常用魚類麻醉劑及其作用機理研究進展

李博巖 陸 曼 焦亞琴 劉金平 楊 可

(貴州大學動物科學學院 貴陽 550025)

魚類麻醉是指用外用麻醉劑或其他方法有效抑制魚類的神經系統，使魚類失去感覺而處于麻痹狀態。在魚類養殖中，麻醉的目的主要是保持魚體的安靜，減輕魚的應激損傷，為魚類的運輸、采樣和手術處理等提供方便，并提高魚類在經受各種操作后的存活率。魚類麻醉的方法很多，包括麻醉劑麻醉、電麻醉和低溫麻醉等。本文概述魚類麻醉劑麻醉法中常用麻醉劑的種類及其特點、使用方法、作用原理，以及魚類麻醉技術的發展趨勢。

1 常用的魚類麻醉劑

魚類麻醉劑的種類很多，有的用于魚類的局部麻醉，如鹽酸普魯卡因、利多卡因和丁卡因等；有的則主要用于魚類的全身麻醉，如丁香酚、魚安定(MS-222)、二氧化碳、氯胺酮、乙醚、咪酯類和巴比妥類等。這些麻醉劑可在魚類運輸、人工繁殖、手術和稱重等操作之前對魚類實施麻醉。為減少在麻醉過程中對魚體的傷害，除了必須嚴格遵守魚類麻醉的技術規范外，還應當仔細考慮影響魚類麻醉效果的各種因素，例如魚類養儲的水溫以及魚的種類、規格和密度等。所以，一般在正式開始麻醉前要做預實驗，并觀察和記錄魚體麻醉后的反應特征，只有在確保所采用的麻醉方法安全、有效、可用的情況下，才能實施對魚類的麻醉。

1.1 丁香酚 丁香酚由丁香花蕾熏蒸提煉而得，具有丁香花香的氣味。1972年，在日本遠藤地區發現丁香酚，并證明其對魚類具有麻醉作用，此后便逐漸應用于魚類麻醉。丁香酚幾乎不溶于水，使用之前需與乙醇、乙醚等混合，對其助溶。與其他麻醉劑相比，丁香酚麻醉劑價格低廉、安全性高，麻醉效果也較好。但是，其缺點是麻醉后魚類的恢復時間較長。丁香酚在魚體內的代謝速度比較快，藥物在魚體內殘留較少，可減少長途運輸中魚的死亡。

孟慶磊等對澳洲長鰭鰻魚(Anguillareinhardtii)的麻醉研究表明，丁香酚的最適麻醉濃度是20～30 mg/L。陳德芳[1]等發現，在水溫28℃下，丁香酚麻醉鯽魚(Carassiusauratus)的最適濃度是37～80 mg/L。張福林等報道，丁香酚濃度為20 mg/L時，對鯉魚(Cyprinuscarpio)的麻醉效果最佳，比魚安定(MS-222)達到同樣麻醉效果的劑量要低。李靖等[2]發現，丁香酚麻醉濃度為50 mg/L、浸潤12 min、復蘇時間延長14～19 min，對大西洋鮭(Salmosalar)的麻醉效果最佳。陳德芳等認為，丁香酚麻醉斑馬魚(Barchydaniorerio)的最理想濃度為20 mg/L。張志明等[3]的研究表明，丁香酚對運輸過程中的鯉魚的最適麻醉濃度為15～20 mg/L。徐開達等[4]發現，丁香酚對日本黃姑魚(Nibeajaponica)的最適合麻醉濃度為20～40 mg/L。世界衛生組織(WHO)和聯合國糧農組織(FAO)允許丁香酚用于食品添加劑中，允許個體每日攝入量為2.5 mg/kg。Velisek等檢測了丁香酚麻醉的虹鱒(Oncorhynchusmykiss)的血液生化指標，觀察了該魚的毒理學和病魚組織切片，發現丁香酚沒有使虹鱒的肝臟、腎臟和腦神經組織麻醉而發生病理變化。

