Wpływ buforowania MS-222 na wskaźniki stanu fizjologicznego i zdrowotnego u okonia (Perca fluviatilis)
Maciej Rożyński, Marek Hopko, Zdzisław Zakęś
Zakład Akwakultury, Instytut Rybactwa Śródlądowego im. Stanisława Sakowicza – Państwowy Instytut Badawczy
Świadomość korzyści płynących ze stosowania anestetyków jest coraz większa, szczególnie w akwakulturze, gdzie środki te wykorzystuje się podczas wielu różnych manipulacji, m.in. przy transporcie, sortowaniu, znakowaniu, przeglądach okresowych, kontrolowanym rozrodzie itp. (Velíšek i in. 2011). Te liczne manipulacje, w dużej mierze są dla ryb źródłem stresu, który może negatywnie wpływać na ich stan kondycyjny i zdrowotny (Demska-Zakęś i in. 2021). Celem eliminacji tego zjawiska stosuje się anestetyki, które oprócz wyciszenia reakcji stresowej organizmu, istotnie skracają czas manipulacji oraz minimalizują ich negatywne skutki, np. uszkodzenia mechaniczne ciała, jak również śmiertelność pomanipulacyjną (Iwama i Ackerman 1994, Park i in. 2008). Skuteczność środków znieczulających jest jednak zależna od różnych czynników, np. gatunku, wieku, wielkości, płci, warunków środowiskowych (zasolenie, pH, poziom tlenu, temperatura wody), które mogą wpływać na funkcje fizjologiczne organizmu podczas znieczulania ogólnego i wydłużać czas reakcji na anestetyk (McFarland 1959, Sylvester i Holland 1982). Dłuższe wchodzenie lub wychodzenie ryb ze stanu znieczulenia ogólnego może przyczyniać się do zwiększenia poziomu stresu w organizmie, a w granicznych przypadkach nawet do śnięć (Carter i in. 2011). W celu szybkiej i bezpiecznej indukcji oraz wybudzenia ze znieczulenia ogólnego bardzo ważne jest, aby stężenie roztworu anestetyku było optymalnie dobrane do warunków w jakich przeprowadzana będzie kąpiel (Son i in. 2001). Prawidłowo dobrane parametry roztworu znieczulającego powinny zapewniać szybkie, bezpieczne oraz równe wprowadzenie ryb w stan znieczulenia ogólnego oraz szybkie, bezpieczne i równe przywrócenie wszystkich funkcji życiowych podczas wybudzania z tego stanu. Ponadto powinny cechować się możliwie jak najmniejszym oddziaływaniem na stan fizjologiczny i zdrowotny organizmu (Musk i in. 2020).
Bez wątpienia metanosulfonian trikainy (MS-222) jest jednym z najczęściej stosowanych środków znieczulających u ryb. Główną przyczyną takiego stanu rzeczy jest fakt, iż w wielu krajach jest to jedyny dopuszczony anestetyk do stosowania u tej grupy zwierząt. W Stanach Zjednoczonych MS-222 został zatwierdzony przez Amerykańską Agencję Żywności i Leków do stosowania jako środek znieczulający w akwakulturze, ale tylko w przypadku niektórych rodzin ryb: sumikowate (Ictaluridae), łososiowate (Salmonidae), szczupakowate (Esocidae) i okoniowate (Percidae). W Unii Europejskiej (UE) na podstawie decyzji Europejskiej Agencji Leków (EMEA) MS-222 został dopuszczony do stosowania w akwakulturze wyłącznie do użytku w roztworze wodnym. Pomimo powyższej decyzji, w wielu krajach na terenie UE MS-222 nie został uwzględniony/zarejestrowany jako środek do stosowania w akwakulturze, np. w Hiszpanii, Francji, jak i również w Polsce. Obecnie MS-222 w kilku krajach na świecie jest dostępny na rynku pod różnymi nazwami handlowymi oferowanymi przez różne firmy farmaceutyczne, np. Aqua Life TMSTM (Syndel, Qualicum Beach, BC Canada), FinquelTM (Argent Chemical laboratories, Redmond, USA), Tricaine-STM (Western Chemical, Inc., Ferndale, USA). Środek ten bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, tworząc klarowny, bezbarwny roztwór. Po rozpuszczeniu, w wyniku syntezy kwasu metanosulfonowego (Smith i in. 1999), powstały roztwór posiada kwaśny odczyn, który może nasilać zjawisko stresu u ryb poddawanych znieczuleniu i negatywnie wpływać na tempo wchodzenia i wychodzenia ze stanu znieczulenia ogólnego (Ohr 1976, Smit i Hattingh 1979). Dlatego podstawową czynnością podczas przygotowywania kąpieli znieczulającej na bazie MS-222 powinno być zastosowanie odpowiedniej substancji buforującej (Rożyński i in. 2018). Jako substancji buforującej kwaśny odczyn roztworu MS-222 można użyć imidazolu, wodorofosforanu sodu lub wodorowęglanu sodu (NaHCO3) (Brown 1993, Davis i in. 2008). Najczęściej w tym celu stosuje się właśnie ten ostatni, tj. wodorowęglan sodu w proporcjach 1:2 (MS-222:NaHCO3) (Kolanczyk i in. 2003, Pirhonen i Schreck 2003, Wagner i in. 2003). Pomimo licznych publikacji opisujących konieczność buforowania roztworu MS-222, niektórzy badacze podważają ten fakt (Alpharma 2001). W pewnych sytuacjach użycie substancji buforującej może okazać się rzeczywiście zbędne, np. gdy stosowana jest woda o dużej zasadowości, charakteryzująca się wysoką zawartością jonów będących w stanie pełnić rolę buforu i utrzymać pH roztworu na bezpiecznym, neutralnym poziomie (Carter i in. 2011). Jednak w większości przypadków stosowanie buforu podczas indukcji znieczulenia ogólnego za pomocą MS-222 jest nieodzowne. W praktyce, w akwakulturze często stosuje się niebuforowany roztwór MS-222. Dodatkowo, pomimo coraz większej popularności i powszechności stosowania MS-222 w akwakulturze, liczba opracowań badających i opisujących dobór optymalnych parametrów kąpieli znieczulającej poszczególnych gatunków ryb jest niewystarczająca (Gullian i Villanueva 2009, Kristan i in. 2014). W przypadku okonia (Perca fluviatilis), który jest gatunkiem coraz popularniejszym w akwakulturze można odnaleźć tylko kilka pozycji poruszających to zagadnienie (Velíšek i in. 2009).
Celem pracy było określenie zasadności zastosowania wodorowęglanu sodu jako buforu podczas kąpieli znieczulającej za pomocą MS-222 u młodocianych osobników okonia przy różnym stężeniu anestetyku, na podstawie analizy hematologicznych i biochemicznych mark