虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)对铅和镉的生物富集与释放规律

利用双箱模型模拟了虾夷扇贝在混合暴露条件下富集、释放铅和镉的动力学特征,通过测定不同规格虾夷扇贝、不同组织富集、释放过程中铅和镉的含量并进行非线性拟合,获得不同生长阶段虾夷扇贝对铅和镉的生物富集系数BCF、吸收速率常数k1、释放速率常数k2、生物学半衰期B1/2以及不同组织中铅和镉的富集参数。结果显示,大、小两种规格虾夷扇贝对铅的BCF分别为1671、896,对镉的BCF分别为7433、1123;不同规格虾夷扇贝对铅、镉的BCF顺序为:大规格>小规格;相同规格虾夷扇贝BCF:镉>铅,表明虾夷扇贝对镉的富集能力强于铅;铅、镉的B1/2为:大规格>小规格,说明大规格的虾夷扇贝对铅、镉的代谢排出能力更强;铅在虾夷扇贝各组织中的富集顺序依次为:鳃>内脏团>闭壳肌,镉的富集顺序依次为:内脏团>鳃>闭壳肌。     

虾夷扇贝组织中微量元素的分布特性

研究了虾夷扇贝闭壳肌、外套膜、内脏团、瓣鳃和性腺中Cu、Fe、Mn、Zn、Pb和Cd等元素的分布特性。试验结果表明,内脏团中的Cu显著(P<0.05)高于其他各组织,其他各组织间差异不显著(P>0.05);闭壳肌中Zn的含量显著(P<0.05)高于内脏团、外套膜、瓣鳃和性腺中的含量;Fe含量内脏团和瓣鳃中显著(P<0.05)高于性腺、闭壳肌和外套膜;各组织中Mn的分布特性为瓣鳃>闭壳肌>性腺>内脏团>外套膜;Pb的分布特性为内脏团>闭壳肌>性腺>外套膜>瓣鳃;内脏团中的Cd占全贝总量的67%,显著高于其他组织。因此,约占全贝质量10%的内脏团蓄积了较高含量的Cu、Fe、Pb和Cd,尤其是Cu和Cd(分别约占全贝蓄积总量的71%和67%),食用时去掉内脏团,可保证虾夷扇贝的食用安全和较高的食用及营养价值。     

大连沿海虾夷扇贝体内重金属含量研究与质量评价

用微波消解对大连沿海虾夷扇贝样品进行处理,电感耦合等离子体质谱法测定虾夷扇贝不同组织中重金属Pd、Cd、Hg、Cr、Cu、Zn的含量,同时对重金属含量进行质量评价。试验结果表明,Pd、Cd、Hg、Cr、Cu、Zn在不同海域虾夷扇贝中的含量相差较大,6种重金属的平均含量分别为0.488、2.924、0.047、1.394、2.152、36.08mg/kg,即ZnCdCuCrPbHg。虾夷扇贝不同组织蓄积重金属具有明显的差异性,闭壳肌中重金属Cd、Cu的含量显著低于其他组织,Zn的含量却高于内脏团,不同组织对Cr的蓄积程度差异较小。调查发现,虾夷扇贝中重金属Cd的含量较高,尤其内脏部分远超过我国无公害水产品中有毒有害物质限量,建议食用虾夷扇贝时去除内脏团。     

