Anesthetic effects of MS-222 and eugenol in simulated transportation of juvenile largemouth bass (Micropterus salmoides)
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摘要: 为确定在实验条件下大口黑鲈 (Micropterus salmoides) 幼鱼适合的麻醉方式与麻醉剂量，研究比较了7种不同质量浓度的MS-222 (40 mg·L–1、50 mg·L–1、60 mg·L–1、70 mg·L–1、80 mg·L–1、90 mg·L–1、100 mg·L–1)和丁香酚(8 mg·L–1、10 mg·L–1、12 mg·L–1、14 mg·L–1、16 mg·L–1、18 mg·L–1、20 mg·L–1) 2种常见渔用麻醉剂对体质量为(130±10) g的大口黑鲈幼鱼的静水麻醉效应。静水麻醉实验结果表明：1)随着2种麻醉剂浓度升高，幼鱼入麻时间缩短，复苏时间延长；2)在实验条件下，MS-222与丁香酚的最适麻醉质量浓度分别为70 mg·L–1和16 mg·L–1，最适运输质量浓度分别为50 mg·L–1和10 mg·L–1。使用最适运输浓度的MS-222和丁香酚对幼鱼进行10 h模拟运输，观察麻醉效应和分析血清生化指标发现：1)麻醉组运输成活率和复苏后24 h成活率均为100%，显著高于无麻醉运输组的80%和60% (P<0.05)；2)较之无麻醉运输组和静水对照组，麻醉运输组的丙氨酸转氨酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)水平显著升高(P<0.05)。在麻醉运输组中，MS-222麻醉组的ALT和AST水平显著高于丁香酚麻醉组(P<0.05)。Abstract: To determine the appropriate anesthetic method and dose for juvenile Micropterus salmoides in laboratory, we compared the hydrostatic anesthesia effects of two common fish anesthetics (MS-222 and eugenol) on the juveniles with different concentrations (40 mg·L–1, 50 mg·L–1, 60 mg·L–1, 70 mg·L–1, 80 mg·L–1, 90 mg·L–1, 100 mg·L–1 and 8 mg·L–1, 10 mg·L–1, 12 mg·L–1, 14 mg·L–1, 16 mg·L–1, 18 mg·L–1, 20 mg·L–1). The results show: 1. With increasing concentrations of the two anesthetics, the anesthetic time shortened but the recovery time prolonged. 2. The optimal anesthetic concentrations of MS-222 and eugenol were 70 mg·L–1 and 16 mg·L–1, respectively, while the optimal anesthetic transportation concentrations of the two anesthetics were 50 mg·L–1 and 10 mg·L–1, respectively. Then we carried out an experiment of 10-hour anesthesia transport under the optimal anesthetic concentrations of MS-222 and eugenol , and the survival rate during the transportation and after 24 h of recovery for the anesthesia group were both 100%, significantly higher than those for the non-anesthetic transport group (P<0.05). The alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) levels increased significantly in the anesthesia transport group compared with those in the non-anesthetic transport group and hydrostatic control group (P<0.05). The ALT and AST levels in the MS-222 anesthesia group were significantly higher than those in the eugenol anesthesia group (P<0.05).
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Keywords:
- Micropterus salmoides /
- anesthesia transportation /
- MS-222 /
- eugenol
