漁用麻醉劑研究進展與安全性評價

潘洪民，蔣樂霞，張長峰，黃寶生,*

（1.山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 濟南 250103；2.國家農(nóng)產(chǎn)品現(xiàn)代物流工程技術(shù)研究中心，山東 濟南 250103；3.山東省農(nóng)產(chǎn)品貯運保鮮技術(shù)重點實驗室，山東 濟南 250103；4.廣東海洋大學(xué)，廣東 湛江 524088）

隨著人民生活水平的不斷提高，消費者對水產(chǎn)品的需求不再局限于充饑，而更多的是重視營養(yǎng)價值，鮮活水產(chǎn)品是蛋白質(zhì)、無機鹽和維生素的良好來源[1]，為了滿足不同地域的消費需求，需對水產(chǎn)品進行長途運輸。使用麻醉劑可有效減少在運輸過程中水產(chǎn)品因應(yīng)激反應(yīng)而導(dǎo)致的受傷或死亡現(xiàn)象[2]，因此，在運輸過程中對水產(chǎn)品進行合理、有效的麻醉成為水產(chǎn)品保活的重要環(huán)節(jié)。但漁業(yè)市場中使用漁用麻醉劑，雖然提高了運輸成活率，但也帶來了藥物殘留等諸多安全隱患。加之我國又處于漁用麻醉劑使用和監(jiān)管等方面的匱乏現(xiàn)狀，漁用麻醉劑的安全性研究也就成為各領(lǐng)域的關(guān)注點。目前，漁用麻醉方法分為物理方法（電擊和低溫等）和化學(xué)方法[3-4]，其中最常見、方便且有效的化學(xué)方法是在水體中加入漁用麻醉劑對水產(chǎn)品進行麻醉，常用的漁用麻醉劑有丁香酚、間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽（MS-222）、二氧化碳等。因此，通過研究不同麻醉劑的使用方法、范疇及代謝殘留情況，可以有效減少損失或降低使用風(fēng)險。本文對漁用麻醉劑作用機理、影響麻醉的因素、殘留檢測方法和代謝規(guī)律的研究進展進行了綜述，以期為我國漁用麻醉劑的使用和監(jiān)管提供參考借鑒。

1 常用漁用麻醉劑

1.1 丁香酚類

丁香酚類化合物主要包括丁香酚、異丁香酚、甲基丁香酚等，其中，使用最廣泛的漁用麻醉劑是丁香酚。丁香酚是一種天然香料，價廉易得，其代謝物能夠快速地從血液和組織中排出，對人體健康無影響，不會致突變等[5]，但其安全性并未普遍接受，在水產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用仍受到一定限制。

楊世平等[6]在丁香酚對墨吉明對蝦（Fenneropenaeusmerguiensis）的麻醉試驗中發(fā)現(xiàn)：在50～180 mg/L的麻醉濃度內(nèi)，墨吉明對蝦可全部復(fù)蘇。王彩霞等[7]研究丁香酚麻醉輔助加州鱸無水保運技術(shù)，探究保活過程中較佳的丁香酚質(zhì)量濃度、麻醉及保活溫度，并分析在較佳保活條件下保活不同時間后加州鱸血液生化指標和肌肉品質(zhì)的變化。結(jié)果表明，丁香酚麻醉無水保活有助于加州鱸的短途運輸，無水運輸后魚的肌肉品質(zhì)有所降低，但經(jīng)過2 d暫養(yǎng)即可恢復(fù)正常。Soto等[8]使用丁香酚麻醉一批黃斑藍子魚（Siganusoramin）時，未出現(xiàn)死亡。Velisek等[9]采用丁香酚麻醉虹鱒（Oncorhynchusmykiss）的試驗表明：虹鱒經(jīng)濃度為30 mg·L-1的丁香酚麻醉24 h后，對虹鱒魚的內(nèi)臟器官和組織產(chǎn)生一定的影響。Becker等[10]在銀鰱（Hypophthalmichehysmolitrix）和克林雷氏鯰（Rhamdiaquelen）的運輸過程中使用丁香酚，能有效地減少緊張素，從而降低氧氣的消耗和二氧化碳與總胺的積累程度，且經(jīng)過長時間運輸后也能保障銀鰱不會因總胺含量的急速上升而死亡。徐德峰等[11]研究丁香酚和MS-222對凡納濱對蝦的麻醉效果，篩選對蝦保活過程麻醉劑的最佳濃度和時間，結(jié)果表明，丁香酚較MS-222在不同試驗濃度和溫度條件下均能快速降低凡納濱對蝦呼吸頻率和行為應(yīng)激反應(yīng)，且復(fù)蘇快、存活率高，是凡納濱對蝦麻醉的首選麻醉劑。

