鱼卵模型的制备方法及其应用与流程

本申请涉及野外鱼卵运动研究领域，具体而言，涉及一种鱼卵模型及其制备方法以及应用。

背景技术：

近年来，河流鱼卵运动及其在河流生态系统中的输移散布越来越受到关注，一方面，鱼卵响应水文过程随流具有重要的生物学意义，关系着鱼卵的成功孵化和鱼类资源的增补，另一方面，鱼卵的运移规律及其在河流中的散布特性亦是鱼类早期资源研究和保护的重要课题。为了更好地检验、评价和优化一些生态补偿措施的改善效果，迫切需要鱼卵漂流规律、产卵场定位和产卵规模估算等方面的研究作为支撑以探明漂流鱼卵的命运和最终归宿及河流水动力条件的影响和作用。

而目前研究鱼卵漂流运动的主要手段是野外调查和标志物放流实验。其研究成果主要集中于漂流速度、漂流方式和安全漂流距离等宏观条件。

传统的标志物放流实验选择的标志物因要便于追踪与观察其密度均小于水，浮于水面如大木耳菜、芫蓿、花椒种子等，这与实际鱼卵密度以及形状有着较大的出入，实验结果有待商榷。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种鱼卵模型及其制备方法以及应用。

第一方面，本申请提供一种鱼卵模型的制备方法，包括：

将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液加热至95～100℃，并浇注在模具中冷却形成鱼卵模型；

水溶液的质量分数为2.4～2.6％；多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.5～4.6：3.5～4.6：1.0～2.5。

选用密度值接近于水的材料用作鱼卵模型，能够接近于真实的鱼卵的运动状态，从而在研究河流鱼卵运动时，极大地提高实验的准确性。将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液加热至95～100℃浇注成型，能够获得这种密度接近于水的鱼卵模型。制得的这种密度接近于水的鱼卵模型与真实的鱼卵密度接近，能够在野外或者室内实验中重复使用，不仅不会造成浪费，而且实验检测的准确性更高，能够应用于河流鱼卵运动的研究，促进河流鱼卵运动的研究。

第二方面，本申请提供一种鱼卵模型，采用上述的鱼卵模型的制备方法制得。

该鱼卵模型不仅具有和真实鱼卵相似的物理特性，而且具有较好的物理强度，可以在野外或者室内实验中重复使用。进一步地，鱼卵由溶剂制备而成可以通过染色增强鱼卵在水体中的显示度，便于试验过程中的追踪观察。

第三方面，本申请提供一种鱼卵模型，该鱼卵模型的密度为1～1.0856g/cm³。

将鱼卵模型的密度设置在1～1.0856g/cm³范围内，该范围的密度值接近于水的密度，因此，鱼卵模型能够置于水中，接近于真实的鱼卵的运动状态，从而在研究河流鱼卵运动时，极大地提高试验的准确性。

第四方面，本申请提供一种上述的鱼卵模型在河流鱼卵运动研究中的应用。

该鱼卵模型与真实鱼卵接近，但具有更高的机械强度，因此，不容易破碎，在天然水体中具有很高的耐久性，能够应用于河流鱼卵运动研究中。尤其能够应用在室内或者野外标志物放流试验，满足密度、持久性的特点，并且可以通过染色便于试验过程中的追踪观察。该鱼卵模型还可以重复使用，从而节约成本，降低对环境污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的鱼卵模型的制备流程图；

图2为本申请实施例提供的鱼卵模型的图片(图片经过灰度处理)。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施方式提供了一种鱼卵模型的制备方法。该方法包括：

将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液加热至95～100℃，并浇注在模具中冷却形成鱼卵模型；

水溶液的质量分数为2.4～2.6％；多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.5～4.6：3.5～4.6：1.0～2.5。

水溶液的质量分数为2.4～2.6％，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.5～4.6：3.5～4.6：1.0～2.5。投入的质量与水混合的溶液密度接近于目标鱼类的鱼卵密度，能够接近于真实的鱼卵的物理特性，从而在研究河流鱼卵运动时，极大地提高实验的便捷性和准确性。将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液加热至95～100℃浇注成型，能够获得这种密度接近于水的鱼卵模型。

