乌贼墨黑色素对Pb^(2+)的吸附特性研究

以乌贼墨黑色素作为吸附剂对Pb2+进行吸附,分别考察初始离子浓度、溶液pH、吸附温度、吸附作用时间、乌贼墨黑色素添加量对吸附的影响。结果表明,pH4~5时,吸附率最高,温度对吸附基本不产生影响,乌贼墨黑色素对Pb2+的吸附率随初始离子浓度增大而下降,随吸附时间延长和吸附剂添加量增加而增加直至吸附饱和。乌贼墨黑色素对Pb2+的吸附过程符合Langmuir等温线方程和准二级动力学方程,吸附过程以单层吸附为主。

乌贼墨黑色素着色海藻纤维的制备与表征

为拓展天然颜料在海藻纤维原液着色领域的应用,以乌贼墨黑色素(ME)为着色剂,采用海藻酸钠(SA)稀溶液作为研磨助剂和分散剂,制备了乌贼墨海藻酸钠(ME-SA)纺丝液,并制得有色海藻纤维。借助红外光谱仪、流变仪和透射电子显微镜对纺丝液的性能进行表征,利用扫描电子显微镜观察制得纤维的形貌,并测试了纤维的紫外线屏蔽性能。结果表明:ME与海藻酸钠具有良好的相容性,研磨和稀海藻酸钠的助研避免了ME纳米颗粒的团聚现象,实现了ME的稳定分散;海藻纤维的形貌未受ME的影响,ME添加量为3%的着色海藻纤维对紫外光的平均屏蔽效果达75%以上,对高能量的短波紫外线的屏蔽效果可以达到85%。

乌贼墨黑色素对铅中毒小鼠的排铅作用及其对体内钙、锌和铜含量的影响

本文研究了乌贼墨黑色素对铅中毒小鼠的排铅作用及对小鼠体内钙、锌和铜含量的影响。采用48只小鼠为实验对象,按体质量随机分为阴性对照组,醋酸铅模型对照组,乌贼墨黑色素低(50mg/kg)、中(100mg/kg)、高(200mg/kg)剂量组以及阳性对照组(1.5g/60 kg),除阴性对照组外其余各组均每天腹腔注射醋酸铅溶液(7mg/kg)10天。第11天起各剂量组用乌贼墨黑色素灌胃,阴性对照组及醋酸铅模型对照组灌胃去离子水,阳性对照组灌胃二巯基丁二酸(DMSA),连续进行28d。采用原子吸收分光光度法测定小鼠的血液、肝、肾及脑组织中的铅、钙、锌和铜的含量。研究发现乌贼墨黑色素高剂量组(200mg/kg)显著降低了血铅含量,下降28.15%;乌贼墨黑色素中剂量组(100mg/kg)显著降低了肝铅含量,下降15.89%。同时,乌贼墨黑色素高剂量组对铅中毒小鼠肝铜、肾锌以及脑锌的含量高于醋酸铅模型对照组(P<0.05),而与阴性对照组相比无统计学差异(P>0.05)。以上结果表明高剂量、中剂量乌贼墨黑色素对血铅与肝铅有一定的排铅作用,同时高剂量的乌贼墨黑色素对小鼠肝脏中的铜、肾脏中的锌以及脑中的锌有保护作用。

乌贼墨黑色素对小鼠脏器系数的影响及排铅效果的研究

本文研究了乌贼墨黑色素对小鼠脏器系数的影响以及对铅中毒小鼠的排铅效果,采用腹腔注射醋酸铅溶液建立铅中毒小鼠实验模型,对铅中毒小鼠进行乌贼墨黑色素灌胃治疗,24 h后取眼球血,断颈处死并取肝脏及脑组织,用电感耦合等电子体发射光谱(ICP-AES)测定小鼠血液、肝脏以及脑组织中的铅含量。结果表明,乌贼墨黑色素对小鼠肝脏和脑的脏器系数无显著影响;小鼠染铅30 min后,用乌贼墨黑色素灌胃1次进行治疗,治疗组小鼠的肝、血液中的铅含量与铅模型组相比差异极显著(P<0.01),脑铅下降不明显。小鼠染铅24 h后,用乌贼墨黑色素灌胃1次进行治疗,治疗组小鼠的肝、血液中的铅含量与铅模型组相比差异极显著(P<0.01),脑铅下降差异显著(P<0.05)。乌贼墨黑色素对24 h内铅中毒小鼠有显著的排铅效果。

乌贼墨黑色素对Pb^(2+)-Cu^(2+)二元体系的吸附性能研究

为探索新型生物吸附剂,以乌贼墨黑色素(SIM)为吸附剂,研究Pb^(2+)、Cu^(2+)单组分溶液及Pb^(2+)-Cu^(2+)二元混合体系中SIM对Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附效果并构建等温吸附模型.结果表明,pH值、SIM添加量、吸附时间对SIM吸附Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附量影响较大,而吸附温度对吸附效果影响较小;单组分吸附与二元混合体系吸附对比表明,二元混合体系中Pb^(2+)和Cu^(2+)存在竞争吸附.应用L(Langmuir)和F(Freundlich)等温吸附模型拟合了SIM对Pb^(2+)、Cu^(2+)单组分金属离子的吸附过程,其中L模型与试验结果拟合度更高;应用Non-modifiedLangmuir、ModifiedLangmuirisotherm、ExtendedLangmuir、Extended Freundlich和SRS模型5种模型对Pb^(2+)-Cu^(2+)二元混合体系的等温吸附过程进行拟合,其中Extended Langmuir模型与试验结果拟合度最佳.应用红外光谱(FTIR)分析SIM吸附金属离子的原理时发现,SIM上羟基、—NH和不饱和键是金属离子的吸附位点,且SIM对Pb^(2+)的吸附能力优于对Cu^(2+)的吸附.

