MS-222对尖头鱥雌性亲鱼的麻醉效果

胡 鹏, 覃川杰, 马鸣晨, 陈宇杰, 喻高琪, 李 钰, 贺思佩, 熊小琴*

(1.内江师范学院 长江上游鱼类资源保护与利用四川省重点实验室, 四川 内江 641100; 2.内江师范学院 生命科学学院, 四川 内江 641100)

0 引言

【研究意义】尖头鱥(Rhynchocyprisoxycephalus),又名木叶鱼,属鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprindae)雅罗鱼亚科(Leuciscinae)鱥属(Phoxinus),是一种广布于东亚的冷水性小型鲤科鱼类,主要分布在我国的闽江、钱塘江、长江、黄河、辽河等水系,通常栖息于海拔较高、水温较低、溶氧较高,有一定水流速度且水质清澈的溪流上游或山涧溪流[1-2]。尖头鱥具有肉质细嫩、味道鲜美的特点,且肌间刺少,营养价值高,深受广大消费者喜爱,市场价格为200～300元/kg,养殖前景广阔。目前,市场销售的尖头鱥主要来自自然群体,但尖头鱥自然种群数量小,加之繁殖投入低[3-4],生态耐受力弱,尤其对温度变化异常敏感和脆弱,在面对人类干扰和环境变化时极易濒危和灭绝[5]。因此,基于养殖新品种的开发推广和自然种群的保护,对尖头鱥的人工繁育技术研究具有重要意义。【前人研究进展】国内外学者在尖头鱥的生态分布、系统发育、生活习性、生长规律、饵料组成、繁殖特性和肌肉营养评价等方面进行了大量研究[6-9],为其人工繁育技术研究奠定了基础。尖头鱥体型小,应激反应强烈,在人工催产授精过程中,鱼本身剧烈挣扎而难以固定,从而导致注射催产激素或人工采卵时,易造成内脏损伤,雌性亲鱼死亡率较高。在短须裂腹鱼(Schizothoraxwangchiachii)、哲罗鱼(Huchotaimen)和秦岭细鳞鲑(Brachymystaxlenoktsinlingensis)等鱼类的人工繁育也遇到相似情况,研究人员通过麻醉剂降低亲鱼的应激反应,提高了亲鱼的成活率,效果显著[10-12]。目前,常用的渔用麻醉剂有MS-222(间氨基苯甲酸乙酯甲磺酸盐)、丁香酚、喹哪啶、2-苯氧乙醇、二氧化碳等,其中,MS-222具有使用方便、无毒害、入麻和复苏快等优点,是目前唯一被美国食品药物管理局批准能用于食用鱼的麻醉剂,在鱼类的运输[13]、人工繁殖[14]、个体标记[15]、外部形态测量[16]和内部解剖[17]等人工操作中应用广泛,取得了良好的效果。【研究切入点】到目前为止,关于MS-222对尖头鱥的影响研究尚无报道,因此,通过使用MS-222缓解应激反应,使亲鱼安静并顺利开展相关工作,科学合理地使用该麻醉剂十分必要。【拟解决的关键问题】基于MS-222的安全性和有效性,以尖头鱥雌性亲鱼为对象,研究MS-222对其行为特性、麻醉和复苏及呼吸频率的影响,确定有效麻醉浓度范围,以期为尖头鱥人工繁殖提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 尖头鱥 于2020年5月在四川省广元市利州区三堆镇龙池村进行试验,所用亲鱼收集自该村附近的上水磨河野生群体,尖头鱥雌性亲鱼的腹部柔软膨大,生殖孔略红,突出较小;雄性亲鱼的腹部修长,生殖孔不红肿,但可见突出于身体的生殖器,轻压腹部有乳白色精液流出。

1.1.2 MS-222麻醉剂 MS-222麻醉剂采自上海麦克林生化科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 试验前处理 选取全长(103.98±8.56)mm、体重(10.93±1.62)g的雌性尖头鱥鱼于0.5 m3圆形养殖桶中暂养1周后开始试验,养殖用水为上水磨河河水,微流水养殖,水温(16.2±0.6)℃。使用MS-222麻醉剂前,先称取MS-222粉末10 g加入100 mL水中,制备100 g/mL母液备用。

