Гвоздичное масло для наркотизации пресноводных рыб

В рыбоводстве наркотизация рыб необходима для снижения стресса, предотвращения повреждений во время манипуляций с рыбой (например, искусственного оплодотворения, маркирования, биометрической оценки, биопсии, гормональной обработки, проверки здоровья). Согласно распространенному мнению, идеальный анестетик должен удовлетворять следующим требованиям: вызывать быструю анестезию с постепенным её исчезновением; быть нетоксичным для рыб; легко готовиться персоналом; быстро метаболизироваться и выводиться организмом; не оставлять остатков; быть дешевым (Marking and Meyer, 1985; Keene et al., 1998; Tye and Page, 1998; Morgan and Groot, 2002).

В последнее время гвоздичное масло (Cariophylli acetheroleum, Oleum Caryophylli), масло цветков гвоздики Caryophylli floris aetheroleum) начали использоваться в качестве анестетиков для рыб. Они производятся из сухих цветущих почек деревьев Jambosa caryophyllus и Eugenia caryophallata. Гвоздичное масло — жидкость с приятным запахом, имеет слегка желтоватый или коричневатый оттенок и жжет язык при приеме внутрь (Czech Pharmacopoedia, 1997). Гвоздичное масло обладает антисептической, антибактериальной, антивирусной, анальгезирующей, антиоксидантной и антигистаминной активностью.

Согласно Hermanini и Tangendjaja (1988), эвгенол (4-аллил-2-метоксифенол) является активным компонентом гвоздичного масла и составляет 70-90% от массы масла. К другим компонентами масла относятся эвгенола ацетат (>17%) и картифилин-5 (12%). Различные терпены в составе продукта придают ему характерный вкус и запах (Ross and Ross, 1999).

С точки зрения безопасности употребления в пищу человеком детально изучался эвгенол. Было показано, что гвоздика, гвоздичное масло и эвгенол полностью безопасны для организма человека в концентрациях до 1500 ppm (USFDA, 1978). Эвгенол и его производные метаболиты быстро покидают кровяное русло и ткани человека, принявшего это вещество. Они не токсичны и не обладают канцерогенными свойствами (Fischer and Dengler, 1990).

В Индонезии гвоздика веками использовалась в качестве местного обезболивающего при головных, зубных болях и артрите (Ross and Ross, 1999; Talor and Roberts, 1999). В этом плане эвгенол оказывает широкий спектр эффектов, включая антиоксидантный (Kramer, 1985; Nagababu and Lakshmaiah, 1992; Pulla Reddy and Lokes, 1992; Rajakumar and Rao, 1993), противогрибковый (Bullerman et al., 1977; Karapmar, 1990), антибактериальный (Karapmar and Aktug, 1987; Briozzo et al., 1989; Moleyar and Narasimham, 1992) эффекты. Интересно, что эвгенол входит в состав некоторых сортов сигарет (La Voie et al., 1986; Council of Scientific Affairs, 1988; Guidotti, 1989). Endo с коллегами (1972) описали обезболивающий эффект гвоздики на животных.

Гвоздичное масло, вследствие своей дешевизны и безопасности для человека и среды, является перспективным анестетиком для рыб (Waterstrat, 1999, Griffiths, 2000. Cho and Heath, 2000. Mylonas et al., 2005, Soto and Burhanuddin, 1995).

Его наркотизирующие свойства и время восстановления зависят от применяемой дозы и длительности обработки (McFarland, 1959; Jolla et al., 1972; Hikasa et al., 1986; Roubach et al., 2005; Mylonas et al., 2005).

В рамках данной статьи отмечены результаты использования гвоздичного масла в концентрации 0.02 — 0.07 мл/л (компания Dr. Kulich, Чехия). Свойства анестетика оценивались в зависимости от температуры и вида рыб (линь, карп, окунь, Африканский сом, Нильская тиляпия, стерлядь, Сибирский осетр). Для некоторых рыб температура подбиралась на основе её соответствия физиологическим потребностям конкретного вида. В проведенных экспериментах температура воды находилась в диапазоне 4-25 градусов Цельсия. Время выдерживания в растворе гвоздичного масла составляло 10 минут. Спустя 10 минут обработки, особи перемещались в аквариум с чистой водой, и регистрировались отдельные фазы действия анестетика (0, I, IIa, IIb, III) (Trzebiatowski et al., 1996). Дополнительно, наркотизирующий эффект оценивался по шкале Kazun et al., 1999.

Для форели, налима и карпа рассчитывалась летальная концентрация. Острое токсическое действие гвоздичного масла для карпа (возраст меньше года, 11 граммов) определено в четырех температурных режимах (10, 15, 20, 25°C) и различных режимах обработки (5, 10, 20 40 минут). Острая токсичность оценивалась по параметру полулетальной концентрации (LC50) с включением доверительного интервала (вероятность 95%).

