專利名稱：水生動物麻醉方法
本項發明是一種麻醉水生動物的新穎方法。更為突出的是本發明的方法是利用一種一氧化二氮和二氧化碳相結合的方法，能應用于活魚及其它活的經濟水生動物的運輸、養殖魚苗的選擇、及魚等產卵季節的調節等等。
迄今，作為運輸活魚等的方法，目前主要采用的是將魚等貯于容積很大的水箱中，連同水箱一起運輸的方法。但是這種方法需很多運輸費，為了減少費用，償試過許多方法。如用冰冷卻海水或淡水等類似的方法以求減少魚的活動及活動范圍來運輸大量的魚。或者，在若干小竹簍中各放一尾魚，再將各小竹簍疊放在一起整個浸于海水或淡水中來限制魚的活動。
此外，在日本專利Kokai No.51-103000中，記敘了一種運輸魚的方法，它用一種麻醉劑將魚麻醉并冷藏于一只水箱中，然后移換到另一只不含麻醉劑的水箱中。在“Possibility of Applying Anesthesia by Carbon Dioxide in the Transportation of Live Fish”，Bull.Jap.Soc.Sci.Fish，49(5)，725-731(1983)一文中，記敘一種用NaHCO3和一種酸的方法，以及一種采用CO2和O2充氣的方法。
另外，在魚苗的選擇方面，已知有一種方法，通過在海水中通CO2氣體降低pH使魚苗麻醉。魚苗中有些為畸形的，它們天生就沒有魚鰾或鰾畸形，結果這些魚苗長大后，形態上也是畸形的。因此，在養殖初期就應當除去這些畸形的魚苗。然而，畸形魚苗與正常魚苗在一般活動狀態方面沒有差別，單從外觀上正常魚苗與畸形魚苗很難區分。假如，魚苗被麻醉后，就可觀察到這樣一種現象，即正常魚苗因其鰾正常升到水面，而畸形魚苗則沉到水下，這樣，魚苗是否正常即很易判別，魚苗的選擇工作也就能迅速地進行。在此已知的方法中，是將CO2通入海水中降低pH至臨界值(一般為5.6)或更低，以有效地麻醉魚苗。
在這項常用的通CO2氣的辦法中，已知pH降到某臨界值時，當魚處于麻醉態之前，盡管不同種類的魚表現不同，都出現有劇烈的游動。這種現象被稱為所謂“麻醉初始階段的興奮期”。根據上述Bull.Jap.Soc.Sci.Fish，49(5)的描述，通常，當一種藥物作用于魚后，根據魚活動強度的不同，一般可依次觀察到如下階段(1)魚出現劇烈的游動，并伴有所謂“浮頭”的行為。
(2)對刺激的反應變得非常弱，但魚仍保持魚體平衡，呼吸運動變得深沉而費力。
(3)魚失去平衡能力而側躺著，接近靜止狀態。呼吸運動深沉而費力。
(4)側躺且靜止，呼吸運動輕而費力。
(5)側躺且靜止，呼吸運動不規則。
(6)側躺且靜止，呼吸運動停止而死亡。
本發明者的試驗也與上述觀察一致，而且當魚表現出劇烈游動時，有時它們躍出水面約30cm或更高，這些魚常因碰撞水箱緣或壁而受傷。很明顯，這樣活魚價值將減少，因而這一階段是魚麻醉的一個問題。但通常認為在用通CO2氣來麻醉魚的方法中這個階段是不可避免的。
在活魚的運輸中，是需要將魚保持在上述第三階段的，并且希望使魚不經上述(1)、(2)兩階段而直接進入上述(3)階段。為此，在活魚運輸中上述種種方法都償試過。但它們仍有不足之處，因為在使用麻劑的方法中，需要保持低水溫;通CO2氣，上述魚的損傷現象又不能避免。因而局限了上述方法在實際中的廣泛應用。尤其對于非常貴重的高檔商品魚如紅真鯛(red sea bream)或觀賞魚(aquarium fish)如金魚，就不能采用通CO2氣的方法。因為，如上所述，這種方法易使魚受傷，這類魚一旦受傷價值就明顯地降低。因此，在這一領域中就需要發展一種既不傷魚又能將其麻醉的方法。
