（水产养殖专业论文）常见珍珠贝贝壳元素分析.pdf

海南大学硕士学位论义 常见珍珠贝贝壳元素分析 摘要 采用机械打磨处理贝壳样品，并采用电感耦合等离子体质谱( i c p m s ) 法 揍定常见珍珠贝贝壳中二十种元素，m g 、越、瓢、v 、c f 、f e 、池、c o 、n i 、 c u 、z n 、g e 、a s 、s r 、m o 、c d 、b a 、l a 、c e 和p b 的含量，并对测定的结果进 行主成分分析、聚类分析和元素含量差异比较。 一、在马氏珠母贝2 2 双列杂交组合( i i 、i s 、s i 和s s ) 贝壳中，s r ，m g ， & ，m n ，z 毅，n i 含量高，v 含量甚微。用元素含量的变异系数表示不同组贝壳 元素含量的相对离散度，表明砧，瓢，c r ，z n 的含量变异较大，m g ，v ，m n ， c o ，n i ，s r ，c d ，l a ，l a ，c e 含量较稳定。四个杂交组合的元素含量差异反映 了具有不同遗传背景的杂交组合对元素的吸收和富集的差异，说明马氏珠母贝对 富集元素的能力与遗传因素直接相关。通过主成分分析，主成分l ；a s 、b a 、 艇、( k 、q 、c e 、孙、c d 和l a 的影响最大；主成分2 ：h 纽，m g ，c 聪，t i 、 s r 、n i 和m o 影响较大。杂交组合( i s 和s i ) 距离较近，首先聚合在一起，然 后再与i i 组聚合在一起，最后与s s 组聚合在一起。2 个杂交组合的元素含量接 近，两个杂交组合的元素含量偏向作为亲本之一的i i ，与另一个亲本s s 差距比较 大。这个结果与使用微卫星分子标记褥到的结果是一致的； 二、通过将马氏珠母贝优良品系“海优l 号”在不同海域养殖后的贝壳元素分 析表明，s r 、m g 、f e 、n i 和h 缸含量较高，其它元素含量较小。在不同养殖海 域，锄，氍、z n 、e 电的含量交化较大，m g 、m n 、c 、n i 、c d 、黔的含 量比较稳定；环境因素对贝壳的元素含量影响较大。通过主成分分析，主成分l ： 芷向作用的元素及强弱顺序；p b n v c o & 舡 b a m o t i m g c r ；负向作用的元素及强弱顺序：m 触 z n c u c d h c e 。主成分2 ：正向作用的元素及强弱顺序：p b c e l a z n t i f e c o v a s n i ：负向作用的元素及强弱顺序：m g 触 c u c d b a s r m o g e q 。主成分3 ：正向作用元素及强 弱顺序：q m o c u l a 趟 m g p b c e 勉 c o v ；负良作用元 素及强弱顺序：c d t i a 圆 b a s f n i c k m n 。c r 、c d 、1 r i 、m o 、 c 礁对主成分的影响较大。蒙类分析表明，养殖在广东雷州英利镇英良村养殖和 y p l 广西北海铁山港营盘镇肖地养殖“海优l 号”贝壳元素含量接近，与养殖在 海南陵水县黎安镇黎安港海域的“海优l 号贝壳元素不相同； 三、在7 种珍珠贝的贝壳元素中，s r 、m g 、f e 、，含量较高，a s 含量最 低，其中砧、h 、g e 、a s 、b a 含量变化大；m o 的含量变化最小。在主成分分 海南大学硕士学位论文 析中，主成分l ；里正向作用的元素主要有、c d 、s m g ，呈负向作用的霜 素主要寅a s ，镄、囊纽；主成分2 ；呈正囱作用豹元素主要有q ，v ，n i ，里熊 向俸用的元素主簧有，& ，弛；主成分3 l 星正商作用酶嚣素主要膏压，k ， c e ，v ，c r ，里负向作用的元素主要有m g ；主成分4 ：里芷向作用的元素主要 有翘，滩，雉，星受离稼用嚣元素主要煮。聚类势薪表骥，企黧珍珠羹与斑 珠母贝酋先聚在一起，稃与大珠母风汇聚，与解氏珠母贝和熙珠母贝聚合的一支 汇金，最惹与骂氏臻母瑟号綦母灵聚合熬支缝合。此绪票与分子标记照蒙类缝 果不一致，主要原因可以是取样的地点不样，环境因子极太地影响不同珍珠蒇 受竞元豢含量。依憩谗隽系统分类酶萋；准瓣要慎重。 圈、从整个试验分析的珍珠爱贝壳元素含量表明，印度- 兰亚贝杂交系烈风 在海赢陵水黎安港养殖至成贝后冀贝壳中铅( 如) 糊砷( 舢) 元素含量上都瀚 于“我国食品至燕法对食燕孛有害嚣素含量的撬定”。藤本试验串采震豁彳静璩母 贝以及玛氏珠母贝一海优号在广谫北海翔广东雷州养殖后其贝壳中铅( p b ) 和 礴磊s 元素含量土驽低予我萋食晶至生法澍食瑟孛有害元素含量酌揽定”，说 明这类贝的贝壳均适合作为食品或食品添加剂。 关键词：珍珠贝，贝壳，党素分耩，i c p m s ，主成分分析，聚类分树 2 海南大学硕士举位论文 a n a 酌瑙i so fe l e m e 稳专s i l ls h e l l s 甜t h ec o m m o np e a do 弘t e r s a b s t r a c t 诹糊璎黼蕊蛾赢瓣稔懿锨蕊翡髓摊盛2 黼醛 e l e m e 似m g ，雕，瓢，vc i r f e ，m n c o n i ，c l l z n 魄触，s r m o ，c d ，l j i l a c e ， 魏斑卿溆蜡亟饕羟s 姆薹 蹿一磁；斌搬巡瓠妇翩出c o 雌姒p l 锻貔am j 燃 s 辫娥m 啤) 。