魚用麻醉劑研究進(jìn)展與安全性評(píng)價(jià)

李元 ，黃寶生 ，張長(zhǎng)峰 *

1. 國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)代物流工程技術(shù)研究中心（濟(jì)南 250103）；2. 山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（濟(jì)南 250103）；3. 山東省農(nóng)產(chǎn)品貯運(yùn)保鮮技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（濟(jì)南 250103）；4. 武漢理工大學(xué)（武漢 430070）

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)水產(chǎn)品的質(zhì)量和安全要求也越來(lái)越高，對(duì)于不斷增加的產(chǎn)量，技術(shù)問題是個(gè)重要的突破點(diǎn)，尤其在運(yùn)輸中如何提高存活率，保證運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)輸成本低等問題比較突出，國(guó)內(nèi)外多以麻醉類藥物作為技術(shù)之一。水產(chǎn)品麻醉的方法有很多，主要概述常用麻醉劑的特點(diǎn)、作用機(jī)理，以及水產(chǎn)品麻醉技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及安全性展望。

1 常用麻醉劑

根據(jù)水產(chǎn)品的特性，使用麻醉劑可以有效抑制水產(chǎn)品的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使水產(chǎn)品失去感覺處于麻醉或休眠狀態(tài)。麻醉的主要作用就是使水產(chǎn)品保持安靜的狀態(tài)，減少應(yīng)激反應(yīng)造成的損傷，以提高水產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中的存活率，常用的麻醉劑包括MS-222、丁香酚、苯佐卡因、二氧化碳、乙醚等[1]。

1.1 MS-222

MS-222，化學(xué)名稱：間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽（3-Aminobenzoic acid ethyl ester methanesulfonate）。MS-222是目前唯一通過(guò)美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）認(rèn)可使用的漁用麻醉劑，但是對(duì)使用MS-222麻醉劑有嚴(yán)格要求，在運(yùn)輸后需要有21 d的休藥期，等待藥物殘留消除后才可以在市場(chǎng)上銷售[2]。并且只對(duì)伊卡銳科（鯰魚）、鮭科（鮭魚、鱒魚、炭魚、白魚和格雷林魚）、狗魚科（梭子魚和梭子魚）和鱸科（鱸魚和鏢鱸）使用（FDA 2006）。對(duì)于其他魚類，該藥物應(yīng)限于孵化場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室應(yīng)用，在這些地方魚類不會(huì)被釋放到野外或食用（FDA 2006）。而在加拿大要求在水溫為10 ℃以上的水中靜置5 d休藥期[3]。在英國(guó)被認(rèn)為MS-222近70 d前用過(guò)，魚才適合被人食用[3]。然而，在許多歐洲國(guó)家，并沒有注冊(cè)的魚類麻醉藥，而且魚類藥物的許可清單也各不相同，MS-222在西班牙、希臘或法國(guó)沒有許可證，而在英國(guó)、意大利、西班牙和挪威是允許的[4]。盡管據(jù)報(bào)道它是非誘變的[5]，由于MS-222被認(rèn)為是致癌物質(zhì)[6]，如果魚類是供人類食用的，則在食用時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎。對(duì)于麻醉的效果，MS-222和苯坐卡因兩種麻醉藥在模擬運(yùn)輸試驗(yàn)中確實(shí)表現(xiàn)出了鎮(zhèn)靜劑的效果[7]，在集中麻醉藥的藥物代謝消除動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明，MS-222的麻醉比異丁香酚麻醉快得多[8]。管維良等[9]的研究表明，MS-222作為一種溫和的鎮(zhèn)定劑，常用于活魚運(yùn)輸過(guò)程中，運(yùn)輸結(jié)束后，經(jīng)過(guò)15 h的暫養(yǎng)恢復(fù)，魚肉中MS-222殘留量降低至2 mg/kg，經(jīng)過(guò)39 h后藥物可完全排出體外，此次研究也為MS-222安全性使用提供了參考。胡發(fā)文等[10]試驗(yàn)得出MS-222均對(duì)大瀧六線魚幼魚有良好的麻醉效果，具有入麻時(shí)間短、復(fù)蘇快的特點(diǎn)。莊平等[11]對(duì)中華鱘幼魚進(jìn)行麻醉試驗(yàn)，研究表明MS-222質(zhì)量濃度為16 mg/L時(shí)可以使中華鱘幼魚進(jìn)入麻醉Ⅱ期，滿足活魚運(yùn)輸?shù)囊?，可以推薦為中華鱘幼魚運(yùn)輸時(shí)的麻醉劑量，且運(yùn)輸時(shí)應(yīng)以低溫為宜。對(duì)中華鱘幼魚的試驗(yàn)表明MS-222不僅可以用于成魚試驗(yàn)，也同樣可以在幼魚中成功運(yùn)用。甘靜雯等[12]通過(guò)對(duì)斑馬魚的麻醉試驗(yàn)，觀察并測(cè)定了斑馬魚（Danio rerio）在不同MS-222濃度處理下的麻醉行為、斑馬魚在高劑量MS-222致死過(guò)程中的行為變化、MS-222對(duì)斑馬魚攝食條件反射的影響，對(duì)MS-222在水產(chǎn)品的應(yīng)用提供了重要參考。Coyle等[13]研究表明當(dāng)動(dòng)物從麻醉中恢復(fù)時(shí)，應(yīng)迅速恢復(fù)。MS-222低劑量時(shí)麻醉應(yīng)有效，毒性劑量應(yīng)大大超過(guò)有效劑量，以保證安全。李偉業(yè)等[14]研究了MS-222麻醉劑對(duì)東海帶魚Trichiurus haumela幼魚的麻醉效果，研究表明MS-222進(jìn)入魚體后主要積聚在脾臟、肝臟中，而肌肉中含量甚微，在清水中極易從魚體內(nèi)轉(zhuǎn)移到水中，故當(dāng)前MS-222被廣泛作為水產(chǎn)品生產(chǎn)及試驗(yàn)中的麻醉藥物。

