廉價(jià)易得，且在水產(chǎn)品麻醉中的安全性、高效性，丁香油是近年來備受關(guān)注的一類水產(chǎn)用麻醉劑。

1　丁香油麻醉劑的麻醉原理及實(shí)施方式

水產(chǎn)品麻醉的方法眾多，除利用物理，如電流或低溫的方法外，還有注射藥劑的方法，但最方便、常用的還是以麻醉劑溶液浸泡為主，使藥物經(jīng)鰓部或體表吸收進(jìn)入血液從而達(dá)到麻醉、鎮(zhèn)靜的效果（劉雙鳳等，2008）。麻醉劑是能可逆地抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)或者能在局部阻斷神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)的藥物，當(dāng)解除麻醉手段或藥物在體內(nèi)被拮抗、代謝或排除后機(jī)體即可復(fù)蘇。用于魚類麻醉的麻醉劑可不同程度地抑制魚腦感覺中樞，使魚失去反射動(dòng)作。使用丁香油作為麻醉劑時(shí)，先用乙醇助溶，然后根據(jù)需要稀釋成一定濃度的丁香油水溶液，將試驗(yàn)魚浸泡其中，直至達(dá)到麻醉或鎮(zhèn)靜效果（呂書為等，2012），作用原理為（劉長琳等，2007）：魚通過鰓絲或體表攝入麻醉藥后，首先抑制腦的皮質(zhì)（觸覺喪失期），再作用于基底神經(jīng)節(jié)與小腦（興奮期），最后作用于脊髓（麻醉期），魚體進(jìn)入深度鎮(zhèn)靜，呼吸平緩，鰓蓋振動(dòng)減慢；一段時(shí)間后藥效消失或移去麻醉劑，魚體重新復(fù)蘇。通過丁香油麻醉劑的應(yīng)用，使魚體鎮(zhèn)靜，降低新陳代謝及應(yīng)激反應(yīng)，減少躁動(dòng)，以降低損傷、致死危害。

2　影響丁香油麻醉效果的主要因子

影響丁香油麻醉水產(chǎn)品的效果與水產(chǎn)品的種類、自身素質(zhì)及使用麻醉劑的劑量、水溫、操作方法等有關(guān)。

2.1水產(chǎn)品自身因素

水產(chǎn)品種類、規(guī)格、年齡等因素影響了個(gè)體對丁香油麻醉劑的吸收、應(yīng)答及代謝過程，且同一實(shí)驗(yàn)魚對不同劑量的反應(yīng)無明顯的規(guī)律性。

通常魚體質(zhì)量越大所需麻醉劑含量越高，魚體年齡與相應(yīng)的有效劑量、麻醉劑在體內(nèi)的累積與凈化也成正比關(guān)系。體重對泥鰍的麻醉時(shí)間有極顯著影響，同一濃度中小個(gè)體的泥鰍麻醉時(shí)間比大個(gè)體的時(shí)間短，這可能與不同生長階段泥鰍的呼吸頻率有關(guān)，小個(gè)體泥鰍的呼吸較快，其鰓腔水體交換頻率也較快，因而單位時(shí)間內(nèi)泥鰍攝入的丁香油量可能相對增多，麻醉所需時(shí)間則相對縮短（包杰等，2014）。約0.02g的羅非魚仔魚及11.64g的羅非魚幼魚可在72s內(nèi)被150~175 mg/L的丁香油麻醉（RibeiroPaula等，2015），而小個(gè)體比大個(gè)體海水青鳉的麻醉及蘇醒時(shí)間都要短(Ribeiro等，2015)。張朝暉等(2003)通過耗氧量的變化情況反映了不同個(gè)體大小的黃臘鲹對丁香酚麻醉劑的麻醉應(yīng)答不一樣。Woody等(2002)則通過入麻所需時(shí)間的長短表明在低濃度丁香酚作用下小規(guī)格的紅大馬哈魚更快達(dá)到麻醉狀態(tài)。