由于各國對丁香酚有不同的管理，加拿大動物福利局批準丁香油作為漁用麻醉劑，但僅限于活魚安樂死，不可作食用魚類的麻醉劑[12]。美國未批準丁香酚可作為漁用麻醉劑使用，但允許作為食品添加劑、牙科手術(shù)中的臨時鎮(zhèn)痛劑，且不劃入GRAS（一般地被認為是安全的）類[13]，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）規(guī)定在食品中丁香酚能夠添加的最高安全限量值為1.5 g/kg[14]。日本限制丁香酚藥浴劑量在50～200μg/mL，殘留量限制為0.05μg/kg，魚類、甲殼類的休藥期分別限制7 d和10 d。捷克允許丁香油在魚類人工產(chǎn)卵前的暫時固定階段或者魚體離水后處理階段使用，推薦丁香油的麻醉濃度為30 mg/L[15-16]。我國允許將丁香油作為口腔填充黏合劑，但是否可作為漁用麻醉劑尚無明確的規(guī)定[17]。歐洲食品安全局（EFSA）委員會將丁香酚的人體日攝入量（ADI）值定為1.0 mg/kg[18]，聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織下的食品添加劑聯(lián)合專家委員會（JECFA）規(guī)定丁香酚的人體ADI值為2.5 mg/kg，并且得出最大無作用劑量（NOEL）值為300 mg/kg[19]。

1.2 MS-222

MS-222因具有對水產(chǎn)品麻醉作用見效快，麻醉時間短，麻醉持續(xù)長，復(fù)蘇時間短，安全性高，對水產(chǎn)品和人體無毒副作用等特點[20]，可作為漁用麻醉劑在運輸水產(chǎn)品活體運輸中使用，同時廣泛用于實驗室研究，是一種高效的漁用麻醉劑[21-23]。但因其價格昂貴，在水產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用方面受到了一定限制。

劉陽等[24]以黃顙魚（Pelteobagrusfulvidraco）為對象，研究麻醉劑MS-222對運輸應(yīng)激下黃顙魚肝組織抗氧化系統(tǒng)的影響，結(jié)果表明：MS-222會使運輸后魚體的抗氧化酶活性降低，有效降低應(yīng)激反應(yīng)。曹杰等[25]研究發(fā)現(xiàn)：水溫為8℃，MS-222質(zhì)量濃度為40 mg/L，魚水比為1∶3時，大菱鲆保活運輸時間最長，適合大菱鲆長距離（24 h）運輸。高仁法等[26]研究MS-222在不同濃度下對鸚鵡魚的麻醉效果，結(jié)果表明：MS-222的理想麻醉濃度為135 mg/L，在長途運輸中MS-222的適宜濃度為40 mg/L。楊博學(xué)等[27]和Lepic等[28]在MS-222對紅鰭東方鲀（Tetraodontidae）幼魚的麻醉試驗中發(fā)現(xiàn)，紅鰭東方鲀的血液生化指標顯著升高。王利娟等[29]和Pirhonen等[30]采用MS-222對加州鱸（Micropterussalmonides）、鋼頭鱒（Oncorhynchusmykiss）的麻醉試驗中發(fā)現(xiàn)，其血漿皮質(zhì)醇含量在運輸過程中持續(xù)增加。孫雪娜等[31]發(fā)現(xiàn)采用80～120 mg/L的MS-222麻醉濃度對西伯利亞鱘幼魚血液生化的影響相對較小。由于管理的差異，F(xiàn)DA[32]、加拿大[33]要求經(jīng)MS-222麻醉的食用水產(chǎn)品，需分別在凈水中飼養(yǎng)21 d、7 d后才可在市場上銷售。MS-222是FDA唯一被批準的食用魚類麻醉劑，但僅用于麻醉鯰科、鮭科、狗魚科[34]。加拿大動物福利局批準MS-222作為漁用麻醉劑，規(guī)定水溫在10℃以上時，休藥期為5 d。目前美國規(guī)定其最高殘留限量（MRL）不超過1μg/kg，美國和挪威規(guī)定MS-222的休藥期為21 d[35]。

