丁香酚对俄罗斯鲟的麻醉效果

杨移斌1,2，夏永涛3，艾晓辉1*，杨先乐2

(1. 中国水产科学研究院长江水产研究所，湖北 武汉 430223；2.上海海洋大学，国家水生动物病原库，农业部淡水水产种质资源重点实验室，上海市水产养殖工程技术研究中心，上海高校知识服务平台上海海洋大学水产动物遗传育种中心，上海 201306；3. 中国水产科学研究院，北京 100141)

为明确丁香酚麻醉不同规格俄罗斯鲟所需合适浓度，采用净水法，测定了不同质量浓度的丁香酚在不同麻醉时间条件下对俄罗斯鲟的麻醉效果。实验结果表明，随着丁香酚的质量浓度从40 mg/L提高到160.06 mg/L，平均完全麻醉时间从30.50 min减少至1.50 min，平均完全复苏时间从1.12 min增长到10.66 min。而完全麻醉后继续麻醉不同时间实验结果显示，当丁香酚的质量浓度不高于80.02 mg/L时，继续麻醉10 min内复苏率达100%；而质量浓度不低于100.82 mg/L时继续麻醉10 min则出现复苏率下降。相同浓度丁香酚对不同体重俄罗斯鲟麻醉效果实验表明，相同浓度的丁香酚对不同体重的俄罗斯鲟麻醉效果相差不大。结果提示，丁香酚用于俄罗斯鲟麻醉时，应掌握好麻醉浓度及麻醉时间，避免麻醉过度造成损失。[中国渔业质量与标准, 2016, 6(1):17-21]

丁香酚；俄罗斯鲟；麻醉；复苏

俄罗斯鲟(Acipensergueldenstaedti)隶属于鲟形目Acipenseriformes、鲟科Acipenseridae、鲟属Acipenser，原产于俄罗斯[1]，主要的栖息地为里海和亚速海，是洄游性鱼类[2]，因其肉质鲜美，体内基本为软骨，极适合食用，而由其卵制成的鱼子酱更是营养丰富，具有极高的经济价值。中国从1993首次将俄罗斯鲟引入大连进行养殖后，因俄罗斯鲟具有生长快、适应性强、病害少等优良养殖特点，引起了广大养殖户的浓厚兴趣[3]。养殖规模及产量如今已是90年代的数十倍。随着鲟养殖产量不断提升，在其养殖过程中经常发生重大疾病[4-5]，给养殖户带来很大的经济损失。而在疾病防控中，因成年俄罗斯鲟一般实行个体单独注射药物治疗，而在注射药物的过程中，俄罗斯鲟挣扎剧烈，常造成鲟缺氧，以及碰伤擦伤等继发性伤害，放入水体引起更大的致命性伤害，导致疾病治愈率下降，死亡率升高。故寻求一种能使俄罗斯鲟在单独注射药物治疗的时候处于麻醉状态，从而使得单独注射治疗效果更佳，减少因疾病产生的损失，而对俄罗斯鲟养殖安全不会产生危害的价格低廉的麻醉剂，已成为了一个迫切需要解决的问题。

丁香酚( eugenol) 化学名是2-甲氧-4-丙烯基酚，分子式为C10H12O2，相对相对分子量为164.20，是一种植物香料。一般呈现液体状，其颜色通常为微黄色至黄色，几乎不溶于水，与乙醇、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%，广泛存在于丁香油、樟脑油和肉桂叶油等芳香油中[6]。主要的药理作用为麻醉、镇痛、抗氧化、抗菌及抗癌等[7]，其麻醉鱼类的机理为首先抑制鱼类的脑皮质，使其丧失触觉，然后作用于基底神经节和小脑，使鱼类处于极度兴奋状态，并最终作用于脊髓达到麻醉效果[8]。丁香酚价格低廉、易得，且与其他常用的鱼类镇静剂相比，麻醉效果好，没有残留，安全性较高，被广泛应用于亲鱼采卵和活鱼运输中，如塞内加尔鳎、虹鳟、河豚、黄尾雀鲷、大鳞大马哈鱼、大西洋鲑、美洲鲥等[9-12]。由于丁香酚及代谢物能够快速地从血液和组织中排出，不会诱发机体产生突变物质，在食品中可直接添加，欧洲食品安全局报告认为丁香酚在大鼠体内经24 h后90%以上可经尿液排除体外，无残留，无致癌性，无遗传毒性和生殖毒性[13]。因此，许多国家如日本、澳大利亚、智利和新西兰等国家已将丁香酚列为安全和合法的鱼用麻醉剂[9]。本研究以俄罗斯鲟为麻醉对象，研究了不同浓度丁香酚对俄罗斯鲟的麻醉效果，以及麻醉效果与其体重的关系，以期为应用丁香酚麻醉俄罗斯鲟提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验用丁香酚购自国药试剂集团，其浓度≥50%。实验用鱼俄罗斯鲟来自浙江衢州某鲟养殖场，其体格健硕，活力强，体表没有损伤，而且每组实验鱼不重复使用。此养殖场为俄罗斯鲟苗种、商品鲟及性成熟鲟养殖基地，完全可以满足本实验的需要。本实验选取30～7 680 g仅作为不同体重的代表。实验前在孵化车间环氧树脂玻璃缸(圆形，直径2 m，深1 m)中暂养7 d，正式实验前停饲2 d。

