中国主要养殖经济鱼类人工催产药物使用进展

骆小年，赵兴文，段友健

(大连海洋大学 农业农村部北方海水增养殖重点实验室，辽宁 大连 116023)

苗种是水产增养殖之根本，也是鱼类资源可持续发展之根本；苗种人工繁育是水产增养殖的生命线，也是水产增养殖永恒的主题[1]。鱼类在天然环境中可自行繁殖，部分养殖鱼类如鲢、鳙、草鱼和青鱼，在养殖水体中性腺只能发育到生长成熟(第Ⅳ期)，不能完成向生理成熟(第Ⅴ期)的过渡，即不能自行产卵繁殖。此外，有一些养殖鱼类，如鲤、鲫和团头鲂等，可以在养殖水域中自行产卵繁殖，但产卵时间不集中，繁殖效率不高，因此，人工催产是鱼类人工繁殖和提高繁殖效率的重要手段。人工催产的目的是通过采取生理手段和生态措施促使亲鱼性腺进一步发育成熟，达到排卵、产卵及排精、受精的过程。人工繁殖的基本原理是运用生态学原理和方法，满足鱼类排卵、产卵要求的条件，提供产卵池(如水温、水质、水流、产卵场及基质等)，应用生理学原理和措施，如注射催产药物，促使亲鱼性腺进一步发育成熟，从而达到排卵、产卵及排精、受精的过程。

催产药物在人工繁殖中起着至关重要的作用，找到最佳催产药物组合、注射次数、注射间距时间和催产剂量是鱼类规模化繁殖的关键技术之一。该项技术不仅与亲鱼成熟度、水温、水流等很多因素有关，单就催产药物本身而言，其选择难度较大。首先，常见鱼类催产药物有8种之多，通常情况下催产药物需选用两种或两种以上药物配合使用才能达到稳定的催产效果，筛选出效果最佳的药物组合需要反复多次试验；其次，在部分鱼类人工繁殖过程中催产药物注射环节不能一次注射完成，需要2次注射甚至3次注射才能起到催产的作用；第三，催产中两针注射间距时间，即针距也是影响催产效果的关键因素之一；最后，催产药物的剂量较难把控，这与药物本身的性质与功能、鱼种类差异、性腺发育状况和水温等情况密切相关。这需要人们在苗种生产中进行大量催产对比试验，如黄颡鱼[2]和俄罗斯鲟[3]对适宜催产药物和剂量的选择。本研究中，综述了中国主要养殖经济鱼类(12目116种)催产药物的使用情况，供生产和科研参考。

1 鱼类催产药物作用机理

鱼类的性腺发育和繁殖活动主要受神经系统与内分泌的调节和控制，激素调节是一个双重的神经激素系统调控，当外界条件(水温、水质、水流、水位、盐度、底质附着物和异性)的刺激作用于感觉器官(眼、皮肤、侧线等)时，把刺激传递到中枢神经(脑、脊髓等)；中枢神经发出指令到内分泌器官下丘脑，下丘脑分泌产生神经激素促性腺激素释放激素(Gonadotropin releasing hormone，GnRH)和促性腺激素释放抑制激素或因子(Gonadotropin release-inhibitory hormone or factor，GRIH或 GRIF)，其中GnRH和脑垂体促性腺激素分泌细胞的特异性受体结合后刺激促性腺激素(Gonadotropin hormone，GtH)的产生和释放。多巴胺(Dopamine，DA)是一种抑制促性腺激素释放的因子，其作用是通过阻断GnRH来实现的。激素通过体液到达性器官(组织)并产生生理效应：性腺分泌产生的性类固醇激素(如睾酮、雌二醇)，能通过反馈作用影响脑垂体释放GtH和多巴胺的抑制作用。Hurlburt[4]认为，甲状腺激素(三碘甲腺原氨酸T3、四碘甲腺原氨酸T4)可以提高卵巢对GtH的敏感性，其必须与GtH协同作用于性腺，才能促使性腺进一步发育成熟。一般认为，鱼类外源激素根据其作用部位不同可分为作用于脑垂体的激素和作用于性腺的激素，作用于脑垂体的激素包括促性腺激素释放激素类似物(Luteininzing hormone releasing hormone analogue，LHRH-A)、地欧酮(Domperidone，DOM)和利血平(Reserpine，RES)[5]。LHRH-A是GnRH类似物，二者的功能相似，LHRH-A是一个9肽化合物，分子结构是焦谷-组-色-丝-酪-D-丙-亮-精-脯-乙酰胺，如将哺乳类GnRH的10肽的第6位甘氨酸换成D-丙氨酸，并且去掉第10位甘氨酸，以增强与受体结合的亲和力和抵抗酶解的能力，从而成为高活性类似物。DOM是多巴胺D-2型受体拮抗物，RES通过竞争多巴胺受体、消竭多巴胺等途径来消除多巴胺的作用。由于哺乳动物的GtH与鱼类的GtH具有相同的生理功能，因此，直接作用于性腺的激素有鱼类脑垂体(Pituitary gland，PG)和绒毛膜促性腺激素(Human chorionic gonadotropin，HCG)[6]。注射LHRH-A、DOM、RES、PG、HCG等外源激素，使其参与到对性腺发育的调节和控制中来，具体调控途径如图1所示。

