丁香酚对细点石斑鱼麻醉效果及肝脏生理生化指标的影响

2024-10-24 00:00:00黄琼叶张建明朱友芳许秋龙
河北渔业 2024年10期

摘 要:为提高细点石斑鱼(Epinephelus cyanopodus)在运输、分苗和增殖放流标记中的成活率,明确麻醉运输的浓度,测定了不同质量浓度丁香酚对体质量为(27.84±6.91)g的细点石斑鱼的麻醉效果,以及丁香酚质量浓度分别为5 mg/L和9 mg/L时对鱼体肝脏生理生化指标的影响。结果表明:在(29.5±0.3)℃条件下,当丁香酚浓度为5 mg/L和10 mg/L时,细点石斑鱼最终麻醉状态分别为深度镇静期和轻度麻醉期,并在4 min内恢复正常。在麻醉与复苏试验中,5 mg/L组细点石斑鱼肝脏生化指标与对照组没有显著差异,9 mg/L组麻醉6 h肝脏SOD、CAT、ALT和AST显著低于对照组,经12 h清水复苏后酶活性恢复至正常,证明其影响是可逆的。因此,可选质量浓度为5 mg/L的丁香酚用于12 h的麻醉运输。

关键词:细点石斑鱼(Epinephelus cyanopodus);丁香酚;麻醉;生化指标

作者简介:黄琼叶(1990.11-),女,硕士研究生,研究方向:水产病害。E-mail:huangqiongye@qq.com。

通讯作者:张建明(1984.08-),男,高级农艺师,研究方向:水产养殖。 E-mail:15960507635@163.com。

DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2024.10.005

细点石斑鱼(Epinephelus cyanopodus)隶属鲈形目(Perciformes),鮨科(Sarranidae),石斑鱼属(Epinephelus),为暖水礁栖肉食性鱼类,分布于热带、亚热带海域,是珊瑚礁的重要鱼类,也是重要的海洋经济名贵食用鱼类。

水产养殖操作经常将鱼暴露于各种急性应激环境中,这些胁迫应激可能对鱼类的生存、生长等产生不良的影响。麻醉剂可以缓解鱼类的疼痛、诱导镇静从而降低操作给鱼体带来的应激反应,有效减少鱼体伤害,进而提高成活率。因此,麻醉剂被广泛用于鱼类形态学测量、捕捞、运输和标记放流等研究工作中。但麻醉剂自身也是一种应激源,如何安全有效地使用渔用麻醉剂引起人们的广泛关注。目前,水产养殖中常用的麻醉剂有丁香酚、MS-222等,丁香酚作为一种植物提取物,具有麻醉镇痛的作用,且安全高效、价格低廉、实用性好。关于丁香酚用于鱼类麻醉研究已有大量报道,如斑马鱼、俄罗斯鲟、鲫、罗非鱼、大黄鱼等鱼类。但丁香酚用于细点石斑鱼麻醉研究未见报道,为了提高细点石斑鱼在运输、分苗和增殖放流标记中的成活率,明确麻醉运输的浓度,本试验进行了细点石斑鱼的丁香酚麻醉试验,并分析了丁香酚对细点石斑鱼抗氧化酶、碱性磷酸酶(AKP)、丙氨酸氨基转移酶 (ALT)及天冬氨酸氨基转移酶(AST)的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用细点石斑鱼来自福建省宝森水产科技有限公司,挑选健康活力强的个体进行试验,试验鱼体长为(11.69±0.94)cm,体质量为(27.84±6.91)g,试验前禁食24 h,将鱼暂养于50 L相同塑料圆桶中,试验期间不投饵。水温(29.5±0.3)℃,盐度(31.5±0.5)‰,试验期间保持微充气。

丁香酚为分析纯,购自上海易恩化学技术有限公司,为淡黄色液体,难溶于水,使用前用无水乙醇(1∶9,V∶V)配制成母液后再溶于水,为保障丁香酚溶液的有效性,使用时现配现用。

1.2 方法

1.2.1 麻醉试验 为确定细点石斑鱼的有效麻醉浓度,将丁香酚配制成浓度为5、10、15、20、25 mg/L 5个浓度梯度组,每个梯度组设置6尾鱼,每尾鱼单独观察活动情况,用秒表记录麻醉和复苏的时间并只使用一次。结合在麻醉剂作用下细点石斑鱼表现出的行为变化,参照刘长琳等、Cooke等的分类标准,将麻醉过程分为6个阶段,完全复苏标准为行为完全恢复(表1)。

