丁香酚對俄羅斯鱘的麻醉效果

丁香酚對俄羅斯鱘的麻醉效果

楊移斌1,2，夏永濤3，艾曉輝1*，楊先樂2

(1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江水產(chǎn)研究所，湖北 武漢 430223；2.上海海洋大學(xué)，國家水生動物病原庫，農(nóng)業(yè)部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點實驗室，上海市水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心，上海高校知識服務(wù)平臺上海海洋大學(xué)水產(chǎn)動物遺傳育種中心，上海 201306；3. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院，北京 100141)

為明確丁香酚麻醉不同規(guī)格俄羅斯鱘所需合適濃度，采用凈水法，測定了不同質(zhì)量濃度的丁香酚在不同麻醉時間條件下對俄羅斯鱘的麻醉效果。實驗結(jié)果表明，隨著丁香酚的質(zhì)量濃度從40 mg/L提高到160.06 mg/L，平均完全麻醉時間從30.50 min減少至1.50 min，平均完全復(fù)蘇時間從1.12 min增長到10.66 min。而完全麻醉后繼續(xù)麻醉不同時間實驗結(jié)果顯示，當(dāng)丁香酚的質(zhì)量濃度不高于80.02 mg/L時，繼續(xù)麻醉10 min內(nèi)復(fù)蘇率達100%；而質(zhì)量濃度不低于100.82 mg/L時繼續(xù)麻醉10 min則出現(xiàn)復(fù)蘇率下降。相同濃度丁香酚對不同體重俄羅斯鱘麻醉效果實驗表明，相同濃度的丁香酚對不同體重的俄羅斯鱘麻醉效果相差不大。結(jié)果提示，丁香酚用于俄羅斯鱘麻醉時，應(yīng)掌握好麻醉濃度及麻醉時間，避免麻醉過度造成損失。[中國漁業(yè)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn), 2016, 6(1):17-21]

丁香酚；俄羅斯鱘；麻醉；復(fù)蘇

俄羅斯鱘(Acipensergueldenstaedti)隸屬于鱘形目Acipenseriformes、鱘科Acipenseridae、鱘屬Acipenser，原產(chǎn)于俄羅斯[1]，主要的棲息地為里海和亞速海，是洄游性魚類[2]，因其肉質(zhì)鮮美，體內(nèi)基本為軟骨，極適合食用，而由其卵制成的魚子醬更是營養(yǎng)豐富，具有極高的經(jīng)濟價值。中國從1993首次將俄羅斯鱘引入大連進行養(yǎng)殖后，因俄羅斯鱘具有生長快、適應(yīng)性強、病害少等優(yōu)良養(yǎng)殖特點，引起了廣大養(yǎng)殖戶的濃厚興趣[3]。養(yǎng)殖規(guī)模及產(chǎn)量如今已是90年代的數(shù)十倍。隨著鱘養(yǎng)殖產(chǎn)量不斷提升，在其養(yǎng)殖過程中經(jīng)常發(fā)生重大疾病[4-5]，給養(yǎng)殖戶帶來很大的經(jīng)濟損失。而在疾病防控中，因成年俄羅斯鱘一般實行個體單獨注射藥物治療，而在注射藥物的過程中，俄羅斯鱘掙扎劇烈，常造成鱘缺氧，以及碰傷擦傷等繼發(fā)性傷害，放入水體引起更大的致命性傷害，導(dǎo)致疾病治愈率下降，死亡率升高。故尋求一種能使俄羅斯鱘在單獨注射藥物治療的時候處于麻醉狀態(tài)，從而使得單獨注射治療效果更佳，減少因疾病產(chǎn)生的損失，而對俄羅斯鱘養(yǎng)殖安全不會產(chǎn)生危害的價格低廉的麻醉劑，已成為了一個迫切需要解決的問題。

