渔用麻醉剂研究进展与安全性评价

潘洪民，蒋乐霞，张长峰，黄宝生,*

（1.山东商业职业技术学院，山东 济南 250103；2.国家农产品现代物流工程技术研究中心，山东 济南 250103；3.山东省农产品贮运保鲜技术重点实验室，山东 济南 250103；4.广东海洋大学，广东 湛江 524088）

随着人民生活水平的不断提高，消费者对水产品的需求不再局限于充饥，而更多的是重视营养价值，鲜活水产品是蛋白质、无机盐和维生素的良好来源[1]，为了满足不同地域的消费需求，需对水产品进行长途运输。使用麻醉剂可有效减少在运输过程中水产品因应激反应而导致的受伤或死亡现象[2]，因此，在运输过程中对水产品进行合理、有效的麻醉成为水产品保活的重要环节。但渔业市场中使用渔用麻醉剂，虽然提高了运输成活率，但也带来了药物残留等诸多安全隐患。加之我国又处于渔用麻醉剂使用和监管等方面的匮乏现状，渔用麻醉剂的安全性研究也就成为各领域的关注点。目前，渔用麻醉方法分为物理方法（电击和低温等）和化学方法[3-4]，其中最常见、方便且有效的化学方法是在水体中加入渔用麻醉剂对水产品进行麻醉，常用的渔用麻醉剂有丁香酚、间氨基苯甲酸乙酯甲磺酸盐（MS-222）、二氧化碳等。因此，通过研究不同麻醉剂的使用方法、范畴及代谢残留情况，可以有效减少损失或降低使用风险。本文对渔用麻醉剂作用机理、影响麻醉的因素、残留检测方法和代谢规律的研究进展进行了综述，以期为我国渔用麻醉剂的使用和监管提供参考借鉴。

1 常用渔用麻醉剂

1.1 丁香酚类

丁香酚类化合物主要包括丁香酚、异丁香酚、甲基丁香酚等，其中，使用最广泛的渔用麻醉剂是丁香酚。丁香酚是一种天然香料，价廉易得，其代谢物能够快速地从血液和组织中排出，对人体健康无影响，不会致突变等[5]，但其安全性并未普遍接受，在水产业的应用仍受到一定限制。

杨世平等[6]在丁香酚对墨吉明对虾（Fenneropenaeusmerguiensis）的麻醉试验中发现：在50～180 mg/L的麻醉浓度内，墨吉明对虾可全部复苏。王彩霞等[7]研究丁香酚麻醉辅助加州鲈无水保运技术，探究保活过程中较佳的丁香酚质量浓度、麻醉及保活温度，并分析在较佳保活条件下保活不同时间后加州鲈血液生化指标和肌肉品质的变化。结果表明，丁香酚麻醉无水保活有助于加州鲈的短途运输，无水运输后鱼的肌肉品质有所降低，但经过2 d暂养即可恢复正常。Soto等[8]使用丁香酚麻醉一批黄斑蓝子鱼（Siganusoramin）时，未出现死亡。Velisek等[9]采用丁香酚麻醉虹鳟（Oncorhynchusmykiss）的试验表明：虹鳟经浓度为30 mg·L-1的丁香酚麻醉24 h后，对虹鳟鱼的内脏器官和组织产生一定的影响。Becker等[10]在银鲢（Hypophthalmichehysmolitrix）和克林雷氏鲶（Rhamdiaquelen）的运输过程中使用丁香酚，能有效地减少紧张素，从而降低氧气的消耗和二氧化碳与总胺的积累程度，且经过长时间运输后也能保障银鲢不会因总胺含量的急速上升而死亡。徐德峰等[11]研究丁香酚和MS-222对凡纳滨对虾的麻醉效果，筛选对虾保活过程麻醉剂的最佳浓度和时间，结果表明，丁香酚较MS-222在不同试验浓度和温度条件下均能快速降低凡纳滨对虾呼吸频率和行为应激反应，且复苏快、存活率高，是凡纳滨对虾麻醉的首选麻醉剂。