1.2 丁香酚

丁香酚，分子式為C10H12O2，是無(wú)色或蒼黃色液體，有強(qiáng)烈的丁香香氣，不溶于水。丁香酚是一種常見植物提取類麻醉劑，而且丁香酚及其代謝產(chǎn)物能快速通過(guò)組織排泄出來(lái)，不會(huì)在機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生有害物質(zhì)[15]。Cowing等[16]在挪威海螯蝦上進(jìn)行麻醉試驗(yàn)，并將鎮(zhèn)靜深度與行為反應(yīng)聯(lián)系起來(lái)，并記錄到達(dá)每個(gè)鎮(zhèn)靜階段所需的時(shí)間，確定了丁香酚是一種有效的麻醉劑。胡發(fā)文等[10]在研究中表明丁香油的有效成分為丁香酚，它是一種純天然物質(zhì)，具有麻醉作用，其高效、安全、價(jià)格低廉且不會(huì)誘發(fā)魚體產(chǎn)生有毒及突變物質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于活魚運(yùn)輸、采卵和手術(shù)等養(yǎng)殖過(guò)程和科學(xué)試驗(yàn)中。Sim?es等[17]評(píng)估了丁香油作為麻醉劑在處理和運(yùn)輸尼羅河羅非魚的效率，試驗(yàn)表明丁香油中丁香酚的濃度在70%～90%之間，確定了丁香油作為一種麻醉劑，在常規(guī)的魚類孵化程序中對(duì)尼羅河羅非魚的處理是有效的。Hoseini等[18]研究了丁香酚對(duì)虹彩鯊、泛海蝦的麻醉效果，試驗(yàn)結(jié)果表明丁香酚濃度和魚重對(duì)誘導(dǎo)和恢復(fù)時(shí)間影響顯著，首次研究了丁香酚對(duì)2～20 g彩虹色鯊魚的麻醉效果。除了麻醉作用，Sutili等[19]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)丁香酚對(duì)銀魚嗜水氣單胞菌的抑制作用及其對(duì)血液學(xué)和免疫學(xué)指標(biāo)的影響，對(duì)鯰魚進(jìn)行5 d的丁香酚?。?，5和10 mg），并沒有改變?cè)囼?yàn)所研究的血液學(xué)和免疫學(xué)參數(shù)，基于這些結(jié)果，丁香酚可以用于治療或預(yù)防魚類細(xì)菌疾病。馬艷玲等[20]對(duì)不同濃度的丁香酚進(jìn)行了金黃色葡萄球菌的抑菌試驗(yàn)，試驗(yàn)確定了丁香酚對(duì)金黃色葡萄球菌有抑菌作用。在丁香酚使用過(guò)程中，控制量非常重要，Sim?es等[17]還測(cè)定了使用18 mg丁香油的羅非魚運(yùn)輸?shù)乃劳雎?，試?yàn)中麻醉組在運(yùn)輸24 h和運(yùn)輸96 h顯著高于對(duì)照組，最后通過(guò)試驗(yàn)得出結(jié)論，丁香油作為一種麻醉劑，在處理尼羅羅非魚的常規(guī)孵卵過(guò)程中是有效的，但在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)避免使用。

