鱼用麻醉剂研究进展与安全性评价

李元 ，黄宝生 ，张长峰 *

1. 国家农产品现代物流工程技术研究中心（济南 250103）；2. 山东商业职业技术学院（济南 250103）；3. 山东省农产品贮运保鲜技术重点实验室（济南 250103）；4. 武汉理工大学（武汉 430070）

随着人们生活水平的不断提高，人们对水产品的质量和安全要求也越来越高，对于不断增加的产量，技术问题是个重要的突破点，尤其在运输中如何提高存活率，保证运输时间长、运输成本低等问题比较突出，国内外多以麻醉类药物作为技术之一。水产品麻醉的方法有很多，主要概述常用麻醉剂的特点、作用机理，以及水产品麻醉技术的发展趋势及安全性展望。

1 常用麻醉剂

根据水产品的特性，使用麻醉剂可以有效抑制水产品的中枢神经系统，使水产品失去感觉处于麻醉或休眠状态。麻醉的主要作用就是使水产品保持安静的状态，减少应激反应造成的损伤，以提高水产品在运输过程中的存活率，常用的麻醉剂包括MS-222、丁香酚、苯佐卡因、二氧化碳、乙醚等[1]。

1.1 MS-222

MS-222，化学名称：间氨基苯甲酸乙酯甲磺酸盐（3-Aminobenzoic acid ethyl ester methanesulfonate）。MS-222是目前唯一通过美国食品和药物管理局（FDA）认可使用的渔用麻醉剂，但是对使用MS-222麻醉剂有严格要求，在运输后需要有21 d的休药期，等待药物残留消除后才可以在市场上销售[2]。并且只对伊卡锐科（鲶鱼）、鲑科（鲑鱼、鳟鱼、炭鱼、白鱼和格雷林鱼）、狗鱼科（梭子鱼和梭子鱼）和鲈科（鲈鱼和镖鲈）使用（FDA 2006）。对于其他鱼类，该药物应限于孵化场或实验室应用，在这些地方鱼类不会被释放到野外或食用（FDA 2006）。而在加拿大要求在水温为10 ℃以上的水中静置5 d休药期[3]。在英国被认为MS-222近70 d前用过，鱼才适合被人食用[3]。然而，在许多欧洲国家，并没有注册的鱼类麻醉药，而且鱼类药物的许可清单也各不相同，MS-222在西班牙、希腊或法国没有许可证，而在英国、意大利、西班牙和挪威是允许的[4]。尽管据报道它是非诱变的[5]，由于MS-222被认为是致癌物质[6]，如果鱼类是供人类食用的，则在食用时应小心谨慎。对于麻醉的效果，MS-222和苯坐卡因两种麻醉药在模拟运输试验中确实表现出了镇静剂的效果[7]，在集中麻醉药的药物代谢消除动力学结果表明，MS-222的麻醉比异丁香酚麻醉快得多[8]。管维良等[9]的研究表明，MS-222作为一种温和的镇定剂，常用于活鱼运输过程中，运输结束后，经过15 h的暂养恢复，鱼肉中MS-222残留量降低至2 mg/kg，经过39 h后药物可完全排出体外，此次研究也为MS-222安全性使用提供了参考。胡发文等[10]试验得出MS-222均对大泷六线鱼幼鱼有良好的麻醉效果，具有入麻时间短、复苏快的特点。庄平等[11]对中华鲟幼鱼进行麻醉试验，研究表明MS-222质量浓度为16 mg/L时可以使中华鲟幼鱼进入麻醉Ⅱ期，满足活鱼运输的要求，可以推荐为中华鲟幼鱼运输时的麻醉剂量，且运输时应以低温为宜。对中华鲟幼鱼的试验表明MS-222不仅可以用于成鱼试验，也同样可以在幼鱼中成功运用。甘静雯等[12]通过对斑马鱼的麻醉试验，观察并测定了斑马鱼（Danio rerio）在不同MS-222浓度处理下的麻醉行为、斑马鱼在高剂量MS-222致死过程中的行为变化、MS-222对斑马鱼摄食条件反射的影响，对MS-222在水产品的应用提供了重要参考。Coyle等[13]研究表明当动物从麻醉中恢复时，应迅速恢复。MS-222低剂量时麻醉应有效，毒性剂量应大大超过有效剂量，以保证安全。李伟业等[14]研究了MS-222麻醉剂对东海带鱼Trichiurus haumela幼鱼的麻醉效果，研究表明MS-222进入鱼体后主要积聚在脾脏、肝脏中，而肌肉中含量甚微，在清水中极易从鱼体内转移到水中，故当前MS-222被广泛作为水产品生产及试验中的麻醉药物。