1.3 二氧化碳

1943年，二氧化碳被首次提出作為漁用麻醉劑[36]，二氧化碳麻醉技術(shù)是一項使活魚長時間處于睡眠狀態(tài)以減少運輸費用的活魚運輸新技術(shù)[37]。二氧化碳作為活魚運輸?shù)逆?zhèn)靜劑，安全可靠，價格低廉，無藥物殘留，且能保證魚肉品質(zhì)，具有廣泛的應(yīng)用前途[38]。

管維良等[39]使用二氧化碳水溶液對羅非魚的麻醉試驗中發(fā)現(xiàn)，適宜濃度的二氧化碳水溶液能有效抑制魚類的氨氮排放量和水中的亞硝酸鹽濃度，延長保活時間，且在魚體內(nèi)不會造成有害雜質(zhì)的殘留。邵強[40]使用二氧化碳對鯽魚的麻醉試驗中發(fā)現(xiàn)，在相同二氧化碳流量下，隨時間延長，鯽魚的死亡率逐漸增大。周翠平等[41]采用二氧化碳麻醉羅非魚時，發(fā)現(xiàn)其肝細胞、心肌、腎臟均有傷害，但麻醉復(fù)蘇后又可得到恢復(fù)，并且在高濃度二氧化碳麻醉下，魚類會產(chǎn)生乳酸而引起血漿的pH值下降。Tang等[42]采用二氧化碳對大西洋鮭魚麻醉的試驗表明，水中二氧化碳濃度波動小，使用二氧化碳后大西洋鮭魚進入麻醉的時間和復(fù)蘇的時間均比使用其他麻醉劑時間長。

1.4 其他漁用麻醉劑

除以上幾種常用的漁用麻醉劑外，還有一些麻醉劑也用于魚類麻醉，例如：乙醚[43-44]、一氧化氮[45-46]和苯佐卡因[47-50]等。在漁用麻醉劑的選擇方面，除了單一麻醉方式以外，麻醉劑與其他物質(zhì)或其他方式的組合研究也值得深入探索。

Kaiser等[51]在鮮活維多利亞麗池魚（CichlidHaplochromisobliquidens）的運輸過程中使用丁香油，能有效減輕魚類的壓力反應(yīng)作用，該研究還發(fā)現(xiàn)丁香油搭配選擇性銨離子交換沸石可控制總氨水平降幅達82%。Zhao等[52]在大口烏賊的長時間運輸過程中使用降溫、MS-222及復(fù)合麻醉，發(fā)現(xiàn)降溫可改善水質(zhì)，MS-222抑制血漿乳酸和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的升高，麻醉與降溫之間存在一定的交互作用，對改善水質(zhì)、減輕大口烏賊的生理應(yīng)激有一定的作用。

2 漁用麻醉劑的作用機理及影響麻醉的因素

2.1 作用機理

漁用麻醉劑能暫時并可逆地抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，一旦藥物在體內(nèi)被拮抗、代謝便能使水產(chǎn)品復(fù)蘇。麻醉可降低水產(chǎn)品在運輸過程中的應(yīng)激反應(yīng)，且控制魚的各種生理功能，但其使用量需要加以控制，麻醉程度過小，魚類運輸效果不佳，而麻醉程度過大會抑制魚的呼吸，甚至造成死亡[53]。因此，需要綜合考慮不同的水產(chǎn)品種類及運輸時間，控制合理的麻醉劑量。

水產(chǎn)品的麻醉方式分為物理麻醉和化學(xué)麻醉。物理麻醉的作用機理為：使用低溫和電擊等方法，致使活魚暫時性的昏迷；化學(xué)麻醉的作用機理為：丁香酚等麻醉藥物經(jīng)鰓絲或體表攝入，抑制腦皮質(zhì)，再作用于基底神經(jīng)節(jié)與小腦，最后作用于脊髓，使其被麻醉[54]。

2.2 影響因素

黃顙魚（Pelteobagrusfulvidraco）在20 mg/L升至60 mg/L濃度的丁香酚麻醉試驗中，麻醉時間從（12.2±0.5）min降至（1.8±0.2）min，復(fù)蘇時間從（3.5±0.2）min增至（11.5±0.8）min，呼吸頻率呈下降趨勢；溫度為15℃和30℃時，麻醉時間分別為（4.19±0.38）min和（2.46±0.21）min[55]。鯔（Mugilcephalus）在濃度20～50 mg/L的丁香酚麻醉試驗中，平均麻醉時間由14.5 min降至0.6 min，平均復(fù)蘇時間由1 min增至14 min[56]。陳徳芳等[57]在用鯽魚（Carassiusauratus）開展28℃水溫和40 mg/L濃度丁香酚的麻醉試驗中發(fā)現(xiàn)，麻醉結(jié)束后的鯽魚在空氣中暴露15 min后在水中的復(fù)蘇時間為1 min，而在空氣中暴露30 min后再放入水中出現(xiàn)死亡。在丁香酚濃度由12.00 mg/L升至60.75 mg/L的過程中，斑點叉尾鮰（Ietaluruspunetaus）的麻醉時間從（119.34±1.83）min降至（4.01±0.28）min，復(fù)蘇時間從（1.52±0.01）min增至（8.15±0.04）min[58]。而以MS-222為麻醉劑時，在50～200 mg/L的濃度變化中，牙鲆（Paralichthysolivaceus）麻醉時間由3.8 min降至0.8 min，復(fù)蘇時間由1.6 min增至1.8 min[59]。由此得出，麻醉時間和復(fù)蘇時間受麻醉劑濃度的影響，隨著麻醉濃度增加，麻醉時間縮短，而復(fù)蘇時間延長。

進一步通過分析不同水產(chǎn)品的規(guī)格、雌雄及環(huán)境溫度對麻醉效果的差異影響發(fā)現(xiàn)，麻醉濃度升高，呼吸頻率下降，但麻醉濃度存在一個界限，超過一定濃度后容易導(dǎo)致死亡。使用丁香酚為麻醉劑，半滑舌鰨（CynoglossussemilaevisGunther）成魚在40～60 mg/L時，保活時間大于20 min；當丁香酚濃度≥80 mg/L時，最長麻醉保活時間小于8 min[60]。羅非魚（Tilapia）在最適藥浴濃度條件下，麻醉效果與魚的規(guī)格無相關(guān)性[61]。日本囊對蝦（Marsupenaeusjaponicus）在丁香酚濃度低于200 mg/L時，成蝦的復(fù)蘇率為100%；濃度為400～500 mg/L時，麻醉1 440 min后，復(fù)蘇率下降，且出現(xiàn)死亡[62]。黃臘鯵（Trachinotusblochii）在0.1 mL/L和0.05 mL/L的丁香酚水溶液中，其耗氧率分別為0.33 mg/（g·h）和0.42 mg/（g·h）[63]，表明加入丁香酚對魚類的耗氧量產(chǎn)生了影響。在0.1 mL/L的丁香酚麻醉試驗中，溫度由21℃升至28℃，中羅非魚（Oreochromisspp）麻醉時間由（226.8±19.1）s降至（152.8±1.2）s，復(fù)蘇時間由（437.6±27.5）s降至(319.6±9.3）s；小羅非魚麻醉時間由（192.2±14.4）s降至（43.3±5.1）s，復(fù)蘇時間由（434.4±21.8）s降至（358.4±9.7）s[64]。在20 mg/L的MS-222麻醉劑下，小規(guī)格美洲鰣（Alosasapidissima）較大規(guī)格魚更容易進入麻醉狀態(tài)，而在10 mg/L丁香油和20 mg/L苯唑卡因麻醉劑下，小規(guī)格魚卻難進入麻醉狀態(tài)[65]。在80 mg/L丁香酚水溶液中，短須裂腹魚（Schizothoraxwangchiachii）雌雄的平均麻醉時間分別為181.3、157 s，平均復(fù)蘇時間分別為135.5、101.3 s[66]。把二氧化碳（氣體分壓為0.1 MPa）和氧氣1∶1混合氣以恒定氣體流速加入水中，溫度從8℃升至13℃，白斑狗魚（Esoxlucius）的麻醉時間由17 min 21 s降至14 min 15 s，復(fù)蘇時間由8 min 29 s降至3 min 14 s[67]。由此得出，麻醉效果在不同的環(huán)境溫度、魚類品種、規(guī)格及雌雄對比中有差異。