2 中国催产药物研究历史及种类

早在1958年中国便开始使用脑垂体(PG)作为鱼类的催产药物，但受限于天然脑垂体含量低，绒毛膜促性腺激素(HCG)逐渐兴起。经过学者们对催产药物机理的不断探索，于20世纪70 年代合成出促黄体素释放激素的类似物(LHRH-A)。该药物直接作用于鱼类脑垂体，效果佳且对亲鱼伤害小，颇受欢迎。当前鱼用催产药物在8种以上[7]，但主要的商品种类依然是LHRH-A2、DOM、HCG和PG等4种，具体代表性药物种类见表1。

3 经济鱼类催产药物和剂量使用情况

通过对比，本研究中选取了中国主要养殖经济鱼类(12目116种)催产药物(其中14种为生态调控)的使用情况。从表2可归纳出以下结论：(1) 不是所有的鱼类人工催产都需要通过注射催产药物来解决，如以虹鳟为主的鲑鳟鱼类，大部分鲽形目鱼类，一部分鲈形目鱼类，其繁殖可以通过环境调控来解决。(2) 鲟形目鱼类催产药物一般使用LHRH-A系列。(3) 鲑形目近几年开发的土著种如细鳞鲑、白斑狗鱼、黑龙江茴鱼和哲罗鱼等需要混合催产药物催产。(4) 鲈形目鱼类使用催产药物剂量相对较大，其中一些鱼类如石斑鱼类，需要包埋缓释技术[8-9]。(5) 鲇形目鱼类一般需要混合催产药物催产，且一般需要2次及以上注射次数。(6) 合鳃目中黄鳝对DOM较敏感，而鲀形目鱼类一般不使用DOM。(7) 鲤形目鱼类一般使用混合催产药物组合LHRH-A2+DOM+HCG，其中草鱼、青鱼和鲴较少使用HCG，鲢、鳙使用A、B型催产药物效果较好。

表1 常见鱼类催产药物Tab.1 List of hormones in induction to spawn in common fishes

值得注意的是以下问题还需要进一步探究：(1) 虽然鱼类成熟期人为划分为成熟前期、中期和晚期，但自然状况下鱼类发育是动态变化的，其对应催产药物和剂量应该实时同步调整。(2) 2次注射或3次注射的鱼类差异性大，其针距是需要在试验中多次尝试而定，一般第一针使用LHRH-A2或LHRH-A2+DOM。(3) 试验性质与规模化生产上使用的催产药物和剂量往往是不一样的，最适催产药物和剂量一般是在生产中得到的。骆小年等[10]曾在2000年进行怀头鲇的催产试验中采用一次注射方法，其中激素使用剂量为LHRH-A25 μg/kg+DOM 5 mg/kg。然而，如今怀头鲇生产上为批量繁殖，采用2次注射方法，使用剂量为LHRH-A210 μg/kg+DOM 4 mg/kg+HCG 1200 IU/kg，其药物和注射方法相差较大。(4) 涉及知识产权保护，部分鱼类催产药物和剂量未能公开，由表2可见，石鲽、美洲鲥、长鳍吻鮈和松江鲈等药物名虽已公开，但剂量并未公开，还需今后去进一步摸索。

4 催产药物给药方式

从表3可见，目前催产药物给药方式主要有4种，除了常见的注射方式外，还有包埋缓释、投喂和药浴。规模化鱼苗生产中，注射人工催产药物方便、计划性强，到达效应时间能集中产卵，但对多次产卵的海水鱼类效果较差，鲈形目石斑鱼类一般使用缓释剂。缓释剂种类可分为促性腺素释放激素类似物(GnRHA)缓释制剂、促性腺激素(GtH)缓释制剂、类固醇激素缓释制剂(雄烯二酮，ADSD)、17α-甲基酮(MT)及混合激素制剂[11]。使用缓释剂既能加快性腺发育，又能减少操作次数，减轻对鱼体刺激，节约药品[12]。药浴和投喂各有利弊，还有待在科研和生产中进一步试验。

