MS-222对异育银鲫(Carassius auratus gibelio)麻醉复苏效果及抗氧化酶活性的影响
作者: 马之豪 袁健美 仇明 徐超楠 曹永军 吕庭莉 李强 王加美 乔帼
摘要 为探究MS-222对异育银鲫(Carassius auratus gibelio)麻醉效果、复苏效果以及抗氧化酶活性的影响,采用7个不同浓度(50、60、70、80、90、100和110 mg/L)MS-222对异育银鲫(5.88±0.78)g进行麻醉,通过记录麻醉分期及其时间、鳃中抗氧化酶活性和相关基因的表达,确定异育银鲫的最适MS-222麻醉浓度和时间。结果表明:在MS-222浓度为60、70、80、90和100 mg/L时,异育银鲫均可进入麻醉第Ⅰ期和第Ⅱ期,均能在10 min内复苏;浓度低于50 mg/L时,异育银鲫难以进入深度麻醉;浓度高于100 mg/L时,异育银鲫累计死亡率为40%。选择MS-222浓度为60和100 mg/L进行麻醉,进一步分析不同麻醉剂浓度对鱼体的潜在氧化损伤。100 mg/L MS-222深度麻醉异育银鲫(约4 min)后,鳃中GSH活性和MDA含量均显著上升(P<0.05);HSP70、keap1、 PIK3A1、nrf1、MAPK3和caspase3的mRNA相对表达量显著上调(P<0.05);放入清水复苏6 h时,鳃中POD活性显著下降(P<0.05),caspase3和LYZ基因表达量显著上调(P<0.05),异育银鲫逐渐恢复到麻醉前水平;60 mg/L MS-222深度麻醉异育银鲫(24 h)后,鳃中GSH活性上升(P<0.05);NQO、keap1、PIK3A1、Nrf1和MAPK3基因表达量显著上调(P<0.05),放入清水复苏1 min后,所测指标与麻醉前差异不显著(P>0.05)。异育银鲫运输过程中适宜的MS-222浓度为60~100 mg/L,科研试验中MS-222较适宜的浓度为100 mg/L。
关键词 麻醉剂;MS-222;异育银鲫;氧化损伤
中图分类号 S 96 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2025)02-0077-07
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.02.018
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of MS-222 on Anesthesia Recovery and Antioxidant Enzyme Activity of Carassius auratus gibelio
MA Zhi-hao YUAN Jian-mei QIU Ming2 et al
(1.College of Fisheries and Life Science, Dalian Ocean University, Dalian, Liaoning 116023;2.College of Marine and Bioengineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng, Jiangxu 224051;3.Jiangsu Marine Fisheries Research Institute, Nantong, Jiangsu 226007)
Abstract In order to investigate the effects of MS-222 on anesthetic level, recovery rate and antioxidant enzyme activity of Carassius auratus gibelio (5.88±0.78 g), seven different concentrations of MS-222 (50,60,70,80,90,100 and 110 mg/L) were set. The optimal anesthesia concentration and time of MS-222 to C. gibelio were determined based on the anesthesia stage and time, activities of antioxidant enzymes in the gill and mRNA expression of antioxidant-related genes. The result showed that C. gibelio could enter the stage I and stage II of anesthesia while anaesthetized at concentrations of 60, 70, 80, 90 and 100 mg/L, and could recover within 10 min. C. gibelio could not enter deep anesthesia while the anesthetic concentration lower than 50 mg/L, and the cumulative mortality was 40% while the concentration higher than 100 mg/L. Furthermore, two concentrations of MS-222 at 60 mg/L and 100 mg/L were set, and C. gibelio exposed for different time to study the oxidative damage of MS-222 to gills. Results showed that deep anesthesia with 100 mg/L MS-222 (about 4 min), GSH activity and MDA content in gills of C. gibelio were significantly increased (P<0.05). The mRNA relative expression of HSP70, keap PIK3A nrf MAPK3 and caspase3 were significantly up-regulated (P<0.05). The POD activity, and mRNA relative expression of caspase3 and LYZ in the gills were recovered to the basal level after 6 h of recovery. After deep anesthesia with 60 mg/L MS-222 (about 24 h), GSH activity in gills increased and POD decreased significantly (P<0.05). The transcription of genes NQO, keap PIK3A Nrf MAPK3 and caspase3 were significantly up-regulated (P<0.05). After 1 min of recovery within water, there was no significant difference with them before anesthesia. This study suggested that the appropriate concentration of MS-222 in the transport process of C. gibelio is more than 60 mg/L, and the concentration in scientific researches is less than 100 mg/L.
