MS-222對俄羅斯鱘幼魚的麻醉效果

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摘 要：通過觀測不同濃度下MS-222處理后俄羅斯鱘（Acipenser gueldenstaedtii）幼魚的麻醉深度、入麻時間和復蘇時間，初步確定了適宜麻醉濃度，并通過測定呼吸頻率、耗氧率、排氨率和露空蘇醒彈動時間等指標分析麻醉對魚體造成的影響，綜合評估了MS-222的適宜麻醉濃度范圍。試驗結果表明，隨著MS-222濃度的增加，血液中藥物濃度達到動態(tài)平衡時俄羅斯鱘幼魚的麻醉程度逐漸加深，達到相同麻醉程度所需的時間逐漸縮短，且復蘇時間出現上升趨勢。麻醉劑濃度在200～300 mg/L時，試驗魚20 min內即可進入較為穩(wěn)定的麻醉狀態(tài)。MS-222對試驗魚的呼吸頻率有極顯著影響，也能有效降低魚體的耗氧率和排氨率。根據試驗結果，可認為最適于俄羅斯鱘幼魚麻醉運輸的MS-222濃度范圍為50～60 mg/L，適于俄羅斯鱘幼魚人工操作的MS-222濃度范圍為150～200 mg/L。

關鍵詞：麻醉；MS-222；俄羅斯鱘（Acipenser gueldenstaedtii）；幼魚

俄羅斯鱘（Acipenser gueldenstaedtii）又稱俄國鱘，屬鱘形目，鱘科，鱘屬的肉食性魚類，具有溯河產卵特性。原產于里海、亞速海和黑海地區(qū)，于上世紀末引入國內[1]。俄羅斯鱘的營養(yǎng)價值高，富含人體必需氨基酸[2]，可食部分占總體重的64%，特別是魚卵制成的魚子醬具有極高的經濟價值[3]。其生長速度快、適應力強，引進國內后經490 d的生長期后平均體重可達1.5 kg，平均日增重可達3.05 g[4]，目前已成為國內重要養(yǎng)殖物種[5]。

麻醉劑的合理使用能夠降低實驗和生產過程中人工操作對魚體產生的刺激，在順利進行操作的同時降低致殘率和死亡率。此外，在水體中添加適量的麻醉劑，能夠在運輸過程中降低魚體的新陳代謝率，減少應激反應和機械碰撞對魚體的傷害，從而提高運輸存活率[6]。

MS-222，化學名稱為間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽，化學式為C10H15NO5S，常溫下為白色晶體粉末，易溶于水，水溶液無色透明，呈弱酸性，在實際使用時可加入碳酸氫鈉，以防pH改變對魚類產生意外的影響[7-8]。MS-222具有鎮(zhèn)靜作用，是美國FDA批準的唯一活魚運輸麻醉劑，在美國用于三文魚的長途運輸，保證其在運輸過程中的存活率和新鮮度。此外，MS-222已廣泛應用于各種水產品的實驗室研究領域，是一種較為優(yōu)越的魚類手術麻醉劑[9]。MS-222進入魚體后主要蓄積于肝臟和脾臟，在肌肉中含量較少[10]。大量實踐證明，MS-222麻醉的起效時間短、代謝快、殘留小，將魚類置入清水10～20 min后即可蘇醒，死亡率低，安全性較高[11]。

麻醉劑的濃度與其作用時間緊密相關，麻醉濃度和麻醉時間不當都可能會引起麻醉效果不理想，甚至對水產動物造成危害。目前，一些學者使用麻醉劑MS-222對多種魚類分別進行了麻醉效果的驗證與適宜濃度的探討，結果表明麻醉劑的合理使用可以降低魚在操作過程中的應激反應，降低運輸和實驗操作過程中的死亡率。