1.2 魚安定 MS-222的化學名為間氨基苯甲酸乙酯甲烷磺酸鹽，呈白色粉末狀，易溶于水，毒性低、麻醉速度快、易操作、麻醉效果好，對魚肉的保鮮時間長，已用于很多魚類的麻醉[5]。但MS-222的麻醉效果隨溫度和魚種類不同而有較大的變化，即不同溫度下或不同魚類的有效麻醉程度不一樣。用MS-222麻醉許氏平鲉(Sebastodsschlegelii)和黑鯛(Sparusmacrocephalus)的有效濃度為30 g/m3和20 g/m3。在水溫26±0.5℃下，長途運輸長薄鰍(Leptobotiaelongata)時，MS-222的麻醉濃度為20 mg/L；而手術操作、標記時為40～80 mg/L[6]。陳細華等觀察到，在水溫15℃～25℃時，濃度為20～100 mg/L的MS-222可使中華鱘(Acipensersinensis)和施氏鱘(Acipenserschrencki)致死，正常麻醉濃度為30～40 mg/L，適用于魚的長途運輸。可見，MS-222對這兩種魚有較強的麻醉作用。水溫26℃時，體重為50 g的吉富羅非魚幼魚的理想麻醉濃度為30 mg/L[7]。MS-222對美洲鰣幼魚的麻醉程度隨水溫的升高而增強，MS-222、丁香油、苯唑卡因的最適麻醉濃度分別為20～30 mg/L、8～10 mg/L和20～30 mg/L。莊平等比較了MS-222和丁香酚兩種麻醉劑對中華鱘幼魚的排氮量和耗氧量的影響，發現MS-222、丁香酚的濃度分別為16 mg/L和12 mg/L時，中華鱘幼魚運輸過程中的麻醉效果最好。王利娟等[8]報道，在水溫20℃～24℃下，濃度為20 mg/L的MS-222為加州鱸魚(Micropterussalmonides)的理想麻醉運輸濃度，在17 h的運輸期間存活率為100%。郭豐紅等揭示，不同濃度的MS-222對鱖魚成魚麻醉效果不同。MS-222安全性高，受麻醉魚體復蘇時間短，美國國家食品及藥物管理局(FDA)已經批準MS-222為魚類常用麻醉劑。

1.3 苯唑卡因 苯唑卡因亦稱對氨基苯甲酸乙酯，在溶劑中溶解時存在晶體型和游離型兩種形態, 麻醉魚體所需的麻醉時間較長，但恢復時間較短，不過麻醉結果隨魚的種類、規格和水溫會發生變動。急性毒性實驗發現，在同等劑量下，苯唑卡因對羅非魚(Oreochromismossambicus)的麻醉毒性比MS-222強，但對人幾乎沒有毒性，雖然其粉末狀藥劑具有強烈的刺激性氣味。Kiessling等研究了苯唑卡因在大西洋鮭的藥代動力學，認為苯唑卡因作為魚類麻醉劑，可以使大西洋鮭血漿皮質醇濃度增加，在一級消除動力模型中消除最快。目前有關苯唑卡因麻醉魚的相關報道較少，僅杜浩等報道苯唑卡因能緩解美洲鰣的運輸應激，可安全運輸長達2 h以上。

1.4 二氧化碳 二氧化碳對魚沒有毒性，無藥性消退期，經過麻醉的魚可直接進入市場。Obery等[9]研究了二氧化碳對多種海水魚類的麻醉作用，認為二氧化碳是一類高效麻醉劑，不同魚類對二氧化碳的適應力不同，可以使魚類迅速進入第四期麻醉階段，能給外科手術提供許多方便。周翠平等[10]研究了二氧化碳麻醉羅非魚無水運輸的效果，認為二氧化碳有助于羅非魚的無水保活運輸。王聰等[11]研究了昆明裂腹魚幼魚對二氧化碳的耐受性，發現二氧化碳濃度在127.15±2.52 mg/L～175.14±33.11mg/L時為最適麻醉濃度。陳名帥等[12]發現，宰前用二氧化碳麻醉要比用木錘敲擊死亡的羅非魚肉質好。

1.5 2-苯氧基乙醇 2-苯氧基乙醇微溶于水，需要與醇和醚混合使用。關鍵等[13]研究了2-苯氧基乙醇和丁香酚對許氏平鲉(Sebastods schlegelii)幼魚的麻醉效果，認為2-苯氧基乙醇麻醉的理想濃度為300 μL/L。Weber等比較了2-苯氧基乙醇、美托咪酯、丁香油和MS-222四種麻醉劑對塞內加爾鰨的麻醉效果，發現2-苯氧基乙醇的濃度為600 mg/L時，該魚的感應時間在1.50±0.37 min，恢復時間為1.94±0.56 min，綜合麻醉效果最好。Velisek等研究表明，2-苯氧基乙醇濃度為0.30ml/L時，麻醉鯉魚較為理想，而麻醉虹鱒魚則不理想。