1.2 丁香酚

丁香酚，分子式为C10H12O2，是无色或苍黄色液体，有强烈的丁香香气，不溶于水。丁香酚是一种常见植物提取类麻醉剂，而且丁香酚及其代谢产物能快速通过组织排泄出来，不会在机体内产生有害物质[15]。Cowing等[16]在挪威海螯虾上进行麻醉试验，并将镇静深度与行为反应联系起来，并记录到达每个镇静阶段所需的时间，确定了丁香酚是一种有效的麻醉剂。胡发文等[10]在研究中表明丁香油的有效成分为丁香酚，它是一种纯天然物质，具有麻醉作用，其高效、安全、价格低廉且不会诱发鱼体产生有毒及突变物质，被广泛应用于活鱼运输、采卵和手术等养殖过程和科学试验中。Simões等[17]评估了丁香油作为麻醉剂在处理和运输尼罗河罗非鱼的效率，试验表明丁香油中丁香酚的浓度在70%～90%之间，确定了丁香油作为一种麻醉剂，在常规的鱼类孵化程序中对尼罗河罗非鱼的处理是有效的。Hoseini等[18]研究了丁香酚对虹彩鲨、泛海虾的麻醉效果，试验结果表明丁香酚浓度和鱼重对诱导和恢复时间影响显著，首次研究了丁香酚对2～20 g彩虹色鲨鱼的麻醉效果。除了麻醉作用，Sutili等[19]通过研究发现丁香酚对银鱼嗜水气单胞菌的抑制作用及其对血液学和免疫学指标的影响，对鲶鱼进行5 d的丁香酚浴（1，5和10 mg），并没有改变试验所研究的血液学和免疫学参数，基于这些结果，丁香酚可以用于治疗或预防鱼类细菌疾病。马艳玲等[20]对不同浓度的丁香酚进行了金黄色葡萄球菌的抑菌试验，试验确定了丁香酚对金黄色葡萄球菌有抑菌作用。在丁香酚使用过程中，控制量非常重要，Simões等[17]还测定了使用18 mg丁香油的罗非鱼运输的死亡率，试验中麻醉组在运输24 h和运输96 h显著高于对照组，最后通过试验得出结论，丁香油作为一种麻醉剂，在处理尼罗罗非鱼的常规孵卵过程中是有效的，但在运输过程中应避免使用。

1.3 其他麻醉剂

除了常用的MS-222和丁香酚外，还有多种常用渔用麻醉剂，主要用于固定鱼类，并在处理、运输、血样采集、疫苗接种和手术等各种过程中减轻压力和疼痛。其中，苯佐卡因的麻醉比异丁香酚麻醉快得多，且对鱼的麻醉恢复比异丁香酚快得多[8]。对于很多麻醉剂，如果不经过很长一段时间的停药期，在北美就不可能合法使用，目前的候选镇静剂苯佐卡因符合一系列标准，这些标准证明了其安全性和有效性，以及对鱼类、研究人员、环境和人类消费者的风险最小[21]。

二氧化碳的麻醉功效，于1943年被首次提出[22]，可用来作为运输食用鱼的水产麻醉剂。Woody等[23]通过试验证明用于麻醉鱼类的各种CO2衍生物被普遍认为是安全的人类摄入，但被认为只有部分有效。Kugino等[24]用超细（纳米级）气泡作为氧合体，演示了一种在常温下对活鱼进行安全、长时间的二氧化碳麻醉的方法。杨移斌等[25]指出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。Trushenski等[21]在研究中指出二氧化碳可以作为一种即时释放的镇静剂使用，但其作用缓慢，难以均匀有效地应用。邵强[26]发现二氧化碳在相同流量下，随时间增加，死亡率增大；相同时间下，随二氧化碳流量增加，死亡率也增大。

