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鱼用麻醉剂安全性研究进展

2012-04-14吕书为雷红涛孙远明

食品科学 2012年1期
关键词:丁香油丁香酚麻醉剂

吕书为,雷红涛,孙远明*

(华南农业大学食品学院,广东省食品质量安全重点实验室,广东 广州 510642)

鱼用麻醉剂安全性研究进展

吕书为,雷红涛,孙远明*

(华南农业大学食品学院,广东省食品质量安全重点实验室,广东 广州 510642)

鱼用麻醉剂能有效降低鱼类长途运输过程中的伤亡率,已在某些国家渔业生产中广泛应用,但其残留及安全性问题一直受到关注。目前有关鱼用麻醉剂的综述很少,为此本文对鱼用麻醉剂的类别、毒理学研究结果、麻醉剂在鱼体中积累与净化的影响因素等进行了综述,并对我国鱼用麻醉剂的使用和管理提出了部分建议。

鱼用麻醉剂;毒理学;残留净化;建议

鱼用麻醉剂是一类能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)[1-2]。目前,国际在渔业生产与科学研究上对鱼用麻醉剂的应用极为广泛,而国内近年也开始普遍使用。其使用目的通常是使鱼体镇静,降低鱼体新陈代谢和鱼的应激反应,减少躁动、以免致伤、便于运输,提高鱼的商品价值。

目前,国内外研究者对于鱼用麻醉剂的作用机制[3]、使用方法[2]、影响药效的因素[4-5]、血液成分和鱼的应激性关系等研究[6-7]较多,对麻醉剂的安全性、反复麻醉对鱼类的危害,残留麻醉剂对人体的风险和影响等则研究较少。2010年11月厦门首次查获一起用临床齿科麻醉剂丁香酚麻醉活鱼以求提高存活率的案件,因为我国相关法规和信息的缺乏,引发了消费者对中国鱼用麻醉剂的担忧和恐慌[8]。为此,本文将综述各种鱼用类麻醉剂的毒理学特性和麻醉剂在鱼体中积累与净化的影响因素,以期为我国鱼用麻醉剂的使用和管理提供一些信息和借鉴。

1 各种鱼类麻醉剂的毒理学特性

1.1 鱼安定

鱼安定(MS-222)化学成分主要为间氨基苯甲酸乙醋甲烷磺酸盐,易溶于水。研究发现,幼鱼抵抗MS-222毒性比成年鱼低[9-10]。施氏鲟幼鱼24、48、72、96h的MS-222试剂半数致死量(LD50)为:61.67、58.22、56.90、56.90mg/L,安全质量浓度为15.57mg/L;罗非鱼24、96h的MS-222试剂LD50为:88.84mg/L和76.18mg/L。

目前,美国、欧盟、加拿大等国家允许鱼安定作为鱼用麻醉剂,并且美国限定休药期为21d,最大残留量(MRL)为1μg/mL,加拿大休药期为5d。

1.2 丁香油

丁香油的有效成分为丁香酚(含量为85%~95%)、甲基丁子香酚[11]。其活性成分是丁香酚,无色或苍黄色液体,有强烈的丁香香气,难溶于水,若用于鱼类浸浴麻醉,需用乙醇助溶。虽然国际上普遍认为丁香油及其组分是安全的牙科粘固粉和食品添加剂[12-13],联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)丁香酚的每日容许摄入量(ADI)为2.5mg/kg[14];欧盟(CE)[15]甲基丁香酚ADI值为5mg/kg,且我国允许含丁香酚香料(食用香料起到抑菌防腐作用的活性物质是精油,含85%~92%丁香酚)用于加工火腿肠等需长时间保藏的食品中,除了具有调味作用外,还具有重要的防腐抑菌功能[16]。但若作为鱼用麻醉剂,丁香油的安全性并不普遍接受。美国国家毒理学计划(NTP)发布的毒理学数据显示,甲基丁香酚是潜在致癌物质[11]。施氏鲟幼鱼24、48、72、96h的丁香酚试剂LD50分别为[9]:26.37、22.17、18.00、16.22mg/L,安全质量浓度为4.7mg/L。虹鳟鱼10min和96h的丁香酚试剂LD50、LD0.1、LD99.9分别为:81.1、63.9、100.1mg/L和14.1、12.5、16.2mg/L,安全质量浓度为30mg/L。

血液生化指标是机体内环境数据的重要来源,依据此可考察鱼体受药物影响的程度[17]。Velisek等[18]从急性毒性、血液生化学、病理组织检查三方面研究丁香油对虹鳟鱼的麻醉,发现鱼血、肝、脾、颅神经及尾侧肾脏等组织没有发生病理变化。

日本允许丁香油作为鱼用麻醉剂使用[19-20],药浴剂量为50~200μg/mL,休药期为7d,最高残留量(MRL)设定为50ng/mL。另外,允许丁香油作为鱼用麻醉剂的国家还有新西兰、澳大利亚、智利等[21]。

