体外仿生消化在华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis)体内镉的生物可给性中的应用

体外仿生消化是目前研究食品中污染物生物可利用性的有效手段之一.将体外仿生消化法应用于华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis,以下简称扇贝)中镉(Cd)生物可给性分析的前处理工序(Cd暴露水平较高),即模拟人体消化环境,加入消化液所含有机物和无机物(含消化酶),探讨扇贝体内Cd在胃肠中的释放机制.结果显示,各体外仿生消化液单独作用于扇贝时,Cd溶出平衡时间顺序依次为:仿生唾液＞胃液＞胆汁＞十二指肠液,而溶出量大小顺序为:胃液＞胆汁≈十二指肠液＞唾液,仅十二指肠液和胆汁中Cd溶出时的lnC-t呈线性相关(R2=0.9530和R2=0.8891).因此,Cd在唾液或胃液中溶出时的关键因子是pH,但在十二指肠液、胆汁和全过程仿生消化液中,消化酶起决定作用.样-液比在1∶10-1∶120 (g/ml)之间时,扇贝体内Cd溶出率没有显著差异,即样-液比对Cd的生物可给率影响不大.体外全仿生消化结果显示,扇贝内约有70％的Cd释放溶出,即扇贝消化糜中Cd的最大生物可给率为70％.     

我国几种重要经济贝类中砷的含量及其形态特征转化规律

为了研究贝类中砷的含量及其形态特征,实验采用HPLC-ICP-MS联用技术结合体外全仿生消化模型分析了我国几种重要经济贝类中砷的形态特征及4种主要有毒砷形态的含量。结果显示,缢蛏中总砷含量最高,浓度为5.68 mg/kg,毛蚶4.83 mg/kg,栉孔扇贝、牡蛎和鲍鱼的含量为2.26～2.70 mg/kg,且三者之间无显著差异(P>0.05),菲律宾蛤仔和贻贝中总砷含量较低,分别为1.35和1.57 mg/kg。砷甜菜碱(AsB)是所有贝类水提液和胃肠全仿生消化液中砷的主要形态,尤其对于毛蚶,AsB是唯一的砷形态。栉孔扇贝、菲律宾蛤仔和缢蛏水提液中分别检测到0.025、0.008和0.300 mg/kg As3+,另外缢蛏水提液中还检测到0.115 mg/kgAs5+。除毛蚶和贻贝外,其余5种贝类的水提液中均检测到不同浓度的DMA,其中缢蛏中DMA浓度最高,为0.674 mg/kg。将贝类样品经过胃和肠消化液作用后,仅在缢蛏的肠消化液中检测出DMA,其余6种贝类中均未检出4种主要有毒砷形态。研究表明,贝类体内的砷形态及含量与在胃肠消化液作用后的砷形态及含量存在很大差异,尤其表现在4种主要有毒砷形态。     

体积排阻高效液相色谱—电感耦合等离子体质谱法测定紫菜中镉(Cd)的形态

运用体积排阻高效液相色谱—电感耦合等离子体质谱联用技术(SEC-HPLC-ICP-MS)分析了紫菜中Cd的存在形态,结果发现,在紫菜水提取液中检测到3种Cd形态,根据其保留时间确定为植物螯合肽(PC)₃-Cd、谷胱甘肽(GSH)-Cd和1种未知小分子有机态Cd,结合体外全仿生消化技术,研究了在唾液、胃、肠无机物和有机物(含消化酶)作用下,紫菜中Cd的主要存在形态,分析发现在紫菜胃全仿生提取液中,检测到2种未知小分子有机态Cd,其中以保留时间为24.2 min的Cd形态为主要存在形态。在肠全仿生提取液中检测到2种Cd形态,其中(PC)₃-Cd是主要存在形态。有关(PC)₃-Cd在生物体内的代谢规律还需进一步研究。实验确证了Cd在紫菜中的主要有机形态,为紫菜食用安全风险评价提供重要依据。     

近江牡蛎中铝的化学形态分析

为了探究近江牡蛎(Ostrea rivularis)中铝(Al)的形态分布,利用化学连续浸提法结合电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对近江牡蛎总Al质量分数及Al存在形态进行初步研究,并对4种浸提液的浸提条件进行优化。结果显示,其优化参数为0.5 mol·L~(–1)氯化钾溶液70 m L浸提2 h,去离子水70 m L浸提2 h,4 mol·L~(–1)盐酸溶液70 m L浸提2 h,浓硝酸70 m L浸提2 h。此条件下,近江牡蛎整体中Al形态存在有机铝铝离子(Al~(3+))水溶态铝氢氧化铝[Al(OH)_3]难溶态铝的分布规律,约77.36%的Al以难溶态存在,毒性较大的无机Al主要以Al(OH)_3的形态存在,占总Al的15.87%。通过模拟胃肠消化环境,测定近江牡蛎中Al的溶出率,模拟胃液可溶出Al占总Al的8.16%~32.11%,说明由于胃液的酸性和酶的作用,近江牡蛎中的Al在胃液中形态发生变化。     

