日本沼虾内源性氨基脲分布转化特征及其在生长和蜕皮过程中的作用

The crustacean products have two problems to the semicarbazide(SEM) limit, firstly, the products are sometimes positive even had not use Furacilin at all. On the other hand, different tissues had different test result even to the same product. All of these cause huge economic loss. To solve those problems depends on investigating into distribution transformation characteristics and the natural occurrence mechanism of SEM. To investigate the possible natural occurrence of SEM in Macrobrachium nipponense prawns, an animal trial will be set up and wild shrimps will aslo be collected and analysed with LC-MS/MS for the presence of SEM. Moreover, the synthesized time and tissues, the existent form, distribution, transformation characteristics of SEM will be investigated with LC-MS/MS and immunohistochemical technique. Through different temperature simulation cultivation experiment, the effect of temperature on the natural SEM characteristics will be obtained. Moreover, the relationship of SEM and chitin during the process of growth, the distribution transformation characteristics of SEM during the molting period will also be investigated, to explore the function of SEM. The results of this proposal will lay a foundation for evaluateting the standard of SEM in crustacean, provide scientific basis for constituting a new sampling standard for the detecting of SEM in crustacean, and also make important contributions to the theory of natural occurrence of SEM.

甲壳类水产品面对氨基脲不得检出的限量标准存在两大困境：一是大量“莫名”阳性率给产业造成巨大经济损失；二是不同部位取样结果不同，严重影响结果判定。破解现有难题有赖于甲壳动物内源性氨基脲存在特征研究并揭示其产生机理。本项目拟选择课题组近年氨基脲普查含量高、养殖规模大的日本沼虾为研究对象，通过室内模拟养殖和野生资源样品调查相结合，科学验证日本沼虾存在内源性氨基脲；通过应用免疫组化和质谱分析技术，进行日本沼虾生长发育过程中氨基脲的定性和定量分析，确定其产生时间和组织，确定其存在形态、分布特征和转化规律；通过不同温度模拟养殖实验，获得温度对其产生时间和分布转化规律的影响；通过日本沼虾生长过程氨基脲与甲壳素的相关性和蜕皮过程中氨基脲含量与分布转化特征研究，探索内源性氨基脲的作用功能。研究结果将为甲壳类水产品氨基脲残留限量标准的修订和采样标准的制定提供科学依据，为揭示内源性氨基脲产生机理奠定科学基础。

世界各国以检测氨基脲含量为依据，判断动物源性产品在养殖过程中是否非法使用过呋喃西林。甲壳类水产品面对氨基脲不得检出的限量标准存在两大困境：一是大量“莫名”阳性率给产业造成巨大经济损失；二是不同部位取样结果不同，严重影响结果判定。项目验证了日本沼虾内源性氨基脲的存在，研究了氨基脲产生的时间和生长过程中不同组织氨基脲含量变化、组织迁移过程和形态转化规律及温度对上述规律的影响，探索了生长过程中氨基脲与甲壳素的耦合关系。结果表明：实验室内无氨基脲污染养殖生产的日本沼虾、人工池塘无呋喃西林投入养殖日本沼虾和自然湖泊野生日本沼虾，其体内均存在内源性氨基脲成分。我国日本沼虾体内氨基脲总体分布特征为：甲壳＞附肢＞眼柄＞鳃丝＞肝胰腺＞肌肉。我国日本沼虾体内氨基脲以游离态和蛋白结合态两种形式存在，各组织总氨基脲含量范围为：甲壳18.83-288.01µg/kg，附肢12.06-210.82µg/kg，眼柄7.48-64.22µg/kg，鳃丝1.92-16.52µg/kg，肝胰腺3.32-25.68 µg/kg，肌肉1.62-13.76 µg/kg。日本沼虾受精卵已经含有氨基脲成分，其总氨基脲含量为ND-13.12µg/kg，游离氨基脲含量为ND-3.75µg/kg。随着生长过程的进行，日本沼虾肌肉和眼柄组织中总氨基脲呈现先降低，随后增加的趋势，而甲壳中则呈现一直降低的趋势。在组织迁移上，甲壳中总氨基脲比例逐渐降低，眼柄中比例增加，呈现由甲壳向眼柄转移的特征。对于游离氨基脲，甲壳和肝胰腺中比例降低，附肢和眼柄中逐渐增加，呈现由甲壳和肝胰腺向附肢和眼柄转移的趋势。在形态转化规律上，呈现肌肉和肝胰腺组织中结合态向游离态逐渐转化，附肢和眼柄游离态向结合态转化的特征，其他组织规律不明显。温度对于日本沼虾总氨基脲的组织分布规律无影响，但20℃能够一定程度抑制眼柄和附肢中游离氨基脲向结合态氨基脲的转化。日本沼虾生长过程中氨基脲和甲壳素含量两者之间没有相关性，氨基脲在日本沼虾生长过程中是否存在一定功能暂时无从知晓。