除魚之外，類似的問題同樣存在于其它水生動物的運輸中，如運輸魷魚類(squids)、墨魚(cutlefish)、章魚類(octopuses)、對蝦類(prawns)、龍蝦類(lobsters)、蟹類(crabs)及其它貴重的高檔水生動物。因為活鮮運輸與不活鮮運輸如冰凍運輸的商業價值顯著不同。因此，人們希望以鮮活的方式運輸。特別是，當將魷魚或章魚置于水箱中運輸時，有這樣一個問題，即它們將頭撞在水箱壁上以至死亡，或出現劇烈游動和噴吐墨汁將水弄臟。這樣就需要采取清潔措施如過濾或吸附措施。因而增加費用，而且減少收益。
本發明者為了解決上述在傳統的麻醉魚的方法中的問題，作了細致的研究。結果發現，如果水中通以一氧化二氮(N2O)時，也兼通二氧化碳氣(CO2)，就能使魚不經一個“麻醉初始階段的興奮期”而被麻醉，即避免了因劇烈游動所造成的損傷。“N2O通氣和CO2通氣相結合”包括將N2O和CO2兩種氣體同時從各自的氣源向存有魚的水中通氣。還可將N2O和CO2的混合氣通入存有魚的水中，或者可將魚放入預先通了N2O和CO2的水中。或者可將魚放進預先通了N2O氣的水中，然后再通以CO2氣。簡而言之，“相結合”的意思指的是用N2O和CO2兩種氣體通入水中直到魚麻醉。
進一步，還發現這種用一氧化二氮和二氧化碳相結合通氣的方法，不僅對屬于魚綱(Pisces)動物的魚類有效，而且對其它所有的水生動物，包括屬于頭足綱(Cephalopoda)、斧足綱(Pelecypoda)和甲殼綱(Crustacea)的動物，也都有效。
本項發明的主要目的即在于提供一種麻醉水生動物的新穎方法，這種方法能夠降低費用，并使傳統方法中存在的問題如損傷動物減小到最小程度，易于施行。
從下列描述及參考附圖，本項發明的主要目的和其它目的及優點對本領域的技術人員來說是顯而易見的。
圖1是如例1中所述的，本項發明方法的一個實施方案的示意圖。
圖2是本項發明方法如例4所述的另一實施方案的示意圖。
圖3是本項發明方法如例6所述的又一實施方案的示意圖。
根據本項發明，提供了一種麻醉水生動物的方法，該方法包括采用一氧化二氮和二氧化碳在水中麻醉動物。尤其特別的是本發明方法的特征在于，在有一氧化二氮存在的情況下用二氧化碳在水中麻醉水生動物。
與傳統利用麻醉劑或通CO2氣的方法相比，本發明的方法對于水生動物的麻醉更為簡單有效。并且，在本項發明的方法中，動物在麻醉初始階段出現的劇烈游動造成的損傷可減至最小程度，而當把動物重新放回新鮮的海水或最好充入充足氧氣的水中時，動物能迅速地從麻醉狀態蘇醒。結果使運輸或選擇魚苗的費用能夠顯著降低。
在這項發明的方法中，水生動物是在放有這些動物的水內，分別通N2O及CO2氣體，或通入二種氣體的混合氣而麻醉的。通氣時是通過一根或多根通氣管，如那些管末端具有一多孔的玻璃嘴或一種有氣孔的石質通氣嘴通氣管將氣體導入水中的。
關于N2O和CO2對水生動物的作用，現認為N2O有鎮靜功能，而CO2有麻醉功能。只有上述功能中的一種，就不可能在沒有劇烈游動的情況下麻醉動物。當兩種功能相結合起作用時，水生動物就能在兩種功能的協同作用下，從開始就不經劇烈游動而被麻醉，這在迄今為止的先有技術中尚未出現，因而是本發明的重要優點之一。盡管N2O是一種麻醉性氣體已為眾所知，而且常用于人體手術，但應用于水生動物尚無前例。就是說，N2O是首次按照本發明的方法與CO2相結合而應用于水生動物。