干制牡蛎营养成分分析及其提取工艺的建立

为了探究近江牡蛎(Ostrea rivularis)中铝(Al)的形态分布,利用化学连续浸提法结合电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对近江牡蛎总Al质量分数及Al存在形态进行初步研究,并对4种浸提液的浸提条件进行优化。结果显示,其优化参数为0.5 mol·L^–1氯化钾溶液70 mL浸提2 h,去离子水70 mL浸提2 h,4 mol·L^–1盐酸溶液70 mL浸提2 h,浓硝酸70 mL浸提2 h。此条件下,近江牡蛎整体中Al形态存在有机铝<铝离子(Al³⁺)<水溶态铝<氢氧化铝 [Al(OH)₃]<难溶态铝的分布规律,约77.36%的Al以难溶态存在,毒性较大的无机Al主要以Al(OH)₃的形态存在,占总Al的15.87%。通过模拟胃肠消化环境,测定近江牡蛎中Al的溶出率,模拟胃液可溶出Al占总Al的8.16%~32.11%,说明由于胃液的酸性和酶的作用,近江牡蛎中的Al在胃液中形态发生变化。     

强力霉素壳聚糖纳米粒冻干粉的体内外释药特性

分别采用紫外分光光度法和超高效液相色谱法研究强力霉素原料药与强力霉素壳聚糖纳米粒冻干粉的体内外释药特性。结果表明:强力霉素原料药在人工胃液、肠液和pH7.4磷酸缓冲液中的体外释放均可用零级动力学方程拟合,释放较快,在1h内能完全溶出;强力霉素壳聚糖纳米粒冻干粉具有显著的缓释特性,在各介质中的体外释放均可用双相动力学方程拟合,前期表现为快速释放,后期为缓慢释放,冻干粉在各介质中的释药速率从大到小依次为:pH2.0人工胃液>pH3.0人工胃液>pH4.0人工胃液>人工肠液>pH7.4磷酸盐缓冲液。强力霉素原料药包裹成强力霉素壳聚糖纳米粒冻干粉后,经(25±1)℃20mg/kg单剂量口灌,在斑点叉尾的药—时曲线由双峰变为单峰,在血浆中的血药峰浓度(Cmax)减小,峰值时间(Tmax)和消除半衰期(T1/2β)明显延长,药时曲线下面积(AUC)变大,是一种理想的强力霉素新剂型。     

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.     

海湾扇贝晚苗池塘底播及在褐潮暴发海区筏式养殖效果

为有效避开河北地区褐潮暴发与海湾扇贝养殖时间的重叠,为海湾扇贝产业健康持续发展提供技术支持,对海湾扇贝进行晚苗培育(4月初种贝入室,以下称晚苗)及池塘底播和筏式养殖实验。结果显示,池塘底播海湾扇贝晚苗培育的稚贝(壳长5.0–6.1 mm),经过139 d 的养殖,收获时平均壳长达59.7 mm,扇贝柱5.2 g。2012年筏式养殖海湾扇贝晚苗,收获时平均湿质量、鲜贝柱重和出贝柱率分别为28.7 g、3.8 g 和13.8%。2013年,晚苗收获时平均壳高、湿质量、鲜贝柱重和出贝柱率分别为50.3 mm、24.4 g、3.1 g 和12.7%。按1000 m3育苗水体计算,海湾扇贝晚苗培育可以节省燃煤45.5 t,节约成本6.75万元,养殖晚苗可以降低养殖成本11.6%。研究结果表明,海湾扇贝晚苗养殖技术可以有效规避褐潮暴发的不利影响,而且还可以节约养殖成本和节省能源。     

微波消解仪在海洋生物体重金属样品前处理中的应用

本研究主要以贻贝标准物质(GBW 08571)为分析对象,以微波消解技术作为海洋生物体中Cu,Pb,Zn,Cd,Cr分析的前处理手段,样品消解液直接以原子吸收分光光度计测定.在取样量为0.500g,加入10.0mL的HNO<,3> 1.0mL的HCl,微波消解温度170℃、消解时间20min时的情况下,其中的Cu,Pb,Zn,Cd,Cr的溶出值均在其标准范围内且稳定性能较好;此外,着重进行了样品消解液不经赶酸后直接测定以及不同的消解温度、消解时间对消化效果的影响比较.     