参照图1，在本申请的一些实施方式中，该鱼卵模型的制备方法，包括以下步骤：

步骤s1、制备多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液。

多糖s-60是一种高分子线性多糖，由4个单糖分子组成的基本单元重复聚合而成。多糖s-60具有较高的热稳定性，凝胶时间及温度可调控性强，无需或只需稍微加热即可形成凝胶。且形成的凝胶不易受ph变化影响，凝胶产品稳定，且完全不溶于冷水，不易变形。发明人发现多糖s-60的这些性质与真实的鱼卵非常相似，并且能够适应于真实鱼卵所处的各种环境，因此，发明人创造性地提出了采用多糖s-60作为一种原材料用于制备鱼卵模型，以获得更加接近真实鱼卵的鱼卵模型，促进河流鱼卵运动的研究。

进一步地，(c12h18o9)n是从红藻中提取的一种线性多糖，有很好的凝胶特性。与多糖s-60一样，(c12h18o9)n在加热条件下形成的溶胶，冷却之后也能形成透明结实的凝胶。

现有技术中通过将(c12h18o9)n用于食品中，用作凝胶剂、稳定剂或者增稠剂。发明人创造性地将多糖s-60、(c12h18o9)n共混，用于制备鱼卵模型。并且发明人进一步地优化了多糖s-60、(c12h18o9)n的共混比例，使得获得的多糖s-60和(c12h18o9)n的成膜性更好，获得的凝胶的强度也能够提高，从而能够更好地适应于鱼卵所处的环境。

进一步地，在制备鱼卵模型时，如何让多糖s-60、(c12h18o9)n更为有效的分散于溶液体系关系着制备的效率，以及鱼卵模型的物理强度。发明人发现(c6h7o6na)n结构中有大量羧基，水溶性好。因此，发明人创造性地将((c6h7o6na)n加入多糖s-60-(c12h18o9)n共混膜液中，从而改善了多糖s-60和(c12h18o9)n的水溶性，并且进一步地增加了膜的物理强度。

在本实施方式中，制备多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液的步骤，包括：

将多糖s-60粉末与(c12h18o9)n粉末溶于水，搅拌至完全溶解，得到第一溶液；

将(c6h7o6na)n粉末溶于水中，搅拌至完全溶解，得到第二溶液；

将第一溶液和第二溶液混合。

进一步地，上述将多糖s-60粉末与(c12h18o9)n粉末溶于水，搅拌至完全溶解，是采用磁力搅拌器搅拌，使得多糖s-60粉末与(c12h18o9)n粉末完全溶于水，从而制得第一溶液。

并且上述的第一溶液为透明溶液。这种透明的溶液也方便进行染色，从而便于实验中追踪观察。

进一步地，上述将(c6h7o6na)n粉末溶于水中，搅拌至完全溶解，也可以选择采用磁力搅拌器搅拌，使得(c6h7o6na)n粉末完全溶解。

进一步地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液的质量分数为2.4～2.6％。

在上述的范围内，能够获得密度、性能均接近真实鱼卵的鱼卵模型，从而更好地应用于鱼卵漂流运动。

进一步可选地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液的质量分数为2.45～2.55％。进一步地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液的质量分数为2.5～2.6％。可选地，水溶液的质量分数为2.5％。

示例性地多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液的质量分数为2.4％、2.5％或者2.6％。

进一步可选地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液的质量分数为2.5～2.6％。

示例性地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液的质量分数为2.5％或者2.6％。

进一步地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.5～4.6：3.5～4.6：1.0～2.5。

在上述的范围内对多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的共混比例进行优化，不仅使得多糖s-60和(c12h18o9)n成膜性更好，而且引入大量羧基，改善了多糖s-60和(c12h18o9)n的水溶性，也增加了卵膜的物理强度。从而使得获得的鱼卵模型密度、性能均接近真实鱼卵的鱼卵模型，从而更好地应用于鱼卵漂流运动，更好地适应于鱼卵所处的环境。