丁香酚( eugenol) 化學(xué)名是2-甲氧-4-丙烯基酚，分子式為C10H12O2，相對相對分子量為164.20，是一種植物香料。一般呈現(xiàn)液體狀，其顏色通常為微黃色至黃色，幾乎不溶于水，與乙醇、氯、乙醚及油可混溶。有效成分是丁香子酚，占丁香酚重量的70%～90%，廣泛存在于丁香油、樟腦油和肉桂葉油等芳香油中[6]。主要的藥理作用為麻醉、鎮(zhèn)痛、抗氧化、抗菌及抗癌等[7]，其麻醉魚類的機理為首先抑制魚類的腦皮質(zhì)，使其喪失觸覺，然后作用于基底神經(jīng)節(jié)和小腦，使魚類處于極度興奮狀態(tài)，并最終作用于脊髓達到麻醉效果[8]。丁香酚價格低廉、易得，且與其他常用的魚類鎮(zhèn)靜劑相比，麻醉效果好，沒有殘留，安全性較高，被廣泛應(yīng)用于親魚采卵和活魚運輸中，如塞內(nèi)加爾鰨、虹鱒、河豚、黃尾雀鯛、大鱗大馬哈魚、大西洋鮭、美洲鰣等[9-12]。由于丁香酚及代謝物能夠快速地從血液和組織中排出，不會誘發(fā)機體產(chǎn)生突變物質(zhì)，在食品中可直接添加，歐洲食品安全局報告認(rèn)為丁香酚在大鼠體內(nèi)經(jīng)24 h后90%以上可經(jīng)尿液排除體外，無殘留，無致癌性，無遺傳毒性和生殖毒性[13]。因此，許多國家如日本、澳大利亞、智利和新西蘭等國家已將丁香酚列為安全和合法的魚用麻醉劑[9]。本研究以俄羅斯鱘為麻醉對象，研究了不同濃度丁香酚對俄羅斯鱘的麻醉效果，以及麻醉效果與其體重的關(guān)系，以期為應(yīng)用丁香酚麻醉俄羅斯鱘提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗用丁香酚購自國藥試劑集團，其濃度≥50%。實驗用魚俄羅斯鱘來自浙江衢州某鱘養(yǎng)殖場，其體格健碩，活力強，體表沒有損傷，而且每組實驗魚不重復(fù)使用。此養(yǎng)殖場為俄羅斯鱘苗種、商品鱘及性成熟鱘養(yǎng)殖基地，完全可以滿足本實驗的需要。本實驗選取30～7 680 g僅作為不同體重的代表。實驗前在孵化車間環(huán)氧樹脂玻璃缸(圓形，直徑2 m，深1 m)中暫養(yǎng)7 d，正式實驗前停飼2 d。

1.2 實驗條件

實驗用容器均為3.14 m3的玻璃缸。實驗用水為自然狀態(tài)下水庫底的水，水溫為(20± 0.5) ℃，pH6.7±0.2，溶解氧大于8.0 mg/L。實驗期間不更換實驗液，連續(xù)供氧，不投喂。

1.3 實驗方法

采用靜水實驗方法，先進行預(yù)實驗，使用較大濃度范圍的丁香酚麻醉相同體重的俄羅斯鱘。根據(jù)預(yù)實驗的結(jié)果，按等對數(shù)間距法[14]確定各實驗組濃度，見表1。

表1 實驗中丁香酚的質(zhì)量濃度

Tab.1 Eugenol mass concentration in the experiment

實驗藥物Experimentaldrug實驗組質(zhì)量濃度/(mg·L-1)Experimentalconcentrations1234567rab丁香酚4050.4063.5080.02100.82127.03160.061.2640160.06

注：r為b/a開n-1次方，其中r為相鄰兩個劑量比值開n-1次方，b為最高劑量，a為最低劑量，n為劑量組數(shù)。

每個處理設(shè)置3個平行組和1個對照組。量取相應(yīng)藥物先用少量水均勻混合后靜置5 min，倒入相應(yīng)的玻璃缸中，其中每個玻璃缸中的養(yǎng)殖用水都為0.3 m3，使每個玻璃缸中的丁香酚濃度符合實驗需要。向每個不同濃度藥液放俄羅斯鱘10尾，逐個濃度開始正式試驗，測定平均麻醉所需的時間和平均復(fù)蘇所需的時間，同時計算復(fù)蘇率。平均完全麻醉所需時間指每尾魚被放入麻醉劑溶液開始到魚體側(cè)翻不動的時間相加起來除以魚的尾數(shù)。將已經(jīng)完全麻醉了的每尾俄羅斯鱘從含麻醉劑的養(yǎng)殖水體中取出放入到清水中，平均完全復(fù)蘇時間從這一時間開始計時到俄羅斯鱘能恢復(fù)正常游泳所需的時間總和除以魚的尾數(shù)，沒有復(fù)蘇的俄羅斯鱘不計入在內(nèi)。復(fù)蘇率為每組復(fù)蘇的俄羅斯鱘總數(shù)除以每組實驗用俄羅斯鱘總數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量濃度的丁香酚對俄羅斯鱘的麻醉效果

不同質(zhì)量濃度的丁香酚對俄羅斯鱘的麻醉結(jié)果見表2。如表2所示，丁香酚的質(zhì)量濃度從40.00 mg/L上升到160.06 mg/L，完全麻醉所需時間急劇下降，丁香酚的質(zhì)量濃度與俄羅斯鱘平均完全麻醉所需時間呈負(fù)相關(guān)，而與平均完全復(fù)蘇所需時間呈正相關(guān)(圖 1)。在丁香酚濃度不高于100.82 mg/L時，俄羅斯鱘的復(fù)蘇率都能保證為100%，但丁香酚的質(zhì)量濃度升至127.03及160.06 mg/L時，則復(fù)蘇率下降，引起死亡。

