丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼的麻醉效果
2017-12-27胡发文李莉刘元文王雪菅玉霞于朋潘雷高凤祥郭文
胡发文,李莉,刘元文,王雪,菅玉霞,于朋,潘雷,高凤祥,郭文
丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼的麻醉效果
胡发文1,李莉1,刘元文1,王雪1,菅玉霞1,于朋2,潘雷1,高凤祥1,郭文1
(1.山东省海洋生物研究院,山东青岛266104;2.鲁东大学农学院,山东烟台264025)
为研究丁香油和MS-222麻醉剂对大泷六线鱼Hexagrammos otakii的麻醉效果,选择体质量为(83.3±7.8)g的大泷六线鱼幼鱼进行试验,根据大泷六线鱼被麻醉和复苏时的行为特征,将整个麻醉过程分为10期,其中麻醉6个时期,复苏4个时期。结果表明:丁香油浓度在50~100 mg/L、MS-222浓度在50~70 mg/L时鱼体均可在3 min内入麻并均可在5 min内复苏;当丁香油浓度≥100 mg/L、MS-222浓度≥70 mg/L时,鱼体在麻醉液中浸浴15 min后部分鱼体出现休克死亡;用丁香油麻醉鱼时,整个麻醉过程中鱼体的呼吸频率呈下降趋势,而用MS-222麻醉鱼时,鱼体在达到4期阶段后呼吸频率明显加快,但仅见鳃盖后缘小幅度张合;鱼体进入深度麻醉以后在空气中暴露时间越长,鱼体复苏所需时间就越长,用丁香油或MS-222麻醉的鱼体可在空气中分别暴露7、5 min。研究表明,丁香油和MS-222均对大泷六线鱼幼鱼有良好的麻醉效果,具有入麻时间短、复苏快的特点,两者均可作为大泷六线鱼理想的麻醉剂。
大泷六线鱼;丁香油;MS-222;麻醉
大泷六线鱼Hexagrammos otakii隶属于鲉形目Scorpaeniformes、六线鱼科 Hexagrammidate、六线鱼属Hexagrammos,又名欧氏六线鱼,是黄渤海地区常见的一种冷温性近海底层经济鱼类,主要分布于中国山东省和辽宁省近海多岩礁海区。大泷六线鱼肉质细嫩、味道鲜美、营养价值高,是中国北方网箱养殖的理想种类。
大泷六线鱼活动敏捷、易受惊吓、应激反应强烈,在分池、运输、人工采集精卵等过程中,鱼体容易因人为操作受惊导致受伤,而合理使用鱼类麻醉剂,可最大程度地减少因人为操作不当而导致的鱼体伤害,提高其成活率和经济效益。麻醉剂在国内外被广泛应用于鱼类的标记、运输、人工催产和鱼类生长指标测量中。可用于鱼类的麻醉剂种类较多,其中 MS-222和丁香酚在国内外的应用较广[1-4]。丁香油的有效成分为丁香酚,它是一种纯天然物质,具有麻醉作用,由于其高效、安全、价格低廉,且不会诱发鱼体产生有毒及突变物质,而被广泛应用于活鱼运输、采卵和手术等养殖过程和科学试验中[5]。经美国FDA批准,丁香酚可用于食用鱼的麻醉[6]。使用丁香酚麻醉大西洋鲑Salmo salar[3]、 虹鳟Oncorhynchus mykiss[7]、 鲤Cyprinus carpio[8]等研究已有报道。MS-222是另一种经过FDA认可的优良鱼用镇静剂,可用于鱼虾类的麻醉运输,具有使鱼体入麻时间快且复苏时间短的特点[9]。目前,国内外学者开展了MS-222对中华鲟Acipenser sinensis、施氏鲟A.schrenckii[10]、斑马鱼Danio rerio[11]、真鲷Pagrus major[12]和庸鲽Hippoglossu hippoglossus[13]等鱼麻醉效果的研究。本研究中,探讨了丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼的麻醉效果,以期为大泷六线鱼幼鱼的保活运输提供技术支撑,同时筛选出合适的麻醉浓度,为开展大泷六线鱼人工增殖放流提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验用大泷六线鱼幼鱼体色正常、健康活泼,取自山东省海洋生物研究院鳌山卫中试基地,体长为 (18.2±3.4)cm, 体质量为 (83.3±7.8)g。试验开始前在自然海水中暂养7 d,水温为 (15±0.5)℃,盐度为31,pH为7.9~8.1,连续充气,保证溶解氧>6 mg/L,每日换水2次,日换水量为1/2,并投喂海水鱼专用配合饲料。
试验用丁香油麻醉剂购自天津市光复精细化工研究所,含量 (以丁香酚计)为85%。MS-222购自北京索莱宝科技有限公司,为白色粉末状,易溶于水,麻醉剂药液随用随配。
1.2 方法