示例性地，上述多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为4.51：4.51：1。或者上述多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.6：3.6：1.6。多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.6～4.5：3.6～4.5：1.2～2.4。

进一步地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.6～4.45：3.6～4.45：1.5～2.4。

示例性地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.65：3.65：1.65。或者上述多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n质量比为3.7：3.7：1.7。或者上述多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.8：3.8：1.8。或者上述多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为3.9：3.9：1.9。或者上述多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为4.1：4.1：2.1。或者上述多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为4.2：4.2：2.2。或者上述多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为4.3：4.3：2.3。

进一步地，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的质量比为4：4：2。

步骤s2、将步骤s1制得的水溶液加热至95～100℃。

在95～100℃能够使得多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液混合均匀，在该温度易于浇注成型。

进一步地，将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液加热的步骤，包括：

将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液加热至96～99℃。

示例性地，将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液加热至96℃、97℃、98℃或者99℃。

进一步地，将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液加热的步骤，包括：

将多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液采用水浴加热的方式进行加热。

采用水浴加热的方式，多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n的水溶液受热更加地均匀，稳定，从而使得制得的多糖s-60、(c12h18o9)n以及(c6h7o6na)n凝胶的性能更均匀。

在本申请其他可选地的实施方式中，也可以采用其他的加热方式，例如油浴等。

步骤s3、浇注在模具中冷却形成鱼卵模型。

通过浇注模型中能够获得形状大小接近真实鱼卵的鱼卵模型。

进一步地，浇注在模具中冷却形成鱼卵模型的步骤，包括：

将步骤s2制得的95～100℃的水溶液浇注在模具中冷却形成密度为1～1.0856g/cm³的鱼卵模型。

获得的这种鱼卵模型密度在1～1.0856g/cm³范围内，接近于水的密度，接近于真实的鱼卵密度，能够很好地应用于鱼卵漂流运动的研究。

进一步地，上述的鱼卵模型密度在1～1.08g/cm³范围内；进一步可选地，上述的鱼卵模型密度在1～1.07g/cm³范围内。

进一步地，形成的鱼卵模型的形状大致呈球形，接近真实的鱼卵的形状。

进一步地，选择与真实鱼卵直径接近的球形模具制成。

在本申请一些实施方式中，还提供一种鱼卵模型，采用前述实施方式提供的鱼卵模型的制备方法制得。

该鱼卵模型不仅具有和真实鱼卵相似的物理特征(密度，直径)，而且具有较好的物理强度，可以在野外或者室内实验中重复使用。进一步地，鱼卵由溶剂制备而成可以添加染料染色便于实验中追踪观察。

在本申请一些实施方式中，还提供一种鱼卵模型，该鱼卵模型的密度为1～1.0856g/cm³。

将鱼卵模型的密度设置在1～1.0856g/cm³范围内，该范围的密度值接近于水的密度，因此，鱼卵模型能够置于水中，接近于真实的鱼卵的运动状态，从而在研究河流鱼卵运动时，极大地提高实验的准确性。

进一步地，该鱼卵模型的拉伸强度为60～65mpa。

进一步地，该鱼卵模型的拉伸强度为61～64mpa。

进一步地，该鱼卵模型的拉伸强度为62～63mpa。

示例性地，上述的卵模型的拉伸强度为61mpa、62mpa、63mpa、64mpa或者65mpa。

本申请的一些实施方式还提供一种鱼卵模型在河流鱼卵运动研究中的应用。

该鱼卵模型与真实鱼卵接近，但具有更高的机械强度，因此，不容易破碎，能够应用于河流鱼卵运动研究中。尤其能够应用在室内或者野外标志物放流实验，满足密度、持久性的特点，并且可以添加染料染色便于实验中追踪观察。该鱼卵模型还可以重复使用，从而节约成本，降低对环境污染。

以下结合实施例和对比例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述：

实施例1

本实施例提供一种鱼卵模型，是这样制得的：

选取2个250ml的烧杯分别量取100ml的纯净水。取一个烧杯加入在电子天平上称量好的多糖s-60粉末与(c12h18o9)n粉末的共混粉末(多糖s-60粉末2.308g，(c12h18o9)n粉末2.308g)，并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成透明的溶液待用；取另一个烧杯倒入已在电子天平上称量好的(c6h7o6na)n粉末0.512g，并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成溶液待用。