1.2.2 不同浓度MS-222对亲鱼的麻醉效果 根据预试验,设置50 mg/L、75 mg/L、100 mg/L、125 mg/L和150 mg/L等5个MS-222质量浓度梯度,每个梯度设3次重复,用鱼5尾。试验前,先将亲鱼分别放入装有10 L河水的塑料圆桶(直径26 cm,高19 cm)中,待试验鱼状态稳定后,加入不同体积的MS-222母液,观察试验鱼在麻醉阶段的行为特征变化并记录相应时间;待试验鱼全部进入深度麻醉后,将其转移至清水中,观察试验鱼在复苏过程中的行为特征变化并记录相应时间。其中,麻醉时间指从放入麻醉剂开始至试验鱼进入深度麻醉期的时间,复苏时间指麻醉期的试验鱼放回清水至行为完全恢复正常所需时间。

1.2.3 不同浓度MS-222对亲鱼呼吸频率的影响 参考张龙岗等[18]的方法,分别统计试验鱼在50 mg/L、75 mg/L、100 mg/L、125 mg/L和150 mg/L等5个浓度梯度的麻醉剂水体中不同时间内(60 s、120 s、180 s、240 s和300 s)鳃盖的张合次数,每次每个浓度梯度统计1尾,共3尾。每分钟内鳃盖张合次数即为呼吸频率。同时,以试验鱼在清水中呼吸频率为对照值。

1.2.4 不同暴露时间对深度麻醉期亲鱼复苏的影响 将雌性亲鱼放入质量浓度为100 mg/L的MS-222麻醉水体中进行深度麻醉,待试验鱼进入深度麻醉期后,将其捞出,用湿毛巾包裹鱼中后部,分别在空气中暴露0 min、2 min、4 min、6 min和8 min,随后立刻放入清水中,记录复苏时间。3次重复,每组用鱼5尾。

1.3 数据处理

试验数据均用平均值±标准误表示。利用SPSS 16.0进行单因素方差分析,数据首先进行正态性和方差齐性检验,若满足正态性和方差齐性检验,则进行单因素方差(ANOVA)分析和Duncan多重比较分析,显著性水平设置为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 尖头鱥亲鱼麻醉及复苏过程行为特征与分期

加入MS-222后,尖头鱥在麻醉剂水体中逐渐反应迟钝,并游动缓慢,随后身体侧翻,呼吸频率减弱,并随着麻醉时间的延长,逐渐丧失反应能力,甚至鳃盖停止张合;将麻醉鱼放入清水后,鳃盖逐渐恢复振动,身体慢慢恢复平衡,最终行为特征完全恢复。根据尖头鱥的行为特征变化,并参考邓龙君等[10]和李博岩等[19]的标准,将麻醉过程分为6个阶段(表1),即正常期(A0)、镇静期(A1)、平衡失调期(A2)、麻醉期(A3)、深度麻醉期(A4)和延髓麻醉期(A5),将恢复过程分为4个阶段,即鳃动期(R1)、挣扎期(R2)、游动期(R3)和正常期(R4)。

表1 尖头鱥雌性亲鱼在不同麻醉和复苏时期的行为特征

2.2 不同浓度MS-222处理尖头鱥亲鱼的麻醉效果

由表2可知,在50～150 mg/L浓度条件下,尖头鱥雌性亲鱼均可进入麻醉期,但其在不同麻醉期的时间与MS-222浓度呈负将其立刻放入清水中,并逐步复苏,行为恢复正常,复苏时间与MS-222浓度呈正相关,随着MS-222浓度增大,尖头鱥雌性亲鱼进入不同复苏期的时间延长,总的复苏时间延长。

表2 不同浓度MS-222处理尖头鱥雌性亲鱼的麻醉效果和复苏时间

2.3 不同浓度MS-222处理尖头鱥亲鱼的呼吸频率

如表3所示,在MS-222浓度为50～100 mg/L时,随着麻醉时间延长,与0 mg/L处理组相比,麻醉组尖头鱥雌性亲鱼的呼吸频率呈先显著增加后显著下降趋势(P<0.05)。在125 mg/L和150 mg/L浓度下,麻醉组亲鱼的呼吸频率显著低于0 mg/L处理组亲鱼(P<0.05),且随麻醉时间的延长,麻醉组亲鱼的呼吸频率显著下降(P<0.05)。

表3 不同浓度MS-22处理尖头鱥雌性亲鱼在不同时间内的呼吸频率

2.4 不同暴露时间处理深度麻醉期亲鱼的复苏时间

由表4看出,在空气中暴露0～6 min后,尖头鱥均可在240 s内复苏,且暴露4 min和6 min时的复苏时间与暴露0 min时的复苏时间无显著差异(P>0.05);而在空气中暴露8 min和10 min后,复苏时间延至300 s以上,所需复苏时间与6 min内复苏时间相比存在显著差异(P<0.05)。虽然随暴露时间的增加导致复苏时间延长,但尖头鱥雌性亲鱼均没有死亡,复苏率达100%。

