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珍珠,历来被视作奇珍至宝,它象征纯真、完美、尊贵和权威,与璧玉并重。高品质、珠宝级珍珠一直在国内外高端市场供不应求,因此提高珍珠品质已是国内外珍珠研究领域的热点。尽管目前改进的培育方法及加工技术从一定程度上提高了珍珠的质量,但皆有不同程度的缺憾或局限性。为了探讨高品质珍珠的培育方法,本文以马氏珠母贝为研究对象,利用自己合成的新人工干预物质2-丙基-4,5-咪唑二甲酸合钴(Ⅱ)/[Co(C8H8N2O4)2(H2O)2]·2C3H7NO,通过藻、贝、珠代谢传递途径,探究优质珍珠培育的新方法。从而为我国优质珍珠的研究与开发提供新的思路。本文的主要研究工作及结果如下:1.马氏珠母贝化学成分分析(1)采用高效液相色谱仪(HPLC)检测出马氏珠母贝贝肉中17种氨基酸,其中必需氨基酸(Lys、Thr、Phe、Val、Leu、Ile、Met)含量占总氨基酸的32.0%,呈味氨基酸(Arg、Ala、Gly、Asp、Glu)含量占总氨基酸的56.2%。贝壳中检测出10种氨基酸,必需氨基酸含量占总氨基酸含量的52.0%,呈味氨基酸含量占总氨基酸含量的41.8%。(2)采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对马氏珠母贝贝肉氨基酸水解液梅拉德反应产物进行检测,共分离出18种化合物,其中含有乙酸乙酯、特丁基对苯二酚、二乙二醇丁醚醋酸酯、柏木醇4种香味物质,占总含量的46.57%。(3)马氏珠母贝贝肉和贝壳的脂溶性组分采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析检测,鉴定出的主要成分是烷烃化合物。贝壳与贝肉脂溶性成分有6种组分是相同的,分别是二乙基癸氧基硼烷、二十烷、3,8-二甲基十一烷、3,7-二甲基壬烷、二十一烷、邻苯二甲酯异丁酯。此外,马氏珠母贝贝肉的脂溶性组分中,棕榈酸的含量最高,为58.78%。(4)采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对马氏珠母贝贝肉和贝壳矿物质进行分析,贝壳与贝肉中Zn、Mg、Fe三种矿物质的含量均比较高,其中常量元素Mg在贝肉和贝壳中含量均最高,在贝肉中Mg含量高达95.80mg/Kg,贝壳中Mg的含量高达514.00mg/Kg。2.钴配合物诱导合成及表征以2-丙基-4,5-咪唑二甲酸为配体化合物,与Co(NO3)2合成了一种新型钴配合物[Co(C8H8N2O4)2(H2O)2]·2C3H7NO,并对其结构进行了表征。该晶体的对称单元是由一个位于对称中心的二价钴离子、两个去质子化的2-丙基-4,5-咪唑二甲酸、两个配位水和两个游离的N,N-二甲基甲酰胺组成,中心离子二价钴离子与两个N,O双齿的配体和两分子结合水进行配位,形成配位数为六的扭曲的八面体结构。游离的N,N-二甲基甲酰胺通过N-H...O和O-H...O氢健相互作用与配合物连接并形成的一个二维的空间平面。3.钴配合物对扁藻毒理性研究运用评价化学品毒性藻类测试的标准实验方法,得到钴配合物和钴离子对扁藻生长的最小无显著差异浓度(LNOEC)分别为5.0mg/L,1.25mg/L,抑制扁藻生长的96h半效应浓度(96h-EC50)分别为31.92mg/L和7.16mg/L。实验结果表明无论从LNOEC还是从96h-EC50考虑,都证明抑制扁藻生长的毒性由大到小的顺序是钴离子﹥钴配合物。4.钴配合物在藻、贝、珠传递过程示踪研究基于藻—贝—珠的传递途径,研究钴配合物和钴离子的传递效应。采用稳定同位素质谱仪(IRMS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对15N和钴元素分析,探讨分析扁藻对钴配合物的富集情况,以及钴配合物和钴离子在珍珠层、外套膜、珍珠囊的传递效果。结果表明,扁藻对钴配合物的富集效应,由直线提高到逐渐平稳,在第3d天达到最大吸附量。富集钴配合物和钴离子的扁藻,喂养马氏珠母贝,结果发现钴配合物中的15N和钴元素可以随摄食时间的增加,在外套膜、珍珠囊富集,最终可以代谢分泌到马氏珠母贝的珍珠层中。5.钴配合物对贝体碱性磷酸酶活性的影响采用对硝基苯磷酸二钠法测定钴配合物和钴离子对碱性磷酸酶(ALP)的活性,结果发现两者对马氏珠母贝外套膜中的ALP均有一定的激活作用,且钴离子的激活作用大于钴配合物,两者对珍珠质的分泌均有一定的促进作用。研究ALP的酶学性质,对于深入探讨珍珠形成的机理,为寻找适宜的酶激活剂提高珍珠的产量和质量具有重要的指导意义。6.钴配合物对珍珠层质结构的影响钴配合物及钴离子通过藻—贝—珠途径传递后培育的珍珠,和钴配合物体外处理,及未经处理的珍珠的光泽度及电镜扫描结构图对比分析,结果发现钴配合物对珍珠的光泽度具有良好的优化和修饰效果。由此可知,珍珠光泽度与其表面结构的好坏有直接关系,即珍珠表面的层状结构越明显,文石晶体形状越规则,结构越致密,表面缺陷越少,则珍珠光泽就越好。