s 绷印l e sw 罄糟p o l i 娥醯鼬襁i c 鑫董l y 雒莲持翮董姆o f 毫陡 出= r t 蒯m 陋o nw 淞钺l a l y s i e dt l l r o u g h p r 瓶c i p a lc 删m o 撒啾a n a l y s i 8 、c l u s t 甜 矧嫡s 鑫蠢& 汹弱基鞠i 鑫薛壤爨燃式懿粼燃建爨嘲渤绺。 l $ l 始l i so fp 泐妣酗删口胞郦甜2 2d o u b l er o w m b i n a t i o 燃( 珏，i & s la n ds s ) 鞭黯薹董巍洫逝，溉魂n i 如糊麟，瓤张搿k w 溉ve l 饿积 v 撕a 专i 摊c o e 箍e i e 珏鼍o f e l 潍踞掭热湖醯畦球獬谨礅帮自感雠醒s 】暗l l 蠢媳或 i nd i 触r e n tg r o 坤s ，舶m 地c h 龇c o n t e 鹏o f 烈，t i ，c r ，z ns h o w e d 黟e a l 榭 蛾焱量i 瓣燃醛艇辫砭溉魄毯瓯斌瓿鞲撵猢辩酗酶溆 s h e i l s 硼他d i f 内r 妣c co fe l e m e n 协l n c e n ：t si n 硒u rh y 晰dc o m b i l i a t i o 璐谳md i 俑湫憾 燮翅裁论嫩霉纠糙d 耐l 烈；e d 也商娥矮酝激遮蛀l e 吞b s c 嚼姬o n 撤迅也ea c c 瑚掰矗童t i o 赳 o fe l 锻翔瀚括娥i 陡鑫薹s o 舔融戚鑫羽糟改酬稳箍鼹b 睡谨淞穗e 确e 轴薯黼矗毯l 游 觚d 猷舯e t i cf 飘t 0 璐i np 抽c t a d am 甜t e n s i i b a s e do 啦t h ep 痂i p a lc 眦n p o n 感舭 翘蠢鳓熬翘、嚣鑫、越、& 、强、貔、盔、铡藤h 虹唰妇蒯嘲 t l l e 珊i n c i p 献c o 玎唧辩n tl ；m 晾，m g ，c 喁髓，瓯n ia 面秦酗s h 0 制瓣a 融勰室 哪媳妇p 妇瓣c 溯攀陇e 魏t 2 。也eh y b 献c o m b 妇i 主i d n s ( 1 s 翘ds 1 ) w e 托艄削 谢氇蹦婊漱w 越唾蠢瑚脯稔搬越醛翳薹鼹震璐砉戚w 蘸鼗越建交满y 蠼璐绷 w i t t i8 8 f r o mt c l 璐t e ra n a l y s i s ( 就瞰1 2 ) h ee l 锄e m mc o n l 豫瓤t si np a 艄n ts t m mi i 辅键霉鞠溅妥剃敬磷觚嚣s 至翟蠢搭她谳瓤甜趣鼙越嬲畦蘸眺 s s 洌赫娩w 舔c o 潞i 哟n 毫w 越lt 嘛始s u 埝酣s t l l 击e s 懈i n gm i c 粕- s a 眙l l i 协m o l e c 试瓣 赶场( e 端i nl 剑獬h e s 窑髓撼麟羽豁醴蘸瓣凑黻酾弧鹾e l 燃遮霜猕鼗寒o f 劂鳓海嚣 号c l l l t i l r e di nd i l l 6 e r e m 协m t o r i a lw 龇e 硌s h o w e d m a t 懒es h e l l sw e 舱r i c hme k m e n 姻 鹾瓯艇蠡趣挺戚溉跚溉速她蜮蛐融删趣雠 【p 懿翱悯俺t l 蛾糟w a s 慕l 毅警e f 硝瞄a 鼍主l 汛攮謦c o 珏 蘑l l 捻o fe 董。黼露l 瓶o fa l ，麓，；e 蕊 g e ，i i ld i ：氐嫩b 烩e d i i l gs 媳舶l d s ，b _ u tt h ec o m 翎l so fe l 翱瑚t s 酣m g 、m n 、c o 、妊、 & 、观、砖鞭瓣撼黼漱磁。翩德鞠删撇酝痤襄础懈鼹歉 e l 锄e _ i 憾o fs 觚i i f i s kb 拽s e do n 也ep 】i l w i p a lc o 瑚割阻l e n t 枷y s i s ，e l 睨n e i 烟o f 粥巅矬妇辨c 毫箍融蛙拉黜妇切s e d 德强n c i 嘲c 鳓嬲鲢l ：p 珍n v c 驴s 炒 胁驴玲渺俭狱矿鼹躲e l 锄躺醛嘲蜘脚激瘫舔阳蜮 锄p 柏c i p a lc o m p o n e 鹏i ：g 盼a l h 靓pz n c u c 西l 驴c e e l 锄e 鹏o f 劂谨遮嘲瓣魏淞涮罐融i 磷。醐蛰渊感s2 ：p 渺爹醚舻 3 海南大学硕士学能论文 z l pt i f e c a v a n i ；e l i 鼹蝴燃o f t 蝣撕v e 椭a c t 硼也eo r d 黼b 鹤e do n 蹦n c i 州咖艄抛2 ：m 鐾 a l c l i c 抄b a s r m o 秘c r e l e m e 鹏o f 鲰 爹o s i 耄i 谨妇匿p 霸蔽擞通她翻畦嚣翱l s e do 藏p 】蠹羚i 两e 醒l p o l l 镪3 ：c l l & 【q ： m 驴p 胗f 痧c e z 舻c 0 v ；e l e 撇鹏o f 也e 触星；a ：t i v e 咖a c t 锄稚也e 础r 酶砖雠h 麟脚国蠲嬲躺3 ：e 修炒塞痧s p 渺渺池。a 溅g 协 雠p f i n c i p l e 圳y s i s 她e l e m e n s t so fc r 瓯t i ，m o ，c ul i 甜a 髀a 溉m p 撇 也e 址峨p 妣i p l ec o 攀徽她丁k 煺妯t so f 龇c l u 姗a i l a l y s i s ( c h t 2 - 3 ) s h o w 甜 黼t l 瞎e l a 蕊翻l 蠢c | 囱盛e n 臻i 纛s | l e | l sw 霉f es 碱l l 匿b 酿觥箍氇es 耋瞪l 薹蠡s 矗c 试瓴l 戚遮畦持 t o w no f y i i 培l ii l ll e 泌l 鲫o fg l 腓1 l 舛o n ga n dt l l o c l l i dn 豫h 矧b 1 0 r0 f y i n p 觚觚 b 穗谳o fq 戳黔i ，锻基穗w 鑫s 蠡融嗽甄嚆也。辩g 溅姐蟪攮叠端钕张武珏勰撖 l i l l s h l l io fh a i l l a 黥 3t h ee l c m e “t sa 触n 1 融o fs r 、m g 、f e 、m ni ns h e l l so f 觥龀s p l e c i e so f p e 刚 蝴潜塘蕊w e 愆翔秘点毯龇氇ee l 镦傩a 鞠摊o f 舢髑溉勤愀瓯谢艇耗瓤 c o n 锄懈o f e l 锄删o f ，t i ，( 艳，舢a n db as h o w e dag r e a tv a r i a b i l i 哆，m ec o n t e n t o f 豉l o w 勃区s 搬a 王l 挝v a r i 魏t i 斓鼗c 箍赣b es 嘲妇o l l 豳 糙氆ep 豳l 却a 王c 翻竭，o l 酬 a 弱a l y 嚣i s ，也e 内蕊泌e l e m e l 缱s 也破d | e m 翻醛d 鑫辨s i t i v e 弧p 畦c lo nt ：b e 稻犍 p 血c i p l ec o n l p o n e 壤l t sl s p e c t i v e l y 、) i ，e 日孵c o 、c d 、s r 、m g ( 0 np 妇p l ec o n 驴n e 砒 l 、q 、v 、琵汹删e 掣蜮萄、孙、h 、& 、v 、隧醮砸辫磷嘲黼嘲 3 ) 、a s 、p b 、a l ( o np r i n c i p l ec c 邺n e n t4 ) ；t l l em a i l le i e m e n t s 也a td e m o 舢缸雏e da 粼测v ec c 蠛恻。豉娅f o 糙洳谗l ec c 髓料燃臻删戳妇粼a 3 、q 、涵( 傩 p 血c i p l e 伽嘲癸删1 ) 、酗融、g e 、携( o 珏嫩i p l e c 。檄p 删2 ) 、m 敷。觳p 血c 谛酶 c o m p o 眦n t3 ) 、f e ( 0 np r i n c i p i e 唧n c n t4 ) 1 k 托0 f 龇c l 吣愀 氛戆辆s ( 姗2 ) 妫测氇瓤& 蝴犟i e s 醛p e 烈嚼懿嘲酶鑫潞瀚砖蜘 t h l 鲫u p s i g r o u pl 岫l l l d c d 只批噌聊裾帕，口跹d 冀础腑瑚蝴鲫) u p2 硫l l l d 甜 磐嬲饿猢瓣黻 ，a 铆妇p e 燃加毅通要滋a 隧蜘域；印u p3 主芏l c l u d e d 只撑姆敝趣地 霹d i 嘲撇i 孵g 硒w 2 髓d 豁攀3c 耩救越鼯毫噼c l 璐艟l 谢i 矗稔蝴e 境g 印豫越疰毛 燃 c l u s t e r e d 、 ，i 也g r o u p1 t h i s 糟s u l tw 勰n o t n s i s t e n tw i 山t h er e l a t e ds m d i e s o 】 疵跫粼嚣迸d k 基辩鼍。她鞠蕊磷迦l 删鼹s 莲强防黜。嚣| w 豇眩璐撼键勤潮 h a d 乐g r e a ti l l j p 矬髓强t ：h ee l e l n e n t sc o m 嘲协i ns h e l l so fd i 攒l e r e n tp i e a r lo y s t i o f s 1 k 糯f o 黼i ls h o u 埘b ec 删毫i o 懈t 0u 也ee l e m e n tc h 蜥e f 知1 a l y s i s 硒as t a n d a r do f 脚l o g 黼藤ee l a 鹪避e a 鑫。氛 4 a c c o r d i n gt 0n l eo o n t e n _ t so ft l l ee i 以n 翩晒ms h e l l so fp e a r lo y s t e 瑙加 o 闰畦e 馥埝o fp ba 越心主ns k 王l so f 切锚l z ；妇露瓤静匏瓣彭2 2d o u b kf 髑，e o 牲逊i 芏l a 垃o n 8 g l ，至s ，s 王瘫s s 潮瞒越嚣擞妇n 龇涮s 勰i 蕊舔l 跚嘲妇蕊黼f 龇 c o n t e n t 8o fp ba n da si ns 】h e i l 8o f7s p i 豁o fp e 砌o y 嫩嬲a n d 尸砌c r 口i 妇 雕田匏，搿珏h a i y o 弼融a o燃翻瑚斑k 喇钟地勰t k勋o ds a 芏l i 铡o n i 盖w 娠旺话a 穗s ，谳馥蜘w 荫氇e 妇l l s 甑c e 癣张加觏赢掰甜霸耐i2x2 幽曲l ef o w c o m b i i l 觚。璐c a nb el l s e d 嫩i y 勰龇：f 0 0 do rm ef 0 0 d 蝴i ：t i v e s 4 海南大学硕士学位论文 脚硼溅：酬o 煳s 馘坟魏雠砌觚蛔s ，薹e p 蟠，p 删c 蚴鲫燃 a 豇越y s i s e l t l s 翻e r 删y s i s 5 海南大学硕士学位论义 海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑羹声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的作品或成果。耐本文的研究傲出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 为治斗 日期：妒。a 年f 月l 占网 学位论文版权使用授权说明 本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和瓤子版，允许论文被粪阅和借阅。本人授权海南大 学可以将本学位论文的全都或部分内容编入有关数据痒进行检索，可以采瘸影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密论文在解密震遵守此规定。 订t 论文作者签名- 生矗v 导师签名；多缪哆 日期：矽b 五年石诮墨期：加口善年6 月，占霉日期：y b 豸年g 月蛔墨期：加口3 年6 月，移日 本人已经认真褥读c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文 提交c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中规定享受相关权益。匝 塞途塞埕銮厦澄唇：叠兰釜i 呈= 釜；3 毛篷蕴查携，序 元仫沙 论文作者签名：歹弓诡争导师签名：， 日期：p 碑年石月f 加匿期：多嘭年月形基 海南大学硕士学位论文 第一部分综述 l 荚壳的用处 贝类不仅能给人们带来犬量肉食产品，而且还遗留下了大量贝壳，长期以来，人们 只把宅镌巍作废弃晶，如果挠够开发剃雳更壳，剐不仅不会造成嚣境污染寒资源浪费， 而且还能变废为宝，带来可观的经济效益。目前我国贝壳主要应用在工艺制品、保健品、 化妆晶和医药裁燕上，毽利用效率并不嵩。因此，署发利用煲壳，蔓有效的翻焉贝壳资 源不仅是环境保护的需要，也是当前资源紧缺节约合理利用资源的需要。 在医药、绦毽晶黎他教晶土的应熙 贝壳珍珠层含有丰富的氮基酸和多种人体必需元素而且廉价易得，成为开发医药制 照、保健品、化妆品的重要原料【l 】。刘承松等对大珠母贝珍珠层的化学成分进行了系统 研究后指蹴“大珠母贝、合浦珠母受( 马氏珠母爱的贝壳珍珠屡与其天然珍珠在纯学 组分上基本相似，少数无机元素的差异不足以影响其药用价值，用珍珠层代替珍珠入药， 从化学组戚的相似性这一点来看是合理霹行的”蕊；卢慧卿等对五种珍珠母瑟竟珍珠屡 中的微量元素的药理作用进行系统研究后认为它们具有极高的药用价值【3 】。， 嚣翦利用爱壳为原料制备天然毒 钙裁邑实现工韭纯生产，如用贝壳铡备z ；酸钙，篱 单工艺流程如下： 贝壳( 清洗) 叫粉碎一贝壳粉( 煳入乙酸) _ 分勰反应( 过滤) 一滤液( 浓缩) q 乙酸 钙( 烘干) 呻粉碎包装_ 乙酸钙产品，方程式为c a c 。3 ( 贝壳粉) + 2 c h 3 c 珏= c c h 3 c o o 沙c 0 2 什h 2 0 ，利用率高达9 0 5 1 【4 l 。 在材料学上的斑用 从材料学角度肴，贝壳珍珠层是种优异的有机无机界面复合材料，其微结构 尤其是文否磊僖豹绪菇学取匈性是珍珠瑟具有优异力学性毙黎珍珠光泽的重要原因之 【5 l ，因此，对珍珠层形成机理的研究将为开发复合材料提供新思路嘲。厦壳的屡状结 构还可以作必一静树嚣填料加以剩用，有剩予提高填充材料豹剐性和耐热性，其原理是 添加的贝壳粉在树脂中的侵润较好，形成更少的卫星空腔，与树脂基体乏闻有良好酶裙 甄作用【刀。 在营养添藤裁上酶应用 软体动物贝壳中含有丰富的矿质元素和多种氨基酸，这些物质大多数是动物生长发 育所登需的黻，鲡锈、硒、锶、镁、钴等先鱼虾蟹嚣甲壳及骨潞发育必须元素；锌、镣、 磷等为神经系统和生殖系统的重要组分；钾和钠则为循环系统中的电介质，因此，贝壳 又戒了开发动物饲料添加荆的良好天然原料。