苯佐卡因（Benzocaine）为白色结晶性粉末，该药物属于麻醉药与麻醉辅助用药。Stehly等[27]研究了温度对虹鳟浴后药代动力学的影响，结果表明，根据计算的代谢清除率和测量的血浆浓度，在较高的驯化温度下，虹鳟对苯并卡因的去除速度相对较快，而在较高的驯化温度下，从虹鳟中去除苯并卡因的速度甚至更快，但通过测量终末血浆半衰期，其效果并不明显。Kiessling等[8]通过试验证明了苯佐卡因对鱼的麻醉恢复比异丁香酚快得多，但在挪威，苯佐卡因同样有21 d的停用时间的规定。国家药品不良反应监测中心发布了第39期《药品不良反应信息通报》[28]，表示苯佐卡因可能引起高铁血红蛋白血症的严重不良反应。

乙醚麻醉出现较早，随着科技的发展，人们对麻醉的本质认知也在逐渐加深，张恒等[29]使用乙醚对淡水活鱼进行麻醉，试验表明乙醚麻醉效果明显，可以显著提高活鱼存活率。

2 麻醉作用机理

鱼用麻醉剂是一类能够不同程度抑制鱼脑感觉中枢，使鱼失去反射动作的物质，其作用原理为首先抑制脑的皮质（触觉丧失期），再作用于基底神经节与小脑（兴奋期），最后作用于脊髓（麻醉期）[30-31]，对于麻醉效果有多种影响因素。

2.1 水体温度

对于冷血动物而言，温度是影响机体生理生化反应变化，乃至其生存状态的重要因素。Islam等[32]研究表明温度效应在运输前对鱼的运输产生极大影响。吴云辉等[33]研究了半滑舌鳎最佳无水保活的温度影响，探索了0，3，6及9 ℃环境温度下半滑舌鳎的成活率，结果表明3 ℃为半滑舌鳎最佳麻醉休眠的无水保活温度。Stehly等[27]以虹鳟为研究对象进行试验，研究表明在较高的驯化温度下，虹鳟对苯并卡因的去除速度相对较快，而在较高的驯化温度下，从虹鳟中去除麻醉剂残留的速度甚至更快。

2.2 药液浓度

Min等[34]研究了丁香油的麻醉作用，指出较高的麻醉剂量导致较短的诱导时间和较长的恢复时间，较低的温度导致较长时间的麻醉诱导和较慢的恢复。杨希等[35]通过对秦岭细鳞鲑的麻醉试验，表明麻醉剂MS-222的可用质量浓度范围为0～50 mg/L，随着MS-222浓度的增加，进入相同麻醉期的时间缩短，完全复苏的时间延长，成鱼的麻醉时间比苗种麻醉所需时间长。杨世平等[36]对墨吉明对虾进行麻醉试验，结果表明浓度越高水温越高，麻醉的时间减少。浓度增加，水温降低则麻醉复苏的时间也增加。包杰等[37]研究表明孔雀鱼的麻醉时间随丁香油浓度的升高而缩短，苏醒时间随丁香油浓度的升高而延长。Cooke等[38]研究表明接触低浓度丁香油的鱼回到淡水后恢复得很快，但那些接触高浓度丁香油（通常是4或5级诱导）的鱼表现出心血管的长期恢复。

药液浓度提升会减少麻醉时间，但会增加复苏时间，所以最佳浓度的选择十分必要。Husen等[39]也表明通过使用最佳浓度的麻醉剂可以减轻鱼类的压力及其相关危害，提高鱼类的产量和利润。

