丁香油对斑马鱼麻醉效果的研究
2014-10-09燕伟山姜宏波卢焕云于业辉
包 杰,燕伟山,姜宏波,卢焕云,于业辉
(沈阳农业大学畜牧兽医学院,辽宁 沈阳 100866)
关于麻醉剂对鱼类麻醉效果的研究、麻醉剂对血液成分的影响以及对麻醉作用机制、代谢途径、喝麻醉剂的安全范围的研究国内外已有很多报道。目前鱼用麻醉剂有近30种,但有些麻醉剂的麻醉效果不甚理想,有些对鱼体安全性不可靠或者价格昂贵。丁香油为淡黄或无色的澄明油状液,不溶于水,易溶于醇、醚或冰醋酸。丁香油由于其成本低、高效性以及较高的安全性被广泛地应用于亲鱼采卵、活鱼运输以及活体手术过程等养殖生产和科学研究操作中[1-5]。李春梅等[6]在丁香油对鲫鱼、锦鲤麻醉的效果中发现,随着丁香油药液浓度的升高,鲫鱼、锦鲤麻醉所需时间不断缩短,两者呈负相关。黄雪芹等[7]用不同浓度的丁香油麻醉中国对虾幼虾发现,在50~400 mg/L的浓度范围内,随着丁香油浓度的增加,对虾麻醉所需的时间缩短,而复苏所需的时间不断增加;丁香油浓度低于200 mg/L时,麻醉对虾的复苏率可达100%;而在400 mg/L的药液麻醉时,对虾的复苏率仅有66.67%。由于斑马鱼是目前科研应用极其广泛的模式生物,因此,本试验以斑马鱼为研究对象,研究不同水温和不同浓度的丁香油对斑马鱼的麻醉效果,以期为丁香油应用于斑马鱼麻醉研究提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料 斑马鱼(Danio rerio)购于水族零售市场,共150尾,体格健壮,全长1.3~2.2 cm、体重0.12~0.29 g,用塑料袋运至实验室内进行暂养5 d,暂养温度为23℃,试验前1 d停食使其排空粪便并适应环境后用于试验。
1.1.2 丁香油 丁香油(上海齿科材料厂生产),其有效成分是丁香酚,为淡黄色的油状液体,不易溶于水。使用时按质量1:9比例溶于酒精中,将此比例溶解的丁香油作为母液,静置10 min后配置不同的试验浓度。
1.2 试验方法 试验设置4个温度处理组(23℃和27℃)和4个丁香油浓度处理组(20、40、60和80 mg/L)共8个温度、丁香油浓度组合。每个处理组选取泥鳅10尾,分别放置在8个1 000 mL的烧杯中,记录试验泥鳅的麻醉时间和苏醒时间。麻醉时间是指鱼被放入麻醉剂溶液开始到鱼体侧翻的时间。将被麻醉的鱼从药液中取出放回到清水中,从这一时间起到能看到鱼开始以正常姿势游泳所需的时间为复苏时间。
1.3 数据处理 所有数据均采用SPSS 16.0软件处理,采用ANOVA-LSD方法进行差异性分析,以P<0.05作为差异显著的标志。
2 结果与分析
2.1 斑马鱼在麻醉阶段和恢复阶段的行为特征 斑马鱼在丁香油麻醉作用下的麻醉行为:在高浓度丁香油中(80 mg/L)斑马鱼行为表现最为激烈,有狂游行为,但很快恢复平静状态,鳃盖停止张合;在低浓度丁香油中斑马鱼的行为表现相对平静,其围绕烧杯缓慢游动,而后逐渐减缓游动,身体失去平衡,侧游或仰游,最后停止游动,鳃盖仍有张合。斑马鱼在丁香油麻醉作用下苏醒行为:麻醉的斑马鱼放入清水后初期表现为不动,后逐渐恢复知觉,鳃盖恢复张合,开始倒游,身体逐渐恢复平衡。
2.2 不同温度和不同浓度丁香油对斑马鱼麻醉效果的影响 不同温度和不同浓度丁香油对斑马鱼麻醉时间和复苏时间的影响见表1。
表1 温度和不同浓度丁香油对斑马鱼的麻醉效果Tab le1 Effect oftemperatures and concentrations of clove oil on the anesthetic tim e and recovery tim e of Danio rerio