将两个250ml烧杯中的溶液混合，配置成200ml共混溶液。

选择水浴加热的方式对共混溶液加热，将水浴锅稳定设置为97℃，待水浴锅达到设置温度后将配置好溶液的烧杯放入锅中进行加热，同时用温度计测量烧杯中溶液温度。待共混溶液温度达到95℃极其以上温度不在变化时，取出烧杯。

将加热后的溶液倒入圆形模具中，待冷却至常温后。取出制成鱼卵模型。

实施例2

本实施例提供一种鱼卵模型，是这样制得的：

选取2个250ml的烧杯分别量取100ml的纯净水。取一个烧杯加入在电子天平上称量好的多糖s-60粉末与(c12h18o9)n粉末的共混粉末(多糖s-60粉末2.308g，(c12h18o9)n粉末2.308g)，并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成透明的溶液待用；取另一个烧杯倒入已在电子天平上称量好的(c6h7o6na)n粉末0.512g，并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成溶液待用。

将两个250ml烧杯中的溶液混合，配置成200ml共混溶液。

选择水浴加热的方式对共混溶液加热，将水浴锅稳定设置为97℃，待水浴锅达到设置温度后将配置好溶液的烧杯放入锅中进行加热，同时用温度计测量烧杯中溶液温度。待共混溶液温度达到97℃极其以上温度不在变化时，取出烧杯。

将加热后的溶液倒入圆形模具中，待冷却至常温后。取出制成鱼卵模型。

实施例3

选取2个250ml的烧杯分别量取100ml的纯净水。取一个烧杯加入在电子天平上称量好的多糖s-60粉末与(c12h18o9)n粉末的共混粉末(多糖s-60粉末2.308g，(c12h18o9)n粉末2.308g)，并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成透明的溶液待用；取另一个烧杯倒入已在电子天平上称量好的(c12h18o9)n粉末0.512g，并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成溶液待用。

将两个250ml烧杯中的溶液混合，配置成200ml共混溶液。

选择水浴加热的方式对共混溶液加热，将水浴锅稳定设置为100℃，待水浴锅达到设置温度后将配置好溶液的烧杯放入锅中进行加热，同时用温度计测量烧杯中溶液温度。待共混溶液温度达到100℃极其以上温度不在变化时，取出烧杯。

将加热后的溶液倒入圆形模具中，待冷却至常温后。取出制成鱼卵模型。

实施例4

选取2个250ml的烧杯分别量取100ml的纯净水。取一个烧杯加入在电子天平上称量好的多糖s-60粉末与(c12h18o9)n粉末的共混粉末(多糖s-60粉末2.308g，(c12h18o9)n粉末2.308g)，并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成透明的溶液待用；取另一个烧杯倒入已在电子天平上称量好的(c6h7o6na)n粉末0.512g，并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成溶液待用。

将两个250ml烧杯中的溶液混合，配置成200ml共混溶液。

选择水浴加热的方式对共混溶液加热，将水浴锅稳定设置为100℃，待水浴锅达到设置温度后将配置好溶液的烧杯放入锅中进行加热，同时用温度计测量烧杯中溶液温度。待共混溶液温度达到97℃极其以上温度不在变化时，取出烧杯。

将加热后的溶液倒入圆形模具中，待冷却至常温后。取出制成鱼卵模型。

对比例1

提供一种常见的食品用多糖s-60-(c12h18o9)n复合膜，是这样制得的：

将多糖s-60和(c12h18o9)n按照1:1比例共混，溶于90℃的蒸馏水中并用磁力搅拌器搅拌至完全溶解，形成透明的溶胶，膜液混匀后，将膜液倒入直径为15cm的塑料平皿中，置于烘箱中烘干成膜，最后将膜置于相对湿度50％的环境中(室温)平衡2天后，测定各项指标。包括密度、拉伸强度、拉伸率。

