《Aquaculture》:Anesthetic potential of
Cymbopogon citratus essential oil in tambaqui juveniles
Colossoma macropomum
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淡水鱼香茅草精油麻醉效应及抗氧化作用研究
摘要:本研究评估香茅草精油(EOCC)不同浓度对淡水鱼tambaqui麻醉诱导及恢复的影响,并分析其生化参数和氧化应激效应。实验表明100 mg/L EOCC可快速诱导麻醉(<3分钟)且恢复时间短(<10分钟),同时增强组织抗氧化酶(SOD、GSH)活性并减少脂质过氧化(TBARS),推荐用于tambaqui生物计量管理。
乔纳斯·达·席尔瓦·科斯塔(Jonas da Silva Costa)| 莱妮丝·瓦尔加斯·弗洛雷斯·达·席尔瓦(Lenise Vargas Flores da Silva)| 乌戈·拿破仑·佩雷拉·达·席尔瓦(Hugo Napole?o Pereira da Silva)| 卢西亚诺·詹森·瓦兹(Luciano Jensen Vaz)| 米歇尔·米多里·塞纳·富吉穆拉(Michelle Midori Sena Fugimura)| 劳拉·乔瓦娜·卡瓦略(Laura Giovanna Carvalho)| 罗西尼亚·德·奥利维拉·席尔瓦(Rosineia de Oliveira Silva)| 若昂·保罗·维阿纳·菲格雷拉(Jo?o Paulo Viana Figueira)| 保拉·拉尼埃尔·弗雷塔斯·塔瓦雷斯(Paula Raniele Freitas Tavares)| 罗莎·海伦娜·维拉斯·莫朗(Rosa Helena Veras Mour?o)| 马塞乌斯·德拉梅亚·巴尔迪塞拉(Matheus Dellaméa Baldissera)| 伯纳多·巴尔迪塞罗托(Bernardo Baldisserotto)| 莉莲·德娜·多斯·桑托斯(Lilian Dena dos Santos)
动物科学研究生项目,农业科学中心,佩尔南布科街1777号,马雷沙尔·坎迪多·隆东85960-000,帕拉州,巴西
摘要
本研究的目的是评估不同浓度的Cymbopogon citratus精油(EOCC)对坦巴基鱼(Colossoma macropomum)的麻醉诱导和恢复效果,并验证其对生化参数和氧化应激的影响。共进行了两项实验:在实验1中,鱼(N = 40条,体长10.06 ± 0.31厘米,体重9.9 ± 0.38克)被暴露在不同浓度的EOCC(60、80、100、120毫克/升)或作为对照的酒精中。在实验2中,幼鱼在实验1中获得的最佳浓度(100毫克/升EOCC – N = 24条)和清水对照组(N = 24条)下接受生物测量。在恢复0、30、60和120分钟后,对鱼进行安乐死,并收集组织样本进行生化和氧化应激分析。实验1结果表明,100和120毫克/升的EOCC浓度比低浓度更有效地诱导了麻醉。实验2显示,EOCC增强了组织中超氧化物歧化酶(SOD)和还原型谷胱甘肽(GSH)等抗氧化物质的活性,并降低了硫代巴比妥酸反应性物质(TBARS)的水平。因此,建议使用100毫克/升的EOCC浓度来麻醉坦巴基鱼幼鱼以进行生物测量。
引言
在水产养殖领域,人们对具有多种生物活性的天然替代物质的研究日益增多,从而扩展了用作鱼类麻醉剂的产品选择(Souza等人,2019年;Aydin和Barbas,2020年;Bona等人,2024年;Fortes等人,2024年),其中Cymbopogon citratus精油(EOCC)就是其中之一。Cymbopogon citratus原产于亚洲热带地区,尤其是印度,属于禾本科(Oladeji等人,2019年),已用于观赏鱼的研究,如天使鱼(Pterophyllum scallare)(Oliveira等人,2022年)、电蓝鱼(Sciaenochromis fryeri)和黄唇鱼(Labidochromis caeruleus)(Kizak等人,2018年)。香茅醛是EOCC的主要成分(Pereira等人,2020年),而Cymbopogon flexuosus和Aloysia citriodora的精油分别能诱导尼罗罗非鱼幼鱼(Oreochromis niloticus)(Limma-Netto等人,2017年)和银鲶鱼(Rhamdia quelen)(Santos等人,2017年)的麻醉。这些结果表明,香茅醛成分(香叶醇和壬醛)在不同鱼类中具有麻醉作用。