ФазаОписание
Наркотизация0Физиологическое положение тела. Нормальная локомоторная активность.
IФизиологическое положение тела. Повышенная локомоторная активность.
II aСниженная локомоторная активность. Особь слегка лежит на боку.
II bПоложение на боку. Обездвиживание.
IIIОстановка дыхания.
II bПоложение на боку. Обездвиживание.
Выход из анестезииII aНескоординированные движения. Признаки физиологического положения тела.
IФизиологическое положение тела. Сниженная локомоторная активность.
0Физиологическое положение тела. Нормальная локомоторная активность.

Таблица 1. Классификация фаз наркоза.

Результаты
Для наркотизации большинства видов рыб (стеклянного карпа, пескаря, хариуса, линя, налима, окуня, барбусов, красноперки, форели, щуки и тиляпии) достаточно 0.033 мл/л раствора гвоздичного масла.

На сеголетках африканского сома (5-15 г; длина 85-125 мм) опробовано несколько концентраций раствора (0.0089; 0.0133; 0.0200; 0.0300; 0.0450; 0.0675 мл/л) в различных температурных режимах (20.0; 22.5; 25.0°C). Даже в концентрации 0.02 мл/л 3-я фаза не отмечалась. Лишь в растворе 0.03 мл/л при температуре 25°C у 60% особей наступала третья фаза наркотизации. При концентрации 0.0675 мл/л третья фаза наступала у всех особей при любой температуре (Karvankova, 2003).

Эффекты раствора 0.033 мл/л гвоздичного масла проверялись на окуне (Perca fluviatilis, масса 32.2 — 40.4 граммов). Экспозиция проводилась в течение 10 минут при температуре 12.5; 15.0; 17.5 и 20.0°C. Терминальная третья стадия наркоза достигалась у всех особей после 6,98 минут (17.5°C); 7,57 минут (12.5°C); 3,73 минут (20.0°C). Время восстановления варьировало от 6,06 минут (12.5°C) до 9,21 минуты (15.0°C), либо от 3,69 минут (20.0°C) до 7,44 минут (12.5°C). особенности температурного режима не влияли на эффективность наркоза (Hamackova et al., 2001b).

Характер возникающей анестезии после обработки 0.07 мл/л раствором гвоздичного масла при температуре 4; 8; 12; 16 и 20°C определялся на Сибирском осетре (Acipenser baeri, 100 — 180 г) и стерляди (Acipenser ruthenus, 115 — 140 г) в возрасте менее года. На начальном этапе поверхностная анестезия (IIb) зарегистрирована через 53.1 — 83,4 секунды при температуре 20°C и 122,2 — через 180.6 секунд при 4°C. На основе полученных результатов анестетик можно рекомендовать для представленных видов рыб.

У карпа была отмечена отрицательная зависимость полулетальной дозы (LC50) от температуры воды и времени обработки. Наименьшее значение полулетальной дозы (LC50 — 0.027 мл/л) наблюдалось при высокой температуре (25°C) и длительной обработке (40 минут). С другой стороны, максимальная полулетальная доза (0.752 мл/л) достигалась при низкой температуре (10°C) и короткой экспозиции (5 минут) (Chmel, 2002).

Начальная фаза анестезии и длительность отдельных фаз также изучена на американском гольце (Salvelinus
fontinalis). Особей массой 30 — 40 граммов выдерживали в растворе гвоздичного масла (от 0.033 до 1,5 мл/л). Третья фаза наркоза не достигалась при концентрации 0.033 — 0.04 мл/л. В растворах 0.033 — 0.2 мл/л случаев гибели рыбок не зафиксировано. Значение полулетальной дозы LC50 составило 0.61 мл/л, а летальной дозы LC100 — 1.92 мл/л.

Обсуждение
В своей работе, Anderson с коллегами (1997) сравнил эффективность MS-222 и гвоздичного масла на молоди и взрослых особях радужной форели (Oncorhynchus mykiss). Исследователь получил аналогичные результаты и предложил использовать гвоздичное масло вместо MS-222. На основе данных, полученных на лине,окуне, налиме, сомах, щуке, радужной форели, американском гольце, карпах и красноперке, гвоздичное масло можно рекомендовать как альтернативу для 2-феноксиэтанола (Stupka, 2002; Hamackova et al., 2000, 2001b, 2004b; Karvankova, 2003).

Сравнение эффективности гвоздичного масла с 2-феноксиэтанолом в отношении наркотизации Европейского морского судака и Золотистого спара показало, что гвоздичное масло может использоваться в 10-кратно более низкой концентрации (Mylonas et al. 2005).