混合暴露条件下菲律宾蛤仔不同组织对几种重金属的富集与释放特征

应用双箱动力学模型模拟了菲律宾蛤仔在Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As 7种重金属混合暴露条件下,内脏团、鳃、斧足及基部和外套膜组织对重金属的生物富集与释放实验,并通过非线性拟合得到菲律宾蛤仔各组织对7种重金属的富集速率常数k1、排出速率常数k2、生物富集系数BCF、生物半衰期B1/2、富集平衡时生物体内重金属含量CAmax等动力学参数。结果表明,1)重金属在菲律宾蛤仔不同组织器官中的富集具有选择性,理论平衡状态下,Cu、Cd、As、Pd在各组织的含量分布(CAmax):内脏团斧足及基部鳃外套膜;Cr分布规律(CAmax):内脏团鳃斧足及基部外套膜;Hg分布规律(CAmax):斧足及基部外套膜鳃内脏团;Zn分布规律(CAmax):斧足及基部鳃外套膜内脏团。2)菲律宾蛤仔对不同重金属的富集系数存在显著差异(P0.05),对Cu富集程度最高,其富集系数范围为1514.0-4818.0;其次是Cd和Hg,富集系数范围分别为104.5-975.4,255.9-447.4;As、Cr、Pb、Zn离子在菲律宾蛤仔体内富集程度较低,其富集系数均在300以内。3)菲律宾蛤仔对重金属的释放能力较差,双箱动力学模型可较好地反映混合暴露条件下菲律宾蛤仔对重金属的富集特征,但不适合对其释放特征进行描述。     

海湾扇贝对海水中镉的富集规律研究

本文利用原子吸收分光光度法研究镉暴露实验中海湾扇贝不同器官组织富集、排放镉的过程及影响因素。水体中镉通过被动扩散进入海湾扇贝鳃，根据吸附等温线并结合直线拟合结果得海湾扇贝鳃对镉的单层饱和结合量为2.12 μmol·g^-1 干重。鳃对镉的富集量和富集速率与水相中镉浓度成正相关关系，最高浓度组（2 μmol·L^-）的镉富集量和富集速率分别为(1.5±0.52) μmol·g^-1 干重和(0.375±0.13) μmol·（g·d）^-1。随着养殖时间的延长，海湾扇贝鳃、内脏和肌肉镉富集量逐渐增加，14 d（336 h）后，内脏和鳃中镉富集达到平衡，但肌肉中镉富集是否达到平衡，尚需进一步研究。盐度对海湾扇贝鳃、内脏和肌肉镉富集速率无显著影响（P>0.05）。富集在海湾扇贝体内的镉不断被排出，其中鳃的排放率最大，达到了38.3％，其次是内脏、肌肉。     

北黄海虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)定居群体的生态适应性研究

本研究选取山东长岛、辽宁海洋岛和獐子岛底播的虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)群体、人工选育的“獐子岛红”品种养殖群体、辽宁旅顺自然群体以及原产地日本青森县陆奥湾自然群体,运用稳定同位素技术探究虾夷扇贝不同地理群体的特征.结果显示,(1)虾夷扇贝各群体的闭壳肌和内脏团δ13C值分别为-20.47‰±0.66‰和-24.13‰±2.41‰;闭壳肌和内脏团δ15N值分别为8.52‰±1.32‰和7.26‰±0.49‰.(2)基于δ13C值和δ15N值的单因素方差分析(One-wayANOVA)显示,群体间各个取样点闭壳肌和内脏团的碳、氮稳定同位素比值差异显著(P＜0.05);基于地理位置构建所有群体的碳氮稳定性同位素散点分布图,可以明显地区别中国群体和日本群体.(3)中国8个虾夷扇贝群体之间,只有长岛群体的碳、氮稳定同位素比值明显低于其他群体,而其余群体之间差异不显著(P＞0.05).研究表明,虾夷扇贝中国群体与日本群体间已经存在较大的差异,且中国群体间因生长海域、水文环境的不同也呈现出分群现象.说明虾夷扇贝定居群体在不同的生态环境下已产生了不同程度的适应性改变.     

北黄海虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)定居群体的生态适应性研究

本研究选取山东长岛、辽宁海洋岛和獐子岛底播的虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)群体、人工选育的"獐子岛红"品种养殖群体、辽宁旅顺自然群体以及原产地日本青森县陆奥湾自然群体,运用稳定同位素技术探究虾夷扇贝不同地理群体的特征。结果显示,(1)虾夷扇贝各群体的闭壳肌和内脏团δ~(13)C值分别为–20.47‰±0.66‰和–24.13‰±2.41‰;闭壳肌和内脏团δ~(15)N值分别为8.52‰±1.32‰和7.26‰±0.49‰。(2)基于δ~(13)C值和δ~(15)N值的单因素方差分析(One-way ANOVA)显示,群体间各个取样点闭壳肌和内脏团的碳、氮稳定同位素比值差异显著(P0.05);基于地理位置构建所有群体的碳氮稳定性同位素散点分布图,可以明显地区别中国群体和日本群体。(3)中国8个虾夷扇贝群体之间,只有长岛群体的碳、氮稳定同位素比值明显低于其他群体,而其余群体之间差异不显著(P0.05)。研究表明,虾夷扇贝中国群体与日本群体间已经存在较大的差异,且中国群体间因生长海域、水文环境的不同也呈现出分群现象。说明虾夷扇贝定居群体在不同的生态环境下已产生了不同程度的适应性改变。     