1.2.2 生化指标测定

1.2.2.1 试验设计及样品采集 按照麻醉试验获得的麻醉剂质量浓度,设置对照组、5 mg/L组、9 mg/L组,每组3个重复,每个重复10尾鱼,分别置于50 L相同塑料圆桶中。开展12 h静水麻醉试验,麻醉12 h后在清水中复苏12 h(记为24 h),分别在麻醉及复苏的第6、12、24 h取样,每个重复组取2尾,经75%酒精体表消毒后,冰盘上剖取肝脏组织,置于5 mL离心管中,-20 ℃冰箱保存,用于酶学分析。

1.2.2.2 肝脏生化指标测定 样品用预冷生理盐水漂洗去除组织液,滤纸拭干,称质量后加入9倍体积的生理盐水,经均质机低温研磨制成10%组织匀浆液,再在4 ℃下2 000 r/min离心15 min,取上清液用于总蛋白(TP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、碱性磷酸酶(AKP)、丙氨酸氨基转移酶 (ALT)及天冬氨酸氨基转移酶(AST)的测定,试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,按照说明书方法进行操作。

1.3 数据统计分析

所有数据均用平均值±标准差(Mean±SD)表示,经SPSS 27.0软件进行数据处理。试验数据经方差同质性检验后,使用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行差异显著性比较,显著性水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度的丁香酚对细点石斑鱼的麻醉及复苏效果

不同质量浓度的丁香酚对细点石斑鱼的麻醉及复苏效果见表2。由表2可知,随着丁香酚质量浓度的增加,鱼体的最终麻醉时间逐渐缩短。当丁香酚质量浓度为5 mg/L时,鱼体可以进入深度镇静期(A2);当丁香酚质量浓度为10、15 mg/L时,鱼体最终麻醉状态可分别达到轻度麻醉期(A3)、麻醉期(A4);当丁香酚质量浓度为20 mg/L和15 mg/L时,鱼体均可进入深度麻醉期(A5)。当丁香酚浓度为5~15 mg/L时,复苏时间呈递增趋势,丁香酚浓度为15~25 mg/L时,复苏时间则逐渐缩短,且恢复时间均在4 min内。

2.2 丁香酚对细点石斑鱼肝脏SOD酶活性的影响

从图1中可看出5 mg/L麻醉组与对照组相比,6 h、12 h肝脏SOD活力没有显著差异,24 h肝脏SOD活力显著低于对照组;9 mg/L麻醉组与对照组相比,6 h肝脏SOD活力显著低于对照组,12 h与对照组肝脏SOD活力没有显著差异,24 h肝脏SOD活力显著高于对照组。

2.3 丁香酚对细点石斑鱼肝脏CAT酶活性的影响

从图2中可看出5 mg/L麻醉组与对照组相比,6 h、12 h肝脏CAT活力没有显著差异,24 h肝脏CAT活力显著低于对照组;9 mg/L麻醉组与对照组相比,6 h肝脏CAT活力显著低于对照组,12 h、24 h与对照组肝脏CAT活力没有显著差异。

2.4 丁香酚对细点石斑鱼肝脏AKP酶活性的影响

从图3中可看出5 mg/L麻醉组与对照组相比,6 h、12 h、24 h肝脏AKP活力没有显著差异;9 mg/L麻醉组与对照组和5 mg/L麻醉组相比,6 h、12 h肝脏AKP活力略高于其他2组但差异不显著,24 h肝脏AKP活力显著高于对照组和5 mg/L麻醉组。

2.5 丁香酚对细点石斑鱼肝脏 ALT酶活性的影响

从图4中可看出5 mg/L麻醉组与对照组相比,6 h肝脏ALT活力显著低于对照组,12 h、24 h肝脏AST活力没有显著差异;9 mg/L麻醉组与对照组和5 mg/L麻醉组相比,6 h肝脏AST活力显著低于其他2组,12 h、24 h肝脏AST活力没有显著差异。