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游泳能力对水生动物的生存能力有着巨大影响，而从力竭运动后状态恢复的能力反映了水生动物的持续极限运动能力。在野外环境中，力竭运动常出现在动物进行洄游、穿越激流、躲避天敌攻击和捕食等场景中；在人工养殖环境中，力竭运动常出现在动物抢食、逃避捕捞、同类相残、高密度暂养和运输等场景中[1-3]。对虾类具有较为出色的运动能力，其在低速游泳时使用游泳足摆动进行游泳，可适应较长距离的洄游活动；受到攻击或刺激时使用发达的腹部肌肉进行收缩，尾扇张开拨水，迅速向后弹跳逃离危险水域[4-5]。研究报道，鱼类和虾类在力竭运动时，无氧呼吸强度显著加强，无氧呼吸链的酶活性显著升高，有氧代谢活动被抑制[6-8]；力竭运动结束后，肌肉中会积累乳酸，高浓度乳酸将会限制动物再次进行力竭运动的强度和持续运动的耐久力[9-12]。根据黑鲷 (Sparus macrocephlus) 幼鱼的血乳酸浓度恢复情况分析，黑鲷幼鱼在力竭运动后4 h即可再次进行力竭运动[13]；斑马鱼 (Danio rerio) 在力竭运动后第8小时肌乳酸下降恢复至对照组水平，虽然肌糖原未恢复至对照组水平，但已能进行力竭运动[14]，可见动物体内乳酸水平是限制动物重复进行力竭运动的关键因素。
对虾类在运动疲劳时，会出现肝、肌糖原浓度均显著下降、血糖和血乳酸浓度显著升高的现象[15-16]，属于“乳酸释放型”动物。对虾类的内环境平衡比鱼类的更脆弱，失衡后恢复所需的时间亦更长[17-18]。凡纳滨对虾 (Litopenaeus vannamei) 和中国明对虾 (Fenneropenaeus chinensis) 虾苗在运动频率显著上升的背景下，出现生长率显著降低、免疫能力低下和死亡率升高的现象[19-20]；凡纳滨对虾在弹跳运动中，体内蛋白质代谢供能、无氧和有氧代谢强度均显著提升[21]，证明过量运动会对虾类的代谢健康造成强烈影响。斑节对虾 (Penaeus monodon) 隶属软甲纲、十足目、对虾科、对虾属，俗名草虾、黑虎虾等，具有适应性强、个体大、生长速度快等优点，是中国沿海重要的经济养殖和增殖放流品种[22]。在目前虾类增养殖业快速发展的背景下，虽然已经有关于虾类运动前后代谢变化的报道，但虾类力竭运动后的恢复代谢特征与调节机制尚不明晰。因此，本研究以斑节对虾为对象，在实验室水槽模拟斑节对虾幼虾力竭运动情况，探究其在力竭运动后肝胰腺与腹部肌肉中的代谢能力相关指标的恢复调节过程，以期为斑节对虾养殖生产和增殖放流提供科学参考。
1. 材料与方法
1.1 实验材料
实验使用的斑节对虾幼苗为中国水产科学研究院南海水产研究所深圳试验基地自行繁育的养殖虾苗。虾苗体长为0.5~0.9 cm时放入室外池塘中放养标粗3周，标粗后挑选体长为 (3.0±0.4) cm、体质量为 (0.2±0.07) g的约1 000尾规格相近的斑节对虾幼虾进行力竭运动胁迫。在力竭运动后的24 h内禁食，在之后的恢复阶段每日共投喂2.25 g (全部虾苗总质量的3%) 的斑节对虾配合0号饲料，分3次 (8:00、16:00、23:00) 投喂。力竭运动实验装置为自行设计的环形水道 (外径为1 004 mm，内置隔离装置直径为 604 mm，内置隔离装置高为395 mm，容量为200 L)。
1.2 实验方法
1.2.1 力竭状态幼虾组织样品收集
从育肥池中随机挑选30尾幼虾为一组，设3组平行，进行力竭运动胁迫。将幼虾放入环形水道中进行胁迫实验，期间水道中流速控制在12 cm·s−1 (在预实验时测得幼虾在该流速下可顶水游泳1.5 h)，用小抄网从幼虾游泳方向前方捕捞攻击幼虾，使幼虾持续进行跳跃逃避运动，根据已有报道，当幼虾对刺激无法进行反应、游泳足摆动频率下降、无法再逆水流游泳的时候即进入力竭状态[21]。捕捞刺激持续约1 h，当大部分幼虾陷入力竭状态时，在其中所有进入力竭状态的幼虾中随机挑选12尾置于冰冷的取样盘中取样，收集其肝胰腺与腹部肌肉进行之后的指标测定，为力竭运动后第0小时的样品。取样后立即置入液氮中急冻，之后于−80 ℃保存。
1.2.2 恢复过程中幼虾组织收集
按恢复时间点 (第1、第4、第8、第12、第24、第48、第72小时) 设立7个处理组，每组设3组平行，每组约30尾。以1.2.1中方法使每组幼虾陷入力竭状态，将每组全部存活的力竭幼虾放入室内恢复池的网箱中，同时开始计算恢复时间，在设立的8个时间点取样，收集幼虾的肝胰腺与肌肉。实验水体信息见表1。
表 1 实验水体的物理化学参数Table 1. Physical and chemical parameters of experimental water body水体
Water body温度
Temperature/℃盐度
SalinitypH 溶解氧
Dissolved oxygen/(mg·L−1)育肥池 Fattening pond 25±1 23±2 8.0±0.3 4.2±0.5 环形水道 Circular waterway 25 23 7.8 4.5 恢复池 Recovering pond 25±1 23 7.8±0.3 5.6±0.5 1.2.3 对照组、空白组样品收集
力竭实验前从育肥池中随机挑选12尾幼虾，收集幼虾肝胰腺与肌肉组织作为空白组样品。在8个恢复时间点收集处理组样品前，在育肥池中随机选择12尾幼虾以收集其肝胰腺与肌肉组织，作为各个取样时间点的对照组样品。
1.2.4 样品生化指标测定
在所有样品采集完成后于实验室 (26 ℃) 测定肝胰腺和肌肉的储能物质含量：总蛋白质 (TP)、乳酸 (LA)、糖原 (GLY)；呼吸代谢酶活指标：琥珀酸脱氢酶 (SDH) 活性、乳酸脱氢酶 (LDH) 活性；氨基酸代谢酶活指标：谷草转氨酶 (AST) 活性和谷丙转氨酶 (ALT) 活性。以上指标的测定均使用南京建成生物工程研究所的试剂盒。
1.3 数据处理