Erdmann (1999) изучал физиологические стрессорные реакции у молоди лосося (Oncorhynchus tschawytscha) на наркоз после обработки рыб гвоздичным маслом и трикаином (MS-222), и рекомендовал гвоздичное масло как безопасный, дешевый и безвредный для окружающей среды анестетик.

Tamaru с коллегами (1996) использовали гвоздичное масло и 2-феноксиэтанол при проведении биопсии и взвешивании Серебристого сигана (Siganus argentus), и отметили более высокую эффективность масла как анестетика. Adamek (1999) успешно наркотизировал особей Японской оризии (Oryzias latipes) гвоздичным маслом во время сбора икринок и также указал на высокую безопасность и безвредность данного вещества. Munady и Wilson в 1997 году провели исследование нескольких анестетиков, хиналдина, бензокаина, трикаина (MS-222), 2-феноксиэтанола и гвоздичного масла на коралловых рыбках вида Pomacentrus amboinensis. Гвоздичное масло оказалось чуть менее эффективным по сравнению с хиналдином, но более эффективным по сравнению с другими анестетиками. Более того, в отличие от хиналдина, наркотизация рыбок маслом проходила более плавно, а сам наркоз держался в 2-3 раза дольше, чем для других анестетиков. Выживаемость рыбок была наиболее высокой при использовании масла. Авторы работы рекомендовали гвоздичное масло как эффективное средство наркотизации.

Для приготовления эмульсии гвоздичного масла Durwille и Collet (2001) советовали придерживаться следующего протокола: известный объем масла смешивают с водой и встряхивают бутылку. Те же авторы не обнаружили связи между массой тела рыбок и необходимой дозой гвоздичного масла (тестировались концентрации 0,025 — 0,2 мл/л). Они советовали использовать данный анестетик для рыб массой менее 1 грамма. Во время экспериментов с сеголетками и посадочным материалом карпа зарегистрирована зависимость токсичности масла от массы тела рыбы. Особи большей массы имели в 2-3 раза более высокую восприимчивость к анестетику (LC50).

В экспериментах на лососе Oncorhynchus tshawytscha и O. mykiss было показано, что полулетальная доза при 10 минутной экспозиции составляет 62 мг/л (0,059 мл/л в пересчете) и 96 мг/л (0,092 мл/л), соответственно (Taylor and Roberts, 1999). В аналогичных условиях значения полулетальной дозы для радужной форели и Acipenser transmontanus достигали 250 мг/л (0,238 мл/л) и 526 мг/л (0,502 мл/л), соответственно. Для всех видов концентрация 0,024 мл/л гвоздичного масла оказалась безопасной и достаточной для наркотизации.

Keene с коллегами (1998), работая с молодью радужной форели, раскрыл полулетальную дозу 9 ppm (0,009 мл/л) при экспозиции 8 — 96 часов. Авторы работы отметили более быструю наркотизацию при использовании гвоздичного масла по сравнению с MS-222, однако пробуждение было в 6-10 более длительным. Согласно им, доза 40-60 ppm (0,04-0,06 мл/л) достаточна для достижения скорой наркотизации и относительно короткого времени восстановления молоди радужной форели.

Проверка острой токсичности 30 мг/л раствора гвоздичного масла для карпа и радужной форели путем гематологического и гистологического анализа не выявила необратимых нарушений у рыб (Velisek et al., 2005a, b).

С целью исследования безопасной наркотизации рыб вида Colossoma macropomum Roubach с коллегами (2005) выдерживал особей в течение 10 минут в растворе 35 — 135 мг/л гвоздичного масла. Помимо этого, авторы работы рассмотрели эффекты анестетика в 30-минутный период и определили, что в данном временном промежутке концентрация масла 65 мг/л не приводит гибели рыб и является безопасной.

fig2
Таблица 2. Сводная таблица на основе литературных данных. Концентрация гвоздичного масла (мл/л) и температура воды при проведении наркотизации рыб.

Таким образом, для наркотизации большинства исследованных видов рыб достаточной оказывается концентрация гвоздичного масла 0,033 мл/л; а для осетровых — 0,07 мл/л. Скорость достижения II b и III фаз наркоза прямо пропорциональна температуре воды.

На основе литературных данных, можно рекомендовать гвоздичное масло в качестве анестетика для рыб. Этот натуральный продукт является экономически выгодным, безопасным для рыб и окружающей среды.
——
J. Hamackova, J. Kouril, P. Kozak, Z. Stupka. Clove Oil as an Anaesthetic for Different Freshwater Fish Species. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 12 (2006), 185-194.

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *