專利名稱：生物遺傳工程技術(shù)養(yǎng)殖珍珠的新方法
珍珠是希世之寶。具有欣賞價值，裝飾價值、保值價值和使用價值，其中使用價值中的藥用價值歷來最為人們重視。中國是世界上采捕和利用珍珠最早的國家之一。公元前2200年的《尚書禹貢》中，記載了大禹治水所得珍珠應(yīng)作貢品。春秋時代的《書經(jīng)》中也有關(guān)于珍珠的記載，繪制了“天工開物采珍全圖”。漢末三國時代，諸葛亮就曾用珍珠制成“行軍散”治病。十三世紀(jì)左右，我國勞動人民所培育成功的佛像珍珠，是中華古老、璀璨珍珠文化的象征，它向全世界顯示了世界上最早的珍珠人工養(yǎng)殖技術(shù)。這個成就是現(xiàn)代珍珠養(yǎng)殖技術(shù)的基礎(chǔ)。
一、古代，由于科學(xué)不發(fā)達(dá)，人們對珍珠的來源有神秘感。傳為月亮的露珠、仙女的眼淚。如我國古代就有“鮫魚滴淚成珠”的神話記載，《淮南子·說林訓(xùn)》認(rèn)為“明月之珠，蚌之病而我之利也”。郭璞釋《爾雅》認(rèn)為珠蚌“望月而胎”。古羅馬學(xué)者也認(rèn)為珍珠形成是受貝殼上露滴質(zhì)量所影響，這種思想一直影響到十五、六世紀(jì)。此后，逐漸形成1、“核”成因說16世紀(jì)以來，有人切開珍珠，發(fā)現(xiàn)里面的核是吸蟲、絳蟲，就有了“寄生蟲成珠”的想法，1554年，Rondelefius發(fā)表了“珍珠與人的腎臟結(jié)石一樣，是貝體內(nèi)病態(tài)的沉積物”見解。1717年，Reaumur研究了海產(chǎn)貝類，認(rèn)為珍珠是由于外來物入侵，貝殼內(nèi)部受損引起分泌過剩所形成的異常產(chǎn)物。
2、珍珠囊學(xué)說19世紀(jì)，人們發(fā)展了寄物蟲成珍珠說，認(rèn)為是包圍寄生蟲殘體的珍珠囊分泌珍質(zhì)形成珍珠，提出“珍珠囊成珠說”。如1856年，Von Hessling認(rèn)為，珍珠貝外套膜上皮受外物刺激而陷入體內(nèi)形成珍珠囊，珍珠囊分泌珍珠質(zhì)，包圍作為珍珠中心的異物而形成珍珠。后來，關(guān)于珍珠的成因，形成了內(nèi)因說和外因說的兩種的看法。
外因說認(rèn)為珍珠的形成是由于沙粒、小蟲等外部異物，偶然入侵殼內(nèi)，與外套膜外表皮細(xì)胞一起陷入結(jié)締組織，裂殖成珍珠囊，包圍異物，并分泌珍珠質(zhì)而形成珍珠(附圖1)。
內(nèi)因說認(rèn)為是外套膜表皮的一部份，因病變、受傷等內(nèi)部原因陷入結(jié)締組織后，異常增殖形成珍珠囊，分泌珍珠質(zhì)而形成無核天然珍珠。上述內(nèi)因與外因?qū)W說相結(jié)合，推動了珍珠人工養(yǎng)殖的生產(chǎn)和發(fā)展。如人們將外套膜小片和蚌殼核同時移殖入蚌體內(nèi)，小片逐漸形成包圍蚌殼核的珍珠囊，分泌珍珠質(zhì)沉積在核上，從而形成人工有核珍珠(附圖2)。
人們把珍珠視為比黃金還珍貴的寶石，是由于珍珠純粹是貝類軟體動物所分泌的霰石晶型的結(jié)晶物，珠光寶色，十分絢麗。然而，當(dāng)今我國的珍珠養(yǎng)殖技術(shù)所形成的優(yōu)質(zhì)珍珠為數(shù)不多。如珠核大大裹著薄薄的珠層，污(劣質(zhì))珠多，優(yōu)質(zhì)珠很少，不得不進(jìn)行加工處理才能成為商品。珠層經(jīng)加工后，快則一年半載，久則二、三年就脫落了，與優(yōu)質(zhì)價重的珍珠相比，失去了保值價值和使用價值，僅僅具有短時間的裝飾價值。因此，我國廣大育珠工作者，應(yīng)致力于探討珍珠優(yōu)質(zhì)的原理，包括珍珠形成的基礎(chǔ)理論研究和新的生物遺傳工程技術(shù)的研究。
二、探討按照生物的遺傳和變異規(guī)律形成珍珠的理論。
現(xiàn)代的珍珠成因?qū)W說，無論是外因說或內(nèi)因說，只是談及珍珠貝的防御機(jī)能(生物應(yīng)激性)，沒有涉及分泌珍珠質(zhì)是它的本能。如《中華人民共和國藥典》(一九九五年版198頁)說“本品為珍珠貝科動物馬氏珍珠貝、蚌科動物三角帆蚌或褶紋冠蚌等雙殼類動物受刺激形成的珍珠”?！吨兴幋筠o典》(上?？萍汲霭嫔?493頁)記載“為珍珠貝科動物珍珠貝、馬氏珍珠貝或蚌科動物三角帆蚌、褶紋冠蚌、背角無齒蚌等貝類動物珍珠囊中形成的無核珍珠”。都沒有涉及珍珠貝這類生物的生長本能。珍珠貝受刺激感到不舒服，會分泌珍珠質(zhì)把異物包裹起來，形成了珍珠；但沒有異物刺激，珍珠貝也同樣會分泌珍珠質(zhì)，形成圓形、半圓形、帽形或不規(guī)則形狀，或貝殼狀的珍珠質(zhì)層，這是由這類生物的遺傳規(guī)律決定的。就象人類的精子與卵子結(jié)合，二十三對染色體結(jié)合之后，便產(chǎn)生了新的生命，于是受精卵便進(jìn)行分裂和分化。分化為頭、軀干、四肢、皮毛、內(nèi)臟等等，經(jīng)過細(xì)胞分裂生長，很快便成人形，十月懷胎人就出世了。這是由人類的遺傳和變異規(guī)律進(jìn)行繁殖。當(dāng)然，珍珠貝這類生物具有它獨特的遺傳規(guī)律，但生物普遍具有的應(yīng)激性、生長、發(fā)育、遺傳、變異等生命現(xiàn)象是一樣的。所以，珍珠貝分泌珍珠質(zhì)是它的本性，不是受刺激它才分泌珍珠質(zhì)。這是我們的第一個觀點。第二個觀點是珍珠的形成不是珍珠貝分泌的珍珠質(zhì)把進(jìn)入的沙粒、小蟲或珠核一層一層地包裹累積起來。珍珠是由蛋白質(zhì)、核酸、多糖等主要物質(zhì)組成的生物呈現(xiàn)的生命過程，相當(dāng)于動物的骨骼和牙齒。是類似病毒這類簡單生命的物體。從如下三方面說明之。
1、珍珠貝的外套膜細(xì)胞分泌珍珠質(zhì)形成珍珠，它具有生命活動的主要物質(zhì)——蛋白質(zhì)、核酸、多糖。珍珠貝從海水和攝料中吸收大量的鈣、蛋白質(zhì)和微量元素等物質(zhì)形成霰石型結(jié)晶體——珍珠。像其它動物在攝料中吸收大量的鈣等物質(zhì)形成骨骼。
2、珍珠生物應(yīng)激性很強(qiáng)。我們曾經(jīng)在海邊收購一對大珍母貝(白碟貝)殼，其中有一只貝殼寄生著二只食指大的丁螺，丁螺穿透貝殼的珍珠層(附圖3)。開始不以為然，隨手將丁螺拉出來丟掉，過后才恍然大悟！二只大丁螺怎么與珍珠層共棲、共生和寄生，穿透4公分厚的珍珠層呢？而且隨著丁螺不斷長大，珍珠層的孔也不斷擴(kuò)大，如果珍珠層不是生物怎么可能？假設(shè)珍珠層是無機(jī)礦石，沒有生命現(xiàn)象，它怎能隨著丁螺的生長而擴(kuò)大這個寄生孔呢？這一連串的聯(lián)想，使我們對當(dāng)今珍珠成因?qū)W說產(chǎn)生疑問，覺得珍珠的形成機(jī)制還有很多問題需要研究與探索。
3、珍珠和珍珠質(zhì)層不是完全自律性的生物，是最簡單的生命體。因為珍珠和珍珠層雖然帶有遺傳信息的核酸和具有重要作用的蛋白質(zhì)。但其遺傳信息的表達(dá)有賴宿主細(xì)胞(珍珠貝外套膜細(xì)胞)，就像自然界具有生命的病毒一樣，病毒也具有核酸和蛋白質(zhì)兩種成份，但其遺傳信息的表達(dá)有賴于宿主細(xì)胞，所以不是完全自律性的生物(是簡單的生命體)。因此，在珍珠的養(yǎng)殖過程要充分發(fā)揮其宿主(外套膜細(xì)胞)的作用。