实验数据经Excel 2016软件处理后，使用SPSS 21.0软件进行数据分析，以力竭运动后的恢复时间为自变量、以取样时间序列排序的各项生理指标为因变量进行单因素方差分析 (One-Way ANOVA)，若组间出现极显著 (P<0.01) 或显著差异 (P<0.05) 时，则用Duncan法进行组间差异显著性的多重比较，数据以“平均值±标准差 (
$\overline X \pm {\rm{SD}} $ )”表示。2. 结果
2.1 力竭运动后不同恢复时间对斑节对虾幼虾代谢能力相关指标的影响
根据表2，斑节对虾幼虾在力竭运动后，随恢复时间的延长，腹部肌肉中GLY、LA和LDH活性存在显著差异 (P<0.05)，其中LDH活性差异极显著 (P<0.01)。斑节对虾幼虾在力竭运动后，随恢复时间的延长，肝胰腺中LA差异显著 (P<0.05)；SDH、LDH、ALT和AST活性均有极显著差异 (P<0.01)。
表 2 斑节对虾幼虾在力竭运动后8个恢复时间点和空白组腹部肌肉、肝胰腺中代谢指标单因素分析Table 2. Analysis of metabolic capacity in abdominal muscles (M) and heaptopancreas (H) of juvenile P. monodon following strenuous activity by One-Way ANOVA因变量
Dependent variable自由度
df均方
MSF P 肌乳酸质量浓度 LA mass concentraion (M) 8 0.000 19 2.613 0.043 肝乳酸质量浓度 LA mass concentraion (H) 8 0.003 3.082 0.023 肌总蛋白质量分数 TP mass fraction (M) 8 3.152 1.294 0.307 肝总蛋白质量分数 TP mass fraction (H) 8 9.508 12.283 0.000 肌糖原质量分数 GLY mass fraction (M) 8 10.057 2.326 0.045 肝糖原质量分数 GLY mass fraction\ (H) 8 0.582 1.305 0.302 肌SDH活性 SDH activity (M) 8 0.007 0.491 0.847 肝SDH活性 SDH activity (H) 8 21.175 22.601 0.000 肌LDH活性 LDH activity (M) 8 0.232 6.318 0.001 肝LDH活性 LDH activity (H) 8 0.000 29 8.599 0.000 肌ALT活性 ALT activity (M) 8 0.937 2.151 0.085 肝ALT活性 ALT activity (H) 8 0.502 6.380 0.001 肌AST活性 AST activity (M) 8 0.560 0.943 0.507 肝AST活性 AST activity (H) 8 75.490 227.247 0.000 2.2 力竭运动后幼虾的代谢指标随恢复时间延长的变化
2.2.1 TP变化
斑节对虾幼虾肝胰腺TP水平在力竭运动前后无显著差异，随恢复时间延长，肝胰腺中TP水平在第4小时达到顶峰，显著高于对照组 (P<0.05)，第4至第12小时间显著下降至低于对照组水平 (P<0.05)，第48小时恢复至对照组水平 (图1-A)。腹部肌肉中的TP水平在力竭运动前后和之后的恢复中无显著变化 (图1-B)。
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图 1 斑节对虾幼虾力竭运动后肝胰腺 (A) 与肌肉 (B) 中总蛋白质量分数变化不同字母代表各恢复时间点实验组间存在显著差异(P<0.05)；“*”表示实验组和对照组在胁迫后同一时间点差异显著(P<0.05)，后图同此Figure 1. Total protein mass fractions in hepatopancreas (A) and muscle (B) of juvenile P. monodon following strenuous activityDifferent letters represent significant differences between the experimental groups at different recovery time (P<0.05); *. Significant differences between experimental group and the control group at the same time (P<0.05). The same case in the following figures2.2.2 GLY变化
斑节对虾幼虾肝胰腺GLY水平在整个实验过程中并未出现显著差异(图2-A)。腹部肌肉GLY水平在力竭运动后出现显著下降 (P<0.05)，第0至第4小时保持在低于对照组水平。腹部肌肉GLY水平在第1小时后开始恢复，保持上升，第8小时恢复至对照组水平，第72小时显著高于对照组水平 (P<0.05，图2-B)。
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图 2 斑节对虾幼虾力竭运动后肝胰腺 (A) 与肌肉 (B) 中糖原质量分数变化Figure 2. Glycogen mass fractions in hepatopancreas (A) and muscle (B) of juvenile P. monodon following strenuous activity2.2.3 LA变化
