中國主要養(yǎng)殖經(jīng)濟魚類人工催產(chǎn)藥物使用進展

中國主要養(yǎng)殖經(jīng)濟魚類人工催產(chǎn)藥物使用進展

駱小年，趙興文，段友健*

(大連海洋大學(xué) 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北方海水增養(yǎng)殖重點實驗室，遼寧 大連 116023)

苗種是水產(chǎn)增養(yǎng)殖之根本，也是魚類資源可持續(xù)發(fā)展之根本；苗種人工繁育是水產(chǎn)增養(yǎng)殖的生命線，也是水產(chǎn)增養(yǎng)殖永恒的主題。魚類在天然環(huán)境中可自行繁殖，部分養(yǎng)殖魚類如鰱、鳙、草魚和青魚，在養(yǎng)殖水體中性腺只能發(fā)育到生長成熟(第Ⅳ期)，不能完成向生理成熟(第Ⅴ期)的過渡，即不能自行產(chǎn)卵繁殖。此外，有一些養(yǎng)殖魚類，如鯉、鯽和團頭魴等，可以在養(yǎng)殖水域中自行產(chǎn)卵繁殖，但產(chǎn)卵時間不集中，繁殖效率不高，因此，人工催產(chǎn)是魚類人工繁殖和提高繁殖效率的重要手段。人工催產(chǎn)的目的是通過采取生理手段和生態(tài)措施促使親魚性腺進一步發(fā)育成熟，達(dá)到排卵、產(chǎn)卵及排精、受精的過程。人工繁殖的基本原理是運用生態(tài)學(xué)原理和方法，滿足魚類排卵、產(chǎn)卵要求的條件，提供產(chǎn)卵池(如水溫、水質(zhì)、水流、產(chǎn)卵場及基質(zhì)等)，應(yīng)用生理學(xué)原理和措施，如注射催產(chǎn)藥物，促使親魚性腺進一步發(fā)育成熟，從而達(dá)到排卵、產(chǎn)卵及排精、受精的過程。

催產(chǎn)藥物在人工繁殖中起著至關(guān)重要的作用，找到最佳催產(chǎn)藥物組合、注射次數(shù)、注射間距時間和催產(chǎn)劑量是魚類規(guī)?；敝车年P(guān)鍵技術(shù)之一。該項技術(shù)不僅與親魚成熟度、水溫、水流等很多因素有關(guān)，單就催產(chǎn)藥物本身而言，其選擇難度較大。

首先，常見魚類催產(chǎn)藥物有8種之多，通常情況下催產(chǎn)藥物需選用兩種或兩種以上藥物配合使用才能達(dá)到穩(wěn)定的催產(chǎn)效果，篩選出效果最佳的藥物組合需要反復(fù)多次試驗；

其次，在部分魚類人工繁殖過程中催產(chǎn)藥物注射環(huán)節(jié)不能一次注射完成，需要2次注射甚至3次注射才能起到催產(chǎn)的作用；

第三，催產(chǎn)中兩針注射間距時間，即針距也是影響催產(chǎn)效果的關(guān)鍵因素之一；

最后，催產(chǎn)藥物的劑量較難把控，這與藥物本身的性質(zhì)與功能、魚種類差異、性腺發(fā)育狀況和水溫等情況密切相關(guān)。

這需要人們在苗種生產(chǎn)中進行大量催產(chǎn)對比試驗，如黃顙魚和俄羅斯鱘對適宜催產(chǎn)藥物和劑量的選擇。本研究中，綜述了中國主要養(yǎng)殖經(jīng)濟魚類(12目116種)催產(chǎn)藥物的使用情況，供生產(chǎn)和科研參考。