漁用麻醉劑的麻醉效果，受到麻醉劑種類、濃度、環(huán)境溫度、魚類品種、規(guī)格及雌雄等不同因素的影響，在實際的使用過程中要根據(jù)實際的水產(chǎn)品種類規(guī)格、環(huán)境溫度等因素篩選合適的麻醉劑及使用濃度。

3 漁用麻醉劑的殘留檢測方法

目前，麻醉劑被廣泛應(yīng)用在水產(chǎn)領(lǐng)域，諸多劣質(zhì)麻醉劑也混入了水產(chǎn)市場，致使原產(chǎn)地的水產(chǎn)品在運輸中體內(nèi)存在有害殘留物[68]。因此，水產(chǎn)品麻醉殘留檢測環(huán)節(jié)受到了關(guān)注，其中，漁用麻醉劑常見的檢測方法有氣相色譜法和液相色譜法。氣相色譜法主要包含氣相色譜法（GC）、氣相色譜-質(zhì)譜法（GCMS）、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（GC-MS/MS）等；液相色譜法主要包含液相色譜法（HPLC）、液相色譜-質(zhì)譜法（HPLC-MS/MS）、超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（HPLC-MS/MS）。丁香酚和MS-222在水產(chǎn)品內(nèi)的檢測方法及其殘留值詳見表1和表2。三重四級桿串聯(lián)技術(shù)具有度的靈敏度、抗基質(zhì)干擾性、準確性、穩(wěn)定性、快速性，但所使用的設(shè)備相對昂貴，難以在較大范圍內(nèi)推廣使用，而與之比較能廣泛應(yīng)用的檢測方法是GC-MS，其操作簡單，提取效率高，所得數(shù)值較為精確，但其不適用于檢測基質(zhì)復(fù)雜的水產(chǎn)品，因易造成雜質(zhì)干擾，從而影響靈敏度[69]。

表1 丁香酚在水產(chǎn)品內(nèi)的檢測方法及其殘留值Table 1 Detection method and residue value of eugenol in aquatic products

表2 MS-222在水產(chǎn)品內(nèi)的檢測方法及其殘留值Table 2 Detection method and residual value of MS-222 in aquatic products

4 漁用麻醉劑殘留代謝規(guī)律及安全性研究

目前，麻醉劑已經(jīng)廣泛用在鮮活水產(chǎn)品運輸中。關(guān)于麻醉劑使用后在水產(chǎn)品體內(nèi)的殘留代謝情況也是行業(yè)關(guān)注的熱點之一。