1.3 其他麻醉劑

除了常用的MS-222和丁香酚外，還有多種常用漁用麻醉劑，主要用于固定魚類，并在處理、運(yùn)輸、血樣采集、疫苗接種和手術(shù)等各種過(guò)程中減輕壓力和疼痛。其中，苯佐卡因的麻醉比異丁香酚麻醉快得多，且對(duì)魚的麻醉恢復(fù)比異丁香酚快得多[8]。對(duì)于很多麻醉劑，如果不經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的停藥期，在北美就不可能合法使用，目前的候選鎮(zhèn)靜劑苯佐卡因符合一系列標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)證明了其安全性和有效性，以及對(duì)魚類、研究人員、環(huán)境和人類消費(fèi)者的風(fēng)險(xiǎn)最小[21]。

二氧化碳的麻醉功效，于1943年被首次提出[22]，可用來(lái)作為運(yùn)輸食用魚的水產(chǎn)麻醉劑。Woody等[23]通過(guò)試驗(yàn)證明用于麻醉魚類的各種CO2衍生物被普遍認(rèn)為是安全的人類攝入，但被認(rèn)為只有部分有效。Kugino等[24]用超細(xì)（納米級(jí)）氣泡作為氧合體，演示了一種在常溫下對(duì)活魚進(jìn)行安全、長(zhǎng)時(shí)間的二氧化碳麻醉的方法。楊移斌等[25]指出對(duì)于二氧化碳等麻醉劑雖然價(jià)格相對(duì)便宜，但是麻醉效果較差，相對(duì)使用量極大，不易控制用量，易產(chǎn)生麻醉過(guò)度等危險(xiǎn)。Trushenski等[21]在研究中指出二氧化碳可以作為一種即時(shí)釋放的鎮(zhèn)靜劑使用，但其作用緩慢，難以均勻有效地應(yīng)用。邵強(qiáng)[26]發(fā)現(xiàn)二氧化碳在相同流量下，隨時(shí)間增加，死亡率增大；相同時(shí)間下，隨二氧化碳流量增加，死亡率也增大。

苯佐卡因（Benzocaine）為白色結(jié)晶性粉末，該藥物屬于麻醉藥與麻醉輔助用藥。Stehly等[27]研究了溫度對(duì)虹鱒浴后藥代動(dòng)力學(xué)的影響，結(jié)果表明，根據(jù)計(jì)算的代謝清除率和測(cè)量的血漿濃度，在較高的馴化溫度下，虹鱒對(duì)苯并卡因的去除速度相對(duì)較快，而在較高的馴化溫度下，從虹鱒中去除苯并卡因的速度甚至更快，但通過(guò)測(cè)量終末血漿半衰期，其效果并不明顯。Kiessling等[8]通過(guò)試驗(yàn)證明了苯佐卡因?qū)︳~的麻醉恢復(fù)比異丁香酚快得多，但在挪威，苯佐卡因同樣有21 d的停用時(shí)間的規(guī)定。國(guó)家藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)中心發(fā)布了第39期《藥品不良反應(yīng)信息通報(bào)》[28]，表示苯佐卡因可能引起高鐵血紅蛋白血癥的嚴(yán)重不良反應(yīng)。

乙醚麻醉出現(xiàn)較早，隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)麻醉的本質(zhì)認(rèn)知也在逐漸加深，張恒等[29]使用乙醚對(duì)淡水活魚進(jìn)行麻醉，試驗(yàn)表明乙醚麻醉效果明顯，可以顯著提高活魚存活率。

2 麻醉作用機(jī)理

魚用麻醉劑是一類能夠不同程度抑制魚腦感覺中樞，使魚失去反射動(dòng)作的物質(zhì)，其作用原理為首先抑制腦的皮質(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）[30-31]，對(duì)于麻醉效果有多種影響因素。