栉孔扇贝不同组织中镉的微区分布特征及其变化规律

为阐明扇贝特异性富集镉(Cd)的机理,研究了栉孔扇贝不同组织中Cd的微区分布特征,并结合Cd的生物动力学实验研究了其变化规律。结果显示空白对照组栉孔扇贝内脏、鳃和性腺组织的Cd主要分布在类金属硫蛋白(MTLP)和细胞器中,闭壳肌组织中Cd主要分布在MTLP(占84.6%)。在Cd的富集实验中,内脏和鳃组织中MTLP和富含金属颗粒(MRG)中Cd的含量和所占百分比升高最显著,而细胞器中Cd的百分比明显下降;性腺组织中MTLP、细胞器和MRG组分中Cd的含量均明显升高,其中MRG中Cd的百分比升高,MTLP和细胞器中Cd的百分比逐渐下降;闭壳肌组织中MTLP和MRG中Cd的含量均显著上升,其中MRG组分中Cd的百分比显著升高。在释放Cd的实验中,内脏和鳃组织的MTLP中Cd的含量显著下降,而细胞器、热敏感蛋白(HSP)和MRG中Cd的含量和所占百分比逐渐升高,性腺组织各亚细胞组分中Cd含量均明显下降,但各亚细胞组分中Cd的百分比变化不明显;闭壳肌组织MTLP和MRG中Cd的含量下降,且MRG组分中Cd所占的百分比不断下降。本研究首次表明栉孔扇贝不同组织中Cd在亚细胞组分中的分布特征不同,并且在富集和释放Cd的过程中,内脏和鳃组织中的Cd在各亚细胞组分中不断发生调节和重新分配。     

不同高温水平下虾夷扇贝鳃的显微观察

实验室内营造了20℃、22℃、24℃及26℃四个不同高温水平处理组,将在15℃(对照组)暂养的虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)分别驯化到相应温度下(升温幅度1℃/d),并饲养7 d。然后采用组织学方法研究了不同高温水平下虾夷扇贝鳃的组织结构变化特征。结果显示,15℃时鳃小瓣厚度显著高于20℃、22℃、24℃和26℃下的鳃小瓣厚度,且在同一温度下,虾夷扇贝的鳃小瓣外鳃的厚度显著高于内鳃。15℃时虾夷扇贝鳃丝的宽度最大,为40.41μm,显著高于20℃、22℃、26℃时鳃丝宽度(P0.05),另外,20℃和22处理组,虾夷扇贝鳃丝宽度差异不显著(P0.05)。15℃时虾夷扇贝丝间隔宽度最大,为36.39μm,显著高于22℃、26℃时丝间隔宽度(P0.01)。24℃时,鳃小腔与鳃间隔扩张明显。由此可见,高温对虾夷扇贝鳃的组织结构影响显著。     

栉孔扇贝对铜、铅、镉的累积效应

试验结果表明:当常规理化指标一致时,随着Cu、Pb、Cd质量浓度的升高,栉孔扇贝各组织的蓄积量明显升高;Cu、Cd在扇贝组织中蓄积量是内脏团>鳃>肌肉,Pb在扇贝组织中的蓄积量是鳃>内脏团>肌肉;当Cu、Pb、Cd质量浓度(0.1 mg/L)相同时,其鳃、内脏团、肌肉中重金属蓄积量的上升速率是Cu>Cd>Pb。     

诺氟沙星在菲律宾蛤仔、海湾扇贝体内的残留和消除规律研究

首次报道了诺氟沙星在菲律宾蛤仔和海湾扇贝体内的残留和消除规律.在水温为(20 ±1) ℃的条件下,菲律宾蛤仔和海湾扇贝的混养系统中,以50 mg/L剂量连续10 d投喂诺氟沙星,取鳃、内脏团、闭壳肌等组织,进行反相高效液相色谱法测定其浓度.结果表明:诺氟沙星在3种组织中消除速率快慢不一,鳃为诺氟沙星残留的靶组织.其在菲...     

温度波动对不同规格虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)生理和免疫指标的影响

为探讨黄海冷水团锋面温度波动对底播虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)的影响,采用室内模拟的方法,研究了温度波动对虾夷扇贝生理和免疫指标的影响。实验温度波动范围为15-10-15℃,升降温幅度为5℃/2 h,共进行了4次温度波动,分别测定了3个规格虾夷扇贝死亡率、耗氧率、排氨率以及血液中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力等生理、免疫指标的变化情况。结果显示,温度波动4次后,大、中、小3个规格虾夷扇贝的死亡率均较低,分别为4%、6%、6%,其中,大规格虾夷扇贝的死亡率低于中、小规格,并且大规格虾夷扇贝在前2次温度波动时出现死亡,第3次温度波动后,不再出现死亡。3个规格组在B1(波动1次)时的耗氧率与初始相比,均为降低;随着波动次数的增加,耗氧率逐渐增加而高于初始水平。除小规格组的B1外,排氨率均随温度波动次数的增加而降低;多重比较分析结果显示,大规格组的B3(波动3次)显著低于波动初始(P0.05);中规格组的B4(波动4次)显著低于波动初始(P0.05)。虾夷扇贝的免疫指标对温度波动更为敏感:温度波动1次或者2次时,3个规格组的SOD和CAT活性显著降低(P0.05)。上述结果表明,适宜温度范围内的温度波动,也会对虾夷扇贝的生理、免疫指标产生不同程度的影响。     

温度波动对不同规格虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)生理和免疫指标的影响

为探讨黄海冷水团锋面温度波动对底播虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)的影向,采用室内模拟的方法,研究了温度波动对虾夷扇贝生理和免疫指标的影响.实验温度波动范围为15-10-15℃,升降温幅度为5℃/2 h,共进行了4次温度波动,分别测定了3个规格虾夷扇贝死亡率、耗氧率、排氨率以及血液中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活力等生理、免疫指标的变化情况.结果显示,温度波动4次后,大、中、小3个规格虾夷扇贝的死亡率均较低,分别为4％、6％、6％,其中,大规格虾夷扇贝的死亡率低于中、小规格,并且大规格虾夷扇贝在前2次温度波动时出现死亡,第3次温度波动后,不再出现死亡.3个规格组在B1(波动1次)时的耗氧率与初始相比,均为降低;随着波动次数的增加,耗氧率逐渐增加而高于初始水平.除小规格组的B1外,排氨率均随温度波动次数的增加而降低;多重比较分析结果显示,大规格组的B3(波动3次)显著低于波动初始(P＜0.05);中规格组的B4(波动4次)显著低于波动初始(P＜0.05).虾夷扇贝的免疫指标对温度波动更为敏感:温度波动1次或者2次时,3个规格组的SOD和CAT活性显著降低(P＜0.05).上述结果表明,适宜温度范围内的温度波动,也会对虾夷扇贝的生理、免疫指标产生不同程度的影响.     

栉孔扇贝对重金属的富集效应研究

2009年6-12月在烟台四十里湾某栉孔扇贝养殖区进行现场监测,研究结果表明,栉孔扇贝对重金属的富集有明显的选择性,对Cd的富集系数高达25 495,对铜富集系数为1 453,对铅的富集系数为258。对镉的富集与其生长周期呈显著正相关,而Cu、Pb随其生长时间的增加在体内的增加趋势并不明显。栉孔扇贝各组织中重金属Cd的含量具有明显差异,闭壳肌中Cd含量仅为内脏团中的1/5。研究发现,栉孔扇贝的主要饵料浮游植物对重金属Cd的富集效率远大于Pb、Cu,滤食浮游植物是栉孔扇贝富集重金属的主要途径。文中还对栉孔扇贝的人体消费标准进行了初步研究,给出了人体消费参考量。     