Key words Anesthetic;MS-222;Carassius auratus gibelio;Oxidative damage
异育银鲫(Carassius auratus gibelio)是我国主要的淡水养殖鱼类之一,具有生长周期短、产量高、经济效益高及易于饲养等特点。在饲养、繁育、捕捞、运输、销售以及试验过程中,不恰当的人工操作会引起异育银鲫的应激反应[1],影响鱼体健康,导致其发病甚至死亡,影响养殖产业的健康发展[2-4]。
麻醉是各种水产养殖操作过程中使用的缓解应激技术之一。麻醉剂可使鱼体鳃动频率下降,限制鱼体的活动能力,使鱼体保持镇静,避免挣扎或创伤。一种理想的渔用麻醉剂应具备无毒、价廉、易实施、可迅速麻醉、易于苏醒和应激损伤较小等特点[5],目前常用的渔用麻醉剂有MS-222(又称鱼安定)、丁香酚、2-苯氧乙醇、CO2、乙醚、苯佐卡因等,其中,MS-222具有药物浓度低、麻醉快、复苏快、无毒副作用等特点,是美国食品和药物管理局(FDA)唯一批准用于食用鱼的麻醉剂[6]。MS-222被用于棘鲈(Sander lucioperca)、圆尾鱼(Cyclopterus lumpus)和远东鲶鱼(Silurus asotus)等鱼类的麻醉和转运[7-9],效果良好。如体质量为(112.50±13.01) g棘鲈在MS-222浓度小于100 mg/L、23 ℃养殖条件下,复苏24 h后血清中葡萄糖、总蛋白和乳酸盐指数可回归正常水平[7];体质量为(0.97±0.45) g圆尾鱼,在MS-222浓度为60 mg/L、12 ℃条件下麻醉效果较好,复苏时间短,具有良好的安全性[8]。
麻醉剂的浓度和麻醉时间对鱼体的生理状况产生不同的影响。已报道,一定剂量的MS-222会使西伯利亚鲟(Acipenser baerii)幼鱼的血液生化指标发生变化,甘油三酯(TGL)浓度和丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性升高,MS-222浓度为60 ~ 90 mg/L麻醉效果较为理想[10];胡望娇等[11]以体质量为(13.78±3.15) g的松江鲈(Trachidermus fasciatus)为试验对象,研究不同浓度MS-222的麻醉效果,结果表明,松江鲈进入麻醉状态的时间随着MS-222浓度的升高而缩短,但复苏时间不断延长;MS-222(40 mg/L)麻醉大黄鱼幼鱼24 h后,幼鱼SOD、CAT和GSH-Px等抗氧化相关酶活性升高,该条件下对大黄鱼肝脏、鳃丝和脑组织有一定损伤[12]。由此可知,理想的麻醉剂及合适的浓度在鱼类试验与生产实践中至关重要,但目前尚缺乏针对异育银鲫的MS-222最适麻醉浓度和麻醉时间的系统研究。
鱼鳃具有许多重要功能,如呼吸、渗透调节、排泄、免疫屏障等;鱼鳃又是与养殖水体直接相通,常被作为鱼类健康状况的表征之一[13]。笔者研究不同浓度MS-222对异育银鲫的麻醉效果;在高、低浓度麻醉下,以鳃组织为靶器官,通过测定抗氧化酶活性和相关基因mRNA表达,分析MS-222引起异育银鲫潜在的氧化损伤,确定异育银鲫最适麻醉浓度,以期为MS-222在异育银鲫生产实践和试验操作过程中的使用提供基础数据和技术指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
异育银鲫购自江苏盐城某苗种养殖基地,低温充氧运回实验室后,在(35×30×28) cm的养殖桶中暂养14 d。养殖桶使用高锰酸钾消毒,自来水经曝气过滤48 h 后作为试验养殖用水。选取体长为(4.28±0.25) cm、体质量为(5.88±0.78) g的健康异育银鲫用于试验,试验期间水温为(25.0±0.5)℃、pH为6.8~7.3、溶解氧(DO)大于5 mg/L。每日投喂商品饲料(粗蛋白含量为32.25%,粗脂肪5.90%,总钙1.17%和总磷1.23%,通威股份有限公司)3次,投喂时间分别为7:00、12:00和18:00,日投饵量为鱼体重的3%。1 d换水1次,日换水量为1/3~1/2,1 d清理1次残饵和粪便。
MS-222纯度为99%,购自北京绿恒兴贸易有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 不同浓度MS-222对异育银鲫麻醉效果的影响。
试验设置7个MS-222不同浓度组(50、60、70、80、90、100和110 mg/L)和对照组(CK),每组10尾鱼,观察并记录试验鱼的麻醉状况;并参考鱼类麻醉过程6期和复苏过程4期的特点(表1)[7,14-16],根据异育银鲫的行为特征判定麻醉和复苏阶段的具体时期。麻醉24 h后记录试验鱼存活率,然后转入相同水温和pH的清水中复苏。
1.2.2 MS-222对异育银鲫鳃中抗氧化酶活性的影响。
1.2.2.1 试验设计。
根据“1.2.1”试验结果,设置3个处理,分别为100 mg/L MS-222、60 mg/L MS-222和CK,每组10尾鱼。100 mg/L MS-222麻醉5 min,60 mg/L MS-222麻醉24 h后,当鱼体完全丧失肌肉张力,鳃盖张合频率变慢时,将其转入相同水温的清水中进行复苏,分别于复苏期0 h(即深度麻醉期)、0.5和6.0 h采集异育银鲫鳃组织,每处理每次采集3尾鱼,同时采集CK鲫鳃进行对比分析,研究麻醉剂对鳃的氧化损伤及其程度。