2.1 水體溫度

對(duì)于冷血?jiǎng)游锒裕瑴囟仁怯绊憴C(jī)體生理生化反應(yīng)變化，乃至其生存狀態(tài)的重要因素。Islam等[32]研究表明溫度效應(yīng)在運(yùn)輸前對(duì)魚的運(yùn)輸產(chǎn)生極大影響。吳云輝等[33]研究了半滑舌鰨最佳無(wú)水?；畹臏囟扔绊?，探索了0，3，6及9 ℃環(huán)境溫度下半滑舌鰨的成活率，結(jié)果表明3 ℃為半滑舌鰨最佳麻醉休眠的無(wú)水?；顪囟?。Stehly等[27]以虹鱒為研究對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)，研究表明在較高的馴化溫度下，虹鱒對(duì)苯并卡因的去除速度相對(duì)較快，而在較高的馴化溫度下，從虹鱒中去除麻醉劑殘留的速度甚至更快。

2.2 藥液濃度

Min等[34]研究了丁香油的麻醉作用，指出較高的麻醉劑量導(dǎo)致較短的誘導(dǎo)時(shí)間和較長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間，較低的溫度導(dǎo)致較長(zhǎng)時(shí)間的麻醉誘導(dǎo)和較慢的恢復(fù)。楊希等[35]通過(guò)對(duì)秦嶺細(xì)鱗鮭的麻醉試驗(yàn)，表明麻醉劑MS-222的可用質(zhì)量濃度范圍為0～50 mg/L，隨著MS-222濃度的增加，進(jìn)入相同麻醉期的時(shí)間縮短，完全復(fù)蘇的時(shí)間延長(zhǎng)，成魚的麻醉時(shí)間比苗種麻醉所需時(shí)間長(zhǎng)。楊世平等[36]對(duì)墨吉明對(duì)蝦進(jìn)行麻醉試驗(yàn)，結(jié)果表明濃度越高水溫越高，麻醉的時(shí)間減少。濃度增加，水溫降低則麻醉復(fù)蘇的時(shí)間也增加。包杰等[37]研究表明孔雀魚的麻醉時(shí)間隨丁香油濃度的升高而縮短，蘇醒時(shí)間隨丁香油濃度的升高而延長(zhǎng)。Cooke等[38]研究表明接觸低濃度丁香油的魚回到淡水后恢復(fù)得很快，但那些接觸高濃度丁香油（通常是4或5級(jí)誘導(dǎo)）的魚表現(xiàn)出心血管的長(zhǎng)期恢復(fù)。

藥液濃度提升會(huì)減少麻醉時(shí)間，但會(huì)增加復(fù)蘇時(shí)間，所以最佳濃度的選擇十分必要。Husen等[39]也表明通過(guò)使用最佳濃度的麻醉劑可以減輕魚類的壓力及其相關(guān)危害，提高魚類的產(chǎn)量和利潤(rùn)。

2.3 其他因素

除了水溫和濃度外，提高丁香酚浸浴時(shí)間能大大提高大西洋鮭的復(fù)蘇時(shí)間[40]。Islam等[32]研究表明魚種在運(yùn)輸過(guò)程中耗氧量的影響因素與氧氣代謝、魚苗重量、裝載密度有關(guān)。而在體重方面并未有文獻(xiàn)顯示與麻醉有明顯關(guān)系，楊移斌等[25]通過(guò)試驗(yàn)證明不同濃度的丁香酚對(duì)不同體重的俄羅斯鱘麻醉效果相差不大。羅晶晶等[41]通過(guò)試驗(yàn)證明對(duì)羅非魚麻醉和魚體重?zé)o相關(guān)性，而麻醉時(shí)間超過(guò)2 h，對(duì)羅非魚麻醉的復(fù)蘇時(shí)間大大影響。影響麻醉劑藥效的因素很多，因此除了選擇正確麻醉劑量和麻醉時(shí)間，還涉及其他很多因素：空氣中暴露時(shí)間[42]、離水時(shí)間[43-44]及個(gè)體大小[44]。

因此，在實(shí)際操作過(guò)程中，要注意控制麻醉后的離水時(shí)間，盡量縮短在空氣中的停留時(shí)間。準(zhǔn)確掌握好麻醉劑的劑量、麻醉時(shí)間及離水操作時(shí)間，對(duì)避免麻醉過(guò)度引起水產(chǎn)品死亡，對(duì)提高成活率具有重要意義。

3 常用麻醉劑的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 MS-222

優(yōu)點(diǎn)：MS-222易溶于水[7]，對(duì)處理過(guò)的水產(chǎn)動(dòng)物及人體接觸都無(wú)害[45]。Woody等[23]、鄭婷[46]認(rèn)為MS-222有效誘導(dǎo)時(shí)間短、恢復(fù)時(shí)間快，是用于食用魚類的安全麻醉劑。