2.6 丁香酚对细点石斑鱼肝脏AST酶活性的影响

从图5中可看出5 mg/L麻醉组与对照组相比,6 h、12 h、24 h肝脏AST活力没有显著差异;9 mg/L麻醉组与对照组和5 mg/L麻醉组相比,6 h肝脏AST活力显著低于其他2组,12 h、24 h肝脏AST活力没有显著差异。

3 讨论

3.1 丁香酚浓度对细点石斑鱼麻醉和复苏行为的影响

丁香酚作为天然的麻醉剂,国内外学者已在多种鱼类上进行了丁香酚麻醉试验,均得到了较好的麻醉效果。从本试验结果看,丁香酚能让鱼体较快地达到麻醉和复苏状态,时效性较高。但是麻醉运输中麻醉剂量的选择是重要的一环,麻醉剂浓度过高可能会使鱼体出现窒息死亡,使成活率降低;而麻醉剂浓度过低则在运输过程中鱼体较难处于镇静状态。本试验中,当丁香酚质量浓度为5~10 mg/L时,细点石斑鱼均能在3 min内进入深度镇静期到轻度麻醉期之间,并在4 min内恢复到正常状态。因此,本试验在研究丁香酚浓度对细点石斑鱼肝脏生化指标的影响中选择了5 mg/L和9 mg/L。

3.2 丁香酚浓度对细点石斑鱼肝脏抗氧化酶活性的影响

超氧化物歧化酶(SOD,Superoxide Dismutase))和过氧化氢酶(CAT,Catalase)是鱼体内两种重要的抗氧化酶。它们参与细胞内的抗氧化防御系统,对维持细胞内平衡和应对环境应激具有重要作用。SOD主要通过中和超氧自由基,将其转化为过氧化氢(H2O2)和氧气(O2),从而保护细胞免受氧化损伤。随后,CAT将H2O2分解为H2O和氧气,进一步清除有害物质,保护细胞免受氧化损伤。陈旭等使用9 mg/L浓度的丁香酚运输卵形鲳鲹鱼苗8 h后,总超氧化物歧化酶(T-SOD)和CAT活性显著降低。狄大可使用6 mg/L的丁香酚连续作用褐篮子鱼4 h后,SOD和CAT活性显著降低。本试验中,9 mg/L试验组在麻醉6 h后,细点石斑鱼肝脏的SOD和CAT活性显著低于对照组,与上述结果一致。丁香酚是一种具有抗氧化作用的化合物,可以阻止鱼体内自由基的链式反应,从而降低并清除自由基,发挥抗氧化作用,保护细胞免受氧化损伤。因此,低浓度的丁香酚可以增加SOD和CAT的活性,从而提高细胞内的抗氧化能力,减少氧化应激引起的损伤,然而,过量的丁香酚可能会对细胞产生毒性影响,导致细胞功能异常。本试验中,5 mg/L试验组6 h、12 h时与对照组均无差异,证明在该浓度下不会对SOD和CAT活性造成影响,但24 h肝脏内丁香酚累积到一定量,此时抗氧化系统开始启动,导致显著低于对照组。而9 mg/L试验组在麻醉6 h时由于丁香酚浓度过高,抑制了鱼苗的抗氧化系统,对细胞产生毒性影响,导致SOD和CAT活性显著低于对照组。12 h时可能鱼苗对丁香酚产生了一定的耐受力,体内的SOD和CAT活性恢复至正常水平,24 h时体内SOD经进一步诱导使得显著高于对照组。

碱性磷酸酶(AKP,Alkaline Phosphatase)主要参与磷酸基团的代谢和转移,是维持鱼类正常生理功能和健康状态的重要调控酶。AKP还参与肝脏的解毒过程,帮助鱼类代谢和排出体内有害物质,抵御环境中的有害化学物质和污染物,维护其健康。有试验表明,使用33 mg/L丁香酚对鲈鱼进行10 min麻醉后,AKP活性显著增加,24 h后AKP活性仍然显著增加。罗相忠等研究表明,使用MS-222可以提高鲢鱼肝脏组织中AKP的活性,对鲢鱼有显著的促进作用。本试验中,5 mg/L试验组与对照组均无差异,证明在该浓度下不会对鱼苗肝脏的AKP活性造成影响。9 mg/L试验组在6 h、12 h与对照组无显著差异,但在24 h显著高于对照组,使用丁香酚麻醉时鱼体血浆、肌肉和肝脏中的丁香酚浓度以肝脏中的含量最高,肝脏作为药物代谢的主要器官,与药物的吸收、转化、代谢和排泄密切相关。试验中,12 h内丁香酚通过鱼的鳃、口腔黏膜和皮肤吸收,然后进入血液循环,分布在肌肉和肝脏中,此时肝脏的AKP活性高于对照组但不显著;体内的丁香酚最后主要还是通过肝脏代谢,影响鱼体内的生理代谢,导致24 h后AKP活性的增加。

