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室内封闭育珠系统中镍配合物对珍珠的形成及微结构的影响研究

作　者: 刘娟花
导　师: 宋文东
学　校: 广东海洋大学
专　业: 水产品加工及贮藏工程
关键词: 镍配合物马氏珠母贝室内养殖珍珠微结构
分类号: S968.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

珍珠，是一种珍贵的有机质珠宝，高品质珍珠一直在国内外高端市场供不应求，因此如何提高珍珠品质已成为珍珠研究领域的热点。为了探讨高品质珍珠的培育方法，本文在室内封闭育珠体系中，研究了镍配合物[Ni（C₇H₇N₂O₄）₂（H₂O）₂]3H₂O对珍珠形成及珍珠微结构的影响。首先进行了室内封闭育珠系统的构建及在该系统下马氏珠母贝的育珠管理研究。其次，通过水热合成法诱导合成一种新型镍配合物2-乙基-4,5-咪唑二甲酸合镍，并对其结构进行了表征。最后，基于藻—贝—珠传递途径，研究了该配合物对扁藻和育珠贝的毒性效应、对马氏珠母贝贝体生化指标和碱性磷酸酶活性的影响，以及对珍珠结构影响，探讨其对珍珠培育的作用。本文的主要研究工作及结果如下：1.马氏珠母贝室内育珠管理（1）放养方式对马氏珠母贝育珠贝生长情况和死亡率的影响。底养和吊养两种放养方式下：壳长平均增长率的差异不显著，壳高平均增长率的差异性在不同试验阶段有很大的不同，底部放养时壳宽的平均增长率在试验的任一阶段都明显高于吊养时。底部放养的平均死亡率明显低于吊养时的死亡率。（2）放养密度对马氏珠母贝育珠贝生长情况和死亡率的影响。生长速率和放养密度成反比，放养密度为20只/缸时，育珠贝的平均增长速度最大，为0.15mm/d，放养密度为40只/缸时，平均增长速度最慢，为0.101mm/d。育珠贝死亡率随养殖密度的增加而增加，40只/缸的养殖池中育珠贝死亡率最大，显著高于其他密度组（p<0.05）。（3）水质指标随时间的变化趋势。亚硝氮在前35d变化幅度较小，在35-70d期间下降明显。氨氮、BOD和COD的含量在试验的前30d呈明显的上升趋势，BOD含量在试验的第30-60d显著降低，氨氮和COD含量在30-90d变化幅度较小。（4）马氏珠母贝育珠贝生长情况和死亡率随时间的变化趋势。在不同试验阶段，壳宽的增长速率变化小，而壳长和壳高的增长速度均有较明显的变化。在试验的前30d，贝死亡率最大，35d后死亡量大大减少，试验第70-90d，死亡率平缓上升。2.镍配合物的诱导合成及表征.以2-乙基-4,5-咪唑二甲酸为配体化合物，与Ni（NO₃）₂合成了一种新型镍配合物[Ni（C₇H₇N₂O₄）₂（H₂O）₂]3H₂O，并对其结构进行了表征。该配合物的晶体学不对称单元由一个H₂EIDC-配体分子，一个中心金属Ni（II）离子，一个结合水和一个半游离的水分子组成。其中每个中心金属离子Ni（II）与位于赤道面的两个N原子（N1，N1i）和两个O原子（O1，O1i）形成两个双齿螯合的五元环以及位于轴向的两个来自不同结合水的O原子（O5，O5i）形成一个正八面体。3. Ni²⁺和镍配合物对扁藻的毒理性研究通过建立概率单位-质量浓度直线回归方程，计算出Ni²⁺和镍配合物抑制扁藻生长的96h-EC50分别为8.147mg/L和105.682mg/L。对Ni²⁺和镍配合物浓度对数与几率单位之间的剂量反应方程进行χ2检验，经检验，所得回归方程均具有较好的拟合度。4.镍配合物对马氏珠母贝的急性毒性效应采用静水、停食实验法，研究了镍配合物对马氏珠母贝的急性毒性效应，结果显示：随着质量浓度的升高和试验时间的延长，马氏珠母贝对镍配合物的敏感性增加，其48h、72h、96h的EC50分别为78.52mg/L、18.32mg/L和9.441mg/L，其SC分别为3.926mg/L、0.916mg/L和0.471mg/L。