本試驗通過設置不同的MS-222濃度和處理時間，對俄羅斯鱘幼魚的入麻時間、復蘇時間、復蘇率、呼吸頻率、露空蘇醒彈動時間及麻醉過程中的耗氧率和排氨率等指標進行測定，經過綜合分析比較，得出MS-222用于俄羅斯鱘幼魚人工操作和長途運輸過程的適宜麻醉濃度范圍，為俄羅斯鱘的實驗操作和養(yǎng)殖實踐提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用俄羅斯鱘幼魚購自遼寧省大連市某養(yǎng)殖場，體長18～25 cm，體重45～60 g，健康無病。試驗前將魚暫養(yǎng)于120 L水槽中，直至其適應環(huán)境，能正常攝食。正式試驗前先停食24 h。試驗在40 L塑料箱中進行，試驗用水采用曝氣24 h以上的自來水，水溫13.5～16 ℃，pH值 7.6～7.8，溶解氧濃度＞8 mg/L。試驗用MS-222購自杭州維恩生物科技有限公司。先配制濃度為1 000 mg/L的MS-222溶液，再根據不同處理組設計的試驗濃度分別進行稀釋。為了穩(wěn)定試驗環(huán)境的pH值，同時稱取與MS-222質量相同的碳酸氫鈉，加水全部溶解后加入到試驗容器中，混勻后靜置待用。測定耗氧率及排氨率時使用10 L廣口瓶、721可見光分光光度計、容量瓶、鐵架臺和滴定管。

1.2 試驗方法

1.2.1 MS-222麻醉濃度范圍的初步確定

麻醉和復蘇過程中俄羅斯鱘幼魚的行為特征具有較明顯的分期，如表1、表2所示。為了探究不同應用場景下MS-222的最佳濃度，設置了5個MS-222濃度的處理組，分別為75、100、150、200 mg/L和300 mg/L，觀察不同濃度下幼魚穩(wěn)定持續(xù)的麻醉階段及進入該階段所需的時間，作為該濃度下可達到的麻醉深度，據此初步推測最適的麻醉劑濃度。每個梯度的處理組包含試驗用魚5條，試驗時將幼魚逐條放入麻醉溶液中，待其進入穩(wěn)定的麻醉階段后，再轉入清水中復蘇。過程中觀察魚體達到各麻醉及復蘇分期的行為特征，并記錄所需時間。

1.2.2 不同處理時間對俄羅斯鱘復蘇時間的影響

設置MS-222濃度為75、100、150、200 mg/L和300 mg/L的處理組，基于不同濃度下俄羅斯鱘幼魚可達到的麻醉深度，為各處理組分別設計了不同的麻醉時間，具體如下：75 mg/L處理組的時間分別為10、20、30、50 min和70 min；100 mg/L處理組的時間分別為10、20、30 min和50 min；150 mg/L處理組的時間分別為10、20 min和30 min；200 mg/L處理組的時間分別為10、15 min和20 min；300 mg/L處理組的時間分別為5、8 min和10 min。各濃度處理組中的每個時間點都取5條幼魚進行試驗。按照處理組濃度和設置的時間進行麻醉處理，后將幼魚重新放入清水中進行復蘇，并統(tǒng)計所需時間。

1.2.3 MS-222濃度對俄羅斯鱘呼吸頻率的影響

設置MS-222濃度為75、100、150、200 mg/L和300 mg/L的處理組，同時設置空白對照組，各組均包含5條幼魚，將其逐條放入含麻醉劑的水中，分別統(tǒng)計其在1～10 min內的鰓蓋運動次數，作為呼吸頻率。

1.2.4 深度麻醉后俄羅斯鱘幼魚露空蘇醒彈動時間的測定

設置MS-222濃度為75、100、150、200 mg/L和300 mg/L的處理組，各組均包含5條幼魚。同組的所有個體同時進行麻醉，待全部達到A3期后迅速將魚撈出，用紗布吸干體表水分，置于清潔干燥的平整塑料箱中，觀察俄羅斯鱘在露空過程中的行為特征，并記錄幼魚持續(xù)彈動的時間。

1.2.5 俄羅斯鱘在低濃度MS-222中長時間麻醉后復蘇率的測定

設置MS-222濃度為20、30、40、50 mg/L和60 mg/L的處理組，各組均包含10條幼魚。同組的所有個體同時進行麻醉，并分別在麻醉開始后12 h與24 h兩個時間點，從各處理組中隨機撈出5條魚放入清水中進行復蘇，記錄各時間點不同麻醉濃度下魚體所處的麻醉階段及放入清水后的復蘇率。