1.2.1 麻醉剂的配制 试验开始前配制丁香油溶液,将丁香油与无水乙醇 (体积比为1∶9)混合作为母液,浓度为0.085 g/mL,试验时按所需浓度将母液稀释并充分搅匀,放置10 min后使用。用分析天平准确称量MS-222,溶解于试验用水后,即可开始试验。
1.2.2 不同浓度的丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼的麻醉效果试验 经麻醉预试验,确定试验麻醉剂浓度梯度。丁香油分别设置10、20、30、40、 60、80、 100、 110 mg/L 8个浓度, MS-222分别设置 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80 mg/L 8个浓度,以自然海水作为对照组。每个试验组放3尾鱼,每组设 3个平行。试验水温为 (15±0.5)℃,观察并记录大泷六线鱼幼鱼在不同麻醉剂浓度下的活动状态,并根据其行为特征把麻醉程度分为不同的时期,随后放入干净清洁的海水中复苏,观察大泷六线鱼幼鱼在复苏过程中的活动状态和行为特征,并将其分为不同的时期。
1.2.3 丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼呼吸频率的影响试验 测定大泷六线鱼幼鱼在不同麻醉剂浓度下的呼吸频率 (单位时间内鳃盖的张合次数)。丁香油、MS-222浓度设置及试验方法同“1.2.2”节,每组放3尾鱼,每组设3个平行,计算平均值作为鱼的呼吸频率。
1.2.4 空气中暴露时间对深度麻醉大泷六线鱼幼鱼复苏的影响试验 将大泷六线鱼幼鱼分别放入80 mg/L的丁香油溶液和MS-222溶液中,每个暴露试验组用鱼3尾,麻醉5 min,迅速将幼鱼从麻醉液中捞出,用湿毛巾裹住鱼体中后部,随后在空气中分别暴露0、3、4、5、6、7、8、9 min, 再放入清洁海水中进行复苏,测定其复苏时间。
1.3 数据处理
用Excel 2007及SPSS 19.0软件对试验数据进行处理,用单因素方差分析 (One-way ANOVA)进行显著性检验,用Duncan检验法和LSD法进行组间多重比较,显著性水平设为0.05,结果均以3个平行组数据的平均值±标准差表示。
2 结果与分析
2.1 丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼的麻醉效果
在水温为 (15±0.5)℃时,随着丁香油和MS-222浓度的增大,进入麻醉各个时期的时间提前,复苏时间也相应会有所改变。在不同麻醉剂及不同浓度下,大泷六线鱼幼鱼表现出一系列不同的行为特征,具体特征见表1。
表1 麻醉及复苏程度分期和行为特征Tab.1 Anaesthetic and recovery stages and behavior characteristics of fat greenling Hexagrammos otakii
当丁香油浓度为20、30 mg/L时,鱼体在15 min左右出现麻醉状态,但并不能进入深度麻醉,而当MS-222浓度为20、30 mg/L时,鱼体在较短时间内就能达到2、3期麻醉状态;当两种麻醉剂浓度大于≥50 mg/L时,鱼体均能在3 min内达到4期麻醉状态。由图1可见:当丁香油浓度为50~100 mg/L和MS-222浓度为50~70 mg/L时,鱼体均可在3 min内入麻并在4 min之内复苏。当丁香油浓度≥100 mg/L和MS-222浓度≥70 mg/L时,鱼体在麻醉液中浸浴15 min后部分鱼体出现休克死亡,复苏率不能达到100%。
图1 不同浓度的两种麻醉剂对大泷六线鱼的麻醉效果Fig.1 Anesthetic effect of different concentrations of clove oiland MS-222 on fatgreenling Hexagrammos otakii
2.2 丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼呼吸频率的影响
从图2可见:随着丁香油麻醉剂浓度的增大,大泷六线鱼呼吸频率呈下降趋势;对照组呼吸频率为70~76次/30 s,当丁香油浓度为10~20 mg/L或浓度>30 mg/L时,呼吸频率持续下降,当浓度为20~30 mg/L时呼吸频率波动不大,当浓度>100 mg/L时,鱼体出现死亡,根据麻醉分期来看,当麻醉程度为1期时,鱼体呼吸频率略降低,为60~70次/30 s;麻醉程度为2期时,呼吸频率范围为40~64次/30 s;麻醉程度为 3期时,为 37~58次/30 s;随着麻醉时间的延长,鱼体达到麻醉程度4期时呼吸频率范围较广,为20~45次/30 s;麻醉程度达到5期时呼吸频率迅速下降,为7~19次/30 s,且鱼体呼吸不连贯,开始呈现休克状态;麻醉程度达到6期后呼吸停止。