2.2環(huán)境因素

通常需要高溶氧的魚種對麻醉劑感受性較高，所需濃度較低，如鮭魚、鱒魚，反之適應(yīng)低溶氧水域的魚種則需較高麻醉劑濃度，如鯉魚、羅非魚等（劉雙鳳等，2008）。影響丁香油發(fā)揮麻醉效果的環(huán)境因素較多，溫度、溶氧、pH、鹽度等都成為條件限制因素。隨著水溫的升高，在相同濃度丁香酚麻醉劑作用下，美洲鰣魚、黃顙魚、羅非魚、鯉魚、泥鰍達(dá)到麻醉階段的時(shí)間縮短（梁政遠(yuǎn)等，2009），麻醉效果隨溫度的增加而增強(qiáng)，這與提升溫度加快了魚呼吸頻率有關(guān)，因?yàn)楹粑涌焓沟酶嗟穆樽韯┏煞滞ㄟ^魚鰓進(jìn)入魚體組織，而達(dá)到麻醉效果（Stehly等，2010）；但在較高溫度下的復(fù)蘇率和成活率也大大降低（杜浩等，2007）。溶氧影響鰓部的運(yùn)動(dòng)速度及氧氣的交換，溶氧越低，魚體呼吸頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)攝入的麻醉劑增多，入麻作用快，但恢復(fù)較慢。高溶氧條件下，魚體入麻時(shí)間延長，復(fù)蘇時(shí)間縮短，成活率較高（張朝暉等，2003）。pH值對丁香油麻醉效果的影響因種類而異，一般對淡水魚影響小，對海水魚影響大。在較高鹽度下，魚體為調(diào)節(jié)自身滲透壓平衡，需要消耗較多能量，鰓的呼吸頻率加快，攝入較多麻醉劑，導(dǎo)致入麻時(shí)間縮短。

3　丁香油的安全性研究

3.1食品安全

魚用麻醉劑的安全性問題，體現(xiàn)在人體通過攝食過量的魚類麻醉劑藥物會(huì)對健康造成影響。丁香油是從植物中提取的天然全麻劑，麻醉活性成分丁香酚及其代謝產(chǎn)物可快速地從血液及組織中排出，不會(huì)誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生有毒和突變物質(zhì)，不對人類及環(huán)境造成危害，在食品中可以直接添加。丁香酚被美國FDA認(rèn)定為對人體安全，并作為臨時(shí)鎮(zhèn)痛劑廣泛用于牙科手術(shù)中；很多國家如澳大利亞、智利、芬蘭、新西蘭等認(rèn)為丁香酚無殘留期，是合法的水產(chǎn)麻醉劑，但需要經(jīng)過一定的休藥期才可以上市（Hoskonen等，2004）；日本法律批準(zhǔn)FA-100（含10%丁香酚）可用作麻醉劑，規(guī)定魚類藥浴劑量為50~200μg/mL，休藥期7天，最高殘留量為50 ng/mL（Hikasa等，1986）。我國麻醉劑的使用時(shí)間不長，目前尚未明確規(guī)定水產(chǎn)用何種麻醉劑，也沒有明確禁用，屬于監(jiān)管的模糊地帶，但在實(shí)際運(yùn)輸、捕撈、采卵、采血以及實(shí)驗(yàn)室操作中均有用到麻醉劑。

3.2動(dòng)物安全

雖然丁香油麻醉劑對動(dòng)物相對比較安全，但是劑量過大也會(huì)對魚體產(chǎn)生毒害作用，通常理想的麻醉濃度定義為使魚體3min內(nèi)麻醉、5min內(nèi)蘇醒的濃度范圍（Marking等，1985）。丁香油麻醉濃度過高或時(shí)間過長，均會(huì)產(chǎn)生急性毒性作用，但相比于FDA推薦的漁用麻醉劑MS-222，其毒性更?。▌㈦p鳳等，2008）。斑馬魚的96h半致死濃度（LC50）是21.35 ppm(GRUSH等，2004)，大黃魚的30 minLC50是10mg/L（趙艷麗等，2002），施氏鱘幼魚24、48、72、96h LC50分別為26.37、22.17、18.00、16.22mg/L，安全質(zhì)量濃度為4.7mg/L（徐濱等，2008）；而虹鱒魚的10 min及96hLC50分別為81.1、14.1 mg/L，安全質(zhì)量濃度為30 mg/L，在30 mg/L的濃度中浸泡2h，將100%死亡（Keene等，1997）。丁香油濃度為60~100 mg/L時(shí)對泥鰍麻醉較為緩和，但140 mg/L時(shí)泥鰍反應(yīng)劇烈，出現(xiàn)短暫呼吸停止現(xiàn)象（包杰等，2014）。丁香酚濃度在12.00~27.00mg/L范圍內(nèi)時(shí)，斑點(diǎn)叉尾鮰的復(fù)蘇率均可達(dá)到100%，而當(dāng)濃度達(dá)到60.75 mg/L時(shí)，復(fù)蘇率急劇降至60%，呈現(xiàn)較強(qiáng)的毒性，因而丁香酚濃度低于27mg/L對斑點(diǎn)叉尾鮰進(jìn)行麻醉是比較安全的，但使用12.00 mg/L的丁香酚浸浴120min，部分麻醉后的斑點(diǎn)叉尾鮰出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，表明不管低濃度還是高濃度的丁香酚藥浴麻醉斑點(diǎn)叉尾鮰，若超過了一定藥浴時(shí)間，都會(huì)造成死亡（匡剛橋等，2010）。

