水产药理学(第二版)

**章绪论 本章概览 1.水产药理学是研究药物（特别是水产用药物）与生物体（包括水产生物机体和病原体）之间相互作用规律和原理的一门科学，是基础水产养殖与实践养殖的桥 梁学科。 2.水产药理学包括水产药效学和水产药代动力学，其主要的研究对象包括水产用药物、水产生物及病原体。 3.水产药理学的基本研究任务就是服务和指导水产养殖的健康可持续发展。 4.水产药理学的主要研究方法包括基础水产药理学方法和临床水产药理学方法。 Overview of this Chapter 1.Aquatic pharmacology is a science that studies the laws and principles of interaction between drugs （especially aquatic drugs） and organisms （including aquatic organisms and pathogens）， and is a bridge discipline between basic aquaculture and practical aquaculture. 2.Aquatic pharmacology includes aquatic pharmacodynamics and aquatic pharmacokinetics， and its main research objects include aquatic drugs， aquatic organisms and pathogens. 3.The basic task of aquatic pharmacology is to serve and guide the healthy and sustainable development of aquaculture. 4.The main research methods of aquatic pharmacology include basic aquatic pharmacology methods and clinical aquatic pharmacology methods. 学习目标 1.掌握水产药理学的基本概念。 2.熟悉水产药理学的研究对象、任务与研究方法。 3.了解水产药理学的发展现状和前景。 Learning Objectives 1. Master the basic concepts of aquatic pharmacology. 2. Acquaint research objects， tasks and research methods of aquatic pharmacology. 3. Understand the development status and prospects of aquatic pharmacology. **节水产药理学的概念、研究内容和任务 一、水产药物 药物（drug）是指能改变或查明机体各种生理功能、生化过程和病理状态，用于预防、诊断、治疗疾病的化学物质。其主要来源于植物、动物、矿物质等，有些还可以通过化学合成和基因工程的方法进行制备。俗话说“是药三分毒”，毒物（toxicant）的概念是相对于药物而言的，是指较小剂量即可对机体产生毒害作用、损害机体健康的化学物质。在临床中，如果药物使用不当就会对机体产生毒害作用，甚至导致生物体死亡，因此，药物和毒物之间没有绝对的界限。一般而言，在一定剂量范围内具有一定治疗效果或应用指征的物质，才能称为药物。 药物按照适用范围大致可分为三类：人用药物、兽用药物与植物用药。中华人民共和国国务院2016年2月6日修订的《兽药管理条例》规定，水产养殖过程中所用兽药又称为“渔药”（fishery drug）。水产养殖过程中所用兽药也常称为水产药物（水产用药物），其既是兽用药物中的一种，又有其明显特点，是与水产养殖生产及观赏水生生物有关的一类药物，是为提高养殖水产动物的质量和产量，用于预防、控制和治疗水产动物病虫害，保障养殖对象健康生长，调节机体的生理机能及改善养殖水环境所使用的化学物质。 广义的渔药包括水产植物药和水产动物药两部分，但当前国内外对渔药的研究、开发和应用，主要集中于水产动物药，故常常将渔药狭义地局限为水产动物药。按照渔药的来源不同，可将其主要分为天然药物、合成药物和基因工程药物，按照渔药的应用范围不同，可将其分为水生动物用药和水生植物用药。天然药物主要是指从动植物或矿物质中提取出来的有效成分或有效物质。合成药物主要是指由人工合成的、具有治疗作用的化学物质。基因工程药物是指利用现代的DNA基因重组技术，在体外大批量复制生产的药物。 值得注意的是，在法律管理体系中，水产药物虽然属于广义的兽药范畴，但是由于水产生物与陆生生物在栖息环境、生理结构、物质代谢等方面存在较大差异，因此，水产药物与狭义兽药（仅用于家畜、家禽的药物）具有非常明显的不同之处，主要表现在作用对象、受药单位、给药媒介、给药方式、药效评价指标、安全使用6个主要方面（表1-1）。 水产药物的使用*早可以追溯到公元1100年以前，其发展历史大致经历了偶然发现、主动筛选和新药研发三个阶段。在水产药物发展的偶然发现阶段，由于渔业生产相对分散，水产动植物病虫害发生很少，即便发生，情况也不是很严重，人们并没有过多地注意探究水产生物病虫害发生的原因，仅仅是针对水产生物发病的一些可观测到的症状，在生产实践过程中进行一些尝试，从而发现一些具有治疗作用的物质，因此，这一阶段的水产药物大多是以一些天然物质（如动物、植物、矿物质等）或一些具有治疗效果的简单化学物质为主，如硫酸铜、生石灰等。 