论文部分内容阅读
随着全球经济和社会的发展,人类社会对水的需求量迅速增长。工农业生产所产生得大量废水未加处理,无法循环使用,造成周边水环境污染,严重影响水生生态系统的结构、功能和水资源的利用。由各种渠道进入水环境的Cu、Hg等重金属,其含量超过一定限量,对周边的土壤和水环境造成严重污染。鱼类能从水环境中将低浓度重金属离子富集于体内并通过食物链进行传递,不仅对鱼体本身产生伤害,也对人类的身体健康造成威胁。基于上述原因,本研究以酿酒酵母为出发菌株,通过单因素试验对该菌株的发酵条件进行优化,并将优化培养的酿酒酵母其中的类金属硫蛋白提取出来进行分析;采用室内模拟试验的半静态法,以锦鲤鱼为研究对象,预先将锦鲤鱼暴露于Cu2+(0.125mg/L、0.15mg/L0.175mg/L)质量浓度溶液中,研究了锦鲤鱼内脏、腮丝、肌肉中Cu的积累量随时间的动态变化规律;预先将锦鲤鱼暴露于Cu2+(0.3mg/L)质量浓度溶液中,将酵母菌中提取的类金属硫蛋白添加到鱼饵料中,探究了鱼体内不同组织中金属硫蛋白(metallothionein,简称为MT)含量随着类金属硫蛋白添加量的动态变化,由此得到最佳添加量;探讨了金属硫蛋白纯品对重金属排出净化的作用机理。为酵母菌产金属硫蛋白的工业化生产提供数据基础和理论支持,并为鱼类海产品的饮食安全及鱼类产品开发提供科学依据和基础资料。通过对酿酒酵母产类金属硫蛋白的培养条件进行单因素试验,从四个因素进行探究,得到最优发酵条件为:以CuCl2为诱导剂,在30℃下用1.1mmol/L的Cu2+诱导培养40h,测得类金属硫蛋白的巯基活性为0.073。通过锦鲤鱼对重金属铜的积累试验结果表明:铜在锦鲤鱼各组织器官中的积累量随时间的增加而波动增加,即各组织中重金属蓄积量与暴露时间呈正相关;不同组织的积累能力有所不同,大体趋势为:内脏>>腮>肌肉;同一组织中重金属蓄积量与暴露浓度呈正相关。通过鱼体不同组织中金属硫蛋白含量随着酵母类金属硫蛋白饲料添加量的变化结果表明:MT含量随着添加量增加而增大,但添加量5%和7%对MT含量影响较为微弱,从经济角度考虑,选择较优添加量5%。按5%比例添加MT纯品、壳聚糖至饲料中,以暴露在重金属Cu溶液中40天的锦鲤鱼为研究对象,探讨了重金属生物吸附剂和普通饵料对于锦鲤鱼体内各个组织重金属排出净化的影响。研究结果表明:对于肝脏,各饵料排出重金属的效果为:MT>壳聚糖≈普通饵料;肾脏中各饵料排出重金属的效果为:MT≈壳聚糖>>普通饵料;血液中各饵料排出重金属的次序为:MT>壳聚糖≈普通饵料;各饵料对于腮丝中重金属的排出效果基本相当;对于肌肉,各饵料排出重金属的次序为:MT>壳聚糖≈普通饵料。从大体趋势看,MT试验组肝脏中MT含量激增,壳聚糖对照组和空白组变化不大;肾脏、腮、肌肉中MT含量大小为:MT试验组<壳聚糖对照组<空白组;各种饵料对于血液中MT含量影响不大。肝脏中重金属吸附剂能够结合更多的重金属,肾脏、腮、肌肉中重金属生物吸附能够大大加快重金属排出净化速度,而对血液中重金属排出净化速度影响不大。