氨基脲在栉孔扇贝(Chlamys farreri)体内生物富集与消除规律研究

采用超高效液相色谱-串联质谱法进行了氨基脲在栉孔扇贝闭壳肌、外套膜与鳃、消化盲囊不同组织中生物富集和消除规律的研究.在所研究的3个组织中,随海水中氨基脲浓度的增加,蓄积量逐渐增加.消化盲囊富集最高值最大,富集能力最强,而且表现出最快的平均消除速度.栉孔扇贝各组织对氨基脲的富集作用:消化盲囊＞外套膜和鳃＞闭壳肌;且各组织中氨基脲含量与曝污浓度呈正相关.氨基脲主要富集在栉孔扇贝的消化盲囊及外套膜和鳃中,闭壳肌中含量较少.栉孔扇贝各组织对氨基脲的消除作用:闭壳肌＞外套膜和鳃＞消化盲囊,但在高浓度条件下,闭壳肌也要经过一段时间的净化,氨基脲含量才能降低至0.50 μg/kg以下.采用DAS 2.0药物代谢动力学参数计算程序,处理曝污后栉孔扇贝体内的氨基脲含量-时间数据,计算有关药物动力学参数.结果发现各组织药物浓度-时间曲线下面积(AUC)相差较大,说明组织不同,对药物的蓄积能力有所差别.以20.0 μg/L浓度为例,经42 d消除试验后,闭壳肌(5.94 μg/kg)、外套膜与鳃(9.87 μg/kg)及消化盲囊(15.81 μg/kg)中均有氨基脲存在,且远高于规定值,各组织氨基脲消除率逐渐降低,依次为91.3％、90.0％、89.6％.在本试验条件下,氨基脲在1.0、5.0和20.0 μg/L浓度下连续曝污8d后,消除期分别定为15、50和70 d;并且水温高时可适当缩短消除期,水温低时可适当延长消除期.     

虾夷扇贝种贝促熟期饵料贡献率研究

应用稳定同位素技术检测了促熟期间虾夷扇贝种贝不同组织及7种投喂饵料的碳、氮稳定同位素比值。结果显示,饵料的δ15 N变化为2.584‰~7.230‰,跨度为4.646‰;δ13 C变化为-24.701‰~-16.365‰,跨度为8.336‰。雌性种贝各组织的δ13 C由高到低依次为:闭壳肌、外套膜、性腺、鳃;雄性的为:闭壳肌、外套膜、鳃、性腺。采用IsoSource线性混合模型对7种饵料的贡献率进行了分析,结果发现,投喂饵料对促熟期雌、雄种贝的饵料贡献率基本一致;饵料对促熟期雌、雄种贝性腺发育的贡献率存在显著差异,对雄性性腺发育的平均贡献率由高到低依次为:湛江叉鞭金藻(20.5%)、鸡蛋黄(20.2%)、酵母(14.3%)、小新月藻(13.8%)、青岛大扁藻(12.1%)、盐藻粉(11.0%)、螺旋藻粉(8.1%);对雌性性腺发育的平均贡献率由高到低依次为:鸡蛋黄(45.0%)、湛江叉鞭金藻(22.3%)、酵母(8.2%)、小新月藻(7.8%)、青岛大扁藻(6.7%)、盐藻粉(5.9%)、螺旋藻粉(4.1%)。试验结果表明,雌、雄种贝性腺发育期的营养需求存在差异。上述研究结果有助于合理制定虾夷扇贝种贝促熟期的饵料投喂策略。     