5.传递过程中镍在马氏珠母贝育珠贝中的累积及对酶的影响用已富集镍配合物的扁藻（镍配合物浓度为0.006μg/L）投喂育珠贝，然后对贝体Ni的含量及ALP活性大小进行了测定，结果表明：试验组贝体中Ni的累积量随时间延长增大明显，空白组中Ni含量随时间变化小。内脏团中ALP的活性明显高于外套膜中ALP的活性，试验组中ALP活性增大显著，空白组随时间变化差异不大。6.传递过程中马氏珠母贝育珠贝生化指标的变化情况对育珠贝投喂已富集镍配合物的扁藻（镍配合物浓度为0.006μg/L），研究了镍配合物在食源性传递过程中对育珠贝血液生化指标的影响。结果显示：ALP、GLB和Mg含量随试验时间的延长显著升高；而BUN和Zn的含量则呈显著下降趋势；TG、GLU，LDH的含量随时间变化不明显。7.镍配合物对珍珠质层微结构的影响对空白组和试验组所培育的珍珠微结构进行了对比分析，结果表明：当投喂浓度为0.006μg/L的扁藻时，育珠贝培育出的珍珠光泽度最好，表面文石晶体排列有序度、大小均匀度最好，文石层表面最平整，文石微层层间结构致密；而空白对照组育珠贝培育的珍珠光泽度最差，文石晶体大小不一，文石小片之间的缝隙模糊，文石层层面结构松散，存在层面消失及错层现象，层间充斥较多剥落的文石碎屑且碎屑粗大。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-11
英文缩写词中英文对照  11-15
1 引言  15-23
  1.1 马氏珠母贝概述  15-16
    1.1.1 马氏珠母贝的分类地位及地理分布  15
    1.1.2 马氏珠母贝的外部特征  15
    1.1.3 马氏珠母贝生态习性  15-16
  1.2 马氏珠母贝养殖技术研究概况  16-18
    1.2.1 马氏珠母贝养殖技术研究进展  16-17
    1.2.2 养殖水体环境对马氏珠母贝的影响  17-18
  1.3 循环水养殖的发展概况  18-20
    1.3.1 循环水养殖简介  18
    1.3.2 国内外发展概况  18-20
  1.4 珍珠微结构与光泽研究进展  20-21
  1.5 本课题的目的及意义  21
  1.6 本课题主要研究内容及创新  21-23
    1.6.1 研究内容  21-22
    1.6.2 创新之处  22-23
2 马氏珠母贝室内循环水养殖管理  23-34
  2.1 材料与仪器  23-24
    2.1.1 材料与试剂  23
    2.1.2 仪器设备  23-24
  2.2 试验方法  24-26
    2.2.1 养殖装置的制作  24-25
    2.2.2 放养方式对马氏珠母贝死亡率和生长情况的影响  25
    2.2.3 养殖密度对马氏珠母贝死亡率和生长情况的影响  25
    2.2.4 循环水各水质指标以及马氏珠母贝生长情况和死亡率随时间的变化  25-26
    2.2.5 数据统计与分析  26
  2.3 结果分析与讨论  26-33
    2.3.1 放养方式对马氏珠母贝生长情况和死亡率的影响  26-27
    2.3.2 放养密度对马氏珠母贝生长情况和死亡率的影响  27-29
    2.3.3 循环水各水质指标随时间的变化趋势  29-33
    2.3.4 马氏珠母贝生长情况和死亡率随时间的变化情况  33
  2.4 本章小结  33-34
3 镍配合物的诱导合成及表征  34-40
  3.1 材料和仪器  34-35
    3.1.1 试剂  34-35
    3.1.2 仪器设备  35
  3.2 试验方法  35
    3.2.1 镍配合物诱导合成  35
    3.2.2 镍配合物的解析及结构表征  35
  3.3 结果分析与讨论  35-38
