Characterization of tryptophan high affinity transport system in pinealocytes of the rat. Day-night modulation

Summary.  Tryptophan is required in the pineal gland for the formation of serotonin, precursor of melatonin biosynthesis. The level of this amino acid in the serum and in the pineal gland of the rat undergoes a circadian rhythm, and reduced plasma tryptophan concentration decreases secretion of melatonin in humans. Tryptophan is transported into the cells by the long chain neutral amine acid system T and by the aromatic amino acid system T. The high affinity component of [³H]tryptophan uptake was studied in pinealocytes of the rat. Inhibition was observed in the presence of phenylalanine or tyrosine, but not in the presence of neutral amino acids, alanine, glycine, serine, lysine or by 2-aminobicyclo[2,2,1]-heptane-2-carboxylic acid, a substrate specific for system L. The transport of tryptophan was temperature-dependent and trans-stimulated by phenylalanine and tyrosine, but was energy-, sodium-, chloride-, and pH-independent. In addition, the sulphydryl agent N-ethylmaleimide did not modify the high affinity transport of tryptophan in pinealocytes. The kinetic parameters were not significantly different at 12:00 as compared to 24:00 h. The treatment with the inhibitor of tryptophan hydroxylase, p-chlorophenylalanine, produced an increase in the maximal velocity of the uptake and a reduction in the affinity at 12:00, but not at 24:00 h, probably indicating that during the day, the formation of serotonin in the pineal gland is favoured by elevating the uptake of tryptophan, whereas at 24:00 h other mechanisms, such as induction of enzymes are taking place. High affinity tryptophan uptake in the rat pineal gland occurs through system T and is upregulated during the day when the availability of serotonin is reduced. Received March 15, 2001 Accepted July 8, 2002 Published online January 20, 2003 Acknowledgements This work was supported by the Grant S1-3490 from Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnológicas (CONICIT), Venezuela. We appreciate the secretarial assistance of Mrs. Isabel Otaegui. Carmen I. Gutiérrez is a PhD Student from Ciencias Fisiológicas, Facultad de Medicina, Universidad Central de Venezueta (UCV), Caracas, and supported by Universidad Francisco de Miranda, Coro, Falcón, Venezuela. Joseph Glykys is a Medical Student from Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela, and an Assistant Student of Centro de Estudios Avanzados, IVIC. Authors' address: Dr. Lucimey Lima, Laboratorio de Neuroquímica, Centro de Biofísica y Bioquímica, Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, Apdo. 21827, Caracas 1020-A, Venezuela, Fax: 58-212-504-1295, E-mail: llima@cbb.ivic.ve     

南极拟扇虾肌肉营养成分分析

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转Bt基因棉田节肢动物群落营养层及优势功能团的组成与变化

1998年在河北南皮棉区转Bt基因棉棉田和常规棉综防田的生物群落变化的研究表明,与常规棉综防田相比,转Bt基因棉棉田的节肢动物种类增加30.7%,功能团多样性增加66.9%,天敌类和中性节肢动物类的丰富度分别增加97.6%和158.0%,害虫类的丰富度减少45.7%。就功能团的种群数量来看,主要害虫棉铃虫、蚜虫和蓟马种群数量分别减少98.9%、69.0%和72.6%;而次要害虫害蝽、粉虱、叶蝉类昆虫的种群数量分别增加了2.2、3.2和14.8倍,棉花生长中期,转Bt基因棉棉田中的基位物种丰富度大于中位和顶位物种;常规棉田中的差异则更大,出现天敌控制“空缺”。综合分析表明,转Bt基因棉棉田生态系统比常规棉综防田稳定;转Bt基因棉棉田的中性节肢动物和次要害虫在害虫－天敌的营养链中起到了重要的调控作用。     