经测密度在1～1.045g/cm³,拉伸强度为40～43mpa，拉伸率为10％～13％。

对实施例1-4提供的鱼卵模型以及对比例1提供的食品用多糖s-60-(c12h18o9)n复合膜的性能进行考察。

实验例1

对实施例1～4提供的鱼卵模型的宏观外形进行检测，结果见附图2。

从图2(图2中从左向右第一排分别为实施例1和实施例2提供的鱼卵模型，第二排从左向右分别为实施例3和实施例4提供的鱼卵模型)可以看出，实施例1～4提供的鱼卵模型均为球状，大小接近真实鱼卵，并且颜色较浅，几乎透明，因此，可以对其进行染色，获得需要的颜色，从而方便在实验中追踪观察。

实验例2

对实施例1～4提供的鱼卵模型的密度进行测量。

实施例1～4提供的鱼卵模型的密度由配置制卵溶液的配方进行控制，在200ml去离子水中加入共计5.128g的溶质，溶剂密度为1.0256g/cm³这与实际鱼卵密度匹配。为了验证其密度选用了2种方式进行验证。

(1)梯度浓度盐选法

a.100ml烧杯10个，用前用稀硝酸浸泡一晚，自来水洗净后用自来水冲洗三遍。

b.用1g氯化钠试剂融入到100ml纯水中，配制成质量浓度1％的氯化钠溶液。

c.取不同发育时期的鱼卵各10粒为一组，试验前将鱼卵放在细胞筛上用纯水冲洗干净，然后将每组鱼卵分别放入到装纯水的500ml烧杯中备用。

d.5个烧杯，浓度梯度为1.0010、1.0015、1.0020、1.0025、1.0030，加入1％氯化钠溶液分别为0、0.5、1、1.5、2ml。

e.每组10个鱼卵依次放入到不用浓度的溶液中观察漂浮鱼卵的个数，若有一半以上漂浮则认为是鱼卵的密度。

f.根据试验结果设计第二轮浓度梯度飘浮性试验。

根据上述方法测定真实鱼卵平均密度为1.0715g/cm³该密度在本专利物理模型鱼卵密度范围内。

(2)沉降柱方法测

g.有机玻璃管，高1.6米，直径20厘米，壁厚1厘米，底部用一块有机玻璃板40cm*40cm封住。

h.马克笔画刻度线：距底面1.4米、1.2米、0.5米、0.2米

i.测量模型直径

j.在沉降柱水深1.4米处水面中间将单个模型鱼卵放入，至1.2米刻度线时开始计时，鱼卵沉至0.5米、0.2米刻度线时分别计时。

k.沉降柱中的用水要静置12h后使用，每次实验结束后鱼卵回收，根据stockes’公式计算鱼卵密度。

经过验证，实施例1～4提供的鱼卵模型的密度均为1.0256g/cm³。

实验例3

对实施例1～4提供的鱼卵模型的机械强度进行测量。

根据gb1040-79，将实施例1～4提供的鱼卵模型固定在tms-pro质构仪上测定。按下式计算拉伸强度。

ts＝f/s

式中：ts-拉伸强度，mpa

f-最大拉力，n

s-膜样品的横截面积(膜的宽度乘以厚度)，mm²

经过测量实施例1～4提供的鱼卵模型拉伸强度均为60mpa，由此说明实施例1～4提供的鱼卵模型稳定可靠，能够承受住水流冲击。

实验例4

对实施例1～4提供的鱼卵模型的水溶性进行测量。

将实施例1～4提供的鱼卵模型置于1l的净水中，温度为常温记录完全溶解时间。经过2天模型鱼卵结构完整，稍有溶解完全满足野外和室内试验。

实验例5

对实际鱼卵与物理模型鱼卵的密度与粒径进行测量，将实施例1～4提供的鱼卵模型与实际鱼卵模型放在载玻片下选用荧光显微镜(xsp-bm13c)观察并在电脑上使用软件测量其粒径。真实鱼卵平均粒径为4.0～5.3mm，模型鱼卵粒径为4.0mm符合真实鱼卵要求。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。