力竭运动后斑节对虾幼虾肝胰腺中LA水平无显著变化，腹部肌肉LA水平显著上升 (P<0.05)。肝胰腺LA水平随恢复时间延长逐渐上升，第12小时显著高于对照组并达到顶峰 (P<0.05)，第12至第24小时内显著回落，第72小时恢复至对照组水平 (图3-A)。腹部肌肉LA水平在第8小时恢复至对照组水平，但在第8至第12小时再次显著升高 (P<0.05)，第24小时恢复至对照组水平 (图3-B)。
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图 3 斑节对虾幼虾力竭运动后肝胰腺 (A) 与肌肉 (B) 中乳酸质量摩尔浓度变化Figure 3. Lactic acid molar concentrations in hepatopancreas (A) and muscle (B) of juvenile P. monodon following strenuous activity2.2.4 AST活性变化
斑节对虾幼虾肝胰腺中AST活性力竭运动前后无显著差异，第4至第12小时内显著上升 (P<0.05)，第12至第72小时下降至对照组水平(图4-A)。腹部肌肉中的AST活性在力竭运动前后无显著差异，第0至第48小时内维持在对照组水平，但在第48至第72小时显著下降 (P<0.05，图4-B)。
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图 4 斑节对虾幼虾力竭运动后肝胰腺 (A) 与肌肉 (B) 中谷草转氨酶活性变化Figure 4. Aspartate aminotransferase activities in hepatopancreas (A) and muscle (B) of juvenile P. monodon following strenuous activity2.2.5 ALT活性变化
斑节对虾幼虾肝胰腺中ALT活性力竭运动前后无显著差异，第4至第12小时内显著上升 (P<0.01)，第12至第48小时下降至对照组水平(图5-A)。腹部肌肉中ALT活性在力竭运动后持续下降，第12小时时显著低于对照组水平 (P<0.05)，在之后的恢复过程中保持较低水平，第72小时时仍显著低于对照组水平 (图5-B)。
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图 5 斑节对虾幼虾力竭运动后肝胰腺 (A) 与肌肉 (B) 中谷丙转氨酶活性变化Figure 5. Alanine aminotransferase activities in hepatopancreas (A) and muscle (B) of juvenile P. monodon following strenuous activity2.2.6 LDH活性变化
斑节对虾幼虾肝胰腺中LDH活性在力竭运动前后无显著差异，第2至第12小时显著上升 (P<0.05)，第12至第72小时降低至对照组水平 (P<0.05，图6-A)。腹部肌肉的LDH活性在力竭运动后出现显著升高 (P<0.05)，第0至第1小时短暂下降后在第1至第12小时内继续显著升高，并在第12至第72小时内仍保持在较高水平 (P<0.05，图6-B)。
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图 6 斑节对虾幼虾力竭运动后肝胰腺 (A) 与肌肉 (B) 中乳酸脱氢酶活性变化Figure 6. Lactate dehydrogenase activities in hepatopancreas (A) and muscle (B) of juvenile P. monodon following strenuous activity2.2.7 SDH活性变化
斑节对虾幼虾肝胰腺中SDH活性在力竭运动后升高，但无显著差异，第4小时显著低于第0小时水平 (P<0.05)，第4至第12小时间显著升高，第24小时恢复至对照组水平(图7-A)。虾腹部肌肉力竭运动后的SDH活性显著降低，低于对照组水平，第12小时恢复至对照组水平，之后再次下降，第72小时仍显著低于对照组水平 (图7-B)。
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图 7 斑节对虾幼虾力竭运动后肝胰腺 (A) 与肌肉 (B) 中琥珀酸脱氢酶活性变化Figure 7. Succinate dehydrogenase activities in hepatopancreas (A) and muscle (B) of juvenile P. monodon following strenuous activity3. 讨论
3.1 斑节对虾幼虾力竭运动后体内乳酸和糖原的变化
肌肉对乳酸的耐受性与糖原储备量被认为是限制动物进行力竭运动的关键因素，而乳酸代谢能力与糖原恢复能力则是限制动物重复力竭运动的关键因素[1]。具有出色游泳能力的虹鳟 (Oncorhynchus mykiss) 恢复时间短于瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)等不喜游泳的鱼类[23]，虹鳟和斑马鱼 (Danio rerio) 对乳酸的耐受能力也显著高于不喜游泳的瓦氏黄颡鱼和鲇 (Silurus asotus)[14, 24]，可见乳酸清除和糖原恢复时间越短的水生动物游泳能力越强[24]。虾类力竭运动性能显著低于鱼类[19]，在比较前人对不同体型对虾跳跃能力的研究中发现，体质量越大、体型越大的虾类跳跃距离越远[19]，可认为体型大的成虾逃逸时所需的跳跃次数显著少于体型小的幼虾。