被應用這項發明的方法的水生動物是所謂原始水生動物，他們是生活于水中的和呼吸水中溶氧的冷血動物。特別是從經濟角度來看，這項發明的方法最好應用于非常貴重、高檔的商品動物。這樣的動物包括屬于魚綱的動物，如鮭魚(salmon)、虹鮭(trout)、紅點鮭(char)、香魚(ayu)、鯉魚(carp)、鯽魚(cruciancarp)、金魚、斜齒鳊、銀魚(whitebait)、鰻鱺、康吉鰻、沙丁魚、飛魚、石斑魚(sea bass)、真鯛(sea bream)、鸚嘴魚(parrot bass)、笛鯛(snapper)、鮐魚、竹筴魚、金槍魚、狐鰹、五條
、褐菖鲉(rookfish)、鰈(Fluke)、鰨、褐牙鲆(flounder)、東方鲀(blowfish)、絲背細鱗鲀(filefish)等等;屬于頭足綱的，如，長槍烏鲗、烏賊、章魚等;屬于斧足綱的，如，青蛤(clam)、扇貝、舟貝、牡蠣等;屬于腹足綱的，如蠑螺貝、鮑魚等及屬于甲殼綱的，如，龍蝦、對蝦、河蝦、蟹、蝦蛄等。
本項發明中，根據所需麻醉的動物種類及個體大小，來選擇適當的條件，如通氣的流速N2O與CO2的比率、通氣時間等等，可以獲得本發明所希望得到的N2O的鎮靜功能和CO2的麻醉功能。盡管這些條件依水箱的大小而變化，一個選擇本發明麻醉法的條件的標準如下在一個650升的水箱麻醉1kg體重的真鯛時，N2O和CO2分別以10升/分和1升/分的流速通入海水中，時間為20分鐘或更長以使pH變為6.0或更低，這樣，就能平靜地麻醉真鯛。
舉例來說，本發明的方法能通過將水生動物如魚放置于水箱中并在上述條件下以不同噴嘴同時向水中通N2O和CO2實現麻醉目的;或制備N2O和CO2的混合氣體，只從一個噴嘴將這種混和氣體通入水中。也可以將水生動物放進預先已用N2O和CO2通過氣的水箱中。還可先向水中通N2O氣然后再通CO2氣，或者將水生動物放進一只已用N2O通氣一定時間的水箱中，然后再將動物轉移到另一只預先已通過CO2氣的水箱中。這些方法可在具體使用本發明的方法時作適當的選擇。總之在本發明的方法中，必須在CO2降低水的pH而起麻醉作用之前，由N2O對水生動物產生充分的鎮靜作用。換句話說，當兩種氣體同時向水中通氣時，N2O和CO2通氣的比率是很重要的。或者說使用混合氣時，N2O和CO2的混和比是很重要的。
雖然N2O與CO2最適比率依水生動物的種類、個體差異、水溫等而有變化，但一般說來，CO2與N2O的比率較適宜的范圍是1∶1到1∶100之間，更好的范圍在1∶8至1∶30之間。即使N2O量增加超過這個范圍，也不能在CO2起麻醉作用之前得到更有效的鎮靜作用，因此從經濟角度來說是無益的。另一方面，如果增加CO2通氣量，使pH在N2O發揮鎮靜作用之前就降至規定值之下，就要導致動物出現“麻醉初始階段的興奮期”，而發生劇烈的游動。這不符合人們的希望。
特別是在進行真鯛、東方鲀、褐牙鲆、龍蝦等動物的麻醉時，是以1∶8到1∶10的CO2∶N2O比率范圍進行通氣的，直到pH變到6.2至5.8為止。對五條
、絲背細鱗鲀、魷魚等麻醉時，通氣時CO2∶N2O的比率范圍在1∶10到1∶30間，直到pH變為6.8至6.3為止。這樣就能穩妥地達到所希望的鎮靜和麻醉效果。
另外，用這兩種氣往水中通氣會減少水中的溶氧，造成缺氧狀態，導致動物虛弱。因此也就要求同時向水中通氧氣，如，用溶解氧監測儀來監測水中的溶氧濃度，使水中溶氧濃度保持在不少于5ppm。
