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环境科学学报 2023年第4期43卷 228-235页

作者：郭中瑞朱超张涵瑞刘春雷祝贵兵陕西科技大学环境科学与工程学院西安710021 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

细菌内部电子传递快慢及其代谢水平是其外在活性的决定因素之一.然而,目前对于细菌活性、电子传递及代谢水平三者之间的关系鲜有报道.本研究针对氮循环的经典过程—反硝化过程,以施氏假单胞菌为模式反硝化菌,系统探究了不同电子供体条件... 详细信息

细菌内部电子传递快慢及其代谢水平是其外在活性的决定因素之一.然而,目前对于细菌活性、电子传递及代谢水平三者之间的关系鲜有报道.本研究针对氮循环的经典过程—反硝化过程,以施氏假单胞菌为模式反硝化菌,系统探究了不同电子供体条件(不同C/N比)下电子传递对反硝化脱氮效率的影响,并通过重水标记(DIP)-拉曼光谱在单细胞水平上分析了代谢活性与电子传递、脱氮相关因素的潜在联系.结果表明,在反硝化前期(0~9 h),NADH脱氢酶活力均处于较高水平,导致电子传递系统活性(ETSA)迅速升高,加速了反硝化脱氮效率,NADH脱氢酶平均活力相对于C/N为5时分别增加50.97%(C/N=10)和83.40%(C/N=20),同时NADH/NAD+比率分别增加43.98%(C/N=10)和65.27%(C/N=20).在反硝化后期(9~24 h),碳源的消耗降低了ETSA,导致脱氮活性降低.同时,在反硝化过程中,C—D键的拉曼特征峰变化表明微生物代谢活性与NO_(3)^(-)-N还原量呈负向的线性关系,揭示了反硝化菌代谢和脱氮活动的不同步性.

关键词：拉曼光谱施氏假单胞菌电子传递代谢活性重水标记

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控制赖氨酸摄入状态下健康青年男性血浆白蛋白合成动力学研究

控制赖氨酸摄入状态下健康青年男性血浆白蛋白合成动力学研究

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作者：张涛扬州大学

学位级别：硕士

目的:以重水(2H20)作为示踪剂,进行人体实验,研究在控制赖氨酸摄入状态(70mg/kg/d)下对血浆白蛋白合成动力学的影响,与课题“日常膳食赖氨酸摄入状态下对健康青年男性血浆蛋白代谢动力学影响”得到的赖氨酸需要量74.2±13.1mg/kg/d及血... 详细信息