1 魚類催產(chǎn)藥物作用機理

魚類的性腺發(fā)育和繁殖活動主要受神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)和控制，激素調(diào)節(jié)是一個雙重的神經(jīng)激素系統(tǒng)調(diào)控，當(dāng)外界條件(水溫、水質(zhì)、水流、水位、鹽度、底質(zhì)附著物和異性)的刺激作用于感覺器官(眼、皮膚、側(cè)線等)時，把刺激傳遞到中樞神經(jīng)(腦、脊髓等)；中樞神經(jīng)發(fā)出指令到內(nèi)分泌器官下丘腦，下丘腦分泌產(chǎn)生神經(jīng)激素促性腺激素釋放激素(Gonadotropin releasing hormone，GnRH)和促性腺激素釋放抑制激素或因子(Gonadotropin release-inhibitory hormone or factor，GRIH或 GRIF)，其中GnRH和腦垂體促性腺激素分泌細(xì)胞的特異性受體結(jié)合后刺激促性腺激素(Gonadotropin hormone，GtH)的產(chǎn)生和釋放。多巴胺(Dopamine，DA)是一種抑制促性腺激素釋放的因子，其作用是通過阻斷GnRH來實現(xiàn)的。激素通過體液到達(dá)性器官(組織)并產(chǎn)生生理效應(yīng)：性腺分泌產(chǎn)生的性類固醇激素(如睪酮、雌二醇)，能通過反饋作用影響腦垂體釋放GtH和多巴胺的抑制作用。Hurlburt認(rèn)為，甲狀腺激素(三碘甲腺原氨酸T3、四碘甲腺原氨酸T4)可以提高卵巢對GtH的敏感性，其必須與GtH協(xié)同作用于性腺，才能促使性腺進一步發(fā)育成熟。

一般認(rèn)為，魚類外源激素根據(jù)其作用部位不同可分為作用于腦垂體的激素和作用于性腺的激素，作用于腦垂體的激素包括促性腺激素釋放激素類似物(Luteininzing hormone releasing hormone analogue，LHRH-A)、地歐酮(Domperidone，DOM)和利血平(Reserpine，RES)。LHRH-A是GnRH類似物，二者的功能相似，LHRH-A是一個9肽化合物，分子結(jié)構(gòu)是焦谷-組-色-絲-酪-D-丙-亮-精-脯-乙酰胺，如將哺乳類GnRH的10肽的第6位甘氨酸換成D-丙氨酸，并且去掉第10位甘氨酸，以增強與受體結(jié)合的親和力和抵抗酶解的能力，從而成為高活性類似物。DOM是多巴胺D-2型受體拮抗物，RES通過競爭多巴胺受體、消竭多巴胺等途徑來消除多巴胺的作用。由于哺乳動物的GtH與魚類的GtH具有相同的生理功能，因此，直接作用于性腺的激素有魚類腦垂體(Pituitary gland，PG)和絨毛膜促性腺激素(Human chorionic gonadotropin，HCG)。注射LHRH-A、DOM、RES、PG、HCG等外源激素，使其參與到對性腺發(fā)育的調(diào)節(jié)和控制中來，具體調(diào)控途徑如圖1所示。

圖1 神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌激素對性腺發(fā)育的調(diào)節(jié)與控制圖

2 中國催產(chǎn)藥物研究歷史及種類

早在1958年中國便開始使用腦垂體(PG)作為魚類的催產(chǎn)藥物，但受限于天然腦垂體含量低，絨毛膜促性腺激素(HCG)逐漸興起。經(jīng)過學(xué)者們對催產(chǎn)藥物機理的不斷探索，于20世紀(jì)70 年代合成出促黃體素釋放激素的類似物(LHRH-A)。該藥物直接作用于魚類腦垂體，效果佳且對親魚傷害小，頗受歡迎。當(dāng)前魚用催產(chǎn)藥物在8種以上，但主要的商品種類依然是LHRH-A2、DOM、HCG和PG等4種，具體代表性藥物種類見表1。

3 經(jīng)濟魚類催產(chǎn)藥物和劑量使用情況

通過對比，本研究中選取了中國主要養(yǎng)殖經(jīng)濟魚類(12目116種)催產(chǎn)藥物(其中14種為生態(tài)調(diào)控)的使用情況。從表2可歸納出以下結(jié)論：

(1) 不是所有的魚類人工催產(chǎn)都需要通過注射催產(chǎn)藥物來解決，如以虹鱒為主的鮭鱒魚類，大部分鰈形目魚類，一部分鱸形目魚類，其繁殖可以通過環(huán)境調(diào)控來解決。