由于各国对丁香酚有不同的管理，加拿大动物福利局批准丁香油作为渔用麻醉剂，但仅限于活鱼安乐死，不可作食用鱼类的麻醉剂[12]。美国未批准丁香酚可作为渔用麻醉剂使用，但允许作为食品添加剂、牙科手术中的临时镇痛剂，且不划入GRAS（一般地被认为是安全的）类[13]，美国食品药品监督管理局（FDA）规定在食品中丁香酚能够添加的最高安全限量值为1.5 g/kg[14]。日本限制丁香酚药浴剂量在50～200μg/mL，残留量限制为0.05μg/kg，鱼类、甲壳类的休药期分别限制7 d和10 d。捷克允许丁香油在鱼类人工产卵前的暂时固定阶段或者鱼体离水后处理阶段使用，推荐丁香油的麻醉浓度为30 mg/L[15-16]。我国允许将丁香油作为口腔填充黏合剂，但是否可作为渔用麻醉剂尚无明确的规定[17]。欧洲食品安全局（EFSA）委员会将丁香酚的人体日摄入量（ADI）值定为1.0 mg/kg[18]，联合国粮农组织和世界卫生组织下的食品添加剂联合专家委员会（JECFA）规定丁香酚的人体ADI值为2.5 mg/kg，并且得出最大无作用剂量（NOEL）值为300 mg/kg[19]。

1.2 MS-222

MS-222因具有对水产品麻醉作用见效快，麻醉时间短，麻醉持续长，复苏时间短，安全性高，对水产品和人体无毒副作用等特点[20]，可作为渔用麻醉剂在运输水产品活体运输中使用，同时广泛用于实验室研究，是一种高效的渔用麻醉剂[21-23]。但因其价格昂贵，在水产业的应用方面受到了一定限制。

刘阳等[24]以黄颡鱼（Pelteobagrusfulvidraco）为对象，研究麻醉剂MS-222对运输应激下黄颡鱼肝组织抗氧化系统的影响，结果表明：MS-222会使运输后鱼体的抗氧化酶活性降低，有效降低应激反应。曹杰等[25]研究发现：水温为8℃，MS-222质量浓度为40 mg/L，鱼水比为1∶3时，大菱鲆保活运输时间最长，适合大菱鲆长距离（24 h）运输。高仁法等[26]研究MS-222在不同浓度下对鹦鹉鱼的麻醉效果，结果表明：MS-222的理想麻醉浓度为135 mg/L，在长途运输中MS-222的适宜浓度为40 mg/L。杨博学等[27]和Lepic等[28]在MS-222对红鳍东方鲀（Tetraodontidae）幼鱼的麻醉试验中发现，红鳍东方鲀的血液生化指标显著升高。王利娟等[29]和Pirhonen等[30]采用MS-222对加州鲈（Micropterussalmonides）、钢头鳟（Oncorhynchusmykiss）的麻醉试验中发现，其血浆皮质醇含量在运输过程中持续增加。孙雪娜等[31]发现采用80～120 mg/L的MS-222麻醉浓度对西伯利亚鲟幼鱼血液生化的影响相对较小。由于管理的差异，FDA[32]、加拿大[33]要求经MS-222麻醉的食用水产品，需分别在净水中饲养21 d、7 d后才可在市场上销售。MS-222是FDA唯一被批准的食用鱼类麻醉剂，但仅用于麻醉鲶科、鮭科、狗鱼科[34]。加拿大动物福利局批准MS-222作为渔用麻醉剂，规定水温在10℃以上时，休药期为5 d。目前美国规定其最高残留限量（MRL）不超过1μg/kg，美国和挪威规定MS-222的休药期为21 d[35]。

1.3 二氧化碳

1943年，二氧化碳被首次提出作为渔用麻醉剂[36]，二氧化碳麻醉技术是一项使活鱼长时间处于睡眠状态以减少运输费用的活鱼运输新技术[37]。二氧化碳作为活鱼运输的镇静剂，安全可靠，价格低廉，无药物残留，且能保证鱼肉品质，具有广泛的应用前途[38]。