目的:以重水(2H20)作为示踪剂,进行人体实验,研究在控制赖氨酸摄入状态(70mg/kg/d)下对血浆白蛋白合成动力学的影响,与课题“日常膳食赖氨酸摄入状态下对健康青年男性血浆蛋白代谢动力学影响”得到的赖氨酸需要量74.2±13.1mg/kg/d及血浆白蛋白合成动力学参数进行比较,检验前期课题“健康青年男性赖氨酸需要量”的结果70mg/kg/d是否合理,为制定我国不同人群膳食必需氨基酸推荐摄入量探索实验方法、提供理论依据。方法:1.膳食食谱设计、2H20标记及食物样本检测将受试者摄入赖氨酸的理论值定为70mg/kg/d,根据食物成分表、中国居民膳食指南2016版设计食谱,招募5名轻体力活动健康青年男性,年龄21±1.73周岁,身体质量指数(BMI):21.99±1.72kg/m2。适应期:1-5周。5名受试者按照预设的实验膳食食谱就餐,每周末进行一次身体测量。标记期:6-10周。在第6周的第1天,5名受试者于早餐后口服70%2H2o,每次60mL,6次/天。在此后的5周内,受试者每天口服70%2H2o60mL2次(分别为早餐后、晚餐后);每周末进行一次身体测量。在标记期实验前一天采集受试者血样,作为基线血样,在标记期6-10周末采集血样,离心,放入-70℃冰箱保存。每周进行连续3天的膳食调查(化学分析法),收集打碎均匀样品,-20℃冷藏。测定并计算食物样品中蛋白质、脂肪、碳水化合物、能量、灰分、水分、赖氨酸含量。计算受试者的赖氨酸及总能量摄入量、三大产能营养素摄入量及供能比、优质蛋白比例。2.血浆蛋白、赖氨酸浓度检测用酶联免疫标记法检测血浆白蛋白、总蛋白含量。高效液相色谱法检测血浆赖氨酸含量。3.重水标记法检测健康青年男性血浆白蛋白合成动力学相关参数将40μL血浆样品、2μL10mol/L的NaOH、4μL含有5%(voL/voL)丙酮的乙腈溶液混合放置24h,以便水中的2H与丙酮发生交换。加入0.6mL氯仿和0.5g Na2SO4,以萃取丙酮。用气相-质谱联用系统(GC-MS)分析氯仿萃取物,检测被2H标记的身体水丰度。用三氯乙酸/乙醇法提纯血浆白蛋白并进行聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定,纯化后的白蛋白经水解、衍生,用气相色谱-质谱仪检测血浆白蛋白中的2H-丙氨酰基和血浆游离丙氨酸中2H的丰度。计算白蛋白的分数合成率(FSR)和合成动力学方程。4.与自由膳食阶段比较分析自由膳食状态和控制赖氨酸膳食状态下,二大产能营养素摄入量、供能比、血浆白蛋白、总蛋白浓度和白蛋白分数合成率是否具有显著性差异,探讨前期课题结果是否满足人体生理需要。结果:1.受试者营养素及能量摄入情况5名受试者的能量摄入量2628.50±123.01kcal;蛋白质供能占比13.30±1.21%,优质蛋白占比47.43±3.74%;碳水化合物供能占比61.97±2.81%;脂肪供能占比24.43±2.87%。赖氨酸摄入量68.06±2.32mg/kg/d,结果低于日常膳食赖氨酸摄入状态下74.2土13.2mg/kg/d。2.身体测量结果2H2o标记前和2H20标记期间平均体重(kg)分别为:68.00±4.60、68.74±4.12;平均肌肉率(%):37.5±2.62、36.30±3.93;平均脂肪率(%):22.5±3.26、22.56±3.51;平均基础代谢(kcal):1524±123.21、1539.72±106.53,以上各指标在2H20标记前后均不存在显著差异(p>0.05)。3.血浆蛋白、赖氨酸浓度检测5名受试者2H20标记前和2H20标记期间的血浆总蛋白平均浓度(mg/mL)为:68.84士9.89、73.13±8.09,二者不存在显著性差异(p>0.05),总蛋白浓度均在正常范围内。血浆白蛋白浓度(mg/mL)在2H2O标记前后分别为:34.82±5.43、35.69±3.29,1号受试者血浆白蛋白浓度略低于正常值,其他受试者血浆白蛋白浓度均在正常范围内,2H20标记前后不存在显著性差异(p>0.05)。4.重水标记法检测健康青年男性血浆白蛋白合成动力学参数5名受试者血浆白蛋白分数合成率(%/week)分别为:27.3、25.4、29.7、29.9、28.9。白蛋白合成动力学方程:1号ft=0.1348×(1-e-0.426t)、2号ft=0.1306×(1-e-0.471t)、3号ft-0.1354×(1e-0.473t)、4号ft=0.1302×(1-e-0.515t)、5号ft=0.1330×(1-0.488t)。5.与自由膳食阶段比较在膳食干预前后,受试者赖氨酸摄入量存在显著性差异(p0.05),脂肪、碳水化合物摄入量及供能比均存在显著性差异(p<0.05)。血浆总蛋白浓度、白蛋白浓

关键词：赖氨酸白蛋白重水标记分数合成率健康青年男性

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