日本鳗鲡胶原蛋白和小清蛋白的过敏原性

以日本鳗鲡皮与肌肉组织为研究对象,采用碱溶、酸溶、盐析、冻干等方法纯化得到胶原蛋白,采用加热、饱和硫酸铵分级盐析、DEAE-Sepharose阴离子交换层析等方法纯化得到两种亚型的小清蛋白(PV-Ⅰ和PV-Ⅱ),纯化的目标蛋白经动物特异性抗体的免疫印迹实验确证。酶联免疫吸附测定和免疫印迹分析结果显示,纯化的胶原蛋白和小清蛋白分别与鱼类过敏患者阳性血清发生特异性反应,且二者之间无免疫交叉反应。体外模拟胃液消化实验和SDS-PAGE分析结果显示,胶原蛋白和小清蛋白均具有较高的消化稳定性。结果提示,日本鳗胶原蛋白和小清蛋白具有较高的消化稳定性和免疫原性,二者可引发不同患者的IgE介导特异性超敏反应。     

坛紫菜中铝的形态分析及风险性评价

应用化学连续萃取法结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对紫菜中铝的存在形态进行了初步研究,并对紫菜中铝食用安全性进行了评价。所测30份紫菜样品中铝的总含量范围为74.3~1 479 mg/kg,紫菜中铝的形态存在难溶态>有机态>无机态>水溶性游离态的分布规律。约75%的铝以难溶态存在。可溶态的铝主要以有机铝的形态存在,有机铝占总可溶态铝的72%左右。无机铝主要以Al(OH)₃的形态存在,水溶性游离态铝占无机铝的18.5%。通过模拟胃肠消化环境测定紫菜中铝的溶出率,结果表明,模拟胃液可溶出的铝占总铝的1.38%～6.80%,说明大部分铝在人体消化过程中不易溶出,对人体的潜在危害并不大。     

低盐诱导海湾扇贝三倍体育苗技术的研究

通过低盐海水浸泡海湾扇贝受精卵抑制受精卵第二极体释放的方法诱导海湾扇贝产生三倍体。当海湾扇贝的受精卵40%出现第一极体时,立即用不同盐度梯度即22.5、20、17.5、15、12.5、10、7.5、对照组(盐度30)的海水对受精卵进行处理10、15min后,马上将处理的受精卵移入正常海水中孵化。实验结果表明,不同梯度低盐海水可以诱导海湾扇贝产生三倍体,盐度为20以上时,三倍体诱导率小于2.91%,但随着盐度的下降,三倍体诱导率迅速提高,当盐度为12.5时,三倍体诱导率高达85.91%。当盐度低于7.5时,由于D形幼虫极少,三倍体诱导率无法测出。在处理时间上,15min的处理效果比10min处理效果好。因此,本研究在低盐度条件下抑制受精卵第二极体产生海湾扇贝三倍体的最佳处理方法是低盐范围在12.5～15之间,处理时间为15min,三倍体诱导率高,孵化率也较高,适合生产上推广应用。     

蛋白界面膜及其评价方法研究进展

为了提高叶黄素的稳定性和生物利用率,以罗非鱼分离蛋白(TPI)为乳化剂,高压均质制备负载叶黄素(200 μg/mL)的TPI乳液,探讨不同pH (3.0、7.0和10.0)条件下,热处理(70 ℃,30 min)对乳液粒径、乳析指数、叶黄素含量、体外抗氧化活性和体外消化的影响。结果显示,热处理导致TPI乳液的粒径减小,液滴分布均匀,贮藏稳定性增强。pH 3.0时,负载叶黄素的TPI乳液稳定性差,叶黄素降解,乳液色泽明显变化。而在pH 7.0和10.0条件下,70 ℃热处理不会造成叶黄素降解,4 ℃贮藏28 d无明显分层。经体外模拟胃肠道消化后,游离脂肪酸释放速率加快,pH 7.0时,经过热处理后,乳液的叶黄素生物利用率由18.65%±1.06%提高至35.69%±2.06%。pH 7.0时,乳液游离脂肪酸释放量和生物利用率达94.22%±0.60%和35.69%±2.06%,ATBS自由基清除能力为59.17%±0.66%。研究表明,在中性和碱性条件下结合热处理可以提高TPI乳液负载叶黄素的稳定性和生物利用率,保护叶黄素的抗氧化活性,为负载叶黄素的TPI乳液的开发及应用提供了参考。     