這項發明的方法可在環境溫度中進行，不需要把水冷卻。
例如為了使動物從麻醉中蘇醒，可將處于麻醉狀態的魚轉移到另一只未經N2O和CO2通氣的水箱中。在這個時候，最好向水中通O2以增加水中溶氧。這樣，魚就能在短時間內很容易地從麻醉狀態中蘇醒過來，例如幾分鐘到幾十分鐘。
下列的實例對本項發明作進一步詳細的闡明，但不要誤為是對其范圍的限制。
實例1在這個實例中，麻醉是用如
圖1所示的裝置來進行的。
圖1中，N2O和CO2氣體是分別從N2O高壓罐(2)和CO2高壓罐(3)中通入裝有水生動物的海水箱(1)中的，每一個高壓罐上都裝有一只控制閥和一只流量計與通氣管(4)聯通。O2也經一個通氣管(6)由O2高壓罐(5)向水中通氣。水箱(1)上安裝有一只水中溶氧監測儀(7)和一個pH計(8)，來監測水中pH和溶氧的情況。
在650升的水箱(1)中加進約600升的海水，放進兩尾五條 (Seriola quinqueradiata，體重約5kg)，兩尾真鯛(Chrysophrys major，體重約1kg)和兩尾褐牙鲆(Paralichtys olivaceus，體重約700g)。N2O以10升/分、CO2以1升/分的流速向水箱內通氣。同時在溶氧監測儀(7)的監控下以1升/分流速向水箱中供O2，以保持溶氧濃度至少7-8ppm。可隨pH的變化來觀察魚的行為。海水初始時的pH為7.8至7.9，初始水溫為20℃。通氣時間，pH和溶氧量間的關系如表1所示。
表1時間(min)05681015192225pH7.87.06.56.46.36.16.06.06.0溶氧量(ppm)5.16.56.97.07.37.98.28.38.6從一開始通氣后，在魚中，兩尾五條 魚立即開始出現“浮頭”。6分鐘后，其中一尾在pH約為6.5時進入麻醉狀態，另一尾在10分鐘后pH6.3時也進入麻醉狀態。它們腹部朝上浮到水面。對于真鯛來說，15分鐘后，pH約6.1時出現“浮頭”，19分鐘后，pH約為6.0時兩尾真鯛進入麻醉態。它們以體左或右側浮到水面。至于褐牙鲆，由于它們是側躺在水箱底，從通氣開始就沒有明顯的活動，確定何時進入麻醉狀態較困難。但在pH約為6.0時，可認為它們已被麻醉。因為在這個pH時，用棍觸碰和翻其身時，它們已不再回復到原位置。
實例2如
圖1所示，在400升的水箱中加入約350升的海水，然后放進兩尾絲背細鱗鲀(Stephanolepis cirrhifer，體長約20cm)、兩尾長槍烏鲗(Doryteuthis kensaki，體長約20cm)及兩只日本龍蝦(Panulirus japonicus，體長約20cm)。再向水箱中以8升/分通N2O氣;并根據pH下降情況通CO2氣，將其流速調節在0.35-1.5升/分之間。同時在溶氧監測儀(7)的監測下，連續地向海水中通O2，以保持溶氧量至少7-8ppm。海水初始時的pH為8，初始水溫為19.5℃。流速、pH和溶氧量的變化如表2所示表2時間(分)04791425345056N2O(升/分) 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 -CO2(升/分) 1.0 0.35 0.35 0.35 0.35 1.0 1.5 1.5 -pH8.07.17.06.86.76.76.46.05.9溶氧量(ppm)9.710.910.610.38.614.18.67.5 12.0開始通氣4分鐘后，pH約7.1時，兩尾絲背細鱗鲀開始出現“浮頭”，體色變為淡紅;9分鐘后，pH約6.8時，它們升到水面。