藻源性土霉异味物质在鲢体内分布、累积及其代谢研究

In recent years, environmental problems caused by eutrophication have been received increasingly attention. For example, the earthy-musty odor produced by filamentous cyanobacteria seriously affects the quality of aquatic products. Silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) is one of the four major Chinese carps, and algae are its major source of food energy. In this study, we investigate the distribution, accumulation and metabolization of earthy-musty odor produced by algae in silver carp, which is very essential to enhance the quality of aquatic products. The field investigation will be started from fish pond with seriously filamentous cyanobacteria bloom and earthy-musty odor. The source, spatial and temporal distribution characteristics of earthy-musty odor as well as its distribution in different organs of silver carp will be investigated. In the control system, isotope tracer technique will be utilized to reveal the main way of the earth-muddy odor entering into silver carp. According to the concentrations of fat and protein in organs that earthy-musty odor accumulating in, the key process of accumulation behavior of earthy-musty odor will be proposed. We will use GC-MS to detect metabolization products, to evaluate the effect of change of surroundings on its metabolization process and further to reveal the characteristics of metabolic dynamics. Thus, the system of risk assessment will be established based on the characteristics of distribution, accumulation and metabolization of earthy-musty in silver crap. The results of this study will provide scientific basis for freshwater aquaculture and fisheries management.

近年来，水体富营养化所带来的环境问题日益受到人们关注，其中丝状蓝藻增殖所产生的土霉异味严重影响水产品品质。鲢是我国"四大家鱼"之一，藻类是其主要的食物来源。研究并揭示藻源性土霉异味物质在鲢体内分布、累积及代谢，对于提高相关水产品品质有着十分积极的意义。本项目拟通过对爆发丝状蓝藻水华和土霉异味问题严重的精养鱼塘开展野外调查，研究水体土霉异味物质来源与时空分布特征以及鲢不同器官组织中异味物质的分布与累积；同时在受控系统中，运用同位素示踪技术，揭示异味物质进入鲢的主要途径，探讨异味物质在鲢体内的累积器官，根据不同器官中脂肪和蛋白质含量与土霉异味物质浓度的分布特征，揭示其累积的关键过程。通过GC-MS分析主要代谢产物，探讨外界条件改变对代谢的影响，解析其代谢动力学特征。并根据异味物质在鲢体内分布、累积及其代谢特征，建立水产品中土霉异味物质风险评价体系，为我国淡水水产养殖和渔业管理提供科学依据。

二甲基异莰醇(2-MIB)和二甲基萘烷醇(Geosmin)是放线菌和蓝藻的次级代谢产物，人的嗅觉对其极为敏感。本项目以鲫鱼（Carassius carassius）为对象，研究其进入鱼体的途径与分布、富集和清除动力学；拟合鳙 (Aristichthys nobilis)对2-MIB的电生理阈值以及评价2-MIB对其游泳能力的影响；改进优化鱼体内土霉异味的感官分析方法，研究2-MIB 和Geosmin在青鱼(Mylopharyngodon piceus)、鳙体内的嗅阈值；以鳙的体长和水中2-MIB浓度为变量，通过蒙特卡罗统计学方法分析鱼体体长富集2-MIB的响应。通过以上研究，可以为研究及预测养殖过程中土霉异味物质在鱼体中的富集及清除、嗅觉评价、渔业养殖管理提供依据。主要结论如下：.1. 2-MIB进入鳙体的主要途径是鳃，其次是皮肤。1 h内，鳃和皮肤途径进入方式差别不大，1 h后，主要由鳃进入。当鱼类摄食藻类时，腹部肌肉2-MIB含量高于其它部位。.2. 当鲫鱼暴露在含2-MIB水中时，其体内的2-MIB含量在4 h内迅速上升，各组织部位中2-MIB含量大小分别为肝＞鳃＞腹＞背。将鱼转移到清水中后，其2-MIB的清除速率明显小于吸收速率，鱼体中肌肉组织中2-MIB的清除速率大于脂肪组织。.3. 鳙对2-MIB刺激的电生理阈值为6.15×10-4 ng/L。当鳙暴露在含2-MIB水中时，鳙的临界游泳速度、摆尾频率均增大，但是2-MIB浓度对其影响不显著。.4. 2-MIB在青鱼和鳙体内的嗅阈值分别为0.35 μg/kg和0.30 μg/kg，Geosmin在青鱼和鳙体内的嗅阈值分别为0.59 μg/kg和0.51 μg/kg。.5. 水中2-MIB浓度不变的情况下，鳙体长越小，吸附速率越高；当2-MIB含量增加时，四种体长鳙在108 h累积的2-MIB含量差异变大。通过蒙特卡罗统计学方法得到不同体长鳙对应吸附曲线的置信区间，模拟不同体长鳙在不同浓度下2-MIB下的统计学模型，鳙的体长越大，在四种浓度2-MIB中的富集的2-MIB含量的置信区间越宽；随着时间的变化(0-108 h)，较小体长鳙的置信区间先变宽，达到富集平衡后置信区间宽度基本保持不变；较大体长鳙在整个富集过程中置信区间均有微弱发散趋势。