4　丁香油麻醉水產(chǎn)品的毒性效果

已有文獻(xiàn)是通過研究麻醉后水產(chǎn)品復(fù)蘇率、存活率、耗氧量、排氨率、血液生化指標(biāo)、激素水平以及生殖細(xì)胞活力等方面的反應(yīng)，來分析該種麻醉劑對水產(chǎn)品的毒性效果。

4.1復(fù)蘇與存活率

在活魚運(yùn)輸中使用丁香酚作為麻醉劑不僅可以降低魚體的耗氧率、減少CO2和NH3排放，從而防止水體污染，增加運(yùn)輸?shù)木嚯x和運(yùn)輸量，同時(shí)還能控制魚體的過度活動(dòng)，有效防止魚類在容器內(nèi)激烈活動(dòng)而造成傷害，從而獲得高的存活率（張朝暉等，2003）。通過美洲鰣魚的運(yùn)輸試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，非麻醉組魚在運(yùn)輸過程中明顯沖撞袋壁，運(yùn)輸后魚的頭部及鰭基部充血，而丁香油麻醉運(yùn)輸組魚較安靜，沒有明顯的沖撞袋壁行為，魚體得以較好保護(hù)，但需較長時(shí)間復(fù)蘇（杜浩等，2007）。張朝暉等（2003）以5×10-6和10×10-6濃度的丁香酚麻醉黃臘鲹15 min，麻醉試驗(yàn)結(jié)束后，將黃臘鲹放回流水暫養(yǎng)池，均能在2~3min內(nèi)恢復(fù)正常，沒有出現(xiàn)煩躁不安和過麻發(fā)呆現(xiàn)象，對聲音和光線的刺激反應(yīng)恢復(fù)到實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)，復(fù)蘇存活率達(dá)100%。

4.2耗氧量

報(bào)道顯示，魚體呼吸頻率在整個(gè)麻醉期間都是下降的（劉長琳等，2007）。張朝暉等（2003）研究認(rèn)為丁香酚可能通過兩種方式降低黃臘鲹的耗氧率：一方面減緩體內(nèi)的代謝，另一方面減緩鰓運(yùn)輸氧的能力，使黃臘鲹的耗氧率降低，游動(dòng)減緩。使用丁香酚對黃臘鲹進(jìn)行麻醉處理，可明顯降低其對氧氣的消耗，而且麻醉程度越深，單位體質(zhì)量的耗氧越低，即耗氧率隨著丁香酚濃度的增大而降低，如實(shí)驗(yàn)使用10mg/L的丁香酚對黃臘鲹作用15min就使耗氧率降低40.4%。而丁香酚對中華鱘幼魚、西伯利亞鱘稚魚耗氧率的影響則是呈先升高后下降的趨勢，可能是因?yàn)榈蜐舛鹊亩∠惴訉︳~體產(chǎn)生脅迫作用，使其活動(dòng)能力增強(qiáng)，呼吸頻率增快，代謝增強(qiáng)；隨著丁香酚濃度的升高或麻醉時(shí)間的延長，魚體進(jìn)入麻醉狀態(tài)，其耗氧量與排氨率呈不同程度的下降（莊平等，2009；馮廣鵬等，2010）。

4.3對基因表達(dá)的影響

Caudill等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，異丁香酚麻醉大西洋鮭后，在抽取樣本的短時(shí)間內(nèi)麻醉劑引起的應(yīng)激壓力并不影響樣本中兩種快速應(yīng)答基因RNA的數(shù)量，延長異丁香酚的麻醉時(shí)間至2 h，可顯著調(diào)高鰓絲Na+-K+-ATP酶α1b濃度，顯著調(diào)低低氧誘導(dǎo)因子HIF1濃度，表明異丁香酚可調(diào)控鰓絲α1b基因及HIF1基因的表達(dá)，但從腦組織樣本中抽提的RNA量并未受影響。

4.4血液生化指標(biāo)

血液生化指標(biāo)是機(jī)體內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的重要來源，依據(jù)此可考察魚體受藥物影響的程度。根據(jù)羅非魚的血液成分分析，麻醉時(shí)血液中血紅蛋白、紅細(xì)胞積壓、紅細(xì)胞平均體積、平均血紅蛋白量和平均血紅蛋白濃度均比麻醉前和麻醉后高，而麻醉前后變化不大，提示丁香油麻醉期間會(huì)對魚體的血液機(jī)能產(chǎn)生一定影響，魚體復(fù)蘇恢復(fù)后則影響消除。血漿尿酸與尿素氮在麻醉時(shí)均比麻醉前與麻醉后要高，肌酐則低，有可能是因?yàn)槁樽頃r(shí)魚體呼吸頻率變慢，甚至呼吸停止，使血液中溶氧減少，CO2及其代謝物增加，造成組織缺氧，引起血液酸化（梁政遠(yuǎn)等，2009）。同樣的，經(jīng)丁香油麻醉后大西洋鮭的血漿乳酸鹽濃度提高，血糖濃度無顯著變化（Iversen等，2003）。也有其它實(shí)驗(yàn)表明丁香油對魚體血液成分無顯著影響，如用丁香油麻醉歐洲黑鱸，并未顯著影響其血清可的松、血糖、紅細(xì)胞比容等血液學(xué)指標(biāo)（Filiciotto等，2012）。