管维良等[39]使用二氧化碳水溶液对罗非鱼的麻醉试验中发现，适宜浓度的二氧化碳水溶液能有效抑制鱼类的氨氮排放量和水中的亚硝酸盐浓度，延长保活时间，且在鱼体内不会造成有害杂质的残留。邵强[40]使用二氧化碳对鲫鱼的麻醉试验中发现，在相同二氧化碳流量下，随时间延长，鲫鱼的死亡率逐渐增大。周翠平等[41]采用二氧化碳麻醉罗非鱼时，发现其肝细胞、心肌、肾脏均有伤害，但麻醉复苏后又可得到恢复，并且在高浓度二氧化碳麻醉下，鱼类会产生乳酸而引起血浆的pH值下降。Tang等[42]采用二氧化碳对大西洋鲑鱼麻醉的试验表明，水中二氧化碳浓度波动小，使用二氧化碳后大西洋鲑鱼进入麻醉的时间和复苏的时间均比使用其他麻醉剂时间长。

1.4 其他渔用麻醉剂

除以上几种常用的渔用麻醉剂外，还有一些麻醉剂也用于鱼类麻醉，例如：乙醚[43-44]、一氧化氮[45-46]和苯佐卡因[47-50]等。在渔用麻醉剂的选择方面，除了单一麻醉方式以外，麻醉剂与其他物质或其他方式的组合研究也值得深入探索。

Kaiser等[51]在鲜活维多利亚丽池鱼（CichlidHaplochromisobliquidens）的运输过程中使用丁香油，能有效减轻鱼类的压力反应作用，该研究还发现丁香油搭配选择性铵离子交换沸石可控制总氨水平降幅达82%。Zhao等[52]在大口乌贼的长时间运输过程中使用降温、MS-222及复合麻醉，发现降温可改善水质，MS-222抑制血浆乳酸和丙氨酸转氨酶的升高，麻醉与降温之间存在一定的交互作用，对改善水质、减轻大口乌贼的生理应激有一定的作用。

2 渔用麻醉剂的作用机理及影响麻醉的因素

2.1 作用机理

渔用麻醉剂能暂时并可逆地抑制中枢神经系统功能，一旦药物在体内被拮抗、代谢便能使水产品复苏。麻醉可降低水产品在运输过程中的应激反应，且控制鱼的各种生理功能，但其使用量需要加以控制，麻醉程度过小，鱼类运输效果不佳，而麻醉程度过大会抑制鱼的呼吸，甚至造成死亡[53]。因此，需要综合考虑不同的水产品种类及运输时间，控制合理的麻醉剂量。

水产品的麻醉方式分为物理麻醉和化学麻醉。物理麻醉的作用机理为：使用低温和电击等方法，致使活鱼暂时性的昏迷；化学麻醉的作用机理为：丁香酚等麻醉药物经鳃丝或体表摄入，抑制脑皮质，再作用于基底神经节与小脑，最后作用于脊髓，使其被麻醉[54]。

2.2 影响因素

黄颡鱼（Pelteobagrusfulvidraco）在20 mg/L升至60 mg/L浓度的丁香酚麻醉试验中，麻醉时间从（12.2±0.5）min降至（1.8±0.2）min，复苏时间从（3.5±0.2）min增至（11.5±0.8）min，呼吸频率呈下降趋势；温度为15℃和30℃时，麻醉时间分别为（4.19±0.38）min和（2.46±0.21）min[55]。鲻（Mugilcephalus）在浓度20～50 mg/L的丁香酚麻醉试验中，平均麻醉时间由14.5 min降至0.6 min，平均复苏时间由1 min增至14 min[56]。陈徳芳等[57]在用鲫鱼（Carassiusauratus）开展28℃水温和40 mg/L浓度丁香酚的麻醉试验中发现，麻醉结束后的鲫鱼在空气中暴露15 min后在水中的复苏时间为1 min，而在空气中暴露30 min后再放入水中出现死亡。在丁香酚浓度由12.00 mg/L升至60.75 mg/L的过程中，斑点叉尾鮰（Ietaluruspunetaus）的麻醉时间从（119.34±1.83）min降至（4.01±0.28）min，复苏时间从（1.52±0.01）min增至（8.15±0.04）min[58]。而以MS-222为麻醉剂时，在50～200 mg/L的浓度变化中，牙鲆（Paralichthysolivaceus）麻醉时间由3.8 min降至0.8 min，复苏时间由1.6 min增至1.8 min[59]。由此得出，麻醉时间和复苏时间受麻醉剂浓度的影响，随着麻醉浓度增加，麻醉时间缩短，而复苏时间延长。