14分鐘后，沒有出現劇烈游動，即完全進入麻醉狀態。長槍烏鲗，7分鐘后，pH為7.0時，其中一尾升到水面即眼閉著處于麻醉狀態。另一只14分鐘后也在沒有出現劇烈的游動或吐墨汁的情況下即被安靜地麻醉。對于日本龍蝦，14分鐘后，pH約6.4時，開始出現這種行為，即龍蝦尾部折向腹部下方，向后倒退著游動，這是麻醉生效的標志。56分鐘后，pH約為5.9時，它們確實已安靜地處于麻醉狀態。
實例3使用與實例1中相同的水箱，放入兩尾真鯛(體重1kg)和兩尾褐牙鲆(體重700g)，水箱中已預先溶解了N2O和CO2。海水的pH為6.0，溶氧量為8.8-9.0ppm。
結果真鯛在2-3分鐘后，褐牙鲆在3-5分鐘后，確定已被麻醉。所有的魚都沒有出現劇烈的游動現象。
當將上述例1到例3中處于麻醉狀態的水生動物轉移到正常的海水中時，只要再通O2氣，將溶氧量調整到至少7-8ppm，盡管這些水生動物有個體差異，但在3-5分鐘內，他們即可全部從麻醉狀態中蘇醒過來。
在這些麻醉試驗中，在合適的pH和溶氧量條件下，動物都沒有死亡。
實例4本例中，是用如圖2所示的裝置進行麻醉的。
圖2的裝置中，N2O和CO2混和氣由一個混和氣體高壓罐(2)通入裝有水生動物的海水箱(1)。該高壓罐上裝有一個控制閥和一個流量計與通氣管(3)相連。同時從O2高壓罐(4)通過通氣管(5)。水箱(1)上裝有一個溶氧量監測儀(6)和一個pH計(7)，來監測水中的pH和溶氧量情況。
在容積約1.5m3的水箱(1)中加進海水，并放進3尾真鯛(體重約1.5kg)和3尾紅鰭東方鲀(Fugu rubripes，體重約500g)。將含有10%CO2和90%N2O的混合氣，按30升/分的流速向水箱中通氣。并在溶氧量監測儀(6)的監測下向海水中通O2，以保持溶氧濃度至少10ppm。
30分鐘后，在pH約為6.2時，其中一只真鯛腹部朝上浮到水面，可知已處于麻醉態。接著魚一只接一只安靜地被麻醉，40分鐘后，當pH約為6.0時，在沒有劇烈的游動的情況下，所有的魚均已被麻醉。
然后停止通N2O和CO2混合氣。但繼續通以小量的O2，以保持水中溶氧濃度至少7-8ppm。整個水箱由機動運貨汽車運輸4個小時以上，行程約150km。
盡管經過4.5個小時，運輸后每條魚的狀態與剛麻醉時相比幾乎沒有差別。將魚移入正常的海水中，只通O2時，在幾分鐘之內，三尾紅鰭東方鲀和一尾真鯛就完全從麻醉中蘇醒。剩下的兩只真鯛在幾十分鐘后完全從麻醉中蘇醒過來，雖然還有類似“浮頭”的行為。
實例5將不同種類的水生動物放入如
圖1所示的各水箱中(A1.5m3，B650升，C400升，D100升)并以與實例1中所述相同的方法進行實驗。結果見表3。
如表3所示，本發明的方法對各種水生動物的麻醉都很適用。
實例6本實例中，麻醉是用如圖3所示的裝置進行的。
在圖3裝置中，O2氣和N2O氣體分別從O2高壓罐(2)和N2O高壓罐(3)通入裝有魚苗的第一只水箱(1)中，每個高壓罐上有一個控制閥與一個流量計，并分別與通氣管(5)和(4)相連。同樣，O2氣和CO2氣分別從上述的O2高壓罐(2)和一只CO2高壓罐(7)分別經通氣管(5)和(8)，通入第二只水箱(6)。第一只水箱(1)裝有一個溶氧量監測儀(9)，第二只水箱(6)裝有一個溶氧量監測儀(9)和一個pH計(10)，以監測pH和溶氧量的情況。
