鱼类麻醉研究十年进展，从传统药物到天然麻醉剂的兴起

鱼类麻醉是现代水产养殖和科研中不可或缺的技术手段，无论是运输、手术操作还是简单处理，适当的麻醉都能显著降低鱼类应激反应，而这些应激不仅影响鱼类的健康，还会降低养殖产品的品质。过去十年间，鱼类麻醉经历了从传统合成麻醉剂到天然植物提取物的显著转变。

鱼类麻醉的基础

鱼类麻醉历史沿革

麻醉的本质是通过暂时抑制意识、骨骼肌反射和痛觉感知，使医疗或实验操作得以无痛苦进行。现代麻醉学起源于19世纪，而鱼类麻醉的应用则最早记载于20世纪40年代。随着研究证实鱼类同样具备痛觉感知能力，在可能引起疼痛或压力的操作中需要使用麻醉剂。

鱼类麻醉分级

根据操作需求，鱼类麻醉可分为三个层次：轻度镇静，用于短期操作以减少应激；全身麻醉，用于侵入性较小的操作；深度麻醉，用于手术等侵入性操作。

鱼类麻醉效果

通常通过观察鱼类的平衡能力、游泳模式、呼吸运动和心率等关键生理和行为指标来判断麻醉深度，但不同鱼类对麻醉剂的反应存在显著差异，因此在确定适当麻醉水平时必须考虑物种特异性行为。

鱼类麻醉的主要方法

鱼类麻醉的两种方式

鱼类麻醉主要有浸泡麻醉和注射麻醉两种给药方式。浸泡麻醉是最常用也是操作最简单的方式，与浸泡麻醉相比，注射麻醉的效果较难预测，且由于恢复时间较长可能需要增氧支持。

浸泡麻醉是将麻醉剂溶解在水中，使鱼暴露于麻醉液中，麻醉剂通过鳃和皮肤吸收进入血液循环，最终作用于中枢神经系统产生麻醉效果，这种方法因其操作简便而广受欢迎；注射麻醉则可通过口服、腹腔、静脉或肌肉注射途径给药，其中最常用的是肌肉和静脉注射，注射麻醉的剂量根据鱼的体重确定，然而，单纯使用注射麻醉往往不足以满足需求，因此，在进行鱼类操作或药物注射等过程时通常还需要配合使用浸泡麻醉。

鱼类麻醉剂的选择

选择合适的麻醉剂并做好麻醉前准备对保障鱼类健康至关重要。麻醉剂的效果受多种因素影响，包括水质参数（温度、pH值、盐度、硬度和浊度）、鱼的种类和大小等，鉴于这些影响因素，建议在全群应用前先对小群体进行麻醉浓度测试。

鱼类麻醉行为监测

了解鱼类的正常行为行为（如尾鳍运动、在水体中的位置和鳃盖活动）对于监测麻醉深度非常重要。麻醉操作人员应密切观察鱼的反应并重点关注其生命体征。建议麻醉前至少禁食12小时，如有可能，麻醉后应监测24-48小时以确保恢复。

理想鱼类麻醉类型

理想的鱼类麻醉剂应对鱼类无毒、对环境安全、能在三分钟内起效、不在鱼体组织中残留、容易获取且成本低廉。然而，全面应用麻醉剂还需要进行大量长期研究来评估其安全性、有效性及潜在的生态影响。虽然各种植物性和合成麻醉剂已显示出良好的短期效果，但物种特异性差异、代谢过程以及可能的残留累积等问题仍需进一步全面评估。

鱼类麻醉剂种类与应用

在鱼类麻醉中，麻醉剂种类包含合成麻醉剂、天然麻醉剂、单萜类化合物的应用等。

合成麻醉剂

在鱼类麻醉研究中，合成麻醉剂一直占据重要地位。其中，MS-222（三卡因甲烷磺酸盐）是美国和欧盟唯一批准用于食用鱼的麻醉剂，前提是停药21天。MS-222通过鳃和皮肤快速吸收，主要通过阻断神经细胞膜上的电压门控钠通道发挥作用，由于其快速诱导和恢复的特性，MS-222适用于多种操作场景，如处理、运输和手术。尽管如此，MS-222仍存在一些潜在的局限性和副作用，包括心血管和呼吸系统损伤、记忆和认知功能受损、鳃出血以及血液生化指标改变。

其他合成麻醉剂如2-苯氧基乙醇、苯佐卡因、丙泊酚、利多卡因和依托咪酯也显示出麻醉潜力，但由于各种限制因素难以大规模应用。

2-苯氧基乙醇作为一种芳香醚，已安全用于多种鱼类的长期镇静和运输，且成本较MS-222更低，然而，其作用机制尚不清楚，且具有刺激性气味，可能导致肝、肾和角膜损伤。

苯佐卡因是与MS-222结构相似的酯类局部麻醉剂，同样通过与钠通道结合发挥作用，但会引发与MS-222类似的应激反应，虽然有效，但其治疗窗较窄，且在鱼组织中可能残留，限制了其在某些生产系统中的应用。

丙泊酚是一种静脉注射用镇静催眠剂，在人类和兽医学中均有应用，在鱼类中也具有快速诱导和恢复的特点，通过γ-氨基丁酸A型（GABAA）受体的正变构调节发挥作用。然而，丙泊酚成本较高，且为白色乳状液体，在水环境中溶解和分布存在一定挑战。

