劉春花　趙長臣　鞏華陳總會　石存斌　黃志斌

（1.中國水產(chǎn)科學研究院珠江水產(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)殖上的應用研究進展

劉春花1，2趙長臣1,2鞏華1陳總會1，2石存斌1黃志斌

（1.中國水產(chǎn)科學研究院珠江水產(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行了綜述，為建立丁香油在水產(chǎn)品的檢測方法標準，制定管理規(guī)范，發(fā)揮丁香油麻醉劑在我國魚類科研、運輸、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)動物的運輸、催產(chǎn)、標記等漁業(yè)生產(chǎn)和研究，在降低魚類對捕撈、人工操作、運輸?shù)葢し磻矫嬗泻芎玫谋Ｗo作用，使用麻醉劑不僅過程簡單、可操作性強，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、糕點等食品中。1972年日本的遠藤發(fā)現(xiàn)這種植物香料對魚有強烈的麻醉效果，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用較多。因其廉價易得，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)鰓部或體表吸收進入血液從而達到麻醉、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)沖動傳導的藥物，當解除麻醉手段或藥物在體內(nèi)被拮抗、代謝或排除后機體即可復蘇。用于魚類麻醉的麻醉劑可不同程度地抑制魚腦感覺中樞，使魚失去反射動作。使用丁香油作為麻醉劑時，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，將試驗魚浸泡其中，直至達到麻醉或鎮(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），魚體進入深度鎮(zhèn)靜，呼吸平緩，鰓蓋振動減慢；一段時間后藥效消失或移去麻醉劑，魚體重新復蘇。通過丁香油麻醉劑的應用，使魚體鎮(zhèn)靜，降低新陳代謝及應激反應，減少躁動，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體對丁香油麻醉劑的吸收、應答及代謝過程，且同一實驗魚對不同劑量的反應無明顯的規(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間有極顯著影響，同一濃度中小個體的泥鰍麻醉時間比大個體的時間短，這可能與不同生長階段泥鰍的呼吸頻率有關(guān)，小個體泥鰍的呼吸較快，其鰓腔水體交換頻率也較快，因而單位時間內(nèi)泥鰍攝入的丁香油量可能相對增多，麻醉所需時間則相對縮短（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），而小個體比大個體海水青鳉的麻醉及蘇醒時間都要短(Ribeiro等，2015)。張朝暉等(2003)通過耗氧量的變化情況反映了不同個體大小的黃臘鲹對丁香酚麻醉劑的麻醉應答不一樣。Woody等(2002)則通過入麻所需時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、泥鰍達到麻醉階段的時間縮短（梁政遠等，2009），麻醉效果隨溫度的增加而增強，這與提升溫度加快了魚呼吸頻率有關(guān)，因為呼吸加快使得更多的麻醉劑成分通過魚鰓進入魚體組織，而達到麻醉效果（Stehly等，2010）；但在較高溫度下的復蘇率和成活率也大大降低（杜浩等，2007）。溶氧影響鰓部的運動速度及氧氣的交換，溶氧越低，魚體呼吸頻率越高，單位時間內(nèi)攝入的麻醉劑增多，入麻作用快，但恢復較慢。高溶氧條件下，魚體入麻時間延長，復蘇時間縮短，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，導致入麻時間縮短。

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，不會誘發(fā)機體產(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認定為對人體安全，并作為臨時鎮(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，但在實際運輸、捕撈、采卵、采血以及實驗室操作中均有用到麻醉劑。

3.2動物安全

雖然丁香油麻醉劑對動物相對比較安全，但是劑量過大也會對魚體產(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間過長，均會產(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時對泥鰍麻醉較為緩和，但140 mg/L時泥鰍反應劇烈，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，斑點叉尾鮰的復蘇率均可達到100%，而當濃度達到60.75 mg/L時，復蘇率急劇降至60%，呈現(xiàn)較強的毒性，因而丁香酚濃度低于27mg/L對斑點叉尾鮰進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叉尾鮰，若超過了一定藥浴時間，都會造成死亡（匡剛橋等，2010）。

4　丁香油麻醉水產(chǎn)品的毒性效果

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

4.1復蘇與存活率

在活魚運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，增加運輸?shù)木嚯x和運輸量，同時還能控制魚體的過度活動，有效防止魚類在容器內(nèi)激烈活動而造成傷害，從而獲得高的存活率（張朝暉等，2003）。通過美洲鰣魚的運輸試驗發(fā)現(xiàn)，非麻醉組魚在運輸過程中明顯沖撞袋壁，運輸后魚的頭部及鰭基部充血，而丁香油麻醉運輸組魚較安靜，沒有明顯的沖撞袋壁行為，魚體得以較好保護，但需較長時間復蘇（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恢復到實驗前狀態(tài)，復蘇存活率達100%。

4.2耗氧量

報道顯示，魚體呼吸頻率在整個麻醉期間都是下降的（劉長琳等，2007）。張朝暉等（2003）研究認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，另一方面減緩鰓運輸氧的能力，使黃臘鲹的耗氧率降低，游動減緩。使用丁香酚對黃臘鲹進行麻醉處理，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，如實驗使用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，可能是因為低濃度的丁香酚對魚體產(chǎn)生脅迫作用，使其活動能力增強，呼吸頻率增快，代謝增強；隨著丁香酚濃度的升高或麻醉時間的延長，魚體進入麻醉狀態(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，在抽取樣本的短時間內(nèi)麻醉劑引起的應激壓力并不影響樣本中兩種快速應答基因RNA的數(shù)量，延長異丁香酚的麻醉時間至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，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

血液生化指標是機體內(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，麻醉時血液中血紅蛋白、紅細胞積壓、紅細胞平均體積、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對魚體的血液機能產(chǎn)生一定影響，魚體復蘇恢復后則影響消除。血漿尿酸與尿素氮在麻醉時均比麻醉前與麻醉后要高，肌酐則低，有可能是因為麻醉時魚體呼吸頻率變慢，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）。也有其它實驗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、紅細胞比容等血液學指標（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，因而認為丁香酚可安全使用，且具有緩解應激壓力的能力（Pirhonen等，2003）。麻醉運輸組與非麻醉運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，但麻醉運輸后魚體血清皮質(zhì)醇含量明顯低于非麻醉運輸對照組，表明麻醉劑在緩解魚體運輸應激反應中起到了重要作用（杜浩等，2007）。

5　丁香油在魚體的代謝

對魚類使用麻醉劑時，麻醉劑的殘留代謝物會在魚類肌肉中保留一段時間，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，不會誘發(fā)機體產(chǎn)生突變物質(zhì)。如對虹鱒魚進行浸浴麻醉后，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力學發(fā)現(xiàn)，代謝動力學參數(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消除一半所需時間僅為12.14 h（GUNETTE等，2007）。但對魚體進行重復麻醉，會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)積累與清除時發(fā)現(xiàn)，首次使用丁香酚對銀鱸進行麻醉，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，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，缺少使用標準，對于麻醉劑的管理還處于模糊地帶，故有必要加強丁香油麻醉劑的安全性研究，研究丁香油在動物體內(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)品的檢測方法標準，制定管理規(guī)范，發(fā)揮丁香油麻醉劑在我國魚類科研、運輸、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。