缺點(diǎn)：MS-222溶液具有酸性，魚體深麻醉后進(jìn)行操作時(shí)，血漿皮質(zhì)醇含量還在增加[13]。雖然MS-222是唯一一種經(jīng)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局獸醫(yī)醫(yī)學(xué)中心批準(zhǔn)用于食用魚的麻醉劑，但是MS-222有21 d的停藥時(shí)間[47]。

3.2 丁香酚

優(yōu)點(diǎn)：Cookea等[38]通過(guò)在亞成體大口黑鱸中進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明與非麻醉對(duì)照組相比，暴露于第二階段麻醉的魚恢復(fù)得更快。張富林等[48]通過(guò)對(duì)鯉魚的麻醉試驗(yàn)，結(jié)果表明丁香酚對(duì)鯉有較強(qiáng)的麻醉作用，麻醉濃度比最常用的MS-222低。胡發(fā)文等[10]表明丁香油由于其高效、安全、價(jià)格低廉，且不會(huì)誘發(fā)魚體產(chǎn)生有毒及突變物質(zhì)，而被廣泛應(yīng)用于活魚運(yùn)輸、采卵和手術(shù)等養(yǎng)殖過(guò)程和科學(xué)試驗(yàn)中。

缺點(diǎn)：復(fù)蘇時(shí)間比MS-222時(shí)間長(zhǎng)[13]，而且通過(guò)對(duì)鯉魚的麻醉試驗(yàn)，丁香酚質(zhì)量濃度超過(guò)160 mg/L對(duì)鯉進(jìn)行麻醉是不安全的[48]，具有揮發(fā)性，在麻醉過(guò)程中藥效會(huì)逐漸下降[49]。并且在試驗(yàn)過(guò)程中麻醉劑濃度過(guò)低，起不到抗應(yīng)激作用不利于操作，過(guò)高活魚容易休克，復(fù)蘇率堪憂[50]。

3.3 CO2

優(yōu)點(diǎn)：高濃度的二氧化碳可使魚類麻醉，利用這一特點(diǎn)對(duì)活魚進(jìn)行?；钸\(yùn)輸，具有提高運(yùn)輸量、降低運(yùn)輸成本的作用。CO2對(duì)羅非魚有麻醉作用，CO2麻醉可輔助羅非魚無(wú)水保活運(yùn)輸[51]。

缺點(diǎn)：二氧化碳等麻醉劑雖然價(jià)格相對(duì)便宜，但是麻醉效果較差，相對(duì)使用量極大，不易控制用量，易產(chǎn)生麻醉過(guò)度等危險(xiǎn)[25]。而且麻醉水溶液的CO2含量范圍很窄，最終的麻醉劑量很難控制，甚至只對(duì)部分魚類有麻醉效果[52]。CO2可以作為一種即時(shí)釋放的鎮(zhèn)靜劑使用，但其作用緩慢，難以均勻有效地應(yīng)用[21]。

3.4 苯佐卡因

優(yōu)點(diǎn)：苯佐卡因的麻醉比異丁香酚麻醉快得多，且藥物對(duì)魚的麻醉恢復(fù)比異丁香酚快得多[8]。

缺點(diǎn)：在挪威等國(guó)家，苯佐卡因也有21 d的休藥期的規(guī)定[8]，并且近期美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）近期發(fā)布信息，警示含苯佐卡因的非處方口服藥品可能導(dǎo)致嚴(yán)重且致命的血液系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)[53]。

4 存在問題和前景展望

對(duì)于水產(chǎn)品麻醉的研究，針對(duì)影響麻醉的因素，國(guó)內(nèi)外學(xué)者多側(cè)重于麻醉的效果的研究，對(duì)于麻醉劑的安全性研究得很少。目前，市場(chǎng)中麻醉劑品種多，但各有優(yōu)缺點(diǎn)，有些麻醉劑存在效果不理想的情況，有些對(duì)水產(chǎn)品或者人類存在安全性隱患。因此，研究一種安全高效、廉價(jià)型的新型麻醉劑十分必要，可以為水產(chǎn)品現(xiàn)代物流技術(shù)體系提供強(qiáng)力支撐，解決運(yùn)輸中成活率低的問題，降低運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)與成本，保障消費(fèi)者安全食用水產(chǎn)品。