研究结果表明,在23℃和27℃下,斑马鱼的麻醉时间均随着丁香油浓度的增加而缩短,麻醉时间变化范围分别为0.6~7.6 min和0.4~6.9 min;苏醒时间则随着丁香油浓度的增加而延长,苏醒时间变化范围分别为1.1~2.5 min和0.8~1.8 min。方差分析表明,在23℃和27℃温度下,斑马鱼的麻醉时间在20 mg/L浓度处理组最长,显著高于其他浓度处理组(P<0.05);复苏时间在20 mg/L浓度处理组下最短,显著低于其他浓度处理组(P<0.05)。同一浓度下,斑马鱼的麻醉时间和苏醒时间均随温度的升高而缩短。
3 讨论
3.1 不同浓度丁香油对斑马鱼麻醉效果的影响Dong-Won Seol1等[8]用丁香油(麻醉成分为丁香油)麻醉章鱼,认为200 mg/L的丁香油能快速地麻醉章鱼并能在较短的时间内从麻醉状态中恢复。张富林等[9]研究表明,20 mg/L、40 mg/L对鲤的麻醉效果最好,l0 mg/L、20 mg/L浓度丁香油对鲤的麻醉效果与50 mg/L、l00 mg/L MS-222的浓度大致相当,但是丁香油浓度超过160 mg/L对鲤进行麻醉是不安全的。本试验结果表明,在一定丁香油浓度范围内(20~80 mg/L),随着丁香油药液浓度的增加,麻醉斑马鱼所需的时间逐渐缩短,复苏所需时间不断增加。在80 mg/L下,有死亡现象发生,其他处理组复活率均为100%,因此,丁香油浓度超过80 mg/L对斑马鱼进行麻醉具有不安全性。麻醉时间在20 mg/L时与其他处理组之间差异均极显著,但其他组之间差异不显著,这表明40 mg/L时为斑马鱼的最适浓度,高浓度对斑马鱼的麻醉效果不明显。复苏时间除在60 mg/L和80 mg/L下不显著外其他各组之间差异显著。丁香油浓度在40~60 mg/L时复苏率达到100%且都较容易进入深度麻醉,这与甘静雯等[10]研究150~200 mg/L MS-222全体斑马鱼可短时间内迅速进入深度麻醉状态的研究结果相识,表明丁香油对斑马鱼具有很好的麻醉效果,麻醉的浓度较低,麻醉作用强,且对比MS-222具有价格较低、使用方便、效果良好的优点,更适合用于斑马鱼的麻醉。
3.2 不同温度对斑马鱼麻醉效果的影响 水温是影响麻醉剂麻醉效果的一个重要环境因素。赵艳丽等[11]用丁香油麻醉大黄鱼发现,水温25~27℃时,5 mg/L丁香油可在1 min内使大黄鱼鱼种进入麻醉状态,入水后3 min左右复苏。杜浩等[12]发现MS-222在同一浓度下,温度越高,美洲鲥达到麻醉状态各阶段的时间越短,完全复苏则所需要的时间越长。本试验中水温对麻醉效果的影响表明,在相同浓度麻醉剂的作用下,随水温的升高(23~27℃),麻醉所需的时间和苏醒时间均缩短,即随水温的升高同种剂量的丁香油的麻醉效果增强,这可能是在高水温时,鱼体代谢旺盛,心跳和呼吸频率加快,麻醉药液经鳃丝渗透的速率亦加快,故随着温度的升高,在相同的麻醉剂含量下,鱼体达到各麻醉阶段的时间均缩短;在低水温时,鱼体对麻醉药物的吸收率降低,麻醉所需剂量高或者浸泡时间长[13],因此,随水温的升高使其对斑马鱼的麻醉效果得以提高,即麻醉时间随之缩短,与此同时,当水温升高时,作用于鱼体的麻醉剂药效减失加快,故将一经麻醉的斑马鱼转入清水后,其苏醒时间也就随之缩短。
4 结论
丁香油浓度对斑马鱼具有很好的麻醉效果,丁香油浓度为40 mg/L下斑马鱼麻醉效果较好。斑马鱼的麻醉时间和苏醒时间均随温度的升高而缩短。
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