尽管天然麻醉剂可用于减轻处理过程中的应激反应,但它们也可能引发一些不良后果(Souza等人,2019年),包括生化变化(Souza等人,2018年;Bodur等人,2024年),例如血糖浓度升高(Sim?es-Bueno等人,2024年)。此外,先前的研究还发现,用精油麻醉的银鲶鱼(Rhamdia quelen)(Souza等人,2018年)和Lophiosilurus alexandri(Boaventura等人,2020年)会出现组织氧化损伤。
坦巴基鱼(Colossoma macropomum)原产于亚马逊盆地,占巴西鱼类产量的约20%,适用于单养和混养系统(Hilsdorf等人,2022年),以及循环水养殖系统(Santos等人,2022a;Santos等人,2022b)。该物种还被广泛用作评估新型天然麻醉剂的实验模型(Saccol等人,2016年;Brand?o等人,2022年)。其作为实验模型的优势在于其耐受力强,以及对水质参数(包括温度、pH值、氨和溶解氧)变化的显著抵抗力(Hilsdorf等人,2022年)。
鉴于精油的成分及其麻醉效果可能因采集地点和季节而异(Parodi等人,2020年),且关于EOCC对坦巴基鱼组织生化参数和氧化应激影响的信息有限,本研究旨在评估不同浓度的EOCC对坦巴基鱼的麻醉诱导和恢复效果,并验证其对生化参数和氧化应激的影响。
实验细节
Cymbopogon citratus精油的提取和化学组成
Cymbopogon citratus的地上部分在巴西北部的帕拉州贝尔特拉(Belterra)采集,精油在帕拉州西部联邦大学(LABBEX-UFOPA)的生物勘探与实验生物学实验室提取。EOCC的提取和化学特性分析按照Pereira等人(2020年)的描述进行。实验对象
坦巴基鱼幼鱼(体长10.06 ± 0.31厘米,体重9.9 ± 0.38克)来自商业鱼类养殖场
EOCC的化学组成
EOCC的提取产率超过1%,其主要化学成分是香叶醇,其次是壬醛(香茅醛的异构体)、Myrcene和香叶醇(表I)。
实验1——麻醉诱导和恢复
酒精对照组未表现出任何麻醉或镇静效果。随着EOCC浓度的增加,诱导深度镇静和深度麻醉所需的时间相应缩短,但恢复时间不受EOCC浓度的影响(p > 0.05)。重要的是,在整个麻醉过程中没有鱼死亡。
讨论
EOCC的化学分析显示香茅醛是主要成分(79.61%)。这些结果与先前的研究一致;Oliveira等人(2022年)发现该植物中香茅醛含量为73.56%,Kizak等人(2018年)发现为75.74%。富含香茅醛的精油,如来自Lippia alba和Aloysia citriodora(A. triphylla)的精油,在Rhamdia quelen(Becker等人,2018年;Souza等人,2018年)和坦巴基鱼(Maia等人,2019年;Silva等人,
结论
建议使用100毫克/升的EOCC浓度来麻醉坦巴基鱼幼鱼,因为这种浓度能在3分钟内诱导麻醉并在10分钟内实现恢复,且不会导致死亡,同时改善代谢参数,并增强组织中SOD和GSH等抗氧化物质的活性,减少脂质代谢的损伤(TBARS),从而降低生物测量过程中的有害影响。
作者贡献声明
乔纳斯·达·席尔瓦·科斯塔(Jonas da Silva Costa):撰写——审稿与编辑,初稿撰写,验证,方法学设计,实验设计,数据管理,概念构思。莱妮丝·瓦尔加斯·弗洛雷斯·达·席尔瓦(Lenise Vargas Flores da Silva):撰写——审稿与编辑,资源协调,项目管理,方法学设计,实验设计,数据管理,概念构思。乌戈·拿破仑·佩雷拉·达·席尔瓦(Hugo Napole?o Pereira da Silva):撰写——初稿撰写,可视化设计,数据分析。卢西亚诺·詹森·瓦兹(Luciano Jensen Vaz):初稿撰写,方法学设计未引用参考文献
Baldisserotto等人,2018年
Brand?o等人,2018年
Oliveira等人,2019年
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
莉莲·德娜·多斯·桑托斯(Lilian Dena dos Santos)
致谢
本研究部分由INCT-ADAPTA III(国家科学技术发展委员会 - 409202/2024-0资助。