使用75 mg/L丁香酚麻醉虹鱒（Oncorhynchus mykiss）15 min后，在血液中丁香酚殘留≤10μg/mL，50 h后約為0.1μg/mL，其藥物消除半衰期為12.14 h[81]。使用丁香酚麻醉虹鱒，用14C標記在虹鱒肉中10 mg/L丁香酚的含量，0 h時為98.6%，4 h后降至85.7%[82]。半滑舌鰨（Cynoglossussemilaevis）用MS-222麻醉36 h后，放入實驗室循環(huán)海水中飼養(yǎng)16 d后，其肌肉、肝臟中的MS-222基本消除完全[83]。

孫宇航等[84]研究丁香酚在羅非魚體內(nèi)的代謝動力學(xué)特征，結(jié)果表明，經(jīng)30 mg/L丁香酚藥浴后，羅非魚血漿、肝和肌肉中的藥時數(shù)據(jù)均符合非房室模型。Li等[85]將鯉魚置于濃度為10 mg/L的丁香酚溶液中，在25℃下浸養(yǎng)2 h，隨后轉(zhuǎn)入清水中做消解試驗，在不同時間取魚肉組織進行測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)48 h時丁香酚的殘留量為55.52μg/kg，此濃度符合新西蘭規(guī)定的最大殘留限量標準。陳永平等[86]將健康草魚、花鱸、鯽魚在50 mg/L的MS-222藥液中浸泡，結(jié)果表明，在水溫（22+2）℃下，草魚、花鱸、鯽魚組織中的MS-222殘留消除至檢出限以下需30 d以上，因此建議在（22+2）℃時，MS-222在上述魚體內(nèi)的休藥期為30 d以上。Meinertz等[87]在18℃下，將虹鱒魚放在10 mg/L丁香酚環(huán)上14C標記的溶液中藥浴60 min，分別在不同時間段取樣測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個時間段魚肉組織中14C有90%來源于丁香酚，即丁香酚在魚體內(nèi)代謝消解過程中少產(chǎn)出其他代謝產(chǎn)物，大多數(shù)以丁香酚的形式排出體外。

隨著漁業(yè)的發(fā)展，漁用麻醉劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用成為一種必然的趨勢。有一些產(chǎn)品不僅有良好的麻醉效果，而且經(jīng)濟廉價，已經(jīng)在國際上普遍用來進行大規(guī)模的活魚運輸。隨著漁用麻醉劑使用過程中檢測方法的迭代，可以更加精準地研究隨著時間延長，麻醉劑在水產(chǎn)品體內(nèi)的代謝消除情況。根據(jù)國家漁藥使用休藥期的相關(guān)規(guī)定，加上在水產(chǎn)銷售門店暫養(yǎng)過程（2～3 d）中的代謝，可以保障漁用麻醉劑的使用安全。后期可以進一步開展不同漁用麻醉劑的安全性評價，同時完善漁用麻醉劑使用后在水產(chǎn)品體內(nèi)的代謝條件分析，實現(xiàn)漁用麻醉劑的精準安全使用，從而保障食品安全。

5 結(jié)論與展望

當前，水產(chǎn)行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的麻醉劑為MS-222和丁香酚，但由于價格昂貴、使用的安全性或代謝路徑尚未完全確定等原因，導(dǎo)致漁用麻醉劑的使用仍存在一些限制。因此關(guān)于漁用麻醉劑可以從以下幾個方面繼續(xù)開展研究工作：一是加大研發(fā)新型麻醉劑的力度；二是對現(xiàn)有漁用麻醉劑產(chǎn)品及使用方法進行聯(lián)用，且并不僅限于單一麻醉方式；三是建立健全漁用麻醉劑安全性評價方法與評價標準；四是積極引導(dǎo)制定漁用麻醉劑相關(guān)標準。通過對漁用麻醉劑的深入研究，開發(fā)高效、低殘留的漁用麻醉劑產(chǎn)品，可為水產(chǎn)品現(xiàn)代物流技術(shù)體系提供強有力的支撐，解決運輸中成活率低的問題，降低運輸風(fēng)險與成本，保障消費者能夠安全的食用鮮活水產(chǎn)品。