1.2.6 麻醉對俄羅斯鱘耗氧率及排氨率的測定

設置MS-222溶液濃度為20、30、40、50 mg/L和60 mg/L的處理組，并設置空白對照組，各組均包含2條幼魚。所有幼魚在麻醉前進行準確稱重，每組設3個平行。使用10 L廣口瓶作為麻醉容器，并準備72 mL細口瓶用于采樣，后續(xù)測定溶解氧和氨氮濃度。在廣口瓶中裝滿不同濃度的MS-222溶液，采樣并測定初溶解氧及初氨氮濃度。將俄羅斯鱘幼魚迅速放入廣口瓶中，用保鮮膜封口，2 h后用虹吸法收集水樣，分別測定水中的溶解氧及氨氮濃度，并計算麻醉過程中幼魚的耗氧率和排氨率。耗氧率和排氨率的計算公式分別為：

式中：C為魚體的耗氧率，mg/（kg·h）；E為魚體的排氨率，μg/（kg·h）；Oi為試驗開始時水體的溶解氧含量，mg/L；Of為試驗2 h后水體的溶解氧含量，mg/L；Ai為試驗開始時水體的氨氮含量，μg/L；Af為試驗進行2 h后水體的氨氮含量，單位均為μg/L；W為魚體重量，kg；t為試驗時間，h；V為呼吸室體積，L。

1.3 數據處理

試驗結果用SPSS 19.0軟件進行處理，在單因素方差分析（One-way ANOVA）的基礎上采用Duncan多重比較進行方差分析。分析麻醉濃度與麻醉時間的交互作用時，在雙因素方差分析（Two-way ANOVA）的基礎上，采用Turkeys多重比較，數據表示平均值±標準差。以P<0.05作為差異顯著的標準，P<0.01作為差異極顯著的標準。

2 結果與分析

2.1 MS-222濃度對俄羅斯鱘麻醉及復蘇時間的影響

如表3所示，隨著麻醉劑濃度的增加，俄羅斯鱘幼魚進入麻醉期所需的時間逐漸縮短，復蘇所需的時間逐漸增加；當MS-222溶液濃度低于150 mg/L時，俄羅斯鱘幼魚只到達A3階段，未進入A4階段；MS-222濃度超過150 mg/L時，魚體掙扎劇烈，A1期的持續(xù)時間極短，在麻醉后1 min內即進入A2期，且進入A4期的速度更快。

2.2 MS-222處理時間對俄羅斯鱘復蘇所需時間的影響

如表4所示，同一濃度下，隨著麻醉處理時間延長，復蘇所需的時間增加；在同一處理時間時，隨著MS-222濃度的升高，復蘇所需的時間趨勢表現為總體上升。所有處理組的復蘇率均為100%，且未出現死亡現象。

2.3 MS-222濃度對俄羅斯鱘幼魚呼吸頻率的影響

如圖1所示，麻醉前俄羅斯鱘幼魚在清水中的呼吸頻率保持在100次/min左右。MS-222濃度為75 mg/L時，呼吸頻率緩慢上升，10 min后保持在110次/min左右，說明魚體一直處于較亢奮狀態(tài)，呼吸頻率上升。MS-222濃度為100 mg/L時，呼吸頻率先是保持在100～110次/min并逐漸上升，原因可能是俄羅斯鱘在A2期狂游，進而導致呼吸頻率暫時上升。同時，此濃度下呼吸頻率上升幅度較低，可能由于A2期向A3期轉變過程時間較長。麻醉開始后6 min左右時，魚體呼吸頻率開始下降，此時開始進入麻醉A3期，對外界刺激的反應逐漸減弱，呼吸頻率隨之下降，到第10 min時呼吸頻率降至25.6次/min。當MS-222濃度為150? mg/L和200 mg/L時，俄羅斯鱘呼吸頻率均隨麻醉時間先上升后下降，濃度越高，上升和下降幅度越大，麻醉10 min時呼吸頻率分別為9.4次/min和1次/min。當MS-222濃度為300 mg/L時，俄羅斯鱘呼吸頻率先短暫升高，然后迅速下降，到第5 min時接近于零并間歇性停止鰓動，到第10 min時鰓蓋完全停止運動。此濃度下MS-222對俄羅斯鱘的麻醉作用比低濃度更加迅速。

2.4 俄羅斯鱘幼魚經MS-222深度麻醉后的露空蘇醒彈動時間

如圖2所示，隨著MS-222溶液濃度的上升，俄羅斯鱘幼魚的蘇醒彈動時間隨之延長。經濃度為75、100、150 mg/L的MS-222溶液處理的俄羅斯鱘幼魚，其露空蘇醒彈動時間分別為3.39、4.93、7.54 min，各組間不具有顯著差異（P＞0.05）。經200 mg/L和300 mg/L濃度MS-222深度麻醉的俄羅斯鱘幼魚，露空蘇醒彈動時間分別為9.83 min和20.06 min，兩組間存在顯著差異（P＜0.05），且各自與前三組間均存在顯著差異（P＜0.05）。