    3.3.1 镍配合物的晶体结构和性质  35-38
  3.4 本章小结  38-40
4 镍配合物和 Ni~(2+)对扁藻的毒性效应  40-44
  4.1 材料与仪器  40
    4.1.1 原料和试剂  40
    4.1.2 仪器设备  40
  4.2 试验方法  40-41
    4.2.1 扁藻的培养  40-41
    4.2.2 扁藻 96h 急性毒性试验  41
  4.3 结果分析与讨论  41-43
    4.3.1 镍配合物、Ni~(2+)分别抑制亚心形扁藻生长的毒性效应  41-43
    4.3.2 Ni~(2+)和镍配合物对扁藻生长的  43
  4.4 本章小结  43-44
5 镍配合物对马氏珠母贝的急性毒性效应  44-48
  5.1 材料与仪器  44
    5.1.1 原料和试剂  44
    5.1.2 仪器设备  44
  5.2 试验方法  44-45
    5.2.1 试验贝处理  44-45
    5.2.2 数据分析  45
  5.3 结果与分析  45-46
    5.3.1 中毒症状  45
    5.3.2 镍配合物对马氏珠母贝急性毒性效应  45-46
  5.4 讨论  46-47
  5.5 本章小结  47-48
6 传递过程中镍在育珠贝中的累积及 ALP 的变化情况  48-54
  6.1 材料与仪器  48
    6.1.1 原料和试剂  48
    6.1.2 仪器设备  48
  6.2 试验方法  48-50
    6.2.1 镍在马氏珠母贝育珠贝中的累积  48-49
    6.2.2 马氏珠母贝育珠贝体中酶活的测定  49
    6.2.3 数据处理与分析  49-50
  6.3 结果分析  50-52
    6.3.1 镍在马氏珠母贝育珠贝中的累积情况  50
    6.3.2 传递过程中马氏珠母贝育珠贝体中 ALP 的变化情况  50-52
  6.4 讨论  52
  6.5 本章小结  52-54
7 传递过程中马氏珠母贝育珠贝生化指标的变化情况  54-56
  7.1 材料与仪器  54
    7.1.1 原料  54
    7.1.2 仪器设备  54
  7.2 试验方法  54-55
    7.2.1 试验设计  54
    7.2.2 取样  54
    7.2.3 生化指标测定  54-55
    7.2.4 数据统计与分析  55
  7.3 结果分析  55
    7.3.1 传递过程中马氏珠母贝育珠贝血液生化指标的变化情况  55
  7.4 讨论  55-56
  7.5 本章小结  56
8 镍配合物对珍珠微结构的影响  56-61
  8.1 试验材料和仪器  57
    8.1.1 材料  57
    8.1.2 仪器  57
  8.2 试验方法  57
  8.3 结果分析与讨论  57-58
  8.4 本章小结  58-61
9 结论  61-63
  9.1 马氏珠母贝室内育珠管理  61-62
  9.2 镍配合物的诱导合成及表征  62
  9.3 NI~(2+)和镍配合物对扁藻的毒理性研究  62
  9.4 镍配合物对马氏珠母贝的急性毒性效应  62
  9.5 传递过程中镍在马氏珠母贝育珠贝中的累积及对酶的影响  62-63
  9.6 传递过程中马氏珠母贝育珠贝生化指标的变化情况  63
  9.7 镍配合物对珍珠质层微结构的影响  63
参考文献  63-72
致谢  72-73
附表  73-74
附录一作者简介  74-76
附录二导师简介  76

室内封闭育珠系统中镍配合物对珍珠的形成及微结构的影响研究

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