进一步通过分析不同水产品的规格、雌雄及环境温度对麻醉效果的差异影响发现，麻醉浓度升高，呼吸频率下降，但麻醉浓度存在一个界限，超过一定浓度后容易导致死亡。使用丁香酚为麻醉剂，半滑舌鳎（CynoglossussemilaevisGunther）成鱼在40～60 mg/L时，保活时间大于20 min；当丁香酚浓度≥80 mg/L时，最长麻醉保活时间小于8 min[60]。罗非鱼（Tilapia）在最适药浴浓度条件下，麻醉效果与鱼的规格无相关性[61]。日本囊对虾（Marsupenaeusjaponicus）在丁香酚浓度低于200 mg/L时，成虾的复苏率为100%；浓度为400～500 mg/L时，麻醉1 440 min后，复苏率下降，且出现死亡[62]。黄腊鯵（Trachinotusblochii）在0.1 mL/L和0.05 mL/L的丁香酚水溶液中，其耗氧率分别为0.33 mg/（g·h）和0.42 mg/（g·h）[63]，表明加入丁香酚对鱼类的耗氧量产生了影响。在0.1 mL/L的丁香酚麻醉试验中，温度由21℃升至28℃，中罗非鱼（Oreochromisspp）麻醉时间由（226.8±19.1）s降至（152.8±1.2）s，复苏时间由（437.6±27.5）s降至(319.6±9.3）s；小罗非鱼麻醉时间由（192.2±14.4）s降至（43.3±5.1）s，复苏时间由（434.4±21.8）s降至（358.4±9.7）s[64]。在20 mg/L的MS-222麻醉剂下，小规格美洲鲥（Alosasapidissima）较大规格鱼更容易进入麻醉状态，而在10 mg/L丁香油和20 mg/L苯唑卡因麻醉剂下，小规格鱼却难进入麻醉状态[65]。在80 mg/L丁香酚水溶液中，短须裂腹鱼（Schizothoraxwangchiachii）雌雄的平均麻醉时间分别为181.3、157 s，平均复苏时间分别为135.5、101.3 s[66]。把二氧化碳（气体分压为0.1 MPa）和氧气1∶1混合气以恒定气体流速加入水中，温度从8℃升至13℃，白斑狗鱼（Esoxlucius）的麻醉时间由17 min 21 s降至14 min 15 s，复苏时间由8 min 29 s降至3 min 14 s[67]。由此得出，麻醉效果在不同的环境温度、鱼类品种、规格及雌雄对比中有差异。

渔用麻醉剂的麻醉效果，受到麻醉剂种类、浓度、环境温度、鱼类品种、规格及雌雄等不同因素的影响，在实际的使用过程中要根据实际的水产品种类规格、环境温度等因素筛选合适的麻醉剂及使用浓度。

3 渔用麻醉剂的残留检测方法

目前，麻醉剂被广泛应用在水产领域，诸多劣质麻醉剂也混入了水产市场，致使原产地的水产品在运输中体内存在有害残留物[68]。因此，水产品麻醉残留检测环节受到了关注，其中，渔用麻醉剂常见的检测方法有气相色谱法和液相色谱法。气相色谱法主要包含气相色谱法（GC）、气相色谱-质谱法（GCMS）、气相色谱串联质谱法（GC-MS/MS）等；液相色谱法主要包含液相色谱法（HPLC）、液相色谱-质谱法（HPLC-MS/MS）、超高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）。丁香酚和MS-222在水产品内的检测方法及其残留值详见表1和表2。三重四级杆串联技术具有度的灵敏度、抗基质干扰性、准确性、稳定性、快速性，但所使用的设备相对昂贵，难以在较大范围内推广使用，而与之比较能广泛应用的检测方法是GC-MS，其操作简单，提取效率高，所得数值较为精确，但其不适用于检测基质复杂的水产品，因易造成杂质干扰，从而影响灵敏度[69]。