它不仅克服了由予添翔无枫矿物带来的弊 端，而且贝壳作为种天然原料在使用上更为安全，有效，且生产工艺简单，生产效 率极高。 在王雹制品方面酶应餍 海南大学硕士学位论文 贝壳不仅得到了科学家，环保人士的青昧，而且在收藏家和艺术家的心中也占有特 殊的地位。其优美的外形，精致的花纹，绚丽的色彩赢得了人们的厚爱，在我国贝壳的 利用主要集中在工艺品的制作上，每年由此带来的经济效益也非常可观。 2 珍珠和珍珠贝主要常见的元素 2 1 珍珠和珍珠贝壳主要元素 珍珠贝的贝壳和所产生的珍珠因为都是由外套膜上皮细胞分泌形成，因此，它们的 化学组成基本上是相同的。也有人认为天然海水珍珠和天然淡水珍珠的化学组成很相 似，但是既是同样是海水珍珠，因产地不同，其各种成分的含量也有很大的不同。 海水珍珠主要由无机成分、少量有机成分和水分组成，其化学组成如下：碳酸钙 ( c a c 0 3 ) 9 4 ，氧化钙( c a o ) 1 1 2 氧化铝和氧化铁( 砧2 0 2 + f e 2 0 3 ) 0 2 5 ，氧化硅 ( s i 0 2 ) 0 2 ，有机物和水3 6 0 。除了上述钙、铝、铁和硅外，还有微量元素镁( m g ) 、 铜( c u ) 、锰( m n ) 、钠( n a ) 、锌( z 1 1 ) 、钛( n ) 、锶( s r ) 、铅( p b ) 、钡( b a ) 、银 ( a g ) 、镍( n i ) 和钴( c o ) 等1 9 j 。 刘成松等( 1 9 8 4 ) 分析大珠母贝和马氏珠母贝珍珠层以及珍珠的十多种元素并进行 比较发现( 表1 1 ) ，以钙( c a c 0 3 ) 、硅( s i 0 2 ) 、钠( n a 2 0 ) 和镁( m g o ) 的含量最大， 不过马氏珠母贝的天然珍珠中的镁、铁和锶的含量比两种珠母贝的贝壳珍珠层都高，而 且大珠母贝的贝壳珍珠层的锰元素含量比马氏珠母贝的贝壳珍珠层及其天然珍珠都高， 除此以外，其它元素的含量都极为近似【2 】。 江苏省第四地质队实验室分析表明( 表1 - 2 ) ，珍珠贝贝壳珍珠质在无机成分中，除 了碳酸钙、氧化钙、磷酸钙、硫酸钙和氧化硅以外，还含有各种金属元素，如镁、锰、 锶、铜、铝、钠、锌、铅、铁、镍、银、钛、硅等( 引自文献【1 0 】) 。 1 9 9 2 年中国科学院合肥分院天人高科技公司分析马氏珠母贝的贝壳珍珠层粉，共得 到2 2 种元素，含量如下：钙( 3 7 3 2 ) 、镁( o 1 l ) 、硅( 1 3 1 ) 、钠( 7 4 2 l o 、钾( 8 3 1 0 、 铁( 7 1 0 、铝( 5 3 1 0 、钛( o 6 l o 、钒( 2 l o 、磷( 7 9 1 0 、锰( 1 0 1 1 0 、铬( 5 2 l o 勺、 钴( o 8 l o 、镍( 6 2 1 0 、铜( 7 6 1 0 、锌( 1 2 1 0 、锶( 9 9 3 1 0 、钡( 9 8 1 0 、镧 ( o 1 1 0 、铷( 9 2 1 0 、铅( o 2 7 1 0 、砷( o 0 9 l o ，其中有不少对人体健康有益和药 用的成分( 引自文献【1 1 】) 。 2 乜1q 1 1 11 o o o o ooo 罟苫苫苫苫苫苫一i i lo oo o o oohv iv i v i v v v v 苫孑磊磊吾守詈可罚罚苫弓锈秭萌可苫了罚罚 寻弓弓弓弓磊可一i 弓弓 vvvv vv 易v ivv _，_ 蛊亨孑锣9 亨弩磊守锣孑孑。vvvvv 苫鼠vvvv 口o oo o h 八 i o苫o苫0g 0n o 0寸o 0c 0 钫 。岔z j s _ v_ v_ o v 葛- 0n o 0 v 寸8 on 舍i 0 i o o 0 n o o 0 v 寸o o on o o 易n o o 钫 n o o 霸n o o 易n o o 易c o o 岛n o o 0口o o o寸o o o寸o o o”o o 0叼o o 0_ o o o n 8 0_ o o - o _ o o o v_ o o o v 嘲k删k枷k咖k唧k卿k嘲k嘲k咖k删k嘲k 艺d 厶 ，u 盘 i 工毒 锄至 曩u o v0 v 【钫 o v n n oh 0_ 钫 0 v0 vo v _ o 一 枭蚤f嚣禽墙浸靶弈喽蜷禽墙晷嘏 卷禽医眍胛 豁蚤f嚣匿戗胛*赡嚣啦v嚣禽簧餐浆蟥v凿禽繁赘娜凝v卷翁繁嚣板锚v骺佘簧鲻冁挺v媾禽醛骊区v卷禽*爨皿嗣v黼禽长餐 账好嚣求唧议升整米卷斡匿陲ni僻 套r一美三二：三二田零器暴。兰兰?辩襄戆瓣 q 匣 埏 搿搿罢巡峰援眯笾恨区 n 晷n 黑式 一 唧昏 i - a - o i c a o _ v q n n n _ 券 n 曩0 i 宝_ n 0 一 棚k 娜蝌觚鲫眦一：霎：三v冀彗券譬。一曼?鞭襄醛般 n口90nk、，ij r = ， 一 n 6 i - 6 o i a o _ v 卜； 6 i n n 8 n 8 n 西0 n “ 夏n _ 0 一 k “n 踯 、 一摹霎三：三v=三：罱暴。嚣毫丁鞭襄毯磴 螂雄 $ 避 骓 鞲 媾 露 船 螭 路 跟 档 举 瑙 皋 零 $ 稠如林隧称熏憾恨 蒹粼咯卖i ooh)哪舡慨嘿哥峰嚣禽g区甘黼撵睦 1 - _ 僻 钗错掣扑书巨扑k怔燎 海南大学硕士学位论文 2 2 珍珠和珍珠j i l 壳元素与色泽的关系 贝壳和珍珠的成分含量可能与珍珠层和珍珠的色泽有关，例如在银色珍珠和贝壳的 银色部分，氧化钙明显较多；箍据有一些分柝结果，被认失黄色系统酶珍珠含锈翻镶较 多，金色珍珠含有金属的种类最多，而绿色珍珠含有金属的种类最少，等等。可是至今 梵止，对元素含量与珍珠色彩关系的研究，结果帮结论都穰不一致。毽是，金属元素携 存在和含量与贝壳、珍珠的色彩有一定的关系，是公认的( 表l - 3 ，引自文献【1 0 】) 。 表l - 3各种色彩珍珠中金属元素的含量 吴有资料表明，金黄色、奶油色珍珠含有较多静铜和锭；斑色和粉红色含钠、锌较 多；白色和粉红色珍珠含锰较多；金色珍珠除锌的含量较少外，其他各种金属元素含量 都较多。绿色珍珠仅含有钠、锷、镁三静金羁元素( 零l 自文献【l 啦) 。 表l _ 4 在不同色彩的珍珠中，卟啉和金属卟啉的含量 从表1 4 看，粉红色珍珠卟啉的含量最多，异常珍珠卧啉的含量最少，又隧金属卟 啉含量来看，金黄色珍珠含量最多，两粉红色珍珠含量最少。所谓金属卟啦，就是金属 离子与睁擀结合生成的络含物，亦称金属疆 啉。羹 啭掰结合酶金属种类不愿，色彩也不 样。卟啉的含量不一，色彩也有深浅。比如，金属离子n a + 、k + 、m 矿、2 砰+ 和卟 辩结合形成酌络台物，在珍珠层内可发蠹强烈的荧竞；然恧，有c 矗、n 尹、e o ；2 + 、& 等和卟啉结合的络盐，则失去荧光，使珍珠变得暗淡【i o l 。 与珍珠色彩有关熬豹物震( 金属元素) 是如祷渗入珍珠层内部的? 这是因为这些物 4 海南大学硕士学位论文 质存在于海、淡水的不同水层和各种不同的浮游生物体内，生活于不同环境的珍珠贝， 由于摄食浮游生物后对其营养吸收的不同，这样就造成每个珍珠的颜色都与其他珍珠的 颜色不同，从而使珍珠的色彩各异。以海水珍珠来说，生活在受河川影响较大的海湾内 的珍珠贝，所形成的珍珠系粉红色和银白色；而在外海生活的珍珠贝形成的珍珠则是金 色和奶油色。 3 贝壳元素几种常见分析法及相关研究 虽然元素分析方法多种多样，然而针对贝壳的元素分析方法却多集中在x 射线荧光 光谱法和等离子发射光谱法等。 3 1x 射线荧光光谱法 孙家美等对1 1 种药用贝壳珍珠层元素测定发现，不同贝类贝壳元素种类和含量上 存在差异。此外在贝壳珍珠层元素的x 射线荧光光谱分析中对2 5 种海水产贝壳的珍珠 层进行了多种元素测定，比较了不同贝类元素含量的差异【1 2 1 3 1 。包生祥等试验了x 射 线荧光光粉末压片法测定贝壳中1 7 种元素，得出该方法具有简单快速，误差来源少等 优点1 1 4 1 。喻德科用x 射线荧光光谱法测定西沙群岛贝壳中的部分元素，得出该方法精 密度较好，分析结果与化学分析和i c p 啦s 法分析相符，方法简单，快速，实用【1 5 】。 3 2 等离子发射光谱法 王慧等采用等离子发射光谱分析合浦珠母贝贝壳珍珠层和棱柱层中的微量元素，发 现棱柱层中的大多数元素含量高于珍珠层。而市售珍珠粉中的b 、b a 、f e 、p 和z n 显 著高于贝壳珍珠层( 见表1 5 ) 1 1 6 j 。 元素 a g a sbc dc oc rc uf ek m g 注：y p 1 表示珍珠层，- 2 表示棱柱层， - 3 表示市售珍珠粉 徐卫民等采用等离子发射光谱法和x 射线荧光光谱法对鲍鱼贝壳的2 3 种元素进行 了研列1 7 1 。文红梅等采用电感耦合等离子发射光谱( i c p ) ，x 射线衍射分析法和差热分 析( d s c ) 等现代分析方法对皱纹盘鲍和白鲍的贝壳进行成分和结构研究【嘲，这些研究 显示仪器的精确性特点。 海南大学硕士学位论文 3 3 元素常见检测方法及其优缺蒯1 9 l 各种元素检测方法及其优缺点见表l - 6 表1 6 各种元素检测方法及其优缺点 6 海南大学硕士学位论文 3 4 元素分析中样品常觅处理方法及其特点f 1 辨 元素分耩孛样瑟常见处理方法及英特熹见表熏7 。 表1 7 元素分析中样品常见处理方法及其特点 4 电感耦合等离子质谱( i c p m s ) ( 本研究使用的实验方法 跫p m s 技术是八十年代初由电感耦合等离子体原子发射光谱技术与火花源无机 质谱技术联合开发的联用技术，它将两者的优点融为一体，克服了传统方法的缺点，具 有灵敏度离、检出限低、选择性好、可测元素覆盖面广、线性范围宽、能进行多元素检 测和弱谴素比测定等优点，从而广泛应用于环境辩学、生命科学、地质、考吉学、医学、 食品、金属合金、贵金属、矿物油、核材料、高纯物质、反应机理和药理等领域的检测 和研究。 4 1i c p 以s 的工作原理 至c p m s 技术是将待测样在l op a 下放入憋p 炬管内，在7 o 8 0 0 0 k 下待测样被 7 海南大学硕士学位论文 快速蒸发原子化并电离成离子，然后由高性能的质量分离器按毗比值将不同的离子 分开，把多种离子的信号强度记录下来，进行元素的检测和同位素分析。 