表4 深度麻醉期亲鱼在空气中不同暴露时间的复苏时间与复苏率

3 讨论

3.1 MS-222对尖头鱥雌性亲鱼麻醉的有效质量浓度

MS-222作为一种安全、有效的麻醉剂在养殖鱼类中进行了大量试验和广泛应用。MS-222首先抑制脑皮质(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),当MS-222从鱼体内排出后,鱼即可复苏,具有可逆性,但如果其质量浓度过大或麻醉时间过长,使鱼神经系统长时间处于深度麻醉,则可能导致鱼死亡。因此,MS-222的质量浓度和处理时间是影响其麻醉效果的关键因素,同时麻醉效果与鱼的种类和规格及溶氧、水温和pH等环境因子也密切相关[19-21]。因此,选择MS-222有效质量浓度应符合对试验鱼伤害最小、满足操作要求。目前,理想麻醉浓度标准为3 min内麻醉,5 min内复苏,15 min后成活率100%。MS-222对赤眼鳟(Squaliobarbuscurriculus)幼鱼的有效质量浓度为120～180 mg/L[22],对中华鲟(Acipensersinensis)幼鱼的有效质量浓度为80～100 mg/L[23],对半滑舌鳎(Cynoglossussemilaevis)成鱼的有效质量浓度为120～210 mg/L[24],对鳜鱼(Sinipercachuatsi)成鱼的有效质量浓度为200～220 mg/L[25],对松江鲈(Trachidermusfasciatus)成鱼的有效质量浓度为60 mg/L[26]。研究结果表明,随着MS-222浓度增大,尖头鱥雌性亲鱼麻醉时间逐渐缩短,而复苏时间逐渐延长,仅100 mg/L浓度条件下,尖头鱥雌性亲鱼麻醉时间(平均时间164 s)和复苏时间(平均时间221 s)符合已认定的理想麻醉浓度标准要求。因此,MS-222对尖头鱥雌性亲鱼的有效麻醉质量浓度为100 mg/L。

3.2 MS-222对尖头鱥雌性亲鱼呼吸频率的影响

呼吸频率是评价麻醉程度的一个重要指标,呼吸频率越低,表明麻醉程度越深。对吉富罗非鱼[27]、美洲鲥鱼[28]和金鱼[29]的研究发现,这3种鱼的呼吸频率在麻醉期间均呈下降趋势。而对赤眼鳟[22]、大鳞鲃(Luciobarbuscapito)[30]和圆斑星鲽(Veraspervariegatus)[31]等鱼的研究发现,其呼吸频率在麻醉初期上升,进入麻醉期后快速下降。出现这种现象的原因可能是低浓度麻醉剂刺激腮丝,造成腮丝毛细血管氧气交换受阻,应激反应导致呼吸加快;而高浓度条件下,腮丝在短时间内会吸收大量麻醉剂,迅速抑制神经中枢的活动能力和反射能力,造成试验鱼的呼吸频率在短时间内快速下降[19]。研究结果表明,MS-222浓度为50～100 mg/L,麻醉组亲鱼的呼吸频率在麻醉期内呈先显著增加后显著下降趋势;但在125 mg/L和150 mg/L浓度下,麻醉组亲鱼的呼吸频率在整个麻醉期间均显著下降,与在赤眼鳟[22]和大鳞鲃[30]上的研究结果一致。

3.3 不同暴露时间对深度麻醉期亲鱼复苏的影响

在亲鱼注射催产激素或挤卵等工作中,需要将麻醉鱼暴露在空气中开展工作,因此,摸索不同空气暴露时间对深度麻醉鱼复苏的影响具有重要意义。研究结果表明,经100 mg/L MS-222深度麻醉后,在空气中暴露6 min以内不影响复苏时间,6 min后随空气暴露时间增加,复苏时间延长。这与在长鳍吻(Rhinogobioventralis)[32]、布氏鲷(Tilapiabuttikoferi)[33]、亚东鲑(Salmontrutta)[34]和异齿裂腹鱼(Schizothoraxoconnori)[35]上的研究结果一致。暴露时间长导致复苏时间增加的原因可能是随暴露时间的增加,鱼体呼吸受到限制,导致麻醉剂排除体外的时间延长,从而影响鱼体的复苏时间。

4 结论

MS-222对尖头鱥亲鱼具有良好的麻醉效果,是一种麻醉快、复苏快、安全边界宽的理想麻醉剂,生产中建议使用麻醉浓度为100 mg/L。在尖头鱥人工繁殖后期研究中,使用MS-222麻醉剂后,对雌性亲鱼注射催产激素及收集卵,均未造成亲鱼死亡,取得了良好效果。