1.3 AQUI-S

异丁香酚是鱼用麻醉剂AQUI-S的活性成分,欧盟(CE)[22]异丁香酚ADI值为5mg/kg,纯度达90%,含12%的顺式结构和88%的反式结构,易溶于水[23]。目前尚未有异丁香酚用于鱼用麻醉的毒理学研究。

澳大利亚、智利、法罗群岛、韩国和新西兰等国家批准AQUI-S作为休药期为零的鱼用麻醉剂[21-24]。虽然欧洲也允许AQUI-S作为鱼用麻醉剂,但MRL和休药期尚未公布[25]。

1.4 苯佐卡因

苯佐卡因的化学物质为对氨基苯甲酸乙酯,难溶于水,若用于鱼类浸浴麻醉,需用乙醇助溶。罗非鱼24、96h的苯佐卡因试剂LD50为:44.49mg/L和22.61mg/L;若苯佐卡因与MS-222按1:1比例混合,对罗非鱼24、96h的LD50为63.35mg/L和30.39mg/L;结合MS-222对罗非鱼的毒理学数据,研究发现,在同等剂量条件下,苯唑卡因对罗非鱼的毒性比MS-222强;若将两种药物等比例混合后,在24h毒性实验中则呈现拮抗作用,在96h毒性实验中却呈现协同作用[10]。

目前仅挪威批准该药物作为鱼用麻醉剂,休药期为21d[10,21]。

1.5 二氧化碳

虽然二氧化碳对动物组织没有毒害作用,但若在鱼局部组织中积累过多将麻醉过度,也会导致鱼窒息死亡[26]。在对鲫鱼进行麻醉实验中,程君晖等[26]研究发现麻醉鲫鱼的碳酸质量浓度高于620μg/mL时,鱼类存活率大为降低。同时金一春等[27]研究发现,以直接往装有的水体中注气的方式麻醉白斑狗鱼,其CO2分压大于0.1MPa或者注入CO2、O2(体积比1:1)的混合气体时间大于17min(8℃)、14min(13℃)时,会导致鱼死亡率的提升。

1.6 2-苯氧基乙醇

2-苯氧基乙醇微溶于水,作为鱼用麻醉剂时常需乙醇助溶。用试剂质量浓度为26.7mg/mL的2-苯氧基乙醇分别对鲤鱼和虹鳟鱼进行急性毒性实验[28-29]:鲤鱼和虹鳟鱼10min的LD50、LD0.1、LD99.9分别为0.39、0.3、0.5mL/L 和0.17、0.13、0.26mL/L,96h 的LD50、LD0.1、LD99.9分别为0.46、0.34、0.92mL/L和0.25、0.21、0.30mL/L;而后,Velisek等[28-29]以2-苯氧基乙醇0.30mL/L的剂量对鲤鱼和虹鳟鱼进行药浴麻醉,通过评定鱼体的血液生化学指标,发现该浓度对鲤鱼是安全浓度,而对虹鳟鱼并不安全。

国际上尚未规定2-苯氧基乙醇的MRL值,且欧盟不允许其作为渔药使用[30-31]。

除以上几种鱼用麻醉剂外,见诸报道的鱼用麻醉剂还有一些。喹哪啶及喹哪啶硫酸盐原液对鱼类的呼吸黏膜有较强刺激性;三氯乙醛和尿烷是潜在的致癌物质;乙醚虽是低毒物质,但对人的神经系统有影响;巴比妥类药物影响胎儿脑细胞的发育,或可引起胎儿腭裂和兔唇或致癌等;盐酸普鲁卡因鱼体残留主要发生在鱼血浆中,仅小部分在肝脏,而普鲁卡因对人中枢神经系统及心血管系统有副作用[4,32-36]。

2 麻醉剂在鱼体中积累与净化的影响因素

鱼用麻醉剂的安全性问题,体现在人体通过摄食摄入过量的鱼类麻醉药物而对健康造成影响。因而对于麻醉剂浸浴过的食用鱼,通常需要一定的休药期。而休药期的长短取决于鱼体对体内残留药物的净化能力以及麻醉剂的种类、麻醉方式(如浸浴时间、浸浴温度和药物浓度)[37]。

2.1 鱼自身因素

鱼的代谢情况各有差异,不同种类的鱼对不同的麻醉剂,甚至对同一麻醉剂不同含量的反应没有显著的规律性。但一般情况下,体质量越大所需麻醉剂含量越高,Oikawa等[38]用MS-222对鲷科鱼进行研究,发现鱼的体质量与相应的有效剂量、药物在鱼体的积累和净化效率成正比。Oikawa测得了真鲷体质量(m)与MS-222的有效浓度(CE)的关系式为CE=79m0.0549(实验鱼的数量N=30,相关系数r=0.936)。此外,鱼的年龄与相应的有效剂量、药物在鱼体的积累和净化效率也成正比,这主要因为鱼仔用皮肤呼吸,而鱼真皮下的血管容量有限,不利药物快速进入麻醉部位,但成年鱼通过鱼鳃呼吸,可加快药物积累和净化的速率[39-40]。