本研究中幼虾腹肌GLY、LA在力竭运动后第8小时即恢复至对照组水平，且肌GLY在恢复后第72小时仍显著高于对照组，力竭后的肌LA上升幅度、清除时间和GLY均高于体型较大的日本囊对虾 (Penaeus japonicus) 和凡纳滨对虾[5, 19]，因此可认为幼虾耐受力竭的能力强于成虾，从力竭状态中恢复所需时间亦短于成虾。推测由于幼虾跳跃距离较短，需要更多次跳跃以逃离危险，因此腹部肌肉的糖原储备、乳酸耐受力适应性高于成虾。
研究表明，动物乳酸清除代谢有彻底氧化供能、合成葡萄糖和合成肌糖原3种途径，其中氧化供能的场所在肝胰腺，合成糖原和葡萄糖则在肌肉[25-26]。对虾属于乳酸释放型，力竭运动后通过血淋巴转运肌乳酸到其他组织进一步氧化分解[9, 21]。前人发现肝胰腺是水生动物清除体内乳酸的主要场所[27-28]，本研究中幼虾肝LA水平在恢复阶段先升后降，说明幼虾肝胰腺承担清除乳酸的工作，保证机体在力竭运动后的内环境稳定；而肌LA在恢复后第8至第12小时再次上升，可能是肌肉组织将血乳酸重新摄取以合成糖原[29]，但虾类体内是否存在此代谢途径还有待验证。
3.2 斑节对虾幼虾力竭运动后组织内转氨酶活性与蛋白质含量变化
谷丙转氨酶 (ALT) 和谷草转氨酶 (AST) 广泛存在于虾类的肝胰腺与心肌中，其活性可作为指示氨基酸代谢强度和肝功能是否健全的生理指标。两种酶联合介导的氨基酸转氨作用是细胞内糖异生作用的关键，在能源物质匮乏的情况下起到填补能量缺口的功能[30-31]。蛋白质作为生命活动的承担者，参与机体的绝大部分活动。
本研究中肌AST、ALT活性和TP水平在力竭运动前后并无显著变化，在恢复过程中AST、ALT活性持续降低，第72小时显著低于对照组水平，说明肌肉中氨基酸代谢被显著抑制，氨基酸并没有被作为能量物质而被分解供能。在恢复前4 h幼虾肝TP显著上升，转氨酶活性较低，可认为此阶段肝胰腺主要工作是合成蛋白。在恢复后第4小时转氨酶活性显著上升，推测是由于未补充外源营养，机体激活氨基酸代谢通路，通过脱氨作用产生丙酮酸和草酰乙酸供能或进入糖异生通路，进行代谢工作或补充能量缺口，与饥饿状态时的能量动员机制相似[31]。
虾类陷入缺氧状态时肝胰腺会合成并释放大量血蓝蛋白进入血淋巴中，以提高机体氧容量[32-34]。推测释放血蓝蛋白与糖异生作用是肝TP在第4至第8小时内显著下降的主要原因。第24小时开始摄入外源营养后，肝TP逐渐恢复到对照组水平。本研究中幼虾在恢复阶段的前24 h禁食，模拟幼虾在放流时遇到的极端情况，在幼虾进行剧烈运动后若无足够的能量摄入，其肝胰腺可在约24 h内通过氨基酸代谢供能以应对代谢能量不足的困境。
3.3 斑节对虾幼虾力竭运动后组织内呼吸代谢变化
呼吸作用是生物消耗能源物质，提供生命活动所需能量的唯一途径，各种代谢相关酶活性反映了呼吸代谢的强度[1-2]。LDH与SDH分别为无氧和有氧呼吸的关键酶，其活性标志了该组织进行无氧与有氧呼吸强度的高低，在氧充足环境中，LDH还能将乳酸逆转化为丙酮酸参与有氧呼吸，实现乳酸彻底分解[35-36]。鱼虾类在力竭运动或较长时间的持续运动后，肌肉中的无氧呼吸强度和能量动员能力显著升高，而生长率和储能物质则显著下降[37-38]。本研究中幼虾腹肌在陷入力竭时LDH活性显著升高，SDH活性显著降低，说明幼虾剧烈运动时肌肉中产生能量较快的无氧呼吸显著增强，而有氧呼吸作用被抑制。肝胰腺LDH与SDH活性在力竭运动前后无显著变化，但SDH活性在第1至第4小时内显著下降，LDH活性则显著上升，出现了与已有报道一致的对虾缺氧时的代谢特征[32]。
但本研究所有过程中幼虾均处于富氧环境，但幼虾在恢复前8 h内仍有陷入缺氧状态的迹象。Savant等[39]研究发现，持续的低pH胁迫会使泥蟹 (Ilyoplax gangetica) 的耗氧率下降；陶易凡等[40]研究发现，克氏原螯虾 (Procambarus clarkii) 在外源性低pH胁迫时，鳃细胞氧交换效率下降，导致机体陷入缺氧状态。推测由于对虾属于乳酸释放型动物[9-10]，肌肉在运动后将乳酸释放至血淋巴，导致血淋巴pH下降，摄氧能力下降，使得幼虾在恢复的前4 h内氧交换能力下降并进入缺氧状态。在此阶段中，幼虾机体的能量主要由无氧呼吸提供，代谢平衡极其脆弱，再次出现胁迫或将导致幼虾猝死。
恢复后第8小时，幼虾肌肉中的LDH活性显著高于力竭运动后的水平，SDH活性在前12 h恢复至对照组水平时不再升高，之后下降。可能是由于肌肉组织将乳酸转化为丙酮酸重新利用，同时抑制有氧呼吸，使肌糖原过量恢复。肝胰腺在前24 h内SDH、LDH活性均显著升高，但糖原并无减少。说明幼虾肝胰腺通过转化乳酸、氨基酸参与三羧酸循环以完成清除力竭运动代谢产物的目的，与凡纳滨对虾经历无水运输后的恢复规律吻合[32]。
4. 小结
在不同恢复时间点上，斑节对虾幼虾肝胰腺中各因子指标均差异显著，而肌肉中仅呼吸相关指标差异显著。幼虾机体在力竭运动后恢复的前4 h内，由于内源性pH变化，导致机体摄氧能力降低，在肝胰腺中有氧呼吸强度显著升高的情况下，致使肌肉有氧呼吸被抑制。幼虾为了适应下次力竭运动作出调节：增强无氧、抑制有氧呼吸抑制肌糖原消耗，并通过糖异生作用进行储能，证明力竭运动训练可提高幼虾力竭刺激的生理适应性，但是否能提高其游泳能力还有待验证。
力竭运动会对虾类机体产生久远影响，其产生的刺激在幼虾经历72 h后仍使机体代谢平衡存在较显著差异。在斑节对虾的增养殖工作中，在经济条件允许的范围内可将幼虾尽量培养至较大体型，并对其进行一定强度的运动训练，以48~72 h为周期进行力竭训练，可有效提高幼虾对力竭刺激的生理适应性，有利于提高其养殖及野外的成活率；在进行操作前应加强幼虾的营养尤其是维生素B6和抗应激剂等补剂，使其体内有足够的能量储备和抗氧化能力以应对刺激。
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图 1 大口黑鲈在不同浓度的MS-222和丁香酚作用下进入麻醉状态A1~A5 和复苏至R4 的时间 （n=10）