极端干旱对草甸草原优势植物非结构性碳水化合物的影响

植物光合作用产生的非结构性碳水化合物(NSCs)水平可以反映植物和生态系统对环境变化的响应程度。近年来, 草原极端干旱事件的发生频率和持续时间增加趋势明显, 对生态系统结构和功能产生深远影响。该研究以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究对象, 通过连续4年减少66%生长季降水量的控制实验来模拟极端干旱事件, 分析草原6种优势物种和植物功能群NSCs各组分对极端干旱的响应规律与机制。结果显示, 由于植物生物学、光合特性以及生理生态等特性的差异, 不同物种对干旱胁迫的响应具有明显差异。这表明草地植物NSCs组分及其利用策略对干旱胁迫的响应具有物种特异性, 从而导致其生物量的不同响应。将6种植物分为禾草和非禾草两类, 发现干旱显著增加了禾草的淀粉含量, 但对其可溶性糖含量无显著影响; 相反, 干旱显著增加了非禾草功能群的可溶性糖含量, 对其淀粉含量无显著影响, 表明不同功能群采取了不同的干旱应对策略。禾草选择将光合作用固定的能量进行储存以应对干旱胁迫, 其生物量对干旱响应不敏感; 而非禾草选择将能量以可溶性糖的形式直接供植物生长利用以及抵御干旱胁迫, 其生物量对干旱响应较为敏感。这一发现可为预测在全球气候变化背景下草甸草原生态系统结构与功能对极端干旱的响应提供科学参考。     

烟叶陈化过程可培养微生物的生态功能

【背景】烟叶陈化涉及多方面因素的相互作用。【目的】研究烟叶表面可培养微生物群落结构、功能和化学成分之间的联系。【方法】以储存于贵阳库、坛厂库、茅台库的烟叶为研究对象,分别对不同陈化时间的烟叶样品进行微生物分离,采用rDNA条形码技术对微生物优势菌株进行物种鉴定,利用FAPROTAX和FUNGuild数据库分别对细菌和真菌进行功能注释,并结合主要化学成分进行相关分析。【结果】243个烟叶样品中共分离到189株优势细菌菌株和229株优势真菌菌株,其中细菌以芽孢杆菌属(Bacillus)为优势种群,真菌以曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)为优势种群。随着陈化时间的延长,优势种群和优势功能类群比例逐渐降低,主要化学成分与微生物群落变化呈显著相关关系。【结论】微生物功能群通过结构变化推动烟叶陈化进程,同时陈化过程中主要化学成分的变化影响了微生物群落的组成与功能。     

干旱绿洲区枸杞林地面节肢动物功能群结构季节分布特征

为了解枸杞林地面节肢动物功能群结构季节分布特征,以宁夏绿洲枸杞林为研究对象,于2018年的春、夏、秋季节,采用陷阱诱捕法,调查了地面节肢动物功能群季节分布特征及其与环境因子之间的关系。结果显示:(1)枸杞林地面节肢动物功能群包括植食性、捕食性、腐食性和杂食性动物,个体数分别占6.31%、86.75%、2.01%和4.89%,其中以捕食性动物为主。(2)植食性地面节肢动物个体数和生物量表现为春季显著高于秋季,夏季居中;类群数表现为夏季显著高于秋季,春季居中。捕食性地面节肢动物生物量表现为夏季和秋季显著高于春季;个体数和类群数在不同季节间均无显著差异。腐食性地面节肢动物个体数、生物量和类群数在不同季节间均无显著差异。杂食性地面节肢动物个体数和类群数表现为春季显著高于夏季,秋季居中;生物量在不同季节间均无显著差异。(3)相关分析表明,捕食性地面节肢动物个体数与土壤含水量呈正相关关系,腐食性地面节肢动物个体数与土壤全磷呈正相关关系,杂食性地面节肢动物与土壤全氮呈正相关关系。但植食性地面节肢动物个体数则与土壤含水量呈负相关关系,杂食性地面节肢动物个体数与土壤温度和土壤全碳呈负相关关系。(4)pRDA分析表明,土壤含水量是影响地面节肢动物功能群结构季节分布的主要环境因子。结论:随着季节更替,宁夏干旱绿洲区枸杞林地面节肢动物的功能群组成差异较大,功能多样性差异较小。说明每个功能群的个体数和类群数对季节变化敏感,但功能多样性较稳定。     

氨基酸型肠内营养制剂支持后克罗恩病患者肠道微生物和非靶向代谢组学指标的分析

探讨氨基酸型肠内营养制剂支持后克罗恩病患者的肠道微生物和非靶向代谢组学指标的变化,为该类患者的治疗提供参考。

选择我院收治的20例克罗恩病活动期患者作为研究对象,所有患者均采用氨基酸型肠内营养制剂进行支持治疗。比较患者治疗前后肠道菌群结构、菌群多样性以及非靶向代谢组学检测结果的差异。