在水产药物发展的主动筛选阶段，人们对水产病虫害的产生原因有了初步的认识，同时明确了一些常见病虫害的病原体（多为致病菌），因此，人们根据病原体特征在已有的人用药物、兽用药物和农药中进行筛选，如磺胺类药物、抗生素、敌百虫等。从20世纪60年代开始，随着水产养殖业的规模不断扩大，近海养殖、池塘养殖、工厂化养殖等模式被广泛应用于渔业生产实践中，养殖病害发生的频率和复杂性逐年上升，由于缺乏系统的药物学和药理学基础理论和研发技术作为支撑，药物残留、污染环境等传统水产药物品种带来的问题日益凸现，水产药物发展进入了新药研发阶段。 水产药理学（aquatic pharmacology）是基础药理学和兽医药理学在水产学中衍生出来的一门新兴分支学科，是水生生物医学的一门基础学科，是研究药物（特别是水产药物）与机体（包括水产生物机体和病原体）之间相互作用规律和原理的一门学科。 水产药理学是一门交叉学科，它的发展与水产药物学、药物化学、药物分析、水产毒理学及水产动物生理学、病理生理学等学科的发展密切相关。其是水产养殖基础理论与生产实践的桥梁学科，在水产养殖过程中，从水产动物的饲养到病虫害的预防和治疗都需要水产药理学知识的支持，是水产养殖规模化、集约化和可持续发展的必然要求。目前，水产药理学的很多理论和技术都是借鉴基础药理学和兽医药理学，尚没有建立起比较完善的理论体系和技术体系，因此，做好水产药理学的理论研究和技术研究，对指导养殖生产具有深远意义。 二、水产药理学的研究内容 水产药理学的研究对象包括水产药物、水产生物及病原体。水产药理学研究的内容主要包括两个方面（图1-1）:①水产药物效应动力学（aquatic pharmacodynamics）（简称水产药效学），即研究水产药物对水产生物及病原体的作用及作用机制，包括作用方式、作用规律、作用机制、不良反应等。②水产药物代谢动力学（aquatic pharmacokinetics）（简称水产药代动力学、水产药物动力学或水产药动学），研究水产生物及病原体机体对水产药物的作用，即药物在机体内所发生的变化及其规律，包括药物的吸收、分布、代谢、排泄，以及体内药物浓度随时间变化的规律。 我国的水产养殖产量占世界养殖产量的70%以上，是世界水产养殖**大国，同时也是世界水产药物的使用大国。目前，国内具有生产国标水产药物资格的企业就有200多家，具有水产药物合法经营权的企业更是多达2000家，消毒剂、杀虫剂和抗生素等水产药物年产量高达40万t。水产药物涉及的对象从低等的藻类、软体动物到比较高等的爬行动物，这些水产生物的生理结构和分类地位有着截然不同的特点，因此，即使同一种水产药物对它们产生的药效和毒副作用也会千差万别，此外，水产药物在每一种水生生物体内的代谢动力学过程也会因它们不同的物质代谢过程而变得不尽相同，同时，水产药物一般是以水为媒介施予，水环境理化因子（如温度、盐度、酸碱度、氨、氮等）、水体中微生物群落及浮游生物群落等之间形成的错综复杂的生态网络都会影响水产药物的作用效果和效价强度。因此，广义上而言，水产药理学的研究对象还应包括水产药物对水环境中理化因子、生物因子等的影响和水体中各种因子对水产药物的响应。 三、水产药理学的任务 由于水产药理学是随着水产养殖集约化程度不断提高而逐渐发展起来的学科，因此，水产药理学的基本研究任务就是服务和指导水产养殖的健康可持续发展。 随着世界水产养殖业集约化水平的不断提高，高密度和强度的水产养殖引发的水产病虫害的暴发强度和频度日益加剧。目前，在水产病虫害防治的诸多手段中，药物防治被认为是*有效的手段和措施，然而世界各国在水产药物的界定范畴上有着很大的差异，比如，在我国属于水产药物的消毒剂、水环境改良剂、中草药及一些微生态制剂等，在国外根本没有被列入水产药物的范畴。此外，我国和世界其他水产大国和地区（如日本、美国、欧盟等），在水产用抗生素、疫苗的种类界定和使用限量方面也存在显著差异，这也是我国水产品出口屡屡受阻的重要原因之一。因此，在现阶段，水产药理学的主要任务是：①阐明药物与机体相互间的作用与作用机制，明确水产药物的适应证（indication）、副作用、配伍禁忌等，建立水产药理学的基础理论体系，进一步规范水产药物构成体系；②不断提高水产药理学的研究技术，以用于改善药物质量、提高药物治疗效果，发挥药物*佳疗效，减少不良反应；③开发诊断试剂，提高疾病诊断的准确性，提高临床用药的合理性。 水产品可为人类提供优质的蛋白质来源，水产品的质量安全和水产品生产过程中产生的环境安全问题属于关乎全球人类健康、安全和地球生态健康可持续发展的焦点问题。随着国际市场对水产品质量要求的不断提高和人们环境保护意识的不断增强，如何实现水产品质量安全和养殖环境生态安全成为水产业发展的终极目标。因此，从长远来看，水产药理学研究的长期任务是：①完善水产药理学理论研究的结构体系，为研究和开发新型水产药物及发现现有水产药物的新用途提供理论基础，为水产品质量安全评价、规范化生产提供依据。②合理、有效地将其他学科先进的仪器设备和技术优势与本学科研究技术相结合，提高水产药理学研究的技术手段，深入探讨水产药物在环境中的蓄积、转移、转化及对生态环境的影响，并有针对性地寻找出相应的生态修复策略。③倡导“防病在前，治病在后”的可持续发展理念，以“三小”（即剂量小、毒性小、残留小）为核心，研发出具有高效、速效、长效等特点的新型水产用药物。④形成的理论体系和应用技术可为其他生命科学的研究探索提供重要的科学依据、研究方法和手段。 第二节水产药理学的研究方法 水产药理学以生理学、生物化学、病理学为基础，以科学实验研究为途径，遵循科学研究的一般规律，以科学的实验设计和严格的实验操作为手段，以服务水产生产实践为根本目标，在水生生物机体水平、器官水平、组织水平、细胞水平和生物大分子水平研究