表2 不同質(zhì)量濃度的丁香酚對俄羅斯鱘平均完全麻醉及復(fù)蘇時間

Tab.2 Average full anesthesia and recovery time of Russian sturgeon under of different concentrations of eugenol

藥物質(zhì)量濃度/(mg·L-1)Drugmasscon-centration實驗魚尾數(shù)/尾Experimentalfishtailnumber平均體重/gAverageweight平均完全麻醉所需時間/minAveragetimeneededforcompleteanesthesia平均完全復(fù)蘇所需時間/minAveragetimeneededforfullrecovery復(fù)蘇率/%Recoveryrate40.001010530.50±1.021.12±0.2310050.401011028.60±0.961.52±0.1210063.501010824.15±0.981.75±0.3610080.021010920.23±1.032.10±0.04100100.82109913.40±0.163.50±0.12100127.03101063.60±0.126.53±0.0395160.0610961.50±0.0310.66±0.0875

2.2 不同麻醉時間對俄羅斯鱘復(fù)蘇的影響

由表3得出，在俄羅斯鱘已經(jīng)被完全麻醉后，繼續(xù)麻醉5或10 min后，發(fā)現(xiàn)其平均完全復(fù)蘇所需時間延長，平均完全復(fù)蘇所需時間與丁香酚濃度的升高及繼續(xù)麻醉時間延長呈正相關(guān)。丁香酚的質(zhì)量濃度不高于80.02 mg/L時，繼續(xù)麻醉10 min內(nèi)復(fù)蘇率達100%；質(zhì)量濃度為100.82 mg/L的實驗組，繼續(xù)麻醉10 min后，出現(xiàn)復(fù)蘇率下降、死亡的現(xiàn)象；質(zhì)量濃度為127.03和160.06 mg/L的實驗組，則隨著繼續(xù)麻醉時間延長，復(fù)蘇率急劇下降。

2.3 相同濃度丁香酚對不同體重俄羅斯鱘麻醉效果

由表4可知，相同質(zhì)量濃度的丁香酚對不同體重的俄羅斯鱘麻醉效果相差不大，其中當(dāng)丁香酚的質(zhì)量濃度為80.02與100.82 mg/L時，體重從30到7 680 g之間變化，而俄羅斯鱘平均完全麻醉所需時間變化極差分別為1.45 和1.41 min，平均完全復(fù)蘇所需時間變化極差分別為0.06和0.16 min。相對體重變化，麻醉及復(fù)蘇時間幾乎可以等同沒有發(fā)生變化，據(jù)此可以認(rèn)為，丁香酚對俄羅斯鱘的麻醉效果與其濃度有關(guān)，而與麻醉對象俄羅斯鱘的體重關(guān)系不是很大。

表3 丁香酚不同麻醉時間對俄羅斯鱘復(fù)蘇的影響

Tab.3 Effect of eugenol under different anesthetic on the recovery time for the Russian sturgeon

丁香酚質(zhì)量濃度/(mg·L-1)Eugenolmassconcen-tration實驗魚尾數(shù)/尾Experimentalfishtailnumber平均體重/gAverageweight完全麻醉后繼續(xù)麻醉時間/minAfterfullyanesthetizedcontinueanesthesiatime平均完全復(fù)蘇所需時間/minTheaveragetimerequiredforfullrecovery復(fù)蘇率/%Recoveryrate40.001012151.21±0.0210010125101.25±0.0110050.401011651.62±0.1210010119101.80±0.1510063.501012351.86±0.1010010125101.99±0.0210080.021011552.31±0.0810010117102.59±0.29100100.821012654.12±0.1710010120105.01±0.1995127.031012456.93±0.3110010120108.21±0.2090160.0610125511.87±0.2385101181013.69±0.1370

表4 相同質(zhì)量濃度的丁香酚對不同體重俄羅斯鱘麻醉效果

Tab.4 Anesthetic effect of same concentration of eugenol on Russian sturgeon of different weights

丁香酚質(zhì)量濃度/(mg·L-1)Eugenolmasscon-centration實驗魚尾數(shù)/尾Experimentalfishtailnumber平均體重/gAverageweight平均完全麻醉所需時間/minAveragetimeneededforcompleteanesthesia平均完全復(fù)蘇所需時間/minAveragetimeneededforfullrecovery復(fù)蘇率/%Recoveryrate80.02103020.00±0.032.10±0.011001012019.87±0.192.12±0.031001048019.65±0.092.09±0.6910010192020.17±0.202.15±0.0210010768021.10±0.172.14±0.04100100.82103013.36±0.563.45±0.091001012013.31±0.023.58±0.071001048013.63±0.083.50±0.0310010192012.70±0.053.60±0.3210010768014.11±0.023.44±0.18100