从图2还可见:当MS-222浓度≤40 mg/L时,大泷六线鱼呼吸频率波动不明显 (P>0.05);当浓度≥50 mg/L时,鱼体在3 min左右出现呼吸间断,鳃盖大幅度张合,随后鳃盖张合幅度减小,但频率加快,达到90~105次/30 s,随着麻醉时间的延长,10 min左右部分鱼体出现麻醉5期的行为特征,鱼体呈仰卧静止且呼吸不连续,随着MS-222浓度的升高,鱼体进入休克状态,呼吸停止且不能复苏。
图2 丁香油和MS-222对大泷六线鱼呼吸频率的影响Fig.2 Effect of clove oil and MS-222 on respiratory rate of fat greenling Hexagrammos otakii
2.3 空气中暴露时间对深度麻醉的大泷六线鱼幼鱼复苏时间的影响
在前期预试验基础上,确定使用两种麻醉剂的浓度分别为丁香油80 mg/L和 MS-222 60 mg/L,将大泷六线鱼幼鱼分别放入这两种溶液中麻醉5 min后迅速将鱼体从麻醉溶液中移出暴露在空气中,测定不同时期鱼体的复苏时间。从图3可见,随着在空气中暴露时间的延长,鱼体复苏所需要时间也不断延长,两者呈正相关。用丁香油深度麻醉的幼鱼在空气中暴露7 min内,能够一直保持深度麻醉状态,但放入清洁海水后1~12 min内均能够复苏,复苏率达100%;当在空气中暴露8 min后,入水后部分鱼不能复苏,复苏率为50%。MS-222组在空气中暴露5 min内,入水后鱼能全部复苏,而在空气中暴露6 min后,入水鱼则全部死亡。
3 讨论
3.1 关于麻醉剂的有效浓度和麻醉效果
图3 空气中暴露时间对深度麻醉大泷六线鱼复苏时间的影响Fig.3 Effect of air exposure time on time requirement of recoverin deep anesthesia fatgreenling Hexagrammos otakii
根据Marking等[6]的研究结果,麻醉剂的理想浓度是能够使被试动物在3 min之内进入麻醉状态,并在5 min内苏醒的浓度。根据本试验结果,丁香油和MS-222均对大泷六线鱼幼鱼具有较好的麻醉效果,具有入麻快、复苏时间短、复苏率高等特点,且在适宜浓度内,随着两种麻醉剂浓度的增大,大泷六线鱼幼鱼入麻时间整体呈现逐渐缩短的趋势,而复苏时间呈现逐渐延长的趋势,这与对美洲鲥幼鱼Alosa sapidissima[14]、许氏平鲉Sebastes schlegeli[15]、 虹 鳟 Salmo gairdneri[7]、 鲤 Cyprinus carpio Linnaeus[16]等的研究结论一致。本研究表明,丁香油浓度为20、30 mg/L时,鱼体在15 min左右出现麻醉状态,但只能达到麻醉1期,放入清水中很快就能恢复正常状态;而MS-222浓度为20、30 mg/L时,鱼体在较短的时间内就能达到2、3期麻醉状态。不同的麻醉剂浓度对大泷六线鱼幼鱼麻醉和复苏的时间不同,麻醉效果也跟麻醉剂浓度和麻醉时间相关,麻醉剂浓度过大或麻醉时间太长都达不到理想的麻醉效果,甚至还会导致鱼类死亡。因此,在选择用不同的麻醉剂麻醉大泷六线鱼幼鱼时,应选择适宜的浓度和麻醉时间。丁香油浓度为50~100 mg/L和MS-222浓度为50~70 mg/L时,鱼体均可在3 min内入麻,在5 min内复苏,可以将其确定为适宜的有效麻醉浓度。
3.2 丁香油和MS-222对幼鱼呼吸频率的影响
呼吸频率能够直接反映出鱼体的麻醉状态。通常来说,鱼体的麻醉程度越深,呼吸频率越慢,反之越快。鱼体放入麻醉剂溶液后,麻醉剂由体表和鱼类鳃丝吸收,进入鱼类的血液循环系统,最终在大脑积聚[17],随着麻醉时间延长,血液中麻醉剂最终会达到一个平衡状态,鱼类随之也会呈现出最终稳定的麻醉状态。研究表明,鱼体的呼吸频率在整个麻醉过程中都是下降的,比如用MS-222麻醉美洲鲥[18]、用丁香酚麻醉黑鲈[19]等。本试验中,丁香油对大泷六线鱼幼鱼呼吸频率的影响呈现随浓度增大呼吸频率变慢的趋势,当MS-222浓度≤40 mg/L时,鱼体呈现浅度麻醉状态,呼吸频率无显著变化,而当浓度达到60 mg/L时,鱼体的呼吸频率达到峰值,鱼体随后进入深度麻醉状态,当浓度继续增大,大于60 mg/L时,呼吸频率随浓度增大极速下降,当浓度为100 mg/L时鱼体基本死亡。综上所述,麻醉剂对鱼体呼吸频率的影响,不仅与麻醉剂类型有关,还与麻醉剂浓度大小有关。
3.3 空气中暴露时间对深度麻醉幼鱼复苏时间的影响