(2) 鱘形目魚類催產(chǎn)藥物一般使用LHRH-A系列。

(3) 鮭形目近幾年開發(fā)的土著種如細(xì)鱗鮭、白斑狗魚、黑龍江茴魚和哲羅魚等需要混合催產(chǎn)藥物催產(chǎn)。

(4) 鱸形目魚類使用催產(chǎn)藥物劑量相對較大，其中一些魚類如石斑魚類，需要包埋緩釋技術(shù)。

(5) 鲇形目魚類一般需要混合催產(chǎn)藥物催產(chǎn)，且一般需要2次及以上注射次數(shù)。

(6) 合鰓目中黃鱔對DOM較敏感，而鲀形目魚類一般不使用DOM。

(7) 鯉形目魚類一般使用混合催產(chǎn)藥物組合LHRH-A2+DOM+HCG，其中草魚、青魚和鲴較少使用HCG，鰱、鳙使用A、B型催產(chǎn)藥物效果較好。

表1 常見魚類催產(chǎn)藥物

值得注意的是以下問題還需要進一步探究：

(1) 雖然魚類成熟期人為劃分為成熟前期、中期和晚期，但自然狀況下魚類發(fā)育是動態(tài)變化的，其對應(yīng)催產(chǎn)藥物和劑量應(yīng)該實時同步調(diào)整。

(2) 2次注射或3次注射的魚類差異性大，其針距是需要在試驗中多次嘗試而定，一般第一針使用LHRH-A2或LHRH-A2+DOM。

(3) 試驗性質(zhì)與規(guī)?；a(chǎn)上使用的催產(chǎn)藥物和劑量往往是不一樣的，最適催產(chǎn)藥物和劑量一般是在生產(chǎn)中得到的。駱小年等曾在2000年進行懷頭鲇的催產(chǎn)試驗中采用一次注射方法，其中激素使用劑量為LHRH-A2 5 μg/kg+DOM 5 mg/kg。然而，如今懷頭鲇生產(chǎn)上為批量繁殖，采用2次注射方法，使用劑量為LHRH-A2 10 μg/kg+DOM 4 mg/kg+HCG 1200 IU/kg，其藥物和注射方法相差較大。

(4) 涉及知識產(chǎn)權(quán)保護，部分魚類催產(chǎn)藥物和劑量未能公開，由表2可見，石鰈、美洲鰣、長鰭吻鮈和松江鱸等藥物名雖已公開，但劑量并未公開，還需今后去進一步摸索。

4 催產(chǎn)藥物給藥方式

從表3可見，目前催產(chǎn)藥物給藥方式主要有4種，除了常見的注射方式外，還有包埋緩釋、投喂和藥浴。規(guī)?；~苗生產(chǎn)中，注射人工催產(chǎn)藥物方便、計劃性強，到達(dá)效應(yīng)時間能集中產(chǎn)卵，但對多次產(chǎn)卵的海水魚類效果較差，鱸形目石斑魚類一般使用緩釋劑。緩釋劑種類可分為促性腺素釋放激素類似物(GnRHA)緩釋制劑、促性腺激素(GtH)緩釋制劑、類固醇激素緩釋制劑(雄烯二酮，ADSD)、17α-甲基酮(MT)及混合激素制劑。使用緩釋劑既能加快性腺發(fā)育，又能減少操作次數(shù)，減輕對魚體刺激，節(jié)約藥品。藥浴和投喂各有利弊，還有待在科研和生產(chǎn)中進一步試驗。

5 催產(chǎn)藥物配制與注射

催產(chǎn)藥物的用量主要根據(jù)實際催產(chǎn)親魚的體質(zhì)量進行，雌、雄親魚的藥物配制一般各自單獨配制，也可混配，雄魚注射劑量減半。具體配制方法如下：

單配：雌魚藥物用量=雌魚尾數(shù)×雌魚平均體質(zhì)量×藥物劑量;雄魚藥物用量=雄魚尾數(shù)×雄魚平均體質(zhì)量×1/2藥物劑量。混配：總藥物量=單配雌魚藥物用量+單配雄魚藥物用量。

例如：催產(chǎn)鯉50組(雌雄各50尾)，親魚平均體質(zhì)量為2 kg；藥物和劑量為LHRH-A2 4 μg/kg+DOM 4 mg/kg。單配時:雌魚藥物用量=LHRH-A2+DOM=50×2×4+50×2×4=400(μg)+400(mg)，雄魚藥物用量=LHRH-A2+DOM=200 μg+200 mg?；炫鋾r：總藥物量=LHRH-A2+DOM=單配雌魚藥物用量+單配雄魚藥物用量=600 μg+600 mg。