利多卡因是另一种局部麻醉剂，其安全范围较窄，较高浓度可能导致与MS-222类似的严重不良反应。

依托咪酯作为一种非巴比妥类咪唑衍生物催眠药，也通过γ-氨基丁酸受体的激活和调节发挥作用，在鱼类中显示出强大的镇静催眠特性。但研究发现它能抑制鱼类的皮质醇反应，这可能影响应激生理反应，进而对长期存活率和抗病能力产生负面影响。

天然麻醉剂

近年来，植物精油（EOs）及其活性成分在鱼类麻醉中的应用日益受到关注。精油是从植物中提取的天然化合物，在鱼类中表现出良好的麻醉效果。

丁香精油（Syzygium aromaticum）及其主要成分丁香酚（eugenol）是研究最深入的天然麻醉剂，虽然其作用机制尚未完全阐明，但研究表明它可能通过调节多种离子通道发挥作用，包括瞬时受体电位香草酸亚型1（TRPV1）、钠通道和GABAA受体以及钙通道等。这类天然化合物在多种鱼类中显示出诱导镇静和麻醉的效果，具有可生物降解性和相对较低的毒性等优势。

然而，过度依赖丁香酚类产品也存在一些问题，如物种特异性差异和潜在负面影响。因此，也在探索其他可能提供更好安全性和功效的精油，例如，柠檬马鞭草（Lippia alba）和过江藤（Aloysia triphylla）的精油显示出良好的麻醉特性。柠檬马鞭草精油的主要成分柠檬醛、香芹酮和柠檬烯在其生物活性中起关键作用，其作用机制主要与γ-氨基丁酸（GABA）能通路的调节有关；类似地，过江藤精油在多种鱼类中也显示出作为有效麻醉剂的潜力。

这些精油富含单萜类化合物（如柠檬醛和柠檬烯），能快速诱导镇静和麻醉，同时保持安全性和有效性。

单萜类化合物的应用

多种单萜类化合物已成为鱼类麻醉中具有吸引力的有效替代品。

薄荷醇（menthol）是一种天然存在的单萜醇，因其在鱼类中的麻醉潜力而备受关注，薄荷醇通过多种机制发挥作用，包括调节瞬时受体电位通道。此外，薄荷醇还能影响γ-氨基丁酸（GABA）能信号传导，进一步增强其镇静和麻醉作用。研究表明薄荷醇可在多种鱼类中诱导麻醉，产生浓度依赖性的镇静、平衡丧失和深度麻醉，同时确保平顺的恢复期，但高浓度下可能导致快速移动，在某些情况下可能引起鳃通气暂时停止。

芳樟醇（linalool）是另一种受到广泛测试的天然单萜醇，研究表明其作用机制也涉及与γ-氨基丁酸（GABA）能系统的相互作用，然而，浓度依赖性的副作用如呼吸抑制和水质改变也有报道。

过去十年鱼类麻醉研究的趋势

通过对Scopus数据库中2014-2024年间鱼类麻醉相关研究的文献计量分析，研究人员发现了一些值得注意的趋势。

从时间趋势来看，2017-2019年是鱼类麻醉研究最为活跃的时期，无论是发文数量还是引用影响都达到了高峰。但2023年出现了发文量的明显下降，这可能反映了研究趋势的转变或外部因素对发表率的影响。

从引用情况看，2014-2019年间发表的论文平均引用次数较高，而2020年后发表的论文因时间较短，尚未积累足够的引用。

在地理分布上，巴西以53.6%的发文量成为鱼类麻醉研究最活跃的国家，远高于伊朗（9.3%）、美国（8.3%）和中国（7.9%），这也与巴西的水产养殖业及其在鱼类麻醉研究中的积极参与有关。

国际合作网络分析显示，亚洲国家主要在区域内合作，而北美和欧洲国家之间则有较强的国际合作。相比之下，非洲国家在鱼类麻醉研究方面的活跃度相对较低，这可能与当地水产养殖规模较小、生化研究基础设施有限等因素有关。

从期刊分布来看，《Aquaculture》《Aquaculture Research》和《Fish Physiology & Biochemistry》是发表鱼类麻醉研究最多的期刊，其中《Aquaculture》的发文量占总量的35%，同时其引用量也占总引用量的37.5%，显示出该期刊在该领域的重要影响力。

Baldisserotto B.和Heinzmann B.M.是最多产的研究作者，其中Baldisserotto B.也是被引用次数最多的作者。Ross和Ross于2008年出版的《Anaesthetic and Sedative Techniques for Aquatic Animals》是被引用次数最多的著作，超过1100次引用，为麻醉和镇静提供了关键信息。

关键词分析揭示了研究主题的演变轨迹。2014-2017年的研究主要集中在麻醉水平、电生理反应和中枢神经系统活动等方面，侧重于了解麻醉剂的基本效应。2018-2021年间，研究兴趣转向天然麻醉剂及其对麻醉恢复的影响，如精油、植物源性镇静剂。而在最近的2022-2024年，研究重点进一步转向鱼类生存质量、麻醉恢复期和伦理问题，表明研究从单纯的生理学研究转向更广泛的方法，将福利、可持续性和伦理考量纳入鱼类麻醉研究。

尽管鱼类麻醉领域取得了显著的科学进展，但目前仍缺乏一种能满足所有安全性、有效性和监管要求的通用麻醉剂。鱼类对麻醉剂的反应存在高度变异性，这给建立”一刀切”的麻醉方案带来了挑战，因此需要针对不同物种和具体应用谨慎优化麻醉方案。

值得注意的是，麻醉研究主要集中在少数几种鱼类上，如斑马鱼、罗非鱼和鲤鱼等，这一现象凸显了扩展物种特异性研究的必要性，了解种间差异对于制定麻醉方案并确保其在实验和商业水产养殖中的安全应用至关重要。