2 魚類麻醉劑的作用機理

研究表明，魚類麻醉劑主要是通過影響中樞神經通路而對魚體產生麻醉作用的。

2.1 對甘氨酸的影響 γ-氨基丁酸A型(GABAA)受體是γ-氨基丁酸(GABA)受體的一個亞型，也是與麻醉最相關的一個受體亞型。研究表明，GABAA 受體與Cl-通道有著密切關系。甘氨酸(Gly)的合成場所是線粒體，可通過刺激Cl-通道，使突觸后膜神經元釋放出抑制性遞質，表現出與GABAA相似的傳導性。利用肌肉和靜脈注射麻醉劑研究Gly和GABAA的含量與麻醉劑劑量之間的關系，發現Gly必需通過與N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體結合才能使后者興奮。Gly和GABAA一起參與鎮靜、鎮痛等信息通路的傳導。Zhang等提出，異氟醚的抵御傷害作用不是完全通過大鼠髓鞘內的Gly和GABAA受體來介導的，推測脊髓內的抑制性遞質在麻醉劑的抗傷害作用中可能不起主導作用。Quinlan等證明，Gly參與了多種吸入麻醉藥的作用。Komatsu 等進行了小鼠腹腔注射安氟醚的實驗，發現安氟醚引發的驚厥與Gly受體有關。越來越多的研究表明，Gly與麻醉的關系可能非常密切，需要更多深入的研究。

2.2 對谷氨酸的影響 谷氨酸(Glu)是神經系統中重要的興奮性遞質之一。有關Glu在麻醉過程中的變化研究比較多，如麻醉劑咪達唑侖、丙泊酚、異丙酚、噻拉嗪等對不同動物體內Glu的含量的影響等。NMDA受體與Glu受體緊密相連。麻醉劑抑制Glu從突觸前膜的釋放，間接抑制Glu與NMDA受體結合，從而起到調節神經元興奮的目的。孫緒德等根據安氟醚對犬的麻醉實驗，得出安氟醚可以減少犬腦區Glu的釋放，抑制其與Glu受體結合而產生麻醉效果。李曉蕾等[14]研究了噻拉嗪對山羊中Glu含量的影響，發現噻拉嗪的麻醉效果與海馬、腦干和丘腦等部位Glu含量有關。楊靜等發現，異丙酚可以抑制Glu引起的海馬神經元損傷。郭高峰[15]等給犬的動、靜脈注射丙泊酚進行麻醉實驗，發現麻醉深淺與Glu含量變化有關，Glu的抑制在丙泊酚麻醉過程中發揮重要作用。

2.3 對一氧化氮和一氧化氮合酶的影響 一氧化氮(NO)通過與一氧化氮合酶(NOS)的合作，在麻醉過程中起重要的細胞信使作用。一氧化氮-環-磷酸鳥苷(NO-cGMP)傳導信號通路是與麻醉有關的神經通路，NO被麻醉劑所阻斷，興奮傳導降低，出現麻醉現象。Vullemoz等往大鼠體內注入α2-腎上腺素受體激動劑后，腦部的環-磷酸鳥苷(cGMP)減少，繼發NO抑制，從而起到麻醉作用。Yanmamoto等將NOS抑制劑N-硝基-L-精氨酸(L-NNA)注射到兔子的脊髓內，抑制了注射福爾馬林引起的焦躁，說明NO可能與脊髓的感覺傳遞有關。另有研究證明，NOS抑制劑可以增強麻醉效果。John等把N-硝基-L-精氨酸注射到兔子的脊髓內，兔子的氟烷最低肺泡有效濃度(MAC)下降，證明NOS抑制劑抑制了NO-cGMP系統，起到了麻醉作用。張福林等研究了丁香酚對鯉魚的麻醉，測得NOS酶的活性與沒有被麻醉魚存在顯著差異。王自超等發現，NO可以改善羅非魚的肉質，是較理想的麻醉劑。

2.4 對環-磷酸腺苷酶和環-磷酸鳥苷酶的影響 環-磷酸腺苷(cAMP)是中樞神經系統中信號傳導的一部分。早在70年代，就發現cAMP可以產生類似麻醉的現象。當時科研人員發現，一些麻醉劑可以使腦中的cAMP含量增加，但各個腦區的增減程度不同，認為cAMP可能在麻醉過程中發揮一定作用。但是，當時有關cAMP與GABAA受體相互影響的報道并不一致。例如，Toms等證明cAMP通過NMDA受體與NO聯系。馮昌棟等研究了異氟醚對大鼠的麻醉作用，認為cAMP在麻醉過程中起關鍵作用。另外，研究顯示cGMP在麻醉過程中的作用與cAMP類似，即在麻醉過程中麻醉劑也會影響各腦區內cGMP的含量。馬曉旭等通過氯胺酮麻醉實驗發現，其作用機制與NO-cGMP系統關系密切。不同受體之間、不同的傳導信號與受體之間相互結合起來，可以準確解釋麻醉作用的機制。

3 展望

目前，已經將魚類麻醉劑運用到魚類運輸中，技術已經非常成熟。而對其相關技術研究則比較落后，缺少魚類麻醉劑的使用標準，使用也不盡合理[16]。今后，有關部門需進一步加強引導和監督麻醉劑安全性的管理，并同時減少對麻醉劑使用的擔憂，使漁業健康發展。

研究出價格低廉、麻醉效果好、安全性范圍大、藥物殘留少、對人和魚類危害性小的麻醉劑依然是今后研究的主要目標。