4 2i c p m s 的工作步骤 原子化- 将原子化的原子大部分转化为离子一离子按照质荷比分离_ 计数各种离 子的数目 4 3i c p m s 的优缺点及改进措施 4 3 1 优点 检测限低；灵敏度高，i c p m s 仪器的灵敏度比一般的i c p 础s 法高1 2 个数 量级；分辨能力和分析精度高，分析元素范围宽，速度快。在元素周期表中除碳氢氧等 极少数元素外大多数元素都能用i c p m s 仪进行测定；动态线性范围宽；灵活的测定方 式，有跳峰方式和扫描方式。当同位素跨越的质量范围很宽时或者只分析少数几个元 素选择跳峰方式，如果需要测定所有的元素则应该选择扫描方式；可以同时分析多个元 素；图谱简单，易识别。i c p m s 仪器产生的几乎完全是单电荷离子，测得的质谱图十 分简单，样品制备工作量小。 4 3 2 缺点及改进措施 同质量类型离子干扰：同质量类型离子干扰是指两种不同元素有几乎相同质量的同 位素。对使用四极质谱计的原子质谱仪来说，同质量类指的是质量相差小于一个原于质 量单位的同位素。使用高分辨率仪器时质量差可以更小些。周期表中多数元素都有同质 量类型重叠的一个、二个甚至三个同位素。如：铟有1 1 3 i n + 和1 1 5 h l + 两个稳定的同位素， 前者与1 1 3 c d + 重叠，后者与1 1 5 s n + 重叠。因为同质量重叠可以从丰度表上精确预计。 此干扰的校正可以用适当的计算机软件进行。现在许多仪器已能自动进行这种校正。 多原子离子干扰：多原子离子( 或分子离子) 是i c p m s 中干扰的主要来源。一般认为， 多原子离子并不存在于等离子体本身，而是在离子的引出过程中。由等离子体中的组分 与基体或大气中的组分相互作用而形成。氢和氧占等离子体中原子和离子总数的3 0 左 右，余下的大部分是由i c p 炬的氩气产生的。i c p m s 的背景峰主要是由这些多原子离 子结出的它们有两组：以氧为基础质量较轻的组和以氩为基础较重的一组，两组都 包括含氢的分子离子。例：1 6 0 2 + 干扰3 2 s + 氧化物和氢氧化物离子干扰：在i c p m s 中，另个重要的干扰因素是由分析物、 基体组分、溶剂和等离子气体等形成的氧化物和氢氧化物，其中分析物和基体组分的这 种干扰更为明显些。它们几乎都会在某种程度上形成m o + 和m o r 离子，m 表示分析 物或基体组分元素，进而有可能产生与某些分析物离子峰相重叠的峰。例如钛的5 种天 然同位素的氧化物，质量数分别为6 2 、6 3 、6 4 、6 5 和6 6 ，干扰分析6 ：n i + 、6 3 c u + 、“z 矿、 6 5 c u + 和6 6 z o ；氧化物的形成与许多实验条件有关，例如进样流速、射频能量、取样锥 一分离锥间距、取样孔大小、等离子气体成分、氧和溶剂的去除效率等。调节这些条件 可以解决些特定的氧化物和氢氧化物重叠问题。 8 海南大学硕士学位论文 仪器和试样制备所引起的干扰：等离子体气体通过采样锥和分离锥时，活泼性氧离 子会从锥体镍板上溅射出镍离子。采取措施使等离子体的电位下降到低于镍的溅射闭 值，可使此种效应减弱甚至消失。痕量浓度水平上常出现与分析物无关的离子峰，例如 在几个n g m l 1 的水平出现的铜和锌通常是存在于溶剂酸和去离子水中的杂质。因此， 进行超纯分析时，必须使用超纯水和溶剂。最好用硝酸溶解固体试样，因为氮的电离电 位高，其分子离子相当弱，很少有干扰。 基体效应：i c p m s 中所分析的试样，一般为固体含量其质量分数小于1 ，或质 量浓度约为l 0 0 0 u g m l 1 的溶液试样。当溶液中共存物质量浓度高于5 0 0 一l o o o u g i n l 吐 时，i c p m s 分析的基体效应才会显现出来。共存物中含有低电离能元素例如碱金属、 碱土金属和镧系元素且超过限度。由它们提供的等离子体的电子数目很多，进而抑制包 括分析物元素在内的其它元素的电离，影响分析结果。试样固体含量高会影响雾化和蒸 发溶液以及产生和输送等离子体的过程。试样溶液提升量过大或蒸发过快，等离子体炬 的温度就会降低，影响分析物的电离，使被分析物的响应下降、基体效应的影响可以采 用稀释、基体匹配、标准加入或者同位素稀释法降低至最小。 改进措施：光谱干扰和基体效应一般来讲可以通过相应的手段加以抑制和降低，但 难以完全消除。因而在实际工作中要有针对性的采取各种方法提高分析准确性。 9 海南大学硕士学位论文 第二章实验部分 一、马氏珠母贝杂交体系4 个群体的贝壳元素比较 对于珍珠贝的贝壳元素的研究，多集中在贝壳的药用价值【2 ，9 1 1 】、食用性刚1 】和对重 金素污染等方面的研究田捌，而对于不同遗传背景类型的珍珠贝元素分布的差异以及遗 传对元素含量所造成的差异研究的极少。 马氏珠母贝( 户朋撇f ) 是中国海水珍珠的主要生产品种。由于海水珍珠养殖产业 需要发展新的品种，以提高珍珠的质量和产量，使海水珍珠产业持续健康的发展。