3 討論

合理使用麻醉劑可以使俄羅斯鱘安靜，降低在單獨治療疾病時引起的應(yīng)激反應(yīng)，避免因掙扎可能造成的擦傷等，使得操作可以順利進行，另外俄羅斯鱘麻醉也可以應(yīng)用到人工繁殖及運輸中，在俄羅斯鱘運輸過程中使其處于麻醉狀態(tài)能減少魚體的新陳代謝速度，減少對魚體的傷害，從而提高運輸?shù)某苫盥蔥15-16]。

目前經(jīng)常用于魚類麻醉的物質(zhì)主要包括MS-222、二氧化碳、硫酸喹哪啶、丁香酚、2-苯氧乙醇等近30種[17]，但是如MS-222等麻醉劑雖然麻醉效果不錯，但在魚類體內(nèi)殘留時間較長[18]，易引起藥物殘留等食品安全問題，而且價格昂貴，難以大量使用；而對于二氧化碳等麻醉劑雖然價格相對便宜，但是麻醉效果較差，相對使用量極大，不易控制用量，易產(chǎn)生麻醉過度等危險。丁香酚是一種純天然植物提取麻醉劑，已經(jīng)通過了FDA認(rèn)證可以在藥品中添加一定量[17]，食品安全問題發(fā)生率相對較小，而且價格低廉，故在運輸、采卵及治療疾病時丁香酚能夠同時滿足安全、高效和低成本地麻醉俄羅斯鱘的要求。但俄羅斯鱘被麻醉時會出現(xiàn)一些異于平常的行為，包括劇烈游動、呼吸頻率很快等，隨著麻醉藥物、藥物濃度及麻醉時間不同，麻醉劑對俄羅斯鱘的麻醉效果不一致，也有可能因麻醉過度引起損失。故探求合適的丁香酚濃度、麻醉時間及相同濃度丁香酚麻醉不同體重俄羅斯鱘效果，有助于丁香酚在俄羅斯鱘疾病防控等方面正確應(yīng)用，減少麻醉過度事件發(fā)生。

本實驗表明，隨著丁香酚濃度的增加，俄羅斯鱘平均完全麻醉所需時間有所縮短，平均完全復(fù)蘇所需時間有所延長，各濃度之間變化幅度也逐漸增大。這與趙艷麗等[19]對大黃魚Pseudosciaenacrocea、匡剛橋等[8]對斑點叉尾鮰幼魚Ictaluruspunctatus、徐開達等[20]對日本黃姑魚Nibeajaponica進行麻醉的研究結(jié)果相似。而在本研究中，丁香酚的質(zhì)量濃度不高于100.82 mg/L時，俄羅斯鱘的復(fù)蘇率都能保證為100%，而丁香酚的質(zhì)量濃度升至127.03及160.06 mg/L時，則復(fù)蘇率下降，引起死亡；丁香酚的質(zhì)量濃度低于80.02 mg/L時，繼續(xù)麻醉10 min后復(fù)蘇率達100%，而質(zhì)量濃度為100.82 mg/L的實驗組，繼續(xù)麻醉10 min，則出現(xiàn)復(fù)蘇率下降、死亡的現(xiàn)象，而質(zhì)量濃度為127.03、160.06 mg/L的實驗組則隨著繼續(xù)麻醉時間延長，復(fù)蘇率急劇下降。從本實驗結(jié)果可知，使用丁香酚麻醉時，麻醉濃度不高于100.82 mg/L時，只要待俄羅斯鱘完全麻醉后繼續(xù)麻醉時間不超過5 min，則是安全的，不會麻醉過度引起俄羅斯鱘的死亡，而質(zhì)量濃度為100.82 mg/L時平均完全麻醉俄羅斯鱘只需13.40 min，在給俄羅斯鱘單獨注射治療疾病時具有很強的可行性。由表4可知，丁香酚對俄羅斯鱘的麻醉效果與其本身的濃度存在重大關(guān)系，而在高濃度情況下與俄羅斯鱘體重關(guān)系不是很大，這與Woody等[21]的實驗結(jié)果基本一致，可能的原因在于麻醉劑濃度達到甚至超過可能存在的閾值時，麻醉效果與體重的關(guān)系不大，但其可能存在的閾值詳細(xì)理論依據(jù)尚待進一步研究。故在實際運輸?shù)炔僮髦校褂枚∠惴訉Χ砹_斯鱘進行麻醉時，應(yīng)首先考慮丁香酚濃度是否達到，以便能使丁香酚發(fā)揮更好的麻醉效果。

當(dāng)然，丁香酚要作為一種新的麻醉劑應(yīng)用到俄羅斯鱘養(yǎng)殖過程中，僅對其麻醉效果及對俄羅斯鱘的急性毒性研究還是不夠的，應(yīng)深入開展丁香酚對俄羅斯鱘可能存在的慢性危害等方面的研究。

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