1.2 实验条件

实验用容器均为3.14 m3的玻璃缸。实验用水为自然状态下水库底的水，水温为(20± 0.5) ℃，pH6.7±0.2，溶解氧大于8.0 mg/L。实验期间不更换实验液，连续供氧，不投喂。

1.3 实验方法

采用静水实验方法，先进行预实验，使用较大浓度范围的丁香酚麻醉相同体重的俄罗斯鲟。根据预实验的结果，按等对数间距法[14]确定各实验组浓度，见表1。

表1 实验中丁香酚的质量浓度

Tab.1 Eugenol mass concentration in the experiment

实验药物Experimentaldrug实验组质量浓度/(mg·L-1)Experimentalconcentrations1234567rab丁香酚4050.4063.5080.02100.82127.03160.061.2640160.06

注：r为b/a开n-1次方，其中r为相邻两个剂量比值开n-1次方，b为最高剂量，a为最低剂量，n为剂量组数。

每个处理设置3个平行组和1个对照组。量取相应药物先用少量水均匀混合后静置5 min，倒入相应的玻璃缸中，其中每个玻璃缸中的养殖用水都为0.3 m3，使每个玻璃缸中的丁香酚浓度符合实验需要。向每个不同浓度药液放俄罗斯鲟10尾，逐个浓度开始正式试验，测定平均麻醉所需的时间和平均复苏所需的时间，同时计算复苏率。平均完全麻醉所需时间指每尾鱼被放入麻醉剂溶液开始到鱼体侧翻不动的时间相加起来除以鱼的尾数。将已经完全麻醉了的每尾俄罗斯鲟从含麻醉剂的养殖水体中取出放入到清水中，平均完全复苏时间从这一时间开始计时到俄罗斯鲟能恢复正常游泳所需的时间总和除以鱼的尾数，没有复苏的俄罗斯鲟不计入在内。复苏率为每组复苏的俄罗斯鲟总数除以每组实验用俄罗斯鲟总数。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度的丁香酚对俄罗斯鲟的麻醉效果

不同质量浓度的丁香酚对俄罗斯鲟的麻醉结果见表2。如表2所示，丁香酚的质量浓度从40.00 mg/L上升到160.06 mg/L，完全麻醉所需时间急剧下降，丁香酚的质量浓度与俄罗斯鲟平均完全麻醉所需时间呈负相关，而与平均完全复苏所需时间呈正相关(图 1)。在丁香酚浓度不高于100.82 mg/L时，俄罗斯鲟的复苏率都能保证为100%，但丁香酚的质量浓度升至127.03及160.06 mg/L时，则复苏率下降，引起死亡。

表2 不同质量浓度的丁香酚对俄罗斯鲟平均完全麻醉及复苏时间

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

药物质量浓度/(mg·L-1)Drugmasscon-centration实验鱼尾数/尾Experimentalfishtailnumber平均体重/gAverageweight平均完全麻醉所需时间/minAveragetimeneededforcompleteanesthesia平均完全复苏所需时间/minAveragetimeneededforfullrecovery复苏率/%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 不同麻醉时间对俄罗斯鲟复苏的影响

由表3得出，在俄罗斯鲟已经被完全麻醉后，继续麻醉5或10 min后，发现其平均完全复苏所需时间延长，平均完全复苏所需时间与丁香酚浓度的升高及继续麻醉时间延长呈正相关。丁香酚的质量浓度不高于80.02 mg/L时，继续麻醉10 min内复苏率达100%；质量浓度为100.82 mg/L的实验组，继续麻醉10 min后，出现复苏率下降、死亡的现象；质量浓度为127.03和160.06 mg/L的实验组，则随着继续麻醉时间延长，复苏率急剧下降。

2.3 相同浓度丁香酚对不同体重俄罗斯鲟麻醉效果

由表4可知，相同质量浓度的丁香酚对不同体重的俄罗斯鲟麻醉效果相差不大，其中当丁香酚的质量浓度为80.02与100.82 mg/L时，体重从30到7 680 g之间变化，而俄罗斯鲟平均完全麻醉所需时间变化极差分别为1.45 和1.41 min，平均完全复苏所需时间变化极差分别为0.06和0.16 min。相对体重变化，麻醉及复苏时间几乎可以等同没有发生变化，据此可以认为，丁香酚对俄罗斯鲟的麻醉效果与其浓度有关，而与麻醉对象俄罗斯鲟的体重关系不是很大。