此外，微生物和動植物的細(xì)胞、細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、高爾基體均有生物膜，主要由類脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，生物膜除了起著與外界相隔的作用以外，對膜內(nèi)外的物質(zhì)交換、信息的傳遞、能量的轉(zhuǎn)換、神經(jīng)刺激的傳導(dǎo)等都起著重要的作用。珍珠的內(nèi)外也具有生物膜，因為珍珠內(nèi)核是外套膜細(xì)胞，外面是一個整體與外界相隔。所以，在養(yǎng)殖與加工珍珠的過程中要注意利用和保護(hù)它的生物膜。珍珠像動物的骨骼，內(nèi)有骨髓細(xì)胞、外有骨膜，都是供應(yīng)營養(yǎng)給骨骼的重要組織，進(jìn)行著物質(zhì)和能量的代謝。
三、按照生物遺傳與變異規(guī)律進(jìn)行珍珠養(yǎng)殖鑒于以上認(rèn)識，珍珠是自然界中具有簡單生命的物體，我們就需要按照生物遺傳與變異規(guī)律進(jìn)行珍珠養(yǎng)殖，或者稱為珍珠生物遺傳工程技術(shù)。提出如下三種試養(yǎng)方法1、把珍珠貝的外套膜放在試管或培養(yǎng)皿中，用適合外套膜上皮細(xì)胞存活的營養(yǎng)液培養(yǎng)。然后放入60目以下細(xì)度的、物種相同的、活的(不經(jīng)強(qiáng)酸強(qiáng)堿處理的)珍珠或珍珠層粒為珠核，讓上皮細(xì)胞沿著珠核緊貼地形成單層的珍珠囊，然后再植入育珠貝內(nèi)?；蛘呔驮谠嚬?培養(yǎng)皿)中培育珍珠。
2、用珍珠貝外套膜組織按上法進(jìn)行培養(yǎng)，待外套膜的上皮細(xì)胞在組織塊附近密集，形成小團(tuán)塊，然后將這些小團(tuán)植入育珠貝內(nèi)，或者繼續(xù)在試管(培養(yǎng)皿)中培育珍珠。
3、用物種相同的珍珠外套膜小片，和物種相同、不受損害、60目以下細(xì)度的珍珠或珍珠層顆粒，一起植入育珠貝內(nèi)。
以上三種育珠方法都是以生物遺傳與變異規(guī)律為依據(jù)設(shè)計的，可稱為珍珠生物遺傳工程技術(shù)，經(jīng)過反復(fù)試驗比較，一定會找出最佳的育珠新方法，為大量人工養(yǎng)殖優(yōu)質(zhì)的珍珠打下基礎(chǔ)。
具體實施例(1)細(xì)胞小片制備方法。把馬氏珍珠貝的外套膜外表皮取下，制備細(xì)胞小片。其工藝流程見(附圖4)最后將0.8-1毫米的外表皮切3×3，4×4，5×5(毫米)見方的細(xì)胞小片。在制片過程中要在室溫中進(jìn)行(15-30℃)，嚴(yán)防酸、堿等化學(xué)品污染細(xì)胞小片，用煮開放冷的海水或生理鹽水保持小片的濕潤，所用的保養(yǎng)液PH值要求在7.0-7.2，手術(shù)操作室及器具要嚴(yán)格消毒，嚴(yán)防致病菌感染，并千方百計提高細(xì)胞小片的生命活力。制成的小片要以最短的時間移入試管或植入到植片蚌外套膜結(jié)締組織中，不能耽擱。
(2)珍珠(或珍珠層)粒和粉的制備方法使用生物酶及有機(jī)酸或手工(防止使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫)剝離珍珠層片，使用人工打碎、過篩獲粟粒大的珍珠粒，并用人工研磨成60目左右的珍珠粉。使珍珠粒、粉不改性，不變質(zhì)，保持活性成份。
(3)珍珠營養(yǎng)液(培養(yǎng)液)制備方法使用我們擁有的發(fā)明水解珍珠的專利，專利號95107894.1，采用天然生物酶低溫水解珍珠，獲取珍珠果蔬蜂蜜液，用潔凈的海水和海水珍珠粉(300目以上)將上述水解液稀釋、中和、澄清，中和PH值至7-7.2。必要時添加微生態(tài)制劑如光合細(xì)菌、神克隆菌、益生素、EM等。以及增投微量元素Cu、Co、Mo、Ca、Mn、Zn、829-K。這些微生態(tài)制劑和微量元素在改善養(yǎng)殖水質(zhì)、防病治病以及促進(jìn)細(xì)胞生長等方面都有好處。