用麻醉剂麻醉鱼类后,再将鱼类放到清水中,鱼类能够逐渐代谢体内麻醉剂,从而失去麻醉作用[7],因此,鱼体虽然被麻醉,但放入清水中一段时间后会自动复苏。大泷六线鱼幼鱼经浓度为80 mg/L的丁香油和浓度为60 mg/L的MS-222深度麻醉后,其在空气中暴露时间越长,所需复苏时间也越长,丁香油试验组在空气中暴露时间超过8 min后,部分鱼体放入清水中不能复苏,MS-222试验组在空气中暴露超过6 min后,试验鱼全部死亡,这与用丁香酚麻醉大黄鱼Pseudosciaena crocea[20]和用MS-222麻醉美洲鲥Alosa sapidissima[17]的研究结论基本一致。
综上所述,丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼均具有良好的麻醉效果,丁香油浓度在50~100 mg/L和MS-222浓度在50~70 mg/L时,鱼体均可在3 min内入麻并在5 min内复苏,随着麻醉剂浓度的增加,幼鱼的麻醉时间逐渐缩短,复苏时间逐渐延长,在实际生产和运输中两者均可使用。
[1] 安丽娜,董在杰.鱼类麻醉及其方法[J].科学养鱼,2008(6):52-54.
[2] Cho G K,Heath D D.Comparison of tricaine methanesulphonate(MS-222)and clove oil anaesthesia effects on the physiology of juvenile chinook salmon Oncorhynchus tshawytscha(Walbaum)[J].Aquaculture Research,2000,31(6):537-546.
[3] Iversen M,Finstad B,Mckinley R S,et al.The efficacy of metomidate,clove oil,Aqui-STMand Benzoak©as anaesthetics in Atlantic salmon(Salmo salar L.)smolts,and their potential stress-reducing capacity[J].Aquaculture,2003,221(1-4):549-566.
[4] 张朝晖,丛娇日,王波,等.麻醉剂丁香酚对黄腊鯵耗氧的影响[J].海洋科学,2003,27(6):11-14,34.
[5] Woody C A,Nelson J,Ramstad K.Clove oil as an anaesthetic for adult sockeye salmon:field trials[J].Journal of Fish Biology,2002,60(2):340-347.
[6] Marking L L,Meyer F P.Are better anesthetics needed in fisheries[J].Fisheries,1985,10(6):2-5.
[7] Anderson W G,McKinley R S,Colavecchia M.The use of clove oil as an anesthetic for rainbow trout and its effects on swimming performance[J].North American Journal of Fisheries Management,1997,17(2):301-307.
[8] Hikasa Y,Takase K,Ofasawara T,et al.Anesthesia and recovery with tricaine methanesulfonate,eugenol and thiopental sodium in the carp,Cyprinus carpio[J].The Japanese Journal of Veterinary Science,1986,48(2):341-351.
[9] Mattson N S,Riple T H.Metomidate,a better anesthetic for cod(Gadus morhua)in comparison with benzocaine,MS-222,chlorobutanol,and phenoxyethanol[J].Aquaculture,1989,3(1-2):89-94.
[10] 陈细华,朱永久,刘鉴毅,等.MS-222对中华鲟和施氏鲟的麻醉试验[J].淡水渔业,2006,36(1):39-42.