丙氨酸氨基转移酶(ALT,Alanine aminotransferase)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST,Aspartate aminotransferase)主要存在于肝脏中,是两种重要的肝功能指标,可以反映肝脏的整体代谢和解毒功能,当肝细胞因发炎、化学药物而受损或坏死时浓度会上升,相反,如果肝细胞大量坏死,肝脏的功能受到了影响,ALT和AST的释放量可能会减少,导致其水平降低。30 mg/L浓度的丁香酚麻醉10 min后,虹鳟鱼的血浆生化指标中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)活性在麻醉后和24 h后都显著降低,也有试验表明,丁香酚可以显著降低小鼠肝脏AST和ALT水平;但丁香酚在大口黑鲈幼鱼和斑点叉尾鮰麻醉过程中血清中AST和ALT水平显著升高。丁香酚作为鱼类麻醉剂,其浓度、水温、鱼体规格以及运输方式、密度会影响鱼类的代谢率和生理指标。本试验中,9 mg/L试验组ALT、AST及5 mg/L试验组ALT在6 h均显著低于对照组,但在12 h、24 h与对照无显著差异,6 h显著低于对照组可能是丁香酚前期会影响ALT和AST的合成或代谢,导致这些酶的合成能力下降,从而使其水平显著偏低,随着时间增长,鱼体对丁香酚产生了一定的耐受力,因此12 h、24 h时体内ALT、AST活性均能恢复至正常水平,说明肝脏没有受到损伤。

4 结论

本试验表明,丁香酚质量浓度为5~10 mg/L时,细点石斑鱼均能在3 min内进入深度镇静期到轻度麻醉期之间,并在4 min内恢复到正常状态。5 mg/L组麻醉与复苏过程细点石斑鱼幼鱼肝脏生化指标与对照组没有显著差异,9 mg/L麻醉6 h细点石斑鱼幼鱼肝脏SOD、CAT、ALT和AST显著低于对照组,经12 h清水复苏后幼鱼体内生化酶活性恢复至正常,证明其影响是可逆的;12 h的麻醉运输可选用质量浓度为5 mg/L丁香酚。

参考文献:

梁日深,唐丰寿,何浩斌,等.西太平洋沿海石斑鱼属鱼类DNA条形码及分子系统进化研究.水生生物学报,2021,45(4):851-860.

梁友,李良健,李建海.细点石斑鱼工厂化人工繁育及养殖技术(上).科学养鱼,2023(6):13-14.

MIRGHAED A T,GHELICHPOUR M,ZARGARI A,et al.Anaesthetic efficacy and biochemical effects of 1,8‐cineole in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum, 1792).Aquaculture Research, 2018, 49(6): 2156-2165.

谢晶,曹杰.渔用麻醉剂在鱼类麻醉保活运输中应用的研究进展.上海海洋大学学报,2021,30(1):189-196.

刘长琳,何力,陈四清,等.鱼类麻醉研究综述.渔业现代化,2f3DryBVv2Q5a1KpGhVkBucw23mBdLTSvsYfECF8vF/k=007,34(5):5.

陈德芳,汪开毓,廖国平,等.丁香酚对斑马鱼麻醉效果的研究.水产科技情报,2013,40(4):193-198.

杨移斌,夏永涛,艾晓辉,等.丁香酚对俄罗斯鲟的麻醉效果.中国渔业质量与标准,2016,6(1):17-21.

陈德芳,汪开毓,肖丹,等.丁香酚对鲫鱼麻醉效果的研究.水产科技情报,2010,37(6):288-291.

罗晶晶,韩典峰,孙玉增,等.丁香酚对罗非鱼的麻醉效果.河北渔业,2018(3):5-8,42.