pH和热处理对负载叶黄素的尼罗罗非鱼分离蛋白乳液贮藏稳定性和体外消化的影响

为了提高叶黄素的稳定性和生物利用率，以罗非鱼分离蛋白(TPI)为乳化剂，高压均质制备负载叶黄素(200μg/mL)的TPI乳液，探讨不同pH (3.0、7.0和10.0)条件下，热处理(70℃，30 min)对乳液粒径、乳析指数、叶黄素含量、体外抗氧化活性和体外消化的影响。结果显示，热处理导致TPI乳液的粒径减小，液滴分布均匀，贮藏稳定性增强。pH3.0时，负载叶黄素的TPI乳液稳定性差，叶黄素降解，乳液色泽明显变化。而在pH 7.0和10.0条件下，70℃热处理不会造成叶黄素降解，4℃贮藏28 d无明显分层。经体外模拟胃肠道消化后，游离脂肪酸释放速率加快，pH 7.0时，经过热处理后，乳液的叶黄素生物利用率由18.65%±1.06%提高至35.69%±2.06%。pH 7.0时，乳液游离脂肪酸释放量和生物利用率达94.22%±0.60%和35.69%±2.06%,ATBS自由基清除能力为59.17%±0.66%。研究表明，在中性和碱性条件下结合热处理可以提高TPI乳液负载叶黄素的稳定性和生物利用率，保护叶黄素的抗氧化活性，为负载叶黄素的TPI乳液的开发及应用提供了参考。     

尿素微胶囊的制备工艺研究

反刍动物对瘤胃氮素营养有一种特殊的利用方式,它能够把碳铵以及尿素等一些非蛋白类化合物进行分解以此转换成菌体蛋白被机体消化吸收利用。尿素作为一种非常规的氮源被广泛运用于反刍动物饲养业。但是尿素的直接使用存在如下问题:气味重,导致适口性差;反刍动物特殊的瘤胃消化特点导致尿素水解速度太快;尿素的使用量不当造成反刍动物机体中毒。试验分别采用棕榈油和氢化油脂作为包被材料,尿素作为芯材,采用熔融分散冷却法制备尿素微胶囊,并研究其在水中和模拟瘤胃液中的溶出率,从而达到尿素在反刍动物使用中利用率提高的目的。结果表明,尿素在经过氢化油脂或棕榈油脂的包被处理后,可以一定程度地减缓尿素氮释放速度,提高尿素氮的利用率和代谢率。     

饲料中Pb和Cd在中华绒螯蟹体内的吸收与释放特性

为获知饲料中重金属与中华绒螫蟹各组织间的富集与释放特性,应用生物富集双箱动力学模型,模拟中华绒螫蟹分别在Pb含量为10.21、22.01、40.81 mg/kg,Cd含量为1.78、2.80、4.48 mg/kg的饲料驯养过程中,其鳃、肝胰腺和肌肉对Pb和Cd的生物富集与释放特性,为Pb与Cd在中华绒螫蟹体内的分布、富集和迁移提供理论依据,为中华绒螫蟹安全生产提供指导。同时通过非线性拟合得到中华绒螫蟹对饲料中Pb和Cd的富集速率常数k_1、排出速率常数k_2、生物富集系数BCF、生物半衰期B_(1/2),富集平衡时生物体内Pb和Cd含量CAmax等动力学参数。结果显示:①中华绒螫蟹对饲料中的Pb和Cd具有明显的富集,蟹鳃、肝胰腺和肌肉中Pb的含量与富集时间和饲料中Pb的添加量表现出了很好的正相关,在富集的第48天,各组织器官中Pb的含量达到最大,在鳃中的含量分别为0.18、1.14、1.27和1.91 mg/kg;肝胰腺中含量分别为1.00、2.17、2.33和3.50 mg/kg;肌肉中含量分别为0.18、0.73、1.00和1.35 mg/kg。鳃和肝胰腺对饲料中Cd的吸收与Pb情况类似,在富集的第48天,4个饲料组蟹鳃中的浓度值均达到最高,分别为0.026、0.073、0.107和0.154mg/kg;肝胰腺除了在C组实验的第24天含量达到最高,为1.90mg/kg外,其他3组实验,在富集的第48天含量达到最高分别为0.33、1.05和1.24 mg/kg,C组在第48天的含量有所降低,为1.76 mg/kg。但是肌肉中Cd含量没有明显的规律。②中华绒螫蟹对Pb和Cd的生物富集和释放都较缓慢。达到平衡状态时,鳃、肝胰腺、肌肉各组织器官中Pb含量分别为1.07~1.69、4.87~4.95、0.79~1.28 mg/kg,鳃、肝胰腺中Cd含量分别为0.06~0.14和1.25~2.66 mg/kg。Pb和Cd在组织器官中的生物富集系数(BCF)范围分别为0.03~0.48和0.03~0.87,中华绒螫蟹对Cd的富集能力明显高于Pb;Pb和Cd在各组织器官的生物学半衰期(B_(1/2))范围分别为9~67 d和8~48 d。中华绒螫蟹对Pb的排除能力明显低于Cd。③Pb和Cd在中华绒螫蟹组织器官中的富集具有选择性,在经不同含量Pb和Cd的饲料驯养后得到统一含量分布规律:肝胰腺鳃肌肉。     