虾夷扇贝高品质脂肪酸闭壳肌家系选育

以虾夷扇贝闭壳肌重量与脂肪酸组成为主要筛选指标，通过对不同选育家系的生长性状进行比较，在筛选出闭壳肌高出柱率家系的同时，以EPA、DHA和ω-3/ω-6脂肪酸比值等重要营养性状作为参考指标进行家系筛选。结果显示，在12个选育家系中，B04、B05、B10家系的出柱率优势最显著；各家系闭壳肌的EPA+DHA占总脂肪酸45%以上，ω-3/ω-6脂肪酸比值范围为10.94~12.69，家系B03、B05、B06、B07、B10、B11与B12在闭壳肌脂肪酸含量上具有更高选育价值；综合分析，判定B05和B10为虾夷扇贝闭壳肌高出柱率且高品质脂肪酸家系。研究表明，虾夷扇贝的生长与闭壳肌的主要脂肪酸组成没有显著相关性，以闭壳肌脂肪酸含量与生长性状指标进行虾夷扇贝复合性状选育是可行的，本研究结果可以为扇贝选择育种工作的深入开展提供科学依据。     

温度和规格对虾夷扇贝干露耐受性的影响

研究了不同温度(10~17℃、15~17℃和20℃)对不同规格(平均壳高分别为831.7μm、3.2mm和26.7mm)虾夷扇贝干露耐受性的影响。试验结果表明,同种规格虾夷扇贝的干露耐受性随温度升高而降低;不同规格中,以平均壳高为831.7μm的稚贝对干露耐受性最高。在起始温度15℃和10℃干露条件下,20h以前,壳高3.2mm虾夷扇贝的成活率与壳高26.7mm的成活率差异不显著(P0.05),但壳高3.2mm虾夷扇贝成活率略低于壳高26.7mm虾夷扇贝的成活率,20h后,壳高3.2mm虾夷扇贝的干露成活率显著高于壳高26.7mm虾夷扇贝的成活率(P0.05)。本研究结果对不同规格虾夷扇贝苗种运输时的策略制定具有重要指导意义。     

褶牡蛎对水体中重金属铜和镉的富集动力学特性

以褶牡蛎Crassostrea plicatula为研究对象,应用半静态双箱模型室内模拟了大、小两种规格褶牡蛎对重金属Cu、Cd的生物富集释放过程.通过对富集与释放阶段褶牡蛎体内重金属含量变化进行非线性拟合,得到了褶牡蛎对重金属Cu、Cd的生物富集曲线及富集动力学参数.结果表明,1)富集阶段褶牡蛎对Cu、Cd的生物富集系数BCF及吸收速率常数k1随着外部水体中重金属暴露浓度的增大而减少,理论平衡状态下生物体内重金属含量随外部水体中重金属暴露浓度的增大而增大;2)释放阶段褶牡蛎对重金属Cu、Cd的吸收速率常数k1随富集阶段外部水体中Cu、Cd暴露浓度的增大而减小,褶牡蛎体内Cu的生物学半衰期B1/2随富集阶段外部水体中Cu暴露浓度的增大而延长,Cd的生物学半衰期与Cd暴露浓度的关系无明显规律性;3)褶牡蛎对Cu的富集能力和排出能力均强于Cd;4)大规格褶牡蛎对Cu、Cd的富集能力均强于小规格,而褶牡蛎规格大小对于其体内Cu、Cd的排出作用的影响不显著.     

三疣梭子蟹体内As的蓄积特异性研究

本研究以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)为实验生物，应用半静态双箱模型的方法在室内模拟了三疣梭子蟹对砷(As)生物富集过程，As暴露浓度梯度分别为5、20和100 μg/L。通过对三疣梭子蟹体内总砷含量变化进行非线性拟合，得到其对总砷的生物富集系数(BCF)、生物富集动力学参数。结果显示，三疣梭子蟹肝胰腺组织对总砷的BCF明显高于肌肉组织。到富集实验结束时，三疣梭子蟹肝胰腺组织中由低到高浓度组对总砷的BCF分别为21.21、15.07和10.31，吸收速率常数(k1)及BCF均随水体中As浓度的增加而减少；肌肉组织中，由低到高浓度组对总砷的BCF分别为5.17、3.74和5.83，5、100 μg/L实验组各动力学参数较为接近，但20 μg/L实验组的富集速率常数k1最小，释放速率常数(k2)最大。研究表明，三疣梭子蟹BCF和生物学半衰期B1/2最小。