杨乐,张晓林,刘贤德.丁香油、MS-222和异丙酚对大黄鱼的麻醉效果分析.渔业现代化,2021,48(2):91-96.

COOKE S J,SUSKI C D,OSTRAND K G,et al.Behavioral and physiological assessment of low concentrations of clove oil anaesthetic for handling and transporting largemouq1785GcJzBryevu37HKSmCDz7KPmpwibQAfyT5Fuf8s=th bass (Micropterus salmoides).Aquaculture,2004,239(1-4):509-529.

陈旭,马振华,周胜杰,等.丁香酚对卵形鲳鲹鱼苗运输水质、成活率和生理生化指标的影响.中国渔业质量与标准,2019,9(6):39-47.

狄大可.复合中药提取物对褐篮子鱼生理代谢及抗氧化酶活性影响的研究.大连:大连海洋大学,2022.

庄军辉.丁香酚体内外抗氧化作用及其机制研究.洛阳:河南科技大学,2014.

BARBOZA J N,DA SILVA MAIA BEZERRA FILHO C,SILVA R O,et al.An overview on the anti-inflammatory potential and antioxidant profile of eugenol.Oxidative Medicine and Cellular Iongevity,2018,2018:3957262.

VELISEK J,STEJSKAL V ,KOUIL J,et al.Comparison of the effects of four anaesthetics on biochemical blood profiles of perch.Aquaculture Research,2010,40(3):354-361.

罗相忠,童杰,梁宏伟,等.MS-222对鲢鱼种麻醉效果及生理生化指标的影响.水产研究,2023,10(3):99-109.

刘海新,余颖,罗方方,等.丁香酚在斜带髭鲷体内蓄积与消除规律及休药期.广东海洋大学学报,2020,40(1):19-28.

焦亚琴.丁香酚在鲤体内药代动力学研究.贵阳:贵州大学,2024.

VELISK J,SVOBODOVá Z,PIACKOVA V.Effects of clove oil anaesthesia on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss).Acta Veterinaria Brno,2005,74(1):139-146.

HARB A A,BUSTANJI Y K,ALMASRI I M,et al.Eugenol reduces LDL cholesterol and hepatic steatosis in hypercholesterolemic rats by modulating TRPV1 receptor. Sci Rep,2019,9(1):14003.

王文豪,董宏标,孙永旭,等.MS-222和丁香酚在大口黑鲈幼鱼模拟运输中的麻醉效果.南方水产科学,2018,14(6):52-58.

白婵,熊光权,黄敏,等.丁香酚麻醉斑点叉尾鮰在不同无水保活温度下的生理生化变化.渔业现代化,2019,46(1):60-66.

Influences of eugenol on the anesthetic effects and liver physiological and biochemical indexes of Epinephelus cyanopodus

HUANG Qiongye,ZHANG Jianming,ZHU Youfang,XU Qiulong

(Putian Municipal Institute of Fishery Science,Putian 351100,China)

Abstract:In order to improve the survival rate of Epinephelus cyanopodus in transport,seedling grading and marking in enhancement release,and determine the concentration of eugenol in anesthesia transport, the anesthetic effects of different mass concentrations of eugenol were determined on E. cyanopodus with body weight of (27.84±6.91) g. The effects of mass concentrations of eugenol at 5 mg/L and 9 mg/L on the physiological and biochemical indexes of liver were also determined. The results showed thc2f07eb07d089d58d98984168778111c83ec0eba02c5cddbdce77342c9d99789at under the temperature of (29.5±0.3) ℃,when the concentration of eugenol was 5 mg/L and 10 mg/L,the final anesthetic state of the fish was deep sedation and mild anesthesia,respectively,and the normal state was recovered within 4 minutes. In the anesthesia and resuscitation tests,there was no significant difference in liver biochemical indexes between the 5 mg/L group and the control group,while SOD,CAT,ALT and AST in liver of the fish of the 9 mg/L group were significantly lower than those of the control group at 6 h after anesthesia,and the enzyme activities returned to normal after 12 h of resuscitation in clear water,which proved that the effects were reversible. Therefore,eugenol with a mass concentration of 5 mg/L is optional for 12 h anesthetic transport.

Key words:Epinephelus cyanopodus; eugenol; anesthetic; biochemical indexes

(收稿日期:2024-08-29)