魚用麻醉劑研究進展與安全性評價

李元 ，黃寶生 ，張長峰 *

1. 國家農產品現代物流工程技術研究中心（濟南 250103）；2. 山東商業職業技術學院（濟南 250103）；3. 山東省農產品貯運保鮮技術重點實驗室（濟南 250103）；4. 武漢理工大學（武漢 430070）

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對水產品的質量和安全要求也越來越高，對于不斷增加的產量，技術問題是個重要的突破點，尤其在運輸中如何提高存活率，保證運輸時間長、運輸成本低等問題比較突出，國內外多以麻醉類藥物作為技術之一。水產品麻醉的方法有很多，主要概述常用麻醉劑的特點、作用機理，以及水產品麻醉技術的發展趨勢及安全性展望。

1 常用麻醉劑

根據水產品的特性，使用麻醉劑可以有效抑制水產品的中樞神經系統，使水產品失去感覺處于麻醉或休眠狀態。麻醉的主要作用就是使水產品保持安靜的狀態，減少應激反應造成的損傷，以提高水產品在運輸過程中的存活率，常用的麻醉劑包括MS-222、丁香酚、苯佐卡因、二氧化碳、乙醚等[1]。

1.1 MS-222

MS-222，化學名稱：間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽（3-Aminobenzoic acid ethyl ester methanesulfonate）。MS-222是目前唯一通過美國食品和藥物管理局（FDA）認可使用的漁用麻醉劑，但是對使用MS-222麻醉劑有嚴格要求，在運輸后需要有21 d的休藥期，等待藥物殘留消除后才可以在市場上銷售[2]。并且只對伊卡銳科（鯰魚）、鮭科（鮭魚、鱒魚、炭魚、白魚和格雷林魚）、狗魚科（梭子魚和梭子魚）和鱸科（鱸魚和鏢鱸）使用（FDA 2006）。對于其他魚類，該藥物應限于孵化場或實驗室應用，在這些地方魚類不會被釋放到野外或食用（FDA 2006）。而在加拿大要求在水溫為10 ℃以上的水中靜置5 d休藥期[3]。在英國被認為MS-222近70 d前用過，魚才適合被人食用[3]。然而，在許多歐洲國家，并沒有注冊的魚類麻醉藥，而且魚類藥物的許可清單也各不相同，MS-222在西班牙、希臘或法國沒有許可證，而在英國、意大利、西班牙和挪威是允許的[4]。盡管據報道它是非誘變的[5]，由于MS-222被認為是致癌物質[6]，如果魚類是供人類食用的，則在食用時應小心謹慎。對于麻醉的效果，MS-222和苯坐卡因兩種麻醉藥在模擬運輸試驗中確實表現出了鎮靜劑的效果[7]，在集中麻醉藥的藥物代謝消除動力學結果表明，MS-222的麻醉比異丁香酚麻醉快得多[8]。管維良等[9]的研究表明，MS-222作為一種溫和的鎮定劑，常用于活魚運輸過程中，運輸結束后，經過15 h的暫養恢復，魚肉中MS-222殘留量降低至2 mg/kg，經過39 h后藥物可完全排出體外，此次研究也為MS-222安全性使用提供了參考。胡發文等[10]試驗得出MS-222均對大瀧六線魚幼魚有良好的麻醉效果，具有入麻時間短、復蘇快的特點。莊平等[11]對中華鱘幼魚進行麻醉試驗，研究表明MS-222質量濃度為16 mg/L時可以使中華鱘幼魚進入麻醉Ⅱ期，滿足活魚運輸的要求，可以推薦為中華鱘幼魚運輸時的麻醉劑量，且運輸時應以低溫為宜。對中華鱘幼魚的試驗表明MS-222不僅可以用于成魚試驗，也同樣可以在幼魚中成功運用。甘靜雯等[12]通過對斑馬魚的麻醉試驗，觀察并測定了斑馬魚（Danio rerio）在不同MS-222濃度處理下的麻醉行為、斑馬魚在高劑量MS-222致死過程中的行為變化、MS-222對斑馬魚攝食條件反射的影響，對MS-222在水產品的應用提供了重要參考。Coyle等[13]研究表明當動物從麻醉中恢復時，應迅速恢復。MS-222低劑量時麻醉應有效，毒性劑量應大大超過有效劑量，以保證安全。李偉業等[14]研究了MS-222麻醉劑對東海帶魚Trichiurus haumela幼魚的麻醉效果，研究表明MS-222進入魚體后主要積聚在脾臟、肝臟中，而肌肉中含量甚微，在清水中極易從魚體內轉移到水中，故當前MS-222被廣泛作為水產品生產及試驗中的麻醉藥物。