2.3 其他因素

除了水温和浓度外，提高丁香酚浸浴时间能大大提高大西洋鲑的复苏时间[40]。Islam等[32]研究表明鱼种在运输过程中耗氧量的影响因素与氧气代谢、鱼苗重量、装载密度有关。而在体重方面并未有文献显示与麻醉有明显关系，杨移斌等[25]通过试验证明不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。罗晶晶等[41]通过试验证明对罗非鱼麻醉和鱼体重无相关性，而麻醉时间超过2 h，对罗非鱼麻醉的复苏时间大大影响。影响麻醉剂药效的因素很多，因此除了选择正确麻醉剂量和麻醉时间，还涉及其他很多因素：空气中暴露时间[42]、离水时间[43-44]及个体大小[44]。

因此，在实际操作过程中，要注意控制麻醉后的离水时间，尽量缩短在空气中的停留时间。准确掌握好麻醉剂的剂量、麻醉时间及离水操作时间，对避免麻醉过度引起水产品死亡，对提高成活率具有重要意义。

3 常用麻醉剂的优缺点

3.1 MS-222

优点：MS-222易溶于水[7]，对处理过的水产动物及人体接触都无害[45]。Woody等[23]、郑婷[46]认为MS-222有效诱导时间短、恢复时间快，是用于食用鱼类的安全麻醉剂。

缺点：MS-222溶液具有酸性，鱼体深麻醉后进行操作时，血浆皮质醇含量还在增加[13]。虽然MS-222是唯一一种经美国食品药品监督管理局兽医医学中心批准用于食用鱼的麻醉剂，但是MS-222有21 d的停药时间[47]。

3.2 丁香酚

优点：Cookea等[38]通过在亚成体大口黑鲈中进行试验，结果表明与非麻醉对照组相比，暴露于第二阶段麻醉的鱼恢复得更快。张富林等[48]通过对鲤鱼的麻醉试验，结果表明丁香酚对鲤有较强的麻醉作用，麻醉浓度比最常用的MS-222低。胡发文等[10]表明丁香油由于其高效、安全、价格低廉，且不会诱发鱼体产生有毒及突变物质，而被广泛应用于活鱼运输、采卵和手术等养殖过程和科学试验中。

缺点：复苏时间比MS-222时间长[13]，而且通过对鲤鱼的麻醉试验，丁香酚质量浓度超过160 mg/L对鲤进行麻醉是不安全的[48]，具有挥发性，在麻醉过程中药效会逐渐下降[49]。并且在试验过程中麻醉剂浓度过低，起不到抗应激作用不利于操作，过高活鱼容易休克，复苏率堪忧[50]。

3.3 CO2

优点：高浓度的二氧化碳可使鱼类麻醉，利用这一特点对活鱼进行保活运输，具有提高运输量、降低运输成本的作用。CO2对罗非鱼有麻醉作用，CO2麻醉可辅助罗非鱼无水保活运输[51]。

缺点：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[25]。而且麻醉水溶液的CO2含量范围很窄，最终的麻醉剂量很难控制，甚至只对部分鱼类有麻醉效果[52]。CO2可以作为一种即时释放的镇静剂使用，但其作用缓慢，难以均匀有效地应用[21]。

3.4 苯佐卡因

优点：苯佐卡因的麻醉比异丁香酚麻醉快得多，且药物对鱼的麻醉恢复比异丁香酚快得多[8]。

缺点：在挪威等国家，苯佐卡因也有21 d的休药期的规定[8]，并且近期美国食品和药品管理局（FDA）近期发布信息，警示含苯佐卡因的非处方口服药品可能导致严重且致命的血液系统风险[53]。

4 存在问题和前景展望

对于水产品麻醉的研究，针对影响麻醉的因素，国内外学者多侧重于麻醉的效果的研究，对于麻醉剂的安全性研究得很少。目前，市场中麻醉剂品种多，但各有优缺点，有些麻醉剂存在效果不理想的情况，有些对水产品或者人类存在安全性隐患。因此，研究一种安全高效、廉价型的新型麻醉剂十分必要，可以为水产品现代物流技术体系提供强力支撑，解决运输中成活率低的问题，降低运输风险与成本，保障消费者安全食用水产品。