贻贝科3种贝类的足结构与足丝分泌能力

为探讨贻贝足的结构与足丝的发生特征,以紫贻贝、条纹隔贻贝和偏顶蛤为实验材料,比较了不同盐度(20,22,24,26,28,30)下3种贻贝足丝分泌速率,详细描述了3种贻贝足组织学结构及足丝分泌过程,探讨了足结构与足丝分泌的关系。结果显示:(1)3种贻贝自足丝剪断2 h后开始分泌新足丝,24 h内3种贻贝的足丝分泌能力存在显著差异,偏顶蛤平均分泌足丝数量为(28.45±6.14)根,紫贻贝和条纹隔贻贝分泌足丝分别为(15.43±2.9)和(6.87±1.67)根;(2)盐度对3种贻贝的足丝分泌有显著影响,偏顶蛤和紫贻贝在盐度20~30下均能分泌足丝,并以盐度22时分泌足丝数量最多,条纹隔贻贝则在盐度高于28时不再分泌足丝;(3)切片显示,贻贝足表面覆有细密的纤毛,腹面有足沟,足沟上有微绒毛;内部由腺体、肌肉和空腔组成,存在黏液腺体、胶原腺体、酚腺体、酶腺体4种不同腺体;3种贻贝足的肌肉组织分布和空腔的大小有所区别,导致足的致密性不同。研究表明,偏顶蛤足丝分泌速率快,分泌足丝数量多,对环境的适应性能力强于紫贻贝和条纹隔贻贝。

贻贝足的共聚焦显微拉曼光谱分析

贻贝对各种海洋环境具有广泛适应性,范围从浅海跨越到深海热液、冷泉等极端环境。贻贝主要通过其足组织分泌的蛋白形成足丝附着于岩石等固体表面,这种蛋白是一种可再生、不受水环境影响的性能良好的天然生物胶黏剂,得益于分泌蛋白的性质,足丝在水下具有黏附性强、韧性高、耐水性优良等特性,在生物材料学、医学等方面具有很好的开发潜力和应用前景,已经是国内外研究热点之一。拉曼光谱是一种非接触的、无损的可以提供分子生物化学信息的检测技术。足丝是贻贝足腺体的外在表达形式,结合扫描电镜和共聚焦显微拉曼光谱技术,从贻贝足丝的表观差异到贻贝足腺体的分泌蛋白组分和分布特征,基于深海和浅海贻贝足丝的扫描电镜表征的表观形态差异,对两种贻贝足组织分别进行共聚焦显微拉曼光谱检测,得到两种贻贝的3个腺体的拉曼光谱和腺体局部区域的2D拉曼彩色分布图,从外在表现形式足丝到内部足腺体分布,通过对比两种贻贝的3个腺体的成分以及相对分布,分析造成两种贻贝足丝差异的内在腺体分布情况,此外结合两种贻贝生存环境的差异,认为贻贝的足丝外观差异以及其内部腺体分布是贻贝应对浅海和深海冷泉完全不同理化环境的一种环境适应机制。基于实验结果得到如下结论,拉曼光谱表明两种贻贝足腺体组成:表征核心腺体的amideⅢ信号位于1 242和1 269 cm^-1位置的2个峰的峰强度相对其他两个峰(1 318和1 337 cm^-1)较高,表现为有序高级的蛋白构象,外皮和粘附盘腺体含有丰富的酪氨酸(643, 830, 850和1 615 cm^-1)和3, 4-二羟基苯丙氨酸(多巴, DOPA,785 cm^-1);浅海贻贝在1 043 cm^-1位置有高强度的胶原蛋白信号。拉曼成像呈现两种贻贝腺体分布特征:深海贻贝表现为较为集中的腺体分布,浅海贻贝腺体分布较为分散,表明贻贝为适应不同环境形成不同的腺体分布机制。由此可见,拉曼光谱可以用于研究不同环境下生存的贻贝的足腺体分布特性,并在生物样品微观分析中更多的应用。