[11] 甘静雯,邱绍扬,许忠能,等.麻醉剂MS-222对斑马鱼行为的影响[J].生态科学,2006,25(3):236-239.
[12] Oikawa S,Takeda T,Itazawa Y.Scale effects of MS-222 on a marine teleost,Porgy Pagrus major[J].Aquaculture,1994,121(4):369-379.
[13] Malmstrøem T,Salte R,Gjøeen H M,et al.A practical evaluation of metomidate and MS-222 as anaesthetics for Atlantic halibut(Hippoglossus hippoglossus L.)[J].Aquaculture,1993,113(4):331-338.
[14] 杜浩,危起伟,杨德国,等.MS-222、丁香油、苯唑卡因对养殖美洲鲥幼鱼的麻醉效果[J].大连水产学院学报,2007,22(1):20-26.
[15] 关健,官曙光,郑永允,等.2-苯氧乙醇和丁香酚对许氏平鲉幼鱼麻醉效果的实验研究[J].渔业科学进展,2010,31(6):22-28.
[16] 张富林,吕世明,韩俊伟.丁香酚对鲤的麻醉作用[J].山地农业生物学报,2007,26(6):504-507.
[17] Coyle S D,Durborow R M,Tidwell J H.Anesthetics in aquaculture[R].Southern Regional Aquaculture Center(SRAC)Publication No.3900, Stoneville, Mississippi,2004.
[18] 杜浩.美洲鲥(Alosa sapidissima)人工孵化、养殖及转运关键技术的研究[D].武汉:华中农业大学,2005.
[19] 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 largemouth bass(Micropterus salmoides)[J].Aquaculture,2004,239(1-4):509-529.
[20] 赵艳丽,杨先乐,黄艳平,等.丁香酚对大黄鱼麻醉效果的研究[J].水产科技情报,2002,29(4):163-165.
Anesthesia effect of clove oil and MS-222 on juvenile fat greenling Hexagrammos otakii
HU Fa-wen1, LI Li1, LIU Yuan-wen1, WANG Xue1, JIAN Yu-xia1,YU Peng2, PAN Lei1, GAO Feng-xiang1, GUO Wen1
(1.Marine Biology Institute of Shandong Province, Qingdao 266104, China; 2.Agriculture School, Ludong Universtiy, Yantai 264025, China)
Juvenile fat greenling Hexagrammos otakii with body weight of(83.3±7.8)g was anaesthetized by clove oil at a dose of 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100 and 110 mg/L and by MS-222 at a doses of 10, 20, 30, 40, 50,60 and 70 mg/L and by natural sea water as control and the respiratory rate was determined at water temperature of(15±0.5)℃ in the juveniles exposed to the clove oil and MS-222 at the doses, above to highlight the anesthetic effect of clove oil and MS-222 on fat greenling.The recovery time was determined in the fat greenling juveniles first exposed to the clove oil and MS-222 at a dose of 80 mg/L for 5 min and then exposed to air for 0, 3, 4, 5, 6, 7,8 and 9 min.The anesthesia process is divided into 6 periods,and recovery process is classified into 4 periods depending on the behavioral characteristics of the fish.The results showed that the fat greenling became into anesthesia within 3 min and recovered within 5 min at clove oil concentration of 50-100 mg/L and MS-222 concentration of 50-70 mg/L.A few fish died of shock and less than 100%of recovery rate were observed in the fish exposed to clove oil concentration of over 100 mg/L and MS-222 concentration of 70 mg/L for 15 min anesthesia.The fish anaesthetized by clove oil had low respiratory frequency, while the fish anaesthetized by MS-222 showed significantly accelerated breathing in the phase 4,with only small amplitude stretching posterior to operculum.The recovery time under deep anesthesia was found to be longer with time extension of air exposure,with the safe air exposure of 7 min in the anesthetic effect of clove oil, and the safe air exposure of 5 min in the anesthetic effect of MS-222.The findings indicate that clove oil and MS-222 as good anesthetics for fat greenling are characterized by short anesthesia time and quick recovery.
Hexagrammos otakii; clove oil; MS-222; anaesthesia
S981.9
A
10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.06.006
2095-1388(2017)06-0671-05
2017-05-10
山东省农业重大应用技术创新项目 “半湾式生态渔业养殖模式构建与利用”;农业部部门预算项目 “大泷六线鱼增殖放流技术规范制定”(500102023122)
胡发文 (1982—),男,硕士,助理研究员。E-mail:fwhu88@163.com
郭文 (1963—),男,研究员。E-mail:yzszsjd@126.com