字母相同代表無顯著差異 （P>0.05），反之代表差異顯著 （P<0.05）。下同。

2.5 低濃度MS-222對俄羅斯鱘12 h、24 h麻醉及復蘇的影響

如表5所示，俄羅斯鱘幼魚進入不同麻醉階段所需的時間不同，總體趨勢為隨著濃度增加，入麻時間逐漸縮短。12 h和24 h后，所有麻醉劑濃度下俄羅斯鱘幼魚的復蘇率均為100%。

2.6 MS-222濃度對俄羅斯鱘耗氧率及排氨率的影響

如圖3所示，隨著MS-222濃度的上升，俄羅斯鱘幼魚的耗氧率變化趨勢表現為先增高后降低。在濃度為30 mg/L時達到峰值，與對照組差異顯著（P＜0.05）；但濃度繼續(xù)升高時，耗氧率開始下降，40、50 mg/L和60 mg/L組的耗氧率均低于對照組，且差異顯著（P＜0.05）。

如圖4所示，隨著MS-222濃度的上升，處理組俄羅斯鱘幼魚排氨率的變化趨勢表現為先增高后降低，在濃度為30 mg/L時達到最高，且與對照組差異顯著（P＜0.05）。隨后排氨率逐漸降低，40、50 mg/L和60 mg/L組的排氨率與對照組差異均不顯著（P＞0.05）。

3 討論與結論

3.1 MS-222濃度與麻醉時間對俄羅斯鱘幼魚復蘇時間的影響

根據表3中不同濃度下魚體進入的麻醉時期可以發(fā)現，較低濃度的麻醉對俄羅斯鱘的影響較為有限，鰓蓋仍保持在運動狀態(tài)；較高濃度下雖然起效更快，但對俄羅斯鱘幼魚的刺激作用也更強烈。隨著麻醉劑濃度的不斷增加，俄羅斯鱘入麻時間逐漸縮短，而復蘇時間逐漸延長。同一麻醉劑濃度下，麻醉時間越長，復蘇時間也相應延長，但延長時間與麻醉延長時間并無相關性，說明在某一時間點之后，血液中的MS-222含量達到動態(tài)平衡，所以麻醉程度沒有繼續(xù)加深。

3.2 MS-222濃度對俄羅斯鱘幼魚呼吸頻率的影響

麻醉劑MS-222的濃度影響麻醉的深度和入麻時間，適量的麻醉劑可以使魚體暫時保持亢奮的狀態(tài)。在麻醉過程中，魚體的呼吸頻率是反應麻醉深度的一個重要指標，呼吸頻率越低，則麻醉程度越深，反之則麻醉程度越淺。而大多數報道指出，呼吸頻率的下降是在整個麻醉過程中的，例如MS-222麻醉金魚、丁香油麻醉黑鱸[13]、美洲鰣等[14]。試驗結果顯示，麻醉劑可以使魚體保持一段時間的亢奮狀態(tài)，而亢奮時間與麻醉劑濃度成反比，麻醉劑濃度越高，亢奮時間越短?？赡苁锹樽韯┐碳ち唆~體的神經中樞，或對環(huán)境的不適應而出現的短暫應激使呼吸頻率上升。而高濃度下的麻醉劑可使俄羅斯鱘呼吸頻率迅速下降與MS-222麻醉大黃魚[15]研究結果相似。

3.3 MS-222濃度對俄羅斯鱘幼魚露空蘇醒彈動時間的影響

通常情況下，麻醉劑會逐漸被魚體代謝或因二次分布失去麻醉作用，因此被麻醉魚在離開麻醉劑暴露在空氣中一定時間后能夠自動蘇醒而彈起，而露空蘇醒彈動時間的長短可以間接判斷麻醉效果并為魚體的離水操作時間提供有效參考。試驗結果表明，隨著麻醉濃度的增加，俄羅斯鱘幼魚的露空蘇醒彈動的時間逐漸延長。此外，隨著麻醉劑濃度的增大，魚體彈動時間加長，暴露空氣中的時間也越久，但重新放入水中復蘇所需的時間卻無顯著變化，這一點與劉長琳等[16]用MS-222麻醉半滑舌鰨、張志明等[17]通過丁香酚麻醉錦鯉的結果相一致。