(4)使用上述四種原料珍珠粒、珍珠粉、外套膜小片和營養(yǎng)液。按照實驗室常用的細(xì)胞培養(yǎng)法和常用植片方法插入植片蚌的外套膜結(jié)締組織中去。要求植在蚌的后端和中間部位，可分上、下二行或梅花形排列。每只蚌可植6-8片，一次植入，確保植片的質(zhì)量。育珍1-2年才采收珍珠。


圖11、貝殼；2、外套膜表皮細(xì)胞；3、外套膜結(jié)締組織；4、珍珠囊表皮細(xì)胞；5、珍珠層；6、沙粒等異物。
圖21、外套膜外表皮；2、植入的細(xì)胞小片；3、外套膜結(jié)締組織；4、小片與育珠蚌結(jié)締組織愈合并增殖；5、珍珠囊形成；6、珍珠層；7、植入的珍珠核。
圖3已經(jīng)剝掉角質(zhì)層和棱柱層的白蝶貝珍珠層，高32公分，寬28公分，厚4公分。
圖41、剖蚌；2、剪除外套膜邊緣部；3、分開內(nèi)外表皮、取下外表皮，洗凈粘液污物，修邊切片。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種珍珠養(yǎng)殖技術(shù)。其特點是在繼承和發(fā)揚我國勞動人民人工養(yǎng)殖珍珠技術(shù)的基礎(chǔ)上，認(rèn)識珍珠是一種生物，珍珠形成是生物體呈現(xiàn)的生命過程，與人類和動物的骨骼形成相類似。因此，“珍珠貝受刺激形成珍珠”僅僅是它的防御機(jī)能(生物應(yīng)激性)，珍珠貝必然分泌珍珠質(zhì)才是它的生物本能。所以，要使用生物遺傳工程技術(shù)養(yǎng)殖珍珠。包括海水珍珠貝、馬氏珍珠貝、大珠母貝(白碟貝)、企鵝貝和淡水的三角帆蚌、褶紋冠蚌、背角無齒蚌等貝類動物養(yǎng)殖的珍珠。
2.本發(fā)明制備的珍珠(或珍珠層)粒、粉和外套膜細(xì)胞小片避免使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫等技術(shù)可能對珍珠活力的損害。使珍珠粒、粉和細(xì)胞小片不改性、不變質(zhì)，保持其活力。珍珠粒、粉和細(xì)胞小片的大小、形狀和厚薄可靈活掌握，以育成優(yōu)質(zhì)珍珠為原則。
3.本發(fā)明制備的營養(yǎng)液(培養(yǎng)液)使用我們擁有的水解珍珠發(fā)明專利，專利號95107894.1，采用天然生物酶低溫水解珍珠，獲取營養(yǎng)全面又能完整保留其活性成份的珍珠果蔬蜂蜜液。然后用潔凈的海水稀釋，用300目以上的海水珍珠粉或珍珠層粉中和PH值至7-7.2。必要時添加微生態(tài)制劑和微量元素。以改善水質(zhì)、防病治病和促進(jìn)細(xì)胞生長。
4.使用權(quán)利要求2所制備的外套膜細(xì)胞小片、珍珠(或珍珠層)粒、粉，和權(quán)利要求3所制備的營養(yǎng)液可進(jìn)行室內(nèi)試管(培養(yǎng)皿)育珠、水池吊養(yǎng)育珠和大海吊養(yǎng)(或淡水)育珠；可用細(xì)胞小片直接育珠，也可用細(xì)胞小片加珍珠粒植入育珠貝內(nèi)育珠。
全文摘要
本發(fā)明是一種養(yǎng)殖珍珠新方法。特點是認(rèn)識珍珠是一種生物，珍珠形成是生物體呈現(xiàn)的生命過程。與人類和動物的骨骼形成相類似。因此“珍珠貝受刺激形成珍珠”僅僅是珍珠貝的防御機(jī)能(生物應(yīng)激性)，珍珠貝必然分泌珍珠質(zhì)方是它的生物本能。所以，要使用生物遺傳工程技術(shù)養(yǎng)殖珍珠(包括海水珍珠貝淡水珍珠蚌)。才能獲取具有欣賞價值、裝飾價值、保值價值和使用價值(尤其是藥用價值)的優(yōu)質(zhì)珍珠。
文檔編號A01K61/00GK1565173SQ0310710
公開日2005年1月19日 申請日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者林涌, 單華, 林其溪 申請人:林其溪