表1 丁香酚在水产品内的检测方法及其残留值Table 1 Detection method and residue value of eugenol in aquatic products

表2 MS-222在水产品内的检测方法及其残留值Table 2 Detection method and residual value of MS-222 in aquatic products

4 渔用麻醉剂残留代谢规律及安全性研究

目前，麻醉剂已经广泛用在鲜活水产品运输中。关于麻醉剂使用后在水产品体内的残留代谢情况也是行业关注的热点之一。

使用75 mg/L丁香酚麻醉虹鳟（Oncorhynchus mykiss）15 min后，在血液中丁香酚残留≤10μg/mL，50 h后约为0.1μg/mL，其药物消除半衰期为12.14 h[81]。使用丁香酚麻醉虹鳟，用14C标记在虹鳟肉中10 mg/L丁香酚的含量，0 h时为98.6%，4 h后降至85.7%[82]。半滑舌鳎（Cynoglossussemilaevis）用MS-222麻醉36 h后，放入实验室循环海水中饲养16 d后，其肌肉、肝脏中的MS-222基本消除完全[83]。

孙宇航等[84]研究丁香酚在罗非鱼体内的代谢动力学特征，结果表明，经30 mg/L丁香酚药浴后，罗非鱼血浆、肝和肌肉中的药时数据均符合非房室模型。Li等[85]将鲤鱼置于浓度为10 mg/L的丁香酚溶液中，在25℃下浸养2 h，随后转入清水中做消解试验，在不同时间取鱼肉组织进行测定，结果发现48 h时丁香酚的残留量为55.52μg/kg，此浓度符合新西兰规定的最大残留限量标准。陈永平等[86]将健康草鱼、花鲈、鲫鱼在50 mg/L的MS-222药液中浸泡，结果表明，在水温（22+2）℃下，草鱼、花鲈、鲫鱼组织中的MS-222残留消除至检出限以下需30 d以上，因此建议在（22+2）℃时，MS-222在上述鱼体内的休药期为30 d以上。Meinertz等[87]在18℃下，将虹鳟鱼放在10 mg/L丁香酚环上14C标记的溶液中药浴60 min，分别在不同时间段取样测量，结果发现每个时间段鱼肉组织中14C有90%来源于丁香酚，即丁香酚在鱼体内代谢消解过程中少产出其他代谢产物，大多数以丁香酚的形式排出体外。

随着渔业的发展，渔用麻醉剂在水产养殖业的应用成为一种必然的趋势。有一些产品不仅有良好的麻醉效果，而且经济廉价，已经在国际上普遍用来进行大规模的活鱼运输。随着渔用麻醉剂使用过程中检测方法的迭代，可以更加精准地研究随着时间延长，麻醉剂在水产品体内的代谢消除情况。根据国家渔药使用休药期的相关规定，加上在水产销售门店暂养过程（2～3 d）中的代谢，可以保障渔用麻醉剂的使用安全。后期可以进一步开展不同渔用麻醉剂的安全性评价，同时完善渔用麻醉剂使用后在水产品体内的代谢条件分析，实现渔用麻醉剂的精准安全使用，从而保障食品安全。

5 结论与展望

当前，水产行业中应用最为广泛的麻醉剂为MS-222和丁香酚，但由于价格昂贵、使用的安全性或代谢路径尚未完全确定等原因，导致渔用麻醉剂的使用仍存在一些限制。因此关于渔用麻醉剂可以从以下几个方面继续开展研究工作：一是加大研发新型麻醉剂的力度；二是对现有渔用麻醉剂产品及使用方法进行联用，且并不仅限于单一麻醉方式；三是建立健全渔用麻醉剂安全性评价方法与评价标准；四是积极引导制定渔用麻醉剂相关标准。通过对渔用麻醉剂的深入研究，开发高效、低残留的渔用麻醉剂产品，可为水产品现代物流技术体系提供强有力的支撑，解决运输中成活率低的问题，降低运输风险与成本，保障消费者能够安全的食用鲜活水产品。