1.2 丁香酚

丁香酚，分子式為C10H12O2，是無色或蒼黃色液體，有強烈的丁香香氣，不溶于水。丁香酚是一種常見植物提取類麻醉劑，而且丁香酚及其代謝產物能快速通過組織排泄出來，不會在機體內產生有害物質[15]。Cowing等[16]在挪威海螯蝦上進行麻醉試驗，并將鎮靜深度與行為反應聯系起來，并記錄到達每個鎮靜階段所需的時間，確定了丁香酚是一種有效的麻醉劑。胡發文等[10]在研究中表明丁香油的有效成分為丁香酚，它是一種純天然物質，具有麻醉作用，其高效、安全、價格低廉且不會誘發魚體產生有毒及突變物質，被廣泛應用于活魚運輸、采卵和手術等養殖過程和科學試驗中。Sim?es等[17]評估了丁香油作為麻醉劑在處理和運輸尼羅河羅非魚的效率，試驗表明丁香油中丁香酚的濃度在70%～90%之間，確定了丁香油作為一種麻醉劑，在常規的魚類孵化程序中對尼羅河羅非魚的處理是有效的。Hoseini等[18]研究了丁香酚對虹彩鯊、泛海蝦的麻醉效果，試驗結果表明丁香酚濃度和魚重對誘導和恢復時間影響顯著，首次研究了丁香酚對2～20 g彩虹色鯊魚的麻醉效果。除了麻醉作用，Sutili等[19]通過研究發現丁香酚對銀魚嗜水氣單胞菌的抑制作用及其對血液學和免疫學指標的影響，對鯰魚進行5 d的丁香酚浴（1，5和10 mg），并沒有改變試驗所研究的血液學和免疫學參數，基于這些結果，丁香酚可以用于治療或預防魚類細菌疾病。馬艷玲等[20]對不同濃度的丁香酚進行了金黃色葡萄球菌的抑菌試驗，試驗確定了丁香酚對金黃色葡萄球菌有抑菌作用。在丁香酚使用過程中，控制量非常重要，Sim?es等[17]還測定了使用18 mg丁香油的羅非魚運輸的死亡率，試驗中麻醉組在運輸24 h和運輸96 h顯著高于對照組，最后通過試驗得出結論，丁香油作為一種麻醉劑，在處理尼羅羅非魚的常規孵卵過程中是有效的，但在運輸過程中應避免使用。

1.3 其他麻醉劑

除了常用的MS-222和丁香酚外，還有多種常用漁用麻醉劑，主要用于固定魚類，并在處理、運輸、血樣采集、疫苗接種和手術等各種過程中減輕壓力和疼痛。其中，苯佐卡因的麻醉比異丁香酚麻醉快得多，且對魚的麻醉恢復比異丁香酚快得多[8]。對于很多麻醉劑，如果不經過很長一段時間的停藥期，在北美就不可能合法使用，目前的候選鎮靜劑苯佐卡因符合一系列標準，這些標準證明了其安全性和有效性，以及對魚類、研究人員、環境和人類消費者的風險最小[21]。

二氧化碳的麻醉功效，于1943年被首次提出[22]，可用來作為運輸食用魚的水產麻醉劑。Woody等[23]通過試驗證明用于麻醉魚類的各種CO2衍生物被普遍認為是安全的人類攝入，但被認為只有部分有效。Kugino等[24]用超細（納米級）氣泡作為氧合體，演示了一種在常溫下對活魚進行安全、長時間的二氧化碳麻醉的方法。楊移斌等[25]指出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，易產生麻醉過度等危險。Trushenski等[21]在研究中指出二氧化碳可以作為一種即時釋放的鎮靜劑使用，但其作用緩慢，難以均勻有效地應用。邵強[26]發現二氧化碳在相同流量下，隨時間增加，死亡率增大；相同時間下，隨二氧化碳流量增加，死亡率也增大。

