一、人工培育珍珠的原理
人工培育珍珠就是运用外套膜(珍珠质分泌组织)受到外来刺激后，能引起该组织发 生增殖形成珍珠囊的原理，用人为的方法将珠母贝的外套膜切成小片，移植到另一个珠母 贝的组织中。被移植的外套膜小片经过一系列变化之后，形成珍珠囊分泌珍珠质而产生 人工无核珍珠。或在移植外套膜小片的同时，植入用蚌壳或其他原料做成的珠核，被移植 的小片经过一系列的变化，形成包围珠核的珍珠囊，再分泌珍珠质沉积在珠核上，而产生 人工有核珍珠。
下面以合浦珠母贝为例，说明人工培育珍珠形成过程。
二、珍珠形成过程
1.珍珠囊形成的过程
被植入的外套膜小片经过一段时间之后，小片上的外侧上皮细胞从基底膜上脱落，变 成星状或有许多细胞质突起的多角形细胞。这些细胞沿着珠核的表面移动并进行增殖， 逐步将珠核包围起来，以后丧失移动性而形成珍珠囊细胞。初形成的珍珠囊成网状，后来 由于细胞的增殖填充才完全包围珍珠核。而小片的内侧上皮细胞不断参加珍珠囊的形 成，在移植后被周围的吞噬细胞和结缔组织所吞噬吸收(图10-10)。
珍珠囊形成之后，其上皮细胞的形态在操作技术正常的情况下，由高柱状细胞变为圆 柱状细胞，最后变为扁平的细胞。随着珍珠囊细胞形态的变化，细胞的机能也随之发生变 化，珍珠囊上皮细胞处于高柱状阶段时分泌壳皮质，而处于圆柱状阶段时则分泌棱柱质， 至珍珠囊细胞变成扁平状细胞之后才开始分泌珍珠质。
1.植入外套膜小片 2.小片外侧上皮细胞增生 3.小片外侧上皮细胞包围了珠核，
内侧上皮细胞被吸收 4.小片外侧上皮细胞形成包围珠核的珍珠囊并分泌珍珠质
图10-10 珍珠囊形成过程示意图
处在稳定状态的正常珍珠囊，是由一层扁平的上皮细胞所构成。在珍珠囊的周围分 布着一些带颗粒的黏液细胞，这种细胞大都是单个也有几个聚集在一起的。黏液细胞的 一端从珍珠囊细胞之间穿过并开口于珍珠囊内。在珍珠囊的周围还有一些结缔组织、游 走细胞和少量的肌纤维。
从小片植入至珍珠囊形成所需的时间，与珠母贝的年龄、生理状况和环境因素等有着 密切的关系，但从总的情况来看，温度的影响占主导地位。据报道在15.5℃(月平均水 温)时珍珠囊形成所需的时间为7～45 d，一般为17～25 d;在21℃条件下需5～30 d，一 般为9～17 d;在24℃条件下需5～45 d，一般为7～17 d;在30℃条件下只需3～30 d，一 般为5～12 d。
珍珠囊上皮细胞形态的变化所需的时间，与切片技术特别是与水温和插核时手术贝 的生理状态有着密切的关系。在良好的情况下，珍珠囊上皮细胞比较快地由高柱状细胞 转为扁平上皮细胞而分泌珍珠质，所形成的珍珠质质量较高。反之则珍珠囊上皮细胞停 留在高柱状和圆柱状细胞阶段，分泌壳皮质和棱柱质较多，以后再转为扁平状的上皮细胞 而分泌珍珠质，形成的珍珠质量较差。在异常情况下，珍珠囊上皮细胞长期处在高柱状或 圆柱状细胞阶段，分泌壳皮质或棱柱质形成壳皮珠(骨珠)或棱柱珠。根据对生产现场观 察，在30℃条件下植入小片第8 d就可以看到珠核上有珍珠质沉积。
2.钙的吸收和分泌
珍珠的主要成分是碳酸钙。钙的来源一方面是通过身体表面直接吸收海水中的钙， 另一方面是吸收食料中所含的钙质。海水中的钙和碱性磷酸酶(AP-ase)等相结合，形成 磷酸盐和其他盐类之后，才能透过原生质膜。钙被体表的上皮细胞吸收之后，经过结缔组 织然后到达外套膜的外侧上皮细胞及珍珠囊的上皮细胞周围。而从食料中吸收的钙则由 血液输送到上述位置。碱性磷酸酶一般分布在贝类的外套膜中。
在外套膜的外侧上皮和珍珠囊的上皮细胞中，还有核糖核酸(RNA)、碳酸酐酶(CAase)、软骨素硫酸盐(Chondroitin sulfate)和硫酸酯酶(Sulfatase)等物质。集结在外套膜 和珍珠囊周围结缔组织中的钙，由于和软骨素硫酸盐之类的酸性复合蛋白相结合或受其 诱发而失去活性，因而达到分泌临界面。含有和酸性复合蛋白相结合或受其诱发而具有 活性的钙的磷酸盐、硫酸盐酯等，被碱性磷酸酶、硫酸脱脂酶和其他酶类所分解将钙析出。 被析出的钙通过磷酸脱水酶的作用与来自体内代谢作用所产生的二氧化碳相结合，最后 变成碳酸钙沉积在有机皮膜——壳角蛋白上。
那么，沉积在壳角蛋白膜上的碳酸钙，如何成为方解石性的棱柱质，如何形成霰石型 的珍珠质?关于这个问题目前尚未研究清楚。据报道，可能与体内代谢产生的二氧化碳 排出速度的大小有关。另外，碳酸脱水酶通过对分泌界面的细胞及其周围二氧化碳、碳 酸、碳酸根等活动的调节，酸碱平衡，加速离子交换等生理机能，在生物结晶学上参与霰石 的形成。析表明在方解石中不存在锶，而在霰石中却含有相当数量的锶，因此认为锶是 霰石形成的重要因素。
钙的吸收和分泌并不是单独进行的，而是与其他盐类和有机成分等的吸收、贮存、分 泌、渗透压调节等代谢系统结合起来进行的，同时也受到环境因素的影响，是一个比较复 杂的生理、生化过程。
3.壳角蛋白的形成
珍珠中也含有一定数量的壳角蛋白。现已查明黏液是壳角蛋白的前身，它是由碱性 蛋白和多糖类组成，在外套膜的上皮细胞和珍珠囊的上皮细胞中都有黏液细胞存在。在 钙的代谢过程中钙的磷酸盐、硫酸脂盐被碱性磷酸酶等酶类分解析出钙后，磷和其他无机 盐与黏液的糖蛋白相结合，变性而形成壳角蛋白。