5 催产药物配制与注射

催产药物的用量主要根据实际催产亲鱼的体质量进行，雌、雄亲鱼的药物配制一般各自单独配制，也可混配，雄鱼注射剂量减半。具体配制方法如下：

单配：雌鱼药物用量=雌鱼尾数×雌鱼平均体质量×药物剂量;雄鱼药物用量=雄鱼尾数×雄鱼平均体质量×1/2药物剂量。混配：总药物量=单配雌鱼药物用量+单配雄鱼药物用量。

例如：催产鲤50组(雌雄各50尾)，亲鱼平均体质量为2 kg；药物和剂量为LHRH-A24 μg/kg+DOM 4 mg/kg。单配时:雌鱼药物用量=LHRH-A2+DOM=50×2×4+50×2×4=400(μg)+400(mg)，雄鱼药物用量=LHRH-A2+DOM=200 μg+200 mg。混配时：总药物量=LHRH-A2+DOM=单配雌鱼药物用量+单配雄鱼药物用量=600 μg+600 mg。

催产药物在注射前用生理盐水(或注射用水)溶解成一定体积的溶液(或悬浊液)，亲鱼总注射量主要根据亲鱼尾数确定。如上述50组鲤，每尾鱼确定注射2 mL，若单配时将雌、雄亲鱼药物量各配成100 mL注射液；若混配时将总药物量配成150 mL注射液，其中每尾雌鱼注射2 mL，每尾雄鱼只注射1 mL。每尾鱼注射量应依亲鱼个体大小而定，一般每尾亲鱼适宜注射量为0.5～4.0 mL。在一定范围内，注射药量多少只是根据生理盐水(或注射用水)调整，但溶解催产药物量是一定的。鱼体小，注射药液量要少，如200 g以下的鲫亲鱼适宜注射量为0.5 mL左右，20 g以下的泥鳅亲鱼适宜注射0.1 mL左右；鱼体大，注射量应大些，如30 kg的青鱼适宜注射量为3～4 mL。实际配制时，由于注射时药物容易溢出而损失，催产药物和生理盐水量的配制均增加10%。

6 未来鱼类人工催产药物和繁殖机理的研究方向

(1) 新养殖种的适宜催产药物、催产剂量和注射次数的研究。几乎每种鱼类的适宜催产药物和剂量是不同的，随着中国鱼类品种创新，越来越多新的养殖种的出现，如土著新养殖鱼类的开发，需对这些鱼类的最佳催产药物和剂量进一步研究，以便指导生产。

表2 中国主要经济鱼类催产药物及剂量Tab.2 Hormones and dosage used in induction to spawn in economically important main fishes in China

续表2 中国主要经济鱼类催产药物及剂量Cont. Tab.2 Hormones and dosage used in induction to spawn in economically important main fishes in China

续表2 中国主要经济鱼类催产药物及剂量Cont. Tab.2 Hormones and dosage used in induction to spawn in economically important main fishes in China

注：LHRH-A也称LRH-A；表中未标明注射次数，一般表示仅注射一次；仅有药物名无剂量者为学者未公开

Note: LHRH-A is also called LRH-A, in this table unmarked injection time is usually means of single injection；Only remarked hormone types without dosage means unpublic information

表3 中国催产药物给药方式Tab.3 Delivery patterns of hormones used in artificial propagation of fishes in China

(2) 包埋缓释技术。包埋缓释技术效果较好，目前在一些海水鱼类进行了生产应用，在其他鱼类生产上应用效果如何，还有待进一步研究。

(3) 基因调控。鱼类生殖调控通常包括3种途径：生态环境调控、生理调控和基因调控。生态环境调控从理论上讲是最接近自然环境的方法，但用人工的方法来模拟各种鱼类所适应的天然环境条件很多时候是很难做到的。生理调控主要是激素的调控，是目前使用最多的方法，也是最实用的方法。基因调控可以说是未来研究发展的方向，要掌握调控鱼类生殖活动的各种功能基因是个很大的工程[1]。

与哺乳动物相类似，在鱼类生殖轴中也存在吻素(kisspeptin)与GnIH的正负调控系统[134-135]。林浩然[8]发现了调控石斑鱼促性腺激素分泌的新系统(图2)，并证明这两个新型的神经内分泌因子kisspeptin和促性腺激素抑制激素(GnIH)对石斑鱼的生殖轴起着直接的调控作用。kisspeptin通过刺激下丘脑GnRH的分泌促进脑垂体GtH的合成与释放，而GnIH则直接或通过GnRH间接抑制GtH合成与释放。这一新颖调控机理为创建石斑鱼类新型高活性催产剂提供了重要理论依据[8]。