苯佐卡因（Benzocaine）為白色結晶性粉末，該藥物屬于麻醉藥與麻醉輔助用藥。Stehly等[27]研究了溫度對虹鱒浴后藥代動力學的影響，結果表明，根據計算的代謝清除率和測量的血漿濃度，在較高的馴化溫度下，虹鱒對苯并卡因的去除速度相對較快，而在較高的馴化溫度下，從虹鱒中去除苯并卡因的速度甚至更快，但通過測量終末血漿半衰期，其效果并不明顯。Kiessling等[8]通過試驗證明了苯佐卡因對魚的麻醉恢復比異丁香酚快得多，但在挪威，苯佐卡因同樣有21 d的停用時間的規定。國家藥品不良反應監測中心發布了第39期《藥品不良反應信息通報》[28]，表示苯佐卡因可能引起高鐵血紅蛋白血癥的嚴重不良反應。

乙醚麻醉出現較早，隨著科技的發展，人們對麻醉的本質認知也在逐漸加深，張恒等[29]使用乙醚對淡水活魚進行麻醉，試驗表明乙醚麻醉效果明顯，可以顯著提高活魚存活率。

2 麻醉作用機理

魚用麻醉劑是一類能夠不同程度抑制魚腦感覺中樞，使魚失去反射動作的物質，其作用原理為首先抑制腦的皮質（觸覺喪失期），再作用于基底神經節與小腦（興奮期），最后作用于脊髓（麻醉期）[30-31]，對于麻醉效果有多種影響因素。

2.1 水體溫度

對于冷血動物而言，溫度是影響機體生理生化反應變化，乃至其生存狀態的重要因素。Islam等[32]研究表明溫度效應在運輸前對魚的運輸產生極大影響。吳云輝等[33]研究了半滑舌鰨最佳無水?；畹臏囟扔绊?，探索了0，3，6及9 ℃環境溫度下半滑舌鰨的成活率，結果表明3 ℃為半滑舌鰨最佳麻醉休眠的無水保活溫度。Stehly等[27]以虹鱒為研究對象進行試驗，研究表明在較高的馴化溫度下，虹鱒對苯并卡因的去除速度相對較快，而在較高的馴化溫度下，從虹鱒中去除麻醉劑殘留的速度甚至更快。

2.2 藥液濃度

Min等[34]研究了丁香油的麻醉作用，指出較高的麻醉劑量導致較短的誘導時間和較長的恢復時間，較低的溫度導致較長時間的麻醉誘導和較慢的恢復。楊希等[35]通過對秦嶺細鱗鮭的麻醉試驗，表明麻醉劑MS-222的可用質量濃度范圍為0～50 mg/L，隨著MS-222濃度的增加，進入相同麻醉期的時間縮短，完全復蘇的時間延長，成魚的麻醉時間比苗種麻醉所需時間長。楊世平等[36]對墨吉明對蝦進行麻醉試驗，結果表明濃度越高水溫越高，麻醉的時間減少。濃度增加，水溫降低則麻醉復蘇的時間也增加。包杰等[37]研究表明孔雀魚的麻醉時間隨丁香油濃度的升高而縮短，蘇醒時間隨丁香油濃度的升高而延長。Cooke等[38]研究表明接觸低濃度丁香油的魚回到淡水后恢復得很快，但那些接觸高濃度丁香油（通常是4或5級誘導）的魚表現出心血管的長期恢復。

藥液濃度提升會減少麻醉時間，但會增加復蘇時間，所以最佳濃度的選擇十分必要。Husen等[39]也表明通過使用最佳濃度的麻醉劑可以減輕魚類的壓力及其相關危害，提高魚類的產量和利潤。