在裝有30升海水、水溫為23℃及pH為8.0的第一只水箱中放入10尾真鯛魚苗(體長約為10cm)。在溶氧量監測儀的監測下，間歇地向水箱中通O2氣，以保持溶氧量為5ppm。然后N2O氣以1.5升/分的流速通入這只水箱中，直到對魚苗起了鎮靜作用為止。由于N2O通氣的結果，15分鐘后，與一只正常水箱中能看到尚相當積極游動的一組對照魚苗相比，N2O已發生了初步的效應。20分鐘后，魚苗開始上浮至水面，證明了N2O已起鎮靜作用。即，魚苗已頭朝下和尾鰭朝上地，隨著通氣管通氣造成的上升水流，升到水面。然后它們試圖下沉到底部，重復這種運動幾次后，其中一部分即側躺著。但僅用N2O氣體無論如何是不能使它們麻醉的。
以1.5升/分的流速通N2O氣35分鐘后，把這些魚苗移換到第2只水箱中。以1.0升/分的流速向這第二只水箱通CO2氣約3分鐘，使海水的pH由8.0降至5.9。結果，與未用N2O氣處理的對照組魚苗相比，所有魚苗在沒有出現劇烈游動的情況下平靜地進入麻醉態。
實例7使用與實例6相同的裝置，N2O以1.5升/分的速率向第一只水箱內通氣約35分鐘。然后在這只水箱中放進10尾真鯛魚苗，并在其中停留20分鐘。此后，再將魚苗移到第2只水箱中，在這只水箱中，已用CO2以1.0升/分的流速通氣約3分鐘，使pH降至5.9。結果，1.5分鐘后，有一尾魚苗出現劇烈的游動，但3分鐘后，所有的魚苗均被麻醉。
對比實例在400升的如
圖1所示的水箱(1)中加進350升的海水，并按與實例1所述相同的方法，在水箱中放入兩尾五條
(體重約5Kg)，兩尾真鯛(體重約1Kg)和兩尾褐牙鲆(體重約700g)。除少量的氧氣在溶氧量監測儀的監測下向水箱通氣外，只以1.5升/分的流速向水箱內通CO2。隨pH變化觀察魚的行為，并與例1的結果作了比較，通氣時間、pH和溶氧量的相互關系見表4。
表4時間(min)0235710pH6.76.16.05.85.6-溶氧量(ppm)6.06.36.86.96.6-剛開始通氣后，所有的魚苗立即開始出現“浮頭”和劇烈游動。特別是五條
魚，跳出箱中水面，甚至當pH降至規定的pH值時也未被麻醉。在pH約為5.8時，所有的魚被麻醉。但是，五條
魚已受傷，如魚鰓流血。當試驗結束將它們移到正常的海水中時，其中一尾五條
魚未能從麻醉中蘇醒而死亡了。
權利要求
1.一項麻醉水生動物的方法，它包括在水中用一氧化二氮和二氧化碳麻醉動物。
2.根據權利要求1的方法，其中，同時向水中通一氧化二氮和二氧化碳氣。
3.根據權利要求1的方法，其中，向水中通一氧化二氮和二氧化碳的混合氣。
4.根據權利要求1的方法，其中，將動物放進事先通了一氧化二氮和二氧化碳的水中。
5.根據權利要求1的方法，其中，將動物先放進通一氧化二氮的水中，然后移到另一通二氧化碳的水中。
6.根據權利要求1的方法，其中，將動物先放進預先通了一氧化二氮的水中，然后移到另一預先通了二氧化碳的水中。
7.根據權利要求1的方法，其中的動物屬于魚綱。
8.根據權利要求1的方法，其中的動物屬于頭足綱或斧足綱。
9.根據權利要求1的方法，其中的動物屬于甲殼綱。
10.根據權利要求1的方法，其中，CO2∶N2O的比率在1∶1至1∶100范圍。
全文摘要
一項麻醉水生動物的改進方法，包括用一氧化二氮和二氧化碳在水中麻醉動物。
文檔編號A01K61/00GK1032279SQ8710678
公開日1989年4月12日 申請日期1987年10月7日 優先權日1987年10月7日
發明者中川幸一, 井村一德 申請人:制鐵化學工業株式會社