表3 丁香酚不同麻醉时间对俄罗斯鲟复苏的影响

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

丁香酚质量浓度/(mg·L-1)Eugenolmassconcen-tration实验鱼尾数/尾Experimentalfishtailnumber平均体重/gAverageweight完全麻醉后继续麻醉时间/minAfterfullyanesthetizedcontinueanesthesiatime平均完全复苏所需时间/minTheaveragetimerequiredforfullrecovery复苏率/%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 相同质量浓度的丁香酚对不同体重俄罗斯鲟麻醉效果

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

丁香酚质量浓度/(mg·L-1)Eugenolmasscon-centration实验鱼尾数/尾Experimentalfishtailnumber平均体重/gAverageweight平均完全麻醉所需时间/minAveragetimeneededforcompleteanesthesia平均完全复苏所需时间/minAveragetimeneededforfullrecovery复苏率/%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 讨论

合理使用麻醉剂可以使俄罗斯鲟安静，降低在单独治疗疾病时引起的应激反应，避免因挣扎可能造成的擦伤等，使得操作可以顺利进行，另外俄罗斯鲟麻醉也可以应用到人工繁殖及运输中，在俄罗斯鲟运输过程中使其处于麻醉状态能减少鱼体的新陈代谢速度，减少对鱼体的伤害，从而提高运输的成活率[15-16]。

目前经常用于鱼类麻醉的物质主要包括MS-222、二氧化碳、硫酸喹哪啶、丁香酚、2-苯氧乙醇等近30种[17]，但是如MS-222等麻醉剂虽然麻醉效果不错，但在鱼类体内残留时间较长[18]，易引起药物残留等食品安全问题，而且价格昂贵，难以大量使用；而对于二氧化碳等麻醉剂虽然价格相对便宜，但是麻醉效果较差，相对使用量极大，不易控制用量，易产生麻醉过度等危险。丁香酚是一种纯天然植物提取麻醉剂，已经通过了FDA认证可以在药品中添加一定量[17]，食品安全问题发生率相对较小，而且价格低廉，故在运输、采卵及治疗疾病时丁香酚能够同时满足安全、高效和低成本地麻醉俄罗斯鲟的要求。但俄罗斯鲟被麻醉时会出现一些异于平常的行为，包括剧烈游动、呼吸频率很快等，随着麻醉药物、药物浓度及麻醉时间不同，麻醉剂对俄罗斯鲟的麻醉效果不一致，也有可能因麻醉过度引起损失。故探求合适的丁香酚浓度、麻醉时间及相同浓度丁香酚麻醉不同体重俄罗斯鲟效果，有助于丁香酚在俄罗斯鲟疾病防控等方面正确应用，减少麻醉过度事件发生。

本实验表明，随着丁香酚浓度的增加，俄罗斯鲟平均完全麻醉所需时间有所缩短，平均完全复苏所需时间有所延长，各浓度之间变化幅度也逐渐增大。这与赵艳丽等[19]对大黄鱼Pseudosciaenacrocea、匡刚桥等[8]对斑点叉尾鮰幼鱼Ictaluruspunctatus、徐开达等[20]对日本黄姑鱼Nibeajaponica进行麻醉的研究结果相似。而在本研究中，丁香酚的质量浓度不高于100.82 mg/L时，俄罗斯鲟的复苏率都能保证为100%，而丁香酚的质量浓度升至127.03及160.06 mg/L时，则复苏率下降，引起死亡；丁香酚的质量浓度低于80.02 mg/L时，继续麻醉10 min后复苏率达100%，而质量浓度为100.82 mg/L的实验组，继续麻醉10 min，则出现复苏率下降、死亡的现象，而质量浓度为127.03、160.06 mg/L的实验组则随着继续麻醉时间延长，复苏率急剧下降。从本实验结果可知，使用丁香酚麻醉时，麻醉浓度不高于100.82 mg/L时，只要待俄罗斯鲟完全麻醉后继续麻醉时间不超过5 min，则是安全的，不会麻醉过度引起俄罗斯鲟的死亡，而质量浓度为100.82 mg/L时平均完全麻醉俄罗斯鲟只需13.40 min，在给俄罗斯鲟单独注射治疗疾病时具有很强的可行性。由表4可知，丁香酚对俄罗斯鲟的麻醉效果与其本身的浓度存在重大关系，而在高浓度情况下与俄罗斯鲟体重关系不是很大，这与Woody等[21]的实验结果基本一致，可能的原因在于麻醉剂浓度达到甚至超过可能存在的阈值时，麻醉效果与体重的关系不大，但其可能存在的阈值详细理论依据尚待进一步研究。故在实际运输等操作中，使用丁香酚对俄罗斯鲟进行麻醉时，应首先考虑丁香酚浓度是否达到，以便能使丁香酚发挥更好的麻醉效果。

当然，丁香酚要作为一种新的麻醉剂应用到俄罗斯鲟养殖过程中，仅对其麻醉效果及对俄罗斯鲟的急性毒性研究还是不够的，应深入开展丁香酚对俄罗斯鲟可能存在的慢性危害等方面的研究。

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