2.3 其他因素

除了水溫和濃度外，提高丁香酚浸浴時間能大大提高大西洋鮭的復蘇時間[40]。Islam等[32]研究表明魚種在運輸過程中耗氧量的影響因素與氧氣代謝、魚苗重量、裝載密度有關。而在體重方面并未有文獻顯示與麻醉有明顯關系，楊移斌等[25]通過試驗證明不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。羅晶晶等[41]通過試驗證明對羅非魚麻醉和魚體重無相關性，而麻醉時間超過2 h，對羅非魚麻醉的復蘇時間大大影響。影響麻醉劑藥效的因素很多，因此除了選擇正確麻醉劑量和麻醉時間，還涉及其他很多因素：空氣中暴露時間[42]、離水時間[43-44]及個體大小[44]。

因此，在實際操作過程中，要注意控制麻醉后的離水時間，盡量縮短在空氣中的停留時間。準確掌握好麻醉劑的劑量、麻醉時間及離水操作時間，對避免麻醉過度引起水產品死亡，對提高成活率具有重要意義。

3 常用麻醉劑的優缺點

3.1 MS-222

優點：MS-222易溶于水[7]，對處理過的水產動物及人體接觸都無害[45]。Woody等[23]、鄭婷[46]認為MS-222有效誘導時間短、恢復時間快，是用于食用魚類的安全麻醉劑。

缺點：MS-222溶液具有酸性，魚體深麻醉后進行操作時，血漿皮質醇含量還在增加[13]。雖然MS-222是唯一一種經美國食品藥品監督管理局獸醫醫學中心批準用于食用魚的麻醉劑，但是MS-222有21 d的停藥時間[47]。

3.2 丁香酚

優點：Cookea等[38]通過在亞成體大口黑鱸中進行試驗，結果表明與非麻醉對照組相比，暴露于第二階段麻醉的魚恢復得更快。張富林等[48]通過對鯉魚的麻醉試驗，結果表明丁香酚對鯉有較強的麻醉作用，麻醉濃度比最常用的MS-222低。胡發文等[10]表明丁香油由于其高效、安全、價格低廉，且不會誘發魚體產生有毒及突變物質，而被廣泛應用于活魚運輸、采卵和手術等養殖過程和科學試驗中。

缺點：復蘇時間比MS-222時間長[13]，而且通過對鯉魚的麻醉試驗，丁香酚質量濃度超過160 mg/L對鯉進行麻醉是不安全的[48]，具有揮發性，在麻醉過程中藥效會逐漸下降[49]。并且在試驗過程中麻醉劑濃度過低，起不到抗應激作用不利于操作，過高活魚容易休克，復蘇率堪憂[50]。

3.3 CO2

優點：高濃度的二氧化碳可使魚類麻醉，利用這一特點對活魚進行保活運輸，具有提高運輸量、降低運輸成本的作用。CO2對羅非魚有麻醉作用，CO2麻醉可輔助羅非魚無水?；钸\輸[51]。

缺點：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，易產生麻醉過度等危險[25]。而且麻醉水溶液的CO2含量范圍很窄，最終的麻醉劑量很難控制，甚至只對部分魚類有麻醉效果[52]。CO2可以作為一種即時釋放的鎮靜劑使用，但其作用緩慢，難以均勻有效地應用[21]。

3.4 苯佐卡因

優點：苯佐卡因的麻醉比異丁香酚麻醉快得多，且藥物對魚的麻醉恢復比異丁香酚快得多[8]。

缺點：在挪威等國家，苯佐卡因也有21 d的休藥期的規定[8]，并且近期美國食品和藥品管理局（FDA）近期發布信息，警示含苯佐卡因的非處方口服藥品可能導致嚴重且致命的血液系統風險[53]。

4 存在問題和前景展望

對于水產品麻醉的研究，針對影響麻醉的因素，國內外學者多側重于麻醉的效果的研究，對于麻醉劑的安全性研究得很少。目前，市場中麻醉劑品種多，但各有優缺點，有些麻醉劑存在效果不理想的情況，有些對水產品或者人類存在安全性隱患。因此，研究一種安全高效、廉價型的新型麻醉劑十分必要，可以為水產品現代物流技術體系提供強力支撐，解決運輸中成活率低的問題，降低運輸風險與成本，保障消費者安全食用水產品。