Figure 1. Time for largemouth bass reached A1–A5 anesthesia stages and recovery to R4 stage at different concentrations of MS-222 and eugenol
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图 2 大口黑鲈运输和复苏24 h 的成活率
大写字母不同表示运输后成活率差异性显著，小写字母不同表示复苏后24 h成活率差异性显著(P<0.05)
Figure 2. Survival rate of largemouth bass after anaesthesia transport
Different uppercase letters indiacte significant difference in the survival rate after transportation (P<0.05); while different lowercase letters indicate significant difference in the survival rate after 24 h of recovery (P<0.05).
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图 3 麻醉运输后大口黑鲈血清生化指标
组间字母不同者差异显著(P<0.05)
Figure 3. Change of serum biochemical index of largemouth bass after anaesthesia transport
Values with different letters were significantly different (P<0.05).
表 1 麻醉与复苏阶段鱼类行为特征
Table 1 Behavioral characteristics of fish during anaesthesia and recovery stages
麻醉与复苏阶段
anaesthesia and recovery stages行为特征
behavioral characteristics备注
remarksA0 正常 normal 对外界刺激有反应；鳃盖张合和肌肉收缩正常 麻醉阶段
anaesthesia stageA1 轻度镇静 平衡正常；平衡略微丧失；鳃盖张合频率略减少 A2 深度镇静 对强刺激有反应；鳃盖张合频率减少；平衡正常 用于一般运输 A3 失去平衡 游动无规律；鳃盖张合频率增加；只对强刺激有反应 A4 麻醉 完全丧失肌肉张力和平衡；鳃盖张合频率慢 最佳操作期 A5 深度麻醉 失去反射反应性；鳃盖动作缓慢且不规则；
并且完全丧失反射和反应应当立即复苏 A6 延髓麻醉 窒息；其中鳃盖停止张合；紧接着心脏骤停 复苏阶段
recovery stageR1 身体静止；呼吸恢复；鳃盖开始振动 R2 部分平衡及运动能力恢复 R3 平衡和对外界刺激恢复 R4 行为完全恢复 
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表 2 不同浓度MS-222和丁香酚对大口黑鲈的麻醉及复苏效果 (n=10)
Table 2 Anaesthetic and recovery effects of MS-222 and eugenol on largemouth bass at different concentrations
麻醉剂质量浓度/mg·L–1
anesthetic concentration进入不同麻醉程度的时间/s
average time for reaching different anaesthesia stages复苏至R4时间/s
recovery time
(to R4)24 h后成活率/%
survival rate after 24 hA1 A2 A3 A4 A5 A6 MS-222 40 160±19 – – – – – 49±9 100 50 126±16 254±53 – – – – 58±13 100 60 113±15 190±41 310±54 * – – 98±36 100 70 103±10 131±25 258±50 504±83 – – 189±47 100 80 66±11 122±19 188±39 319±64 487±90 – 280±52 90 90 61±9 119±21 162±36 202±45 453±103 * 313±73 70 100 56±13 83±20 116±32 172±38 295±59 * 346±85 50 丁香酚 eugenol 8 240±49 – – – – – 44±8 100 10 220±43 403±76 – – – – 60±11 100 12 194±37 366±68 * – – – 65±12 100 14 160±33 330±63 780±132 – – – 69±14 100 16 127±27 294±56 576±107 1 034±204 – – 76±17 90 18 80±18 181±39 251±48 513±98 683±133 * 106±23 60 20 55±12 148±28 220±32 234±42 277±53 * 120±31 50 注：–. 在1 h内没有观察到相应的麻醉状态；*. 只有少数鱼在1 h内进入麻醉状态 Note: no corresponding anaesthesia state was observed within 1 h; *. only a few fish reached anaesthesia state within 1 h.