4.5激素水平

血液中促腎上腺皮質(zhì)激素和皮質(zhì)醇水平反映了魚類應(yīng)激狀態(tài)，麻醉前的水平均比麻醉中及麻醉后的水平高，表明丁香油麻醉劑能有效緩解魚類的應(yīng)激狀態(tài)（呂海燕等，2013）。虹鱒魚、大西洋鮭魚經(jīng)丁香酚麻醉后，血漿皮質(zhì)醇水平無明顯變化，因而認(rèn)為丁香酚可安全使用，且具有緩解應(yīng)激壓力的能力（Pirhonen等，2003）。麻醉運(yùn)輸組與非麻醉運(yùn)輸組美洲鰣幼魚血清中皮質(zhì)醇的含量均顯著高于麻醉前的基礎(chǔ)組，但麻醉運(yùn)輸后魚體血清皮質(zhì)醇含量明顯低于非麻醉運(yùn)輸對照組，表明麻醉劑在緩解魚體運(yùn)輸應(yīng)激反應(yīng)中起到了重要作用（杜浩等，2007）。

5　丁香油在魚體的代謝

對魚類使用麻醉劑時(shí)，麻醉劑的殘留代謝物會(huì)在魚類肌肉中保留一段時(shí)間，然后被逐步排出體外或代謝完全（呂海燕等，2013）。魚體藥物的積累和凈化與麻醉劑種類有關(guān)，不同種類的魚用麻醉劑在魚體中的殘留部位、殘留量以及在魚體的凈化方式、凈化時(shí)間各有差異，丁香酚及其代謝物能夠快速地從血液和組織中排出，不會(huì)誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生突變物質(zhì)。如對虹鱒魚進(jìn)行浸浴麻醉后，血液殘留量丁香酚僅為10.53μg/mL（GUNETTE等，2007），魚肌肉殘留異丁香酚僅為55.4μg/g（Meinertz等，2009）。研究丁香油在虹鱒魚的藥代動(dòng)力學(xué)發(fā)現(xiàn)，代謝動(dòng)力學(xué)參數(shù)Cmax和AUC0-t分別為10.53 μg/mL和16.55 μg·h/mL，血液中丁香酚濃度由Cmax消除一半所需時(shí)間僅為12.14 h（GUNETTE等，2007）。但對魚體進(jìn)行重復(fù)麻醉，會(huì)降低魚體凈化自身體內(nèi)殘留麻醉劑的能力，Kildea等（2004）研究丁香酚麻醉劑在銀鱸體內(nèi)積累與清除時(shí)發(fā)現(xiàn)，首次使用丁香酚對銀鱸進(jìn)行麻醉，48h后未在魚體中檢出丁香酚，但若是使用丁香酚對銀鱸進(jìn)行二次充分麻醉，一周后仍可在銀鱸肌肉中檢出殘留的丁香酚。

6　結(jié)語

隨著漁業(yè)的發(fā)展，魚用麻醉劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用成為一種必然的趨勢。目前魚用麻醉劑有近30種，各有優(yōu)缺點(diǎn)，有的麻醉效果不理想，有的對魚體或人體的安全性不可靠，或者價(jià)格昂貴。丁香油因其是無毒性植物組織提取物，且對環(huán)境及使用者均無損害，不僅用量省，有良好的麻醉效果，而且價(jià)格低廉，方便易得，可研發(fā)為一種麻醉效果好，藥物殘留少，安全范圍大，易于急救，反復(fù)使用危害小的新型麻醉劑。

然而，目前國內(nèi)對各類魚用麻醉劑的管理尚缺少有效的法規(guī)規(guī)范，缺少使用標(biāo)準(zhǔn)，對于麻醉劑的管理還處于模糊地帶，故有必要加強(qiáng)丁香油麻醉劑的安全性研究，研究丁香油在動(dòng)物體內(nèi)的代謝規(guī)律，參考國際使用魚用麻醉劑的監(jiān)管方法，以制定合理的休藥期，建立丁香油在水產(chǎn)品的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，制定管理規(guī)范，發(fā)揮丁香油麻醉劑在我國魚類科研、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)的積極作用。

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S948

A

1005-8613（2016）11-0033-04

2016-10-12

大宗淡水魚類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CAR S-46）。

劉春花（1984-），女，湖南湘潭人，碩士，主要從事水產(chǎn)病害研究工作。

黃志斌（1967-），男，研究員，主要從事水產(chǎn)病害研究工作。