四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)消化系统胚后发育组织学观察

运用组织学切片技术研究四指马鲅(Eleutheronema tetradactylum)出膜后1–30 d(Day after hatching,DAH)仔鱼的消化系统形态和结构的变化。结果显示,在温度29–32℃、盐度25–28、溶氧4.80–5.5 mg/L、p H 8.0–8.3条件下,1 DAH仔鱼消化管尚未分化,由紧贴腹壁和卵黄囊的肠管组成。卵黄囊在3 DAH时完全吸收完毕,仔鱼开口摄食,消化管也与外界相通,此后逐渐分化出食道、胃部和肠道,一定程度上能自主消化吸收食物维持自身生长,逐渐从内源性营养期过渡为外源性营养期。15 DAH时出现幽门盲囊和胃腺,消化道结构和功能成分进一步发育完善,消化能力显著提高,30 DAH仔鱼消化道具备与成体相似的结构和功能。肝脏和胰腺分别在2 DAH和5 DAH时分化,随着仔鱼的生长而快速发育,至30 DAH时具备与成体相似的结构和功能。四指马鲅消化系统的发育表现为结构与功能密切联系且逐渐发育成熟的特点。本研究根据四指马鲅消化系统的发育特点讨论了育苗过程中的三大危险期并提出应对措施。     

转基因鱼对人类社会的影响及其安全性

转基因技术起始于20世纪70年代,即根据科研或生产需要在分子水平上用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质(DNA片段),然后在体外切割,并连接成重组DNA,重组DNA再与载体的遗传物质重新组合,将其引入到没有DNA的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之能稳定地遗传给下一代.     

多棘海盘车对四种贝类摄食率和选择性的初步研究

在水温为22～24℃,盐度29.6,溶解氧6.9 mg/L,pH 8.01的条件下,研究了多棘海盘车(Asterias amurensis)对4种贝类栉孔扇贝(Chlamys farreri)、贻贝(Mytilus edulis)、东方缝栖蛤(Hiatella orientalis)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的摄食与食物选择性,以期了解多棘海盘车摄食生理生态学特性。结果表明:当只有一种贝类作为饵料时,多棘海盘车对不同贝类的摄食率差异极显著(P<0.01)。其中,对东方缝栖蛤的摄食率最大,为0.005 7～0.008 0 g干重/(h.只)(壳长为7～20 mm),其次是贻贝为0.003 5～0.004 9 g干重/(h.只)(壳长为10～21 mm),对栉孔扇贝的摄食率最小,为0.001 4～0.002 8 g干重/(h.只)(壳长为14～31 mm)。同时,多棘海盘车的摄食率还表现出一定的昼夜差异,夜间的摄食率大于白天,但差异并不显著(P>0.05)。当4种贝类同时作为饵料存在时,多棘海盘车对东方缝栖蛤的摄食率最大,为0.003 0 g干重/(h.只),其次是贻贝为0.001 7 g干重/(h.只),以摄食率评价摄食选择,多棘海盘车对于该4种贝类具有明显的选择性(P<0.05),其摄食选择性的顺序为:东方缝栖蛤,贻贝,菲律宾蛤仔,栉孔扇贝。     

镉胁迫对泥鳅金属硫蛋白基因表达的影响

采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)分析了不同浓度Cd2+(0、0.25、2.5 mg/L)胁迫24、48、72 h对泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)肝脏和鳃中金属硫蛋白(MT)基因相对表达水平的影响。结果表明,泥鳅肝脏和鳃MT基因的表达对外源Cd2+胁迫所表现出的反应存在差异,肝脏比鳃更为敏感;Cd2+浓度越高,胁迫时间越长,则肝脏和鳃中MT基因的相对表达水平越高。在受到Cd2+胁迫时,肝脏和鳃中大量表达MT,可降低Cd2+对机体造成的损伤。泥鳅MT基因可以作为监测水环境中镉污染的生物标志物之一。