催產(chǎn)藥物在注射前用生理鹽水(或注射用水)溶解成一定體積的溶液(或懸濁液)，親魚總注射量主要根據(jù)親魚尾數(shù)確定。如上述50組鯉，每尾魚確定注射2mL，若單配時將雌、雄親魚藥物量各配成100mL注射液；若混配時將總藥物量配成150 mL注射液，其中每尾雌魚注射2 mL，每尾雄魚只注射1mL。每尾魚注射量應(yīng)依親魚個體大小而定，一般每尾親魚適宜注射量為0.5～4.0mL。在一定范圍內(nèi)，注射藥量多少只是根據(jù)生理鹽水(或注射用水)調(diào)整，但溶解催產(chǎn)藥物量是一定的。魚體小，注射藥液量要少，如200g以下的鯽親魚適宜注射量為0.5mL左右，20g以下的泥鰍親魚適宜注射0.1mL左右；魚體大，注射量應(yīng)大些，如30kg的青魚適宜注射量為3～4mL。實際配制時，由于注射時藥物容易溢出而損失，催產(chǎn)藥物和生理鹽水量的配制均增加10%。

6 未來魚類人工催產(chǎn)藥物和繁殖機理的研究方向

(1) 新養(yǎng)殖種的適宜催產(chǎn)藥物、催產(chǎn)劑量和注射次數(shù)的研究。幾乎每種魚類的適宜催產(chǎn)藥物和劑量是不同的，隨著中國魚類品種創(chuàng)新，越來越多新的養(yǎng)殖種的出現(xiàn)，如土著新養(yǎng)殖魚類的開發(fā)，需對這些魚類的最佳催產(chǎn)藥物和劑量進一步研究，以便指導(dǎo)生產(chǎn)。

表2 中國主要經(jīng)濟魚類催產(chǎn)藥物及劑量

續(xù)表2 中國主要經(jīng)濟魚類催產(chǎn)藥物及劑量

續(xù)表2 中國主要經(jīng)濟魚類催產(chǎn)藥物及劑量

注：LHRH-A也稱LRH-A；表中未標(biāo)明注射次數(shù)，一般表示僅注射一次；僅有藥物名無劑量者為學(xué)者未公開

表3 中國催產(chǎn)藥物給藥方式

(2) 包埋緩釋技術(shù)。包埋緩釋技術(shù)效果較好，目前在一些海水魚類進行了生產(chǎn)應(yīng)用，在其他魚類生產(chǎn)上應(yīng)用效果如何，還有待進一步研究。

(3) 基因調(diào)控。魚類生殖調(diào)控通常包括3種途徑：生態(tài)環(huán)境調(diào)控、生理調(diào)控和基因調(diào)控。生態(tài)環(huán)境調(diào)控從理論上講是最接近自然環(huán)境的方法，但用人工的方法來模擬各種魚類所適應(yīng)的天然環(huán)境條件很多時候是很難做到的。生理調(diào)控主要是激素的調(diào)控，是目前使用最多的方法，也是最實用的方法。基因調(diào)控可以說是未來研究發(fā)展的方向，要掌握調(diào)控魚類生殖活動的各種功能基因是個很大的工程。

與哺乳動物相類似，在魚類生殖軸中也存在吻素(kisspeptin)與GnIH的正負(fù)調(diào)控系統(tǒng)。林浩然發(fā)現(xiàn)了調(diào)控石斑魚促性腺激素分泌的新系統(tǒng)(圖2)，并證明這兩個新型的神經(jīng)內(nèi)分泌因子kisspeptin和促性腺激素抑制激素(GnIH)對石斑魚的生殖軸起著直接的調(diào)控作用。kisspeptin通過刺激下丘腦GnRH的分泌促進腦垂體GtH的合成與釋放，而GnIH則直接或通過GnRH間接抑制GtH合成與釋放。這一新穎調(diào)控機理為創(chuàng)建石斑魚類新型高活性催產(chǎn)劑提供了重要理論依據(jù)。

圖2 調(diào)控石斑魚性腺激素分泌的新系統(tǒng)示意圖

參考文獻：(略)

(來源：大連海洋大學(xué)學(xué)報 > 2020年1期)

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