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表 3 不同鱼进入深度镇静和麻醉阶段所需要麻醉剂的浓度
Table 3 Concentration of anesthetic agent required for different fish species reaching deep sedation and anesthesia
种类
species深度镇静
deep sedation麻醉
anesthesia刀鲚[5] C. nasus 30 mg·L–1 MS-222或8 mg·L–1丁香酚 150 mg·L–1 MS-222或30 mg·L–1丁香酚 大口黑鲈[10] M. salmoides 5~9 mg·L–1丁香酚 15~20 mg·L–1丁香酚 黑双带小丑鱼[15] Amphiprion sebae 17.5 mg·L–1丁香酚 大西洋鲑[16] Salmo salar 65 mg·L–1 MS-222 庸鲽[17] Hippoglossus hippoglossus 80 mg·L–1 MS-222 大西洋鳕[18] Gadus morhua 60 mg·L–1 MS-222 欧洲狼鲈[19] Dicentrarchus labrax 25 ℃时40 mg·L–1丁香酚，15 ℃时30 mg·L–1丁香酚 大西洋鲷[19] Sparus aurata 25 ℃时40 mg·L–1丁香酚，15 ℃时55 mg·L–1丁香酚
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[1] 魏涯, 钱茜茜, 吴燕燕, 等. 栅栏技术在淡腌半干鲈鱼加工工艺中的应用[J]. 南方水产科学, 2017, 13(2): 109-120. [2] 刘长琳, 何力, 陈四清, 等. 鱼类麻醉研究综述[J]. 渔业现代化, 2007, 34(5): 21-25. [3] BOLASINA S N, AZEVEDO A D, PETRY A C. Comparative efficacy of benzocaine, tricaine methanesulfonate and eugenol as anesthetic agents in the guppy Poecilia vivipara[J]. Aquacult Rep, 2017, 6: 56-60.
[4] PATTANASIRI T, TAPARHUDEE W, SUPPAKUL P. Acute toxicity and anaesthetic effect of clove oil and eugenol on Siamese fighting fish, Betta splendens[J]. Aquacult Int, 2017, 25(1): 163-175.
[5] 严银龙, 施永海, 张海明, 等. MS-222、丁香酚对刀鲚幼鱼的麻醉效果[J]. 上海海洋大学学报, 2016, 25(2): 177-182. [6] MITJANA O, BONASTRE C, TEJEDOR M T, et al. Simultaneous effect of sex and dose on efficacy of clove oil, tricaine methanesulfonate, 2-phenoxyethanol and propofol as anaesthetics in guppies, Poecilia reticulata (Peters)[J]. Aquac Res, 2018, 49(6): 2140-2146.
[7] 刘莹, 于超勇, 官曙光, 等. MS-222麻醉黑鲷幼鱼的初步研究[J]. 齐鲁渔业, 2015(10): 1-4. [8] 胡发文, 李莉, 刘元文, 等. 丁香油和MS-222对大泷六线鱼幼鱼的麻醉效果[J]. 大连海洋大学学报, 2017, 32(6): 671-675. [9] 王利娟, 程守坤, 张饮江, 等. MS-222在加州鲈鱼模拟运输中的麻醉效果[J]. 上海海洋大学学报, 2015, 24(2): 235-241. [10] 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(1/2/3/4): 509-529.
[11] BARBAS L, PEREIRA-CARDONA P M, MALTEZ L, et al. Anaesthesia and transport of juvenile tambaqui Colossoma macropomum (Cuvier, 1818) with tricaine methane-sulphonate: implications on secondary and oxidative stress responses[J]. J Appl Ichthyol, 2017, 33(4): 720-730.
[12] BECKER A G, LUZ R K, MATTIOLI C C, et al. Can the essential oil of Aloysia triphylla have anesthetic effect and improve the physiological parameters of the carnivorous freshwater catfish Lophiosilurus alexandri after transport?[J]. Aquaculture, 2017, 481: 184-190.
[13] HIKASA Y, TAKASE K, OGASAWARA T, et al. Anesthesia and recovery with tricaine methanesulfonate, eugenol and thiopental sodium in the carp, Cyprinus carpio[J]. Nihon Juigaku Zasshi, 1986, 48(2): 341-351.
[14] MCFARLAND W N, KLONTZ G W. Anesthesia in fishes[J]. Fed Proc, 1969, 28(4): 1535-1540.
[15] BALAMURUGAN J, KUMAR T T, MEENAKUMARI B, et al. Clove extract: a potential source for stress free transport of fish[J]. Aquaculture, 2016, 454: 171-175.
[16] KIESSLING A, JOHANSSON D, ZAHL I H. Pharmacokinetics, plasma cortisol and effectiveness of benzocaine, MS-222 and isoeugenol measured in individual dorsal aorta-cannulated Atlantic salmon (Salmo salar) following bath administration[J]. Aquaculture, 2009, 286(3/4): 301-308.
[17] ZAHL I H, KIESSLING A, SAMUELSEN O B. Anaesthesia of Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus): effect of pre-anaesthetic sedation, and importance of body weight and water temperature[J]. Aquacult Res, 2011, 42(9): 1235-1245.