2.2 麻醉剂种类

鱼体的药物积累和净化与麻醉剂种类有关,不同种类的鱼用麻醉剂在鱼体中的残留部位和残留量,以及在鱼体内的净化方式、净化时间各有差异。例如,使用不同药物分别对虹鳟鱼浸浴麻醉后,血液残留量丁香酚为10.53μg/mL[41],苯佐卡因为27μg/mL[42],鱼肌肉残留异丁香酚为55.4μg/g[43]。

2.3 浸浴温度

温度影响鱼体对麻醉药物的积累和净化,这与提升温度加快了鱼呼吸频率有关[44]。Stehly等[45]在不同温度下,研究AQUI-S对6种鱼类的麻醉效果,发现鱼体进入麻醉状态所需时间受温度影响较大,温度越高,麻醉时间越短。主要是因为提高温度可加快鱼鳃的呼吸作用,从而使得更多的有效麻醉剂成分通过鱼鳃进入鱼组织达到麻醉效果。

2.4 浸浴盐度、p H值、溶氧量

在高的盐浓度下,鱼为调节自身渗透压平衡必消耗较多的能量,需要更多的氧气,使得麻醉药物在鱼体的积累和净化速率随鱼呼吸频率的加快而加快[46-47]。Ghazilou等[46]通过对里海三文鱼的药浴麻醉研究,发现剂量、盐度、pH值3因素对丁香油的麻醉效果影响显著,同时也间接说明此3因素显著影响麻醉剂在鱼体内的积累和残留。

2.5 重复麻醉

对鱼类进行重复麻醉,可降低鱼体净化自身体内残留麻醉剂的能力。Kildea等[48]研究丁香酚麻醉剂在银鲈体内积累和清除时发现:首次用丁香酚对银鲈进行麻醉,48h后未在鱼体中检出丁香酚,但若是使用丁香酚对银鲈二次充分麻醉,一个星期后,可在银鲈肌肉中检出残留的丁香酚。

3 存在的问题和展望

水产长途运输中运用麻醉剂是一种降低鱼类伤亡,避免鱼鲜度和质量的下降的有效方法。因而随着渔业的发展,鱼用麻醉剂在国内水产养殖业的应用成为一种必然的趋势。有些鱼用麻醉剂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。然而目前国内对各类鱼用麻醉剂尚缺少有效的法规规范,缺少使用标准,但事实上部分品种已经在市面普遍使用。因为监管制度的滞后,缺乏对鱼用麻醉剂使用安全性的权威判定,如不及时加以引导和监管,可能会越来越多的引起公众对鱼用麻醉剂安全性的担忧和恐慌,影响社会安定,同时也不利于渔业经济的健康发展。

因此,笔者认为,我国相关部门有必要逐步开展如下几方面工作:1)参考国际普遍使用的鱼用麻醉剂,例如MS-222、丁香油、AQUI-S等,同时结合我国国情,尽快制定出台允许使用的鱼用麻醉剂列表;2)制定管理规范,加强监管,尤其对于一些国际上公认副作用较大不适合作为鱼用麻醉剂的化学物质监控,防止可能滥用的发生;3)对于安全性尚未定论或有潜在应用价值的鱼用麻醉剂,应深入进行安全性研究,譬如苯佐卡因、2-苯氧基乙醇、乙醚等;4)积极开发高效、低残留或无残留的鱼类麻醉剂,应着重关注诱导期短、麻醉时间长、肌肉残留量小、安全范围大、反复使用对人和鱼的危害小、价格低的新型麻醉剂作为鱼用麻醉剂的开发方向。这样,我国鱼用麻醉剂的使用将越来越规范,必将对我国鱼类运输、销售、消费者的健康保障发挥积极作用。

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Research Progress in Safety of Fish Anesthetics

Fish anesthetics can efficiently reduce the casualty rate of fish during long-distance transportation. Therefore, fish anesthetics have been widely used in fishery production in some countries. However, the residues of such anesthetics and the safety of fish have gained public concerns. In the present paper, the toxicology and the factors affecting accumulation and elimination of anesthetic residues are reviewed. Several prospects and suggestions are also provided for the future application and administration of fish anesthetics in China.

fish anesthetics;toxicology;residue elimination;proposal

TS254.7

A

1002-6630(2012)01-0267-04

2011-02-22

农业部公益性行业(农业)科研专项 (201003008-08);广东省科技计划项目(2009A01010004;2009B040500002);广东省教育部产学研结合项目(2010A090200084)

吕书为(1987—),男,硕士研究生,研究方向为食品质量与安全。E-mail:ciweihw@163.com

*通信作者:孙远明(1956—),男,教授,博士,研究方向为食品质量与安全、食品化学。E-mail:ymsun@scau.edu.cn

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