动态高压微射流对乌贼墨黑色素物理性质及微观结构的影响

为改善乌贼墨黑色素在食品中的应用性能,以虎斑乌贼(Sepia pharaonis)墨囊为原材料,采用碱性蛋白酶酶解制备乌贼墨黑色素,研究不同动态高压微射流(DHPM)(0、40、80、120、160、200 MPa)均质对其物理性质的影响,并采用红外光谱、扫描电子显微镜分析其微观结构。结果表明,DHPM处理使乌贼墨黑色素聚集体解聚,浊度增加、平均粒径减小,粒度分布更加集中和细微化,同时改善了其在去离子水和生理盐水中的溶解性;在压力作用下表现为粘度、空间色度值均有所增大;差示扫描量热法(DSC)分析表明,乌贼墨黑色素在120 MPa下热变性温度为90.70℃,焓变值为0.45 J·g-1,且该压力下其贮藏稳定性最好;红外光谱分析表明,在特定压力处理范围内,DHPM处理使乌贼墨黑色素分子间形成了较强的氢键;扫描电镜观察发现样品颗粒在120 MPa处理后颗粒尺寸最小。因此,DHPM改性技术改善了乌贼墨黑色素的物理性质和微观结构,为其在食品工业中的应用提供了理论依据。

乌贼墨黑色素的制备及体内外铅吸附效果研究

为研究乌贼墨黑色素体内外吸附铅的效果,采用水洗、酸洗和碱性蛋白酶酶解制备乌贼墨黑色素,以体外铅吸附量为指标确定黑色素制备方法,并通过扫描电镜及傅里叶变换红外光谱进行表征;建立铅中毒小鼠模型(饮用醋酸锌溶液),通过测定小鼠体重、肝脏系数和肝脏及血液的铅含量,分析黑色素在体内的吸附效果,利用HE染色法观察肝脏的病变情况。结果表明:通过碱性蛋白酶酶解法制得的黑色素体外吸附铅的效果优于另外两种方法,吸附量达(256.06±14.12)mg/g。扫描电镜和红外光谱实验证实吸附反应发生在黑色素颗粒表层,主要功能基团有-OH,-NH,-COOH。中、高剂量组对小鼠肝脏和血液中铅的吸附效果显著(p<0.01),分别下降17.18%±0.76%和31.09%±2.48%,20.85%±0.96%和34.45%±3.31%。HE观察显示黑色素对促进肝脏的修复有一定作用。由此可知,利用碱性蛋白酶酶解法制备乌贼墨黑色素有良好的吸附性能,具有作为一种安全吸附材料的应用前景。

金乌贼墨黑色素酶解工艺优化

为了获得高品质的金乌贼(Sepia esculenta)墨黑色素,使用酶解法去杂,研究金乌贼墨黑色素酶解的最佳工艺。以水解度为指标,从中性蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶中筛选得到最佳酶,在单因素实验的基础上,通过响应面分析法研究酶解温度、加酶量和酶解时间对金乌贼墨黑色素水解程度的影响,优化酶解工艺条件,并通过红外光谱(Infrared spectra,IR)、紫外-可见分光光度法和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对黑色素性质结构进行表征。结果表明,以风味蛋白酶酶解金乌贼墨黑色素,最佳酶解条件为料液比2%,酶解温度51℃,pH7.0,加酶量3750 U/g,酶解时间6.5 h,此时水解度为19.53%±0.05%,黑色素得率为17.02%。红外光谱显示提取的黑色素具有典型的吲哚环结构;紫外-可见分光光度法测得黑色素吸光值明显增大;扫描电镜观察发现黑色素平均粒径明显减小,颗粒大小更均匀。由此可知风味蛋白酶酶解法能有效提高乌贼墨黑色素的纯度,本研究可为金乌贼墨黑色素的提取和高值化应用提供技术指导和理论依据。

乌贼墨黑色素对贻贝蒸煮浓缩汁中镉的吸附特性研究

研究了乌贼墨黑色素对贻贝蒸煮浓缩汁中重金属镉的吸附特性。以黑色素用量、p H、吸附时间及重金属镉初始浓度作为变量,进行动力学和热力学模型拟合;对镉吸附前后的黑色素进行扫描电镜及傅里叶变换红外光谱表征,并进行解吸再生实验。结果表明:黑色素能有效地降低浓缩汁中镉的含量,在25℃,酸性条件(p H3~6),反应45 min后,0.10 g黑色素对100 m L镉浓度为50 mg/L的浓缩汁达到吸附平衡,饱和吸附量为(46.47±0.12)mg/g,去除率达93.1%±0.1%;吸附反应符合准二级动力学(R^2=0.998)和Langmuir等温热力学模型;扫描电镜和红外光谱实验证实吸附反应发生在黑色素颗粒表层,主要活性基团为-OH,-NH,-COOH;黑色素在再生使用3次内活性稳定。由此可知,乌贼墨黑色素对贻贝蒸煮浓缩汁中的镉具有优良的吸附特性和再生性,可作为一种安全的食品吸附剂材料。