杂交 是一种传统而有效的育种技术，杂交能够使不同品系、品种甚至种间基因进行重组，出 现新的遗传类型，使后代后的超过亲本的性状获得杂种优势( h e t e r o s i s ) 洲。本人所在 的实验室制订了一个珍珠贝育种规划( p e 砌o y s 储b r e e d i n gs c h e m e ，p o b s ) ，以生长速 ；度( 壳高和总重) 和珍珠质量( 珍珠颜色和珠层厚度) 作为育种目标的经济性状，建立 配套系。首先将马氏珠母贝的印度种群和三亚种群作为2 个基础群( b 硒i cp o p u l a t i ) ， 通过配合力分析，确定配套系构建方案，以封闭继代选育法建立父系与母系的专门化品 系( s p e c i a l i z e dl i m s ) ，通过杂交获得杂种优势，培育优良品种【2 5 1 。以通过三亚野生贝早 印度养殖贝艿杂交获得生长速度快，生产优质珍珠的“海优1 号”优良品系【2 6 】。“海优l 号”在生产上表现的优势，一是生长速度快，从贝苗下海到达插核规格( 壳高7 c m ) 仅 需1 年或1 年2 3 个月时间，而当地贝则需要近2 年的时间，因此养殖“海优l 号”极大 地节省了养殖成本；二是“海优l 号”规格大，因此适于插大核，极大地提高了珍珠的质 量和商品价值；三是“海优l 号”抗逆性强，无论是插核期还是养殖期成活率显著提耐z 7 j 。 “海优1 号”已在广东、广西和海南推广养殖。 本研究通过对马氏珠母贝2 2 双列杂交系列所产生的4 个群体贝壳元素含量、主成 分分析和聚类分析，探讨不同类群马氏珠母贝对于元素的富集能力的差异，为遗传改良 培育新品种提供科学依据。 1 材料与方法 1 1 材料 马氏珠母贝印度养殖群体( i i o ) 由海南陵水毅珠水产养殖场提供，为该场于2 0 0 0 年 由印度养殖场引进并自繁的种群；马氏珠母贝三亚野生群体( s s o ) 采自海南省三亚市 亚龙湾近海。 2 2 双列杂交组合如下： i i ： 印度养殖贝( i i o ) 早印度养殖贝( i i o ) d 自交后代； i o 海南大学硕士学位论文 i s ：印度养蘧掇( i 】啦辛三亚野生贝( s s 曲毋杂交后代； s i ：兰亚野生贝( s s o ) 早x 印度养殖贝( i 坳艿杂交后代； s s ：三亚野生贝( s s 毋辛三亚野生贝( s s o ) 艿自交嚣代。 育苗工作开始予2 3 年3 嚣1 6 目，基本上在其一天进行，掰有投饵、换水、投附 荫器和采菌时间一样，育苗方法同常规方法。海上养殖用常用的方法进行养殖管理，定 期清理死贝和敌害生物，根据生长状况更换合适笼具和安排合理的养殖密度。所有人工 育苗蠢海上养殪工作在陵永县黎安镇黎安港的海南毅珠水产养殖场海上养殖场完成。 在养殖2 4 个月后，随机在上述四组群体中分别取1 0 个珍珠贝的贝壳作为元素分析 的材辩。 1 2 分析仪器及样品处理 实验仪器：美国热电公司等离子质谱仅( m oe l 怕nx 7 ) 实验试剂：硝酸( 优级纯) ，过氧化氢( 优级纯) ，去离子水 样品制备：机械抒磨去除贝壳焦震层，去离水清洗千净然震教入培养越中置8 0 烘 箱箱中烘烤6 小时盾取出，置玛瑙研钵中研成粉末。 祥品溶解；采用2 嚣筛绢两精确称取贝壳餐。e 5 鼢o 1 5 0 瞻，燕硝酸藕避氧纯氢 予管中置于恒温水浴锅( 6 0 ) 中消化，待完全溶解后，转入5 0 砌管中加去离子水定容 至5 泓符溯。 试验用美国热电公司等离子质谱仪( ，n l e i e l c c 昀nx 7 的仪器状态及主要工作条 件觅表董一1 表1 1i c p - m s 仪器工作条件 。一。一至垫! 蔓墅呈墅壁熊塾遴鬯鳖茎墅壁婴：坚乳 。 工箨参数设定毽工作参数 设定蘧 1 3 数据处理 每组各敢约个样品，每维元素的平均值翮善组之阍的变异系数壶e 黜e l 计算。 采用d p s 软件( 2 8 l 和s p s s n o 对所测数据进行主成分分析和聚类分析。 主成分分析( 辨妇i 烈c 唧瓣燃加烈赋s ) ： 海南大学硕士学位论文 主成分分析原理：主成分分析是种将彼此相关的p 个变量( 特性) x l ，x 2 x p 所 具有的镶息，以满足以下两种条静： ( 1 ) 歇与孤不相关( 幻k | ，k 、壮l 、2 m ( 2 ) z l ，z 2 ，z m 的分散逐次减小，即 z l 酶分数 翌的分散 2 赡的分散煞臻令综合特征筐z 董，就。z 壤脚印) 蕨表示酶 统计分析方法。在m 个特征值中，我们称z i ( 净l - m ) 为第i 主成分。 主成分分辑是一种进行僖息压缩鲢方法。通过这种方法，可以将原来相关的若干变 量，变换成不相关的变量。 主戒分分析计算过程 ( 1 ) 对样本数据的标准化 为了实现样本数据的标准化，应求样本数据的平均和方差。样本数据的标准化是基 予数据斡平均藕方差进行酶。标准他的实质是将样本变换秀平均为0 ，方差秀l 豹标准 化数据。 ( 2 ) 计算摇关矩阵 对于给定的n 个样本，浓样本间的相关系数。相关矩阵中的每一个元索由相应的相 关