治疗后,患者肠道乳杆菌属（t=5.200,P＜0.001）、大肠埃希菌（t=11.974,P＜0.001）、克雷伯菌属（t=15.033,P＜0.001）、糖单胞菌（t=12.166,P＜0.001）、恶臭假单胞菌（t=31.063,P＜0.001）、肠球菌属（t=28.867,P＜0.001）数量均显著升高;同时患者肠道菌群OUTs（t=40.435,P＜0.001）、Observed species（t=5.475,P＜0.001）、Chao1指数（t=12.348,P＜0.001）、Simpson指数（t=2.961,P=0.005）、Shannon指数（t=3.330,P=0.002）均显著升高。相比治疗前,治疗后患者血清以及粪便中的氨基酸、多肽、脂肪酸、胆固醇及碳水化合物水平均显著改善。

氨基酸型肠内营养制剂支持后,克罗恩病患者肠道菌群丰度提高,同时患者脂质代谢的改善可能与氧化应激反应通路相关联。

     

蚯蚓对秸秆还田土壤细菌生理菌群数量和酶活性的影响

在连续7a稻麦轮作系统中,通过测定作物收获后表层土壤(0-20cm)中4种细菌生理菌群数量和4种酶活性的变化,研究接种蚯蚓(Metaphire guillelmi)对秸秆(表施或混施)还田土壤的细菌生理菌群数量和酶活性的影响。试验设5个处理:对照、秸秆表施、秸秆混施、秸秆表施且接种蚯蚓、秸秆混施且接种蚯蚓。结果表明,单独秸秆还田促进了土壤氨化细菌、固氮菌、纤维素分解菌和无机磷分解菌数量增加,且土壤酶活性显著地增强;在秸秆表施方式下,接种蚯蚓使得上述4种细菌生理菌群微生物的数量增加;秸秆混施方式下,接种蚯蚓增加氨化细菌和无机磷分解菌数量,且土壤蛋白酶和蔗糖酶活性显著地增强(P0.05)。另外,蚓粪中4种细菌生理菌群微生物数量和水解酶活性都远远高于其周围土壤。在秸秆还田的作物轮作系统中,蚯蚓活动进一步增加土壤微生物数量和酶活性,对改善农田土壤肥力有着重要意义。     

黔南布依族、苗族和水族人群ABO血型分布及基因频率

本文对黔南州布依族、苗族、水族人群ABO血型的表现型及基因型频率进行检测。结果显示:黔南布依族ABO血型分布为O>B>A>AB;苗族、水族为O>A>B>AB。3个民族ABO血型基因频率相接近;经吻合度检测,符合Hardy-Weinberg平衡定律。黔南与黔东南、黔西南布依族和苗族群体间以及黔南水族男女群体间ABO血型分布差异均具有显著性(P<0.05或P<0.01),结果提示ABO血型分布存在民族、地区和性别差异。     

亚香棒虫草菌丝体金属硫蛋白的提纯及性质

【目的】探讨锌离子诱导亚香棒虫草(Cordyceps hawkesii)菌丝体金属硫蛋白的产生及性质。【方法】亚香棒虫草菌丝体以18 g/L Zn2+在10 L发酵罐中诱导培养64 h后收集菌丝体,产率为每升发酵液收集12.2 g菌丝体(干重),细胞破碎取上清液通过2次凝胶柱层析,冷冻干燥得到亚香棒虫草菌丝体金属硫蛋白纯品。利用考马斯亮蓝法(Bradford法)进行含量测定,用银饱和分析法结合原子吸收光谱(AAS)测定MT含量,用Ellman’s方法和火焰原子吸收法分别测得巯基含量和结合锌原子数,用电喷雾质谱仪测得分子量,全自动氨基酸分析仪测氨基酸组成。通过对羟基自由基、DPPH自由基和超氧阴离子自由基的清除率试验探讨亚香棒虫草金属硫蛋白的抗氧化活性。【结果】发酵终点金属硫蛋白产量为15.3 mg/g菌丝体湿重。金属硫蛋白的分子量为7 680 Da,每分子蛋白质含有18个巯基、结合4个Zn原子。氨基酸组成分析结果显示,每分子蛋白质共含60个氨基酸,其中含有15个半胱氨酸,且含有组氨酸和芳香族氨基酸。亚香棒虫草金属硫蛋白的抗氧化活性稍强于谷胱甘肽,弱于动物金属硫蛋白。【结论】亚香棒虫草在Zn2+胁迫下能够大量合成金属硫蛋白,且其金属硫蛋白的性质与哺乳动物金属硫蛋白有相似性。