3.4 MS-222濃度對俄羅斯鱘幼魚耗氧率及排氨率的影響

耗氧率和排氨率是衡量魚體內能量消耗和代謝廢物產生的關鍵指標，可以間接反映魚類生理活動的強度。本試驗通過測定不同濃度麻醉劑影響下魚類耗氧率和排氨率的變化情況，來探究麻醉劑對俄羅斯鱘幼魚生理代謝的影響。結果表明，當麻醉劑MS-222濃度升高時耗氧率和排氨率均呈先上升后下降趨勢，在MS-222濃度為30 mg/L時出現峰值，隨后隨著濃度的上升耗氧率和排氨率下降。這一結果與中華鱘中的研究結果相似[18]。從圖3、圖4中可以看出，在該濃度下試驗個體一直處于A2期的較興奮狀態(tài)，呼吸加快且新陳代謝旺盛，耗氧率和排氨率顯著高于對照組。

3.5 俄羅斯鱘運輸及人工操作過程中MS-222適宜麻醉濃度范圍的選定

隨著人們生活水平的日益提高，魚類作為優(yōu)質蛋白質的來源，其需求量與日俱增。傳統(tǒng)低溫充氧方式的活魚運輸逐漸難以滿足大眾需求，在水體中加入麻醉劑成為高效完成運輸任務的有效途徑。適宜的麻醉劑劑量能對魚體神經產生化學抑制作用，減少運輸過程中魚體由于應激反應產生的損傷 [13，19]。根據試驗結果，麻醉劑在較低劑量時的刺激作用可能大于麻醉作用，增加魚體的耗氧率和排氨率；而麻醉劑量較高不僅提高了運輸成本，在運輸過程中進入深度鎮(zhèn)靜的魚對外界刺激完全失去反應，可能和容器壁產生碰撞，造成機械損傷；麻醉劑量過高還可能干擾魚體內循環(huán)，造成傷害甚至死亡。將露空蘇醒彈動時間視為魚體離水后可進行人工操作的最長時間，在不造成魚體死亡的情況下應該盡量延長，由此判斷最適于人工操作過程的麻醉劑濃度。根據試驗過程中不同麻醉劑濃度下魚體的行為學特征及耗氧率、排氨率的變化，本研究提出以下兩個適宜濃度：最適于俄羅斯鱘幼魚麻醉運輸的濃度范圍MS-222為50～60 mg/L，最適于俄羅斯鱘幼魚人工操作的濃度范圍MS-222為150～200 mg/L。

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Study on the anesthetic effect of MS-222 to Acipenser gueldenstaedtii juvenile

ZHAO Ruihu， WANG Shuhui， YANG Zhe， JIANG Zhiqiang

（Key Laboratory of Mariculture & Stock Enhancement in North China's Sea， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Dalian Ocean University， Dalian 116023，China）

Abstract：The present study evaluated the anesthesia effect and appropriate concentration range of MS-222 for juvenile Russian sturgeon by determining induction time， recovery time， respiratory rate， oxygen consumption rate， ammonia excretion rate， and safe air-exposure time after deep anesthesia. The results showed that the anesthesia of juvenile Russian sturgeon was deepened gradually， the time that was required to enter each stage of anesthesia was shortened and the recovery time became longer by increasing the concentration of MS-222.The fish entered a stable stage of anesthesia within 20 min after treatment with MS-222 in the concentration range of 200 mg/L and 300 mg/L. MS-222 has a significant effect on the respiratory rate of the fish and effectively reduced the oxygen consumption and ammonia excretion of the fish. We conclude that the appropriate anesthetic concentration of MS-222 during the transportation of juvenile Russian sturgeon is in the range of 50～60 mg/L， the optimal concentration of MS-222 for manual operation is in the range of 150～200 mg/L.

Key words：anesthesia; MS-222; juvenile Acipenser gueldenstaedtii

（收稿日期：2023-10-31）

作者簡介：趙?；ⅲ?998-），男，碩士研究生，生物學專業(yè)。E-mail： 1638437212@qq.com。

通訊作者：姜志強（1960-），男，教授，研究方向：水產養(yǎng)殖。E-mail： zhqjiang@dlou.edu.cn。