钛柱撑蒙脱石（Ti-PLM）吸附饲粮砷的研究

论文摘要

本课题构建了一种钛柱撑蒙脱石（Ti—PLM）,并用Ti—PLM在体外对砷进行了吸附性能研究,继而以“杜长大”三元杂交猪为试验动物,研究Ti—PLM在猪体内对日粮过量砷的吸附效果,从猪的生长性能、组织中砷残留及微量元素分布、免疫功能、抗氧化能力以及组织器官功能等方面探讨了Ti—PLM对由砷所致动物不良影响的缓解作用。 体外试验:制备了Ti—PLM,并用Ti—PLM对砷进行了吸附和解吸附试验。研究结果表明,Ti—PLM对砷的吸附与pH值、吸附时间、温度有关。当pH=4～5时,Ti—PLM对砷的吸附量最大。随着温度的升高,Ti—PLM对砷的吸附量增大,因而对不同温度25,37和45℃下的吸附等温线进行了研究。对试验数据的回归分析表明,Ti—PLM对砷的吸附符合Langmuir和Frieundlich吸附等温方程。热力学参数表明,吸附过程是自发的和吸热的。Ti—PLM对砷的解吸率为28—30%。上述结果提示,Ti—PLM可作为吸附剂用于吸附砷离子。 饲养试验:采用2×2二因子有重复试验设计,选择96头体重为30.6±1.35kg的“杜长大”三元杂交猪按试验要求随机分为4组,每组设3个重复,每个重复8头,公母各半。试验猪分别饲喂基础日粮（对照组）、基础日粮添加0.02%Ti—PLM（Ti—PLM组）、基础日粮添加30.0mg/kg砷（As组）、基础日粮添加30.0mg/kg砷和0.2%Ti—PLM（As+Ti—PLM组）。其中基础日粮中含砷0.38mg/kg。试验预试期7d,正试期78d。试验结束时,从每个重复中各选体重相近的2头猪（公母各半）,共24头,按常规方法屠宰,取组织样品进行相关指标的测定。试验结果表明: 在基础日粮中添加30.0mg/kg砷严重影响了试验猪的生长发育,显著降低了试验猪的日增重和饲料效率,抑制了机体的抗氧化能力、免疫功能和器官功能,造成了相关指标的异常升高或降低。 在基础日粮中添加0.2%Ti—PLM对试验猪的生长性能、机体的抗氧化能力、免疫功能、器官功能及其相关指标均无明显影响,且能显著地降低大部分器官中砷的残留,说明Ti—PLM对动物是无毒无害的,可安全地添加于饲料中。

论文目录

• 主要缩写词
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 砷的理化性质
• 2 砷的分布
• 3 砷在机体内的代谢
• 3.1 砷的吸收
• 3.2 砷的分布与蓄积
• 3.3 砷的生物转化
• 3.4 砷的排泄
• 4 砷的毒性及其作用机理
• 4.1 砷对心血管系统的毒性
• 4.2 砷对肾脏的损伤
• 4.3 砷对脑及神经系统的毒性
• 4.4 砷的生殖发育毒性
• 4.5 砷对内分泌系统的破坏作用
• 4.6 砷对免疫系统的影响
• 4.7 砷的致癌性
• 4.8 砷的中毒机制
• 4.8.1 五价砷中毒机制
• 4.8.2 三价砷的中毒机制
• 4.8.3 砷的致癌机制
• 4.8.3.1 基因毒性
• 4.8.3.2 对DNA的甲基化干扰作用
• 4.8.3.3 脂质过氧化引发DNA损伤
• 4.8.3.4 砷与基因表达
• 4.9 不同形态砷的比较
• 5 砷与其他元素的关系
• 5.1 砷与硒
• 5.2 砷与铜
• 5.3 砷与铁、锌
• 6 世界砷污染状况及砷的卫生标准
• 7 饲料中砷的来源、存在情况及减少砷污染的措施
• 7.1 饲料中砷的来源
• 7.2 饲料中砷存在情况
• 7.3 减少砷污染的主要措施
• 8 钛柱撑蒙脱石材料的研究进展
• 8.1 钛柱撑蒙脱石材料的制备
• 8.2 钛柱撑蒙脱石材料的应用
• 9 本研究的目的意义与内容
• 第二章 钛柱撑蒙脱石（TI-PLM）的构建及其体外吸附砷性能的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 Ti-PLM的制备
• 1.2 Ti-PLM的表征
• 1.3 砷的测定
• 1.4 吸附试验
• 1.5 解吸附试验
• 1.6 数据处理
• 2 试验结果
• 2.1 Ti-PLM的表征
• 2.2 吸附试验
• 2.2.1 pH对吸附的影响
• 2.2.2 吸附动力学
• 2.2.3 吸附等温线
• 2.2.4 吸附热力学参数
• 2.3 解吸附试验
• 3 讨论
• 3.1 Ti-PLM的结构表征
• 3.2 Ti-PLM的吸附性能
• 3.3 影响Ti-PLM对砷的吸附效果的主要因素
• 3.4 Ti-PLM应用于动物饲养试验的可行性分析
• 4 结论
• 第三章 动物试验
• 1 试验材料
• 2 试验方法
• 2.1 饲养试验
• 2.2 屠宰试验
• 2.2.1 内脏器官的称重
• 2.2.2 样品收集和保存
• 2.3 组织和粪尿中砷含量的测定
• 2.4 血清中IgA、IgG和IgM水平的测定
• 2.5 血清抗氧化指标的测定
• 2.6 组织抗氧化指标的测定
• 2.6.1 组织匀浆液的制备
• 2.6.2 测定方法
• 2.7 血清生化指标及其它相关酶的测定
• 2.8 组织铁、铜、锌、锰的测定
• 2.9 切片制备和显微观察
• 3 数据统计与分析
• 4 试验结果
• 4.1 生长性能
• 4.2 器官相对重量
• 4.3 血液、组织和粪尿中砷的含量
• 4.3.1 组织中砷的残留量
• 4.3.2 血液、胆汁、粪、尿以及肠内容物中砷的含量
• 4.4 血清和组织抗氧化指标
• 4.4.1 血清抗氧化指标
• 4.4.2 肝脏抗氧化指标
• 4.4.3 肾脏抗氧化指标
• 4.5 免疫指标
• 4.6 血清中生化指标测定
• 4.7 血清和组织中微量元素含量
• 4.7.1 铜在血清和组织中的分布
• 4.7.2 铁在血清和组织中的含量
• 4.7.3 锌在组织中的含量
• 4.8 组织切片观察
• 5 讨论
• 5.1 Ti-PLM对生长性能的影响
• 5.2 组织中砷的残留
• 5.3 脂质过氧化和抗氧化能力
• 5.4 免疫功能
• 5.5 组织微量元素分布
• 5.6 组织器官功能
• 提示
• 创新点
• 参考文献
• 攻博期间发表的论文
• 致谢