[18] ZAHL I H, KIESSLING A, SAMUELSEN O B. Anaesthesia of Atlantic cod (Gadus morhua): effect of pre-anaesthetic sedation, and importance of body weight, temperature and stress[J]. Aquaculture, 2009, 295(1/2): 52-59.
[19] MYLONAS C C, CARDINALETTI G, SIGELAKI I, et al. Comparative efficacy of clove oil and 2-phenoxyethanol as anesthetics in the aquaculture of European sea bass (Dicentrarchus labrax) and gilthead sea bream (Sparus aurata) at different temperatures[J]. Aquaculture, 2005, 246(1/2/3/4): 467-481.
[20] National Toxicology Program. NTP toxicology and carcinogenesis studies of methyleugenol (CAS NO. 93-15-2) in F344/N rats and B6C3F1 mice (Gavage Studies)[J]. Natl Toxicol Program Tech Rep Se, 2000, 491: 1-412.
[21] HILL J V, FORSTER M E. Cardiovascular responses of Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) during rapid anaesthetic induction and recovery[J]. Comp Biochem Physiol C, 2004, 137(2): 167-177.
[22] MYSZKOWSKI L, KAMIŃSKI R, WOLNICKI J. Response of juvenile tench Tinca tinca (L.) to the anaesthetic 2-phenoxyethanol[J]. J Appl Ichthyol, 2003, 19(3): 142-145.
[23] KUMLU M, YANAR M. Effects of the anesthetic quinaldine sulphate and muscle relaxant diazepam on sea bream juveniles (Sparus aurata)[J]. Isr J Aquacult-Bamid, 1999, 51(4): 143-147.
[24] CROSBY T C, HILL J E, WATSON C A, et al. Effects of tricaine methanesulfonate, hypno, metomidate, quinaldine, and salt on plasma cortisol levels following acute stress in threespot gourami Trichogaster trichopterus[J]. J Aquat Anim Health, 2006, 18(1): 58-63.
[25] 段亚飞, 董宏标, 王芸, 等. 干露胁迫对日本囊对虾抗氧化酶活性的影响[J]. 南方水产科学, 2015, 11(4): 102-108. [26] 孙金辉, 范泽, 张美静, 等. 饲料蛋白水平对鲤幼鱼肝功能和抗氧化能力的影响[J]. 南方水产科学, 2017, 13(3): 113-119. [27] 陈劲松, 江世贵, 黄建华, 等. 斑节对虾天门冬氨酸转氨酶基因的克隆及氨氮胁迫条件下的表达分析[J]. 南方水产科学, 2017, 13(3): 73-82. [28] FENG G P, ZHUANG P, ZHANG L Z, et al. Effects of water temperature on metabolic enzyme and antioxidase activities in juvenile Chinese sturgeon (Acipenser sinensis)[J]. Acta Pharmacol Sin, 2012, 93(36): 137-142.
[29] ANDERSON F H, ZENG L, ROCK N R, et al. An assessment of the clinical utility of serum ALT and AST in chronic hepatitis C[J]. Hepatol Res, 2000, 18(1): 63-71.
[30] 王吉桥, 徐锟. 对虾的主要疾病及其诊断方法[J]. 水产科学, 2002, 21(5): 23-28. [31] 廖金花, 陈巧, 林丽蓉, 等. 鲍鱼碱性磷酸酶的分离纯化和性质研究[J]. 厦门大学学报(自然科学版), 2005, 44(2): 272-275. [32] 张丽, 汪之和. MS-222对大黄鱼成鱼麻醉效果的研究[J]. 科技与产业, 2010(18): 38-40. [33] 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. [34] 朱金段, 袁德俊, 林新颖. 丁香的药理研究现状及临床应用[J]. 中国药物经济学, 2013(1): 32-35. [35] 刘双凤, 蔡勋. 鱼用麻醉剂的研究进展[J]. 黑龙江水产, 2008(6): 40-43. [36] PAWAR H B, SANAYE S V, SREEPADA R A, et al. Comparative efficacy of four anaesthetic agents in the yellow seahorse, Hippocampus kuda (Bleeker, 1852)[J]. Aquaculture, 2011, 311(1/2/3/4): 155-161.
[37] HOSKONEN P, PIRHONEN J. The effect of clove oil sedation on oxygen consumption of six temperate-zone fish species[J]. Aquacult Res, 2004, 35(10): 1002-1005.
[38] WELKER T L, LIM C, YILDIRIMAKSOY M, et al. Effect of buffered and unbuffered tricaine methanesulfonate (MS-222) at different concentrations on the stress responses of channel catfish, Ictalurus punctatus Rafinesque[J]. J Appl Aquacult, 2007, 19(3): 1-18.
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期刊类型引用(1)
1. 高杰，郭华阳，刘明鉴，刘宝锁，朱克诚，张楠，郭梁，张殿昌. 无乳链球菌感染对卵形鲳鲹脾脏的损伤及细胞凋亡相关基因表达的影响. 南方水产科学. 2022(06): 44-51 . 
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