各类氨基酸的应用研究

各类氨基酸的应用研究（共9篇）

各类氨基酸的应用研究 篇1

为验证含氨基酸水溶肥料在番茄上应用的实际效果[1,2,3], 笔者进行了番茄叶面喷施水溶肥料效果研究, 现将结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验在江苏省泰州市姜堰区张甸镇三野村进行。土质为砂壤土。播种前土壤养分测定情况:有机质含量17.66 g/kg, 碱解氮为77.63 mg/kg, 有效磷14.57 mg/kg, 有效钾69.88 mg/kg, p H值7.61。供试肥料为徐州地邦化工有限公司生产含氨基酸水溶肥料, 产品形态为水剂。供试作物为番茄, 品种为苏粉12。

1.2 试验设计

试验设2个处理:分别为:含氨基酸水溶肥料:每次用含氨基酸水溶肥料1 500 m L/hm2对水675 kg/hm2 (稀释450倍) 进行叶面喷施, 于番茄苗期、开花期、坐果期、果实膨大期各喷1次, 整个生育周期喷施4次, 其他施肥措施同对照处理;清水对照 (CK) :以等量清水叶面喷施, 喷施次数和时间同含氨基酸水溶肥料处理。基追肥按当地常规使用情况进行。试验面积为6 666.7 m2, 无重复, 其中清水对照面积为666.7 m2。整个试验田块地形一致、土壤类型相同。

1.3 试验实施

试验于2013年6月10日播种, 7月5日移栽, 9月25日收获结束。按畦种植, 畦宽为1.4 m, 每畦定植2行, 行距为65 cm, 株距35 cm, 施基肥腐熟有机肥90 t/hm2、尿素450kg/hm2、硫酸钾600 kg/hm2、磷酸二铵150 kg/hm2。田间管理按照常规管理进行。

2 结果与分析

2.1 不同处理对番茄植物学性状的影响

从表1可以看出, 番茄于苗期、开花期、坐果期、果实膨大期各喷1次, 含氨基酸水溶肥料1 500 m L/hm2对水675 kg/hm2进行叶面喷施, 有利于增加株开花数和单果重, 进而提高产量。

2.2 不同处理对产量的影响

从表2可以看出, 叶面喷施含氨基酸水溶肥对番茄有明显的增产作用, 平均增产9 686.67 kg/hm2, 增幅13.60%。

2.3 不同处理对经济效益的影响

从表3可以看出, 叶面喷施含氨基酸水溶肥对番茄有明显的增产增效作用, 平均新增产值为32 935元/hm2, 肥本为900元/hm2, 用工为1 800元/hm2, 即新增纯收入为30 235元/hm2, 产投比高达33.59。

注:番茄按3.4元/kg计, 含氨基酸水溶肥料按10 000元/t计, 用工450元/ (次·hm2) 。

3 结论

试验结果表明, 番茄叶面喷施含氨基酸水溶肥料能增加株开花数和单果重, 延长采摘期, 最终达到增产增效[4,5,6], 产量较对照增幅为13.60%, 产投比高达33.59。

参考文献

[1]陈炽浩, 朱利锋, 徐文坚.黄瓜喷施微量元素水溶性肥料试验初报[J].广东农业科学, 2010 (6) :112.

[2]周锡平, 高志建, 何忠林, 等.新型水溶肥料在大棚草莓上应用肥效研究[J].现代农业科技, 2014 (5) :101-102.

[3]李世荣, 刘英姿.番茄施用不同叶面肥效果分析[J].新疆农垦科技, 2009 (2) :66-67.

[4]张仕铭.西红柿喷叶面肥肥效试验总结[J].腐植酸, 2001 (1) :23-24.

[5]张桂荣, 许卫东, 王素玲.西红柿喷施大量元素可溶性肥料的肥效试验[J].上海蔬菜, 2006 (3) :76-77.

[6]李育静.温室番茄复绿铃肥效应用试验研究[J].北方园艺, 2011 (2) :55-56.

豆粕中提取复合氨基酸的研究 篇2

关键词：豆粕；复合氨基酸；蛋白质

中图分类号：TS202.3文献标识码：A文章编号：1674-0432（2011）-03-0089-1

1 大豆粕制备复合氨基酸的意义

大豆粕是大豆经过提取豆油后得到的一种副产品，每1t大豆可以制出0.2t的豆油和0.8t的豆粕，豆粕一般呈不规则碎片状，颜色为浅黄色至浅褐色，味道具有烤大豆香味。其主要成分为:蛋白质40-48%，赖氨酸2.5-3.0%，色氨酸0.6-0.7%，蛋氨酸0.5-0.7%[1]。大豆粕是棉籽粕、花生粕、菜籽粕等12种动植物油粕饲料产品中产量最大，用途最广的一种[2]。作为一种高蛋白质，豆粕是制作牲畜与家禽饲料的主要原料，还可以用于制作糕点食品、健康食品以及化妆品和抗菌素原料[3]。

本实验利用豆粕进行水解来制取复合氨基酸，为大规模开发利用更多更好的氨基酸开辟了一条新的途径，应用前景广阔。

2 实验方法

故本文以大豆粕为原料，对其进行酸水解后，制得复合氨基酸从中找出最佳合成路线，为其今后开发、利用提供理论依据。

复合氨基酸的制备工艺路线如下:

脱脂豆粕→高速粉碎→过40目筛回流水解→脱色→浓缩→抽滤→产品

浓硫酸水解法：首先取一定量处理后的大豆饼粕加入适量的浓硫酸溶液以及一定量的蒸馏水，然后在110℃下加热搅拌，水解过程10h左右。用一定量的活性炭在80℃水浴中脱色，趁热过滤，然后加入新配置的Ca(OH)2溶液搅拌调节PH=10左右过滤，再减压蒸馏即可得到复合氨基酸。

2.1 大豆饼粕的预处理

大豆粕经过RT-08高速粉碎机粉碎（40目）装入干燥的磨口瓶后待用。

2.2 硫酸与大豆粕反应制备复合氨基酸

组装加热搅拌的回馏装置，然后称取50g大豆饼粕粉末置于散口烧瓶中，再加入浓度为4mol•L-1的硫酸溶液150mL。开始加热时烧瓶中的液体为浅黄色，随着温度的慢慢升高颜色逐渐变深为浅褐色。当温度到达90℃时烧瓶中的液体颜色逐渐变深最后为黑色，温度升高到106oC时不再上升。加热回馏10h得到黑色水解液。然后加入80g•L-1的活性炭在80℃水浴脱色30min趁热抽滤，溶液的颜色为淡黄色，在滤液中边搅拌边加入新配的质量浓度为150g•L-1的Ca(OH)2混悬液250mL中和至PH=10，静置20分钟后抽取上层清液，溶液的颜色为黄色透明，将水解液装入250mL圆底烧瓶中进行减压蒸馏（控温在75℃）在液体表面出现结晶膜时停止蒸馏，陈化结晶12h后进行减压抽滤。然后在80℃烘干得到黄色固体粉末,称量产品的质量为1.5g。

不同水解时间条件下，豆粕水解液中的氨态氮含量如表1所示。

表1 豆粕水解时间对水解液中氨态氮的影响

结果表明，随着水解时间增加，水解液中氨态氮的含量逐渐增加，但是10h后的增加幅度明显降低，故本实验经综合考虑确定豆粕的水解时间为10h。

不同浓度的硫酸条件下，豆粕水解液中的氨态氮含量如表2所示。

表2 硫酸的浓度对水解液中氨态氮的影响

结果表明，随着硫酸的浓度增加，水解液中氨态氮的含量逐渐增加，但是4mol•L-1后的增加幅度明显降低，故本实验经综合考虑确定豆粕的水解时间为4 mol•L-1。

3 讨论

(1)用硫酸其优点为：用Ca(OH)2混悬液可以将硫酸除去，其产品可以提纯。

(2)取大豆饼粕和4mol•L-1硫酸回馏10h，脱色，趁热抽滤，中和至PH=10，减压蒸馏，当液体表面出現结晶膜时停止蒸馏，静置12h减压抽滤，在80℃烘干即可得到复合氨基酸固体粉末。

参考文献

[1] 刘超.豆粕氨基酸营养价值的评定[J].西北农业学报,

2006,15(2):45-48.

[2] 乔吉滨,赵姗姗.大豆蛋白休闲食品的研制[J].食品工业科技,2004,25(10):90-93.

[3] Bradbury J.Added chromium may help type 2 diabeties[J].Lancet,1997,(350):1453.

各类氨基酸的应用研究 篇3

关键词：云峰氨基酸叶面肥,小麦,产量,效益

安徽云峰含氨基酸水溶肥料, 由安徽云峰农业发展有限公司生产。为探索其在小麦上的喷施效果, 2012年10月至2013年6月, 开展云峰氨基酸叶面肥在小麦上的应用试验, 以为其大面积推广应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在蒙城县小辛集乡李大塘村张庄某农户承包地进行。试验田田面平整, 土壤肥力中等, 肥力均匀一致, 排灌方便, 前茬作物玉米, 产量水平8 250 kg/hm2左右。试验地一年二熟, 小麦—玉米轮作。土壤类型为潮土, 质地为壤土, 耕层厚度18 cm, 通常地下水位2.5 m。试验前测定土壤理化性状:p H值6.45, 速效钾154.00 mg/kg, 有效磷18.20 mg/kg, 有机质17.20 g/kg, 全氮1.02 g/kg。

1.2 试验材料

供试肥料:安徽云峰含氨基酸水溶肥料, 安徽云峰农业发展有限公司提供。参试小麦品种:济麦22, 优质中筋、半冬性中晚熟品种, 产量水平8 250 kg/hm2。

1.3 试验设计

试验设3个处理, 处理A:叶面喷施安徽云峰含氨基酸水溶肥料, 每次用安徽云峰含氨基酸水溶肥料原液750.0m L/hm2对水450.0 kg/hm2混喷, 分别在小麦孕穗期、灌浆期喷施, 共喷2次;处理B:与处理A同时喷施等量清水, 以不喷施任何液体为对照 (CK) 。3次重复, 随机区组排列, 小区面积30 m2 (10 m×3 m) , 小区及区组间设0.5 m宽的走道, 四周设保护行。各处理均按照当地习惯进行施肥。

1.4 试验过程

2012年10月11日机械旋耕整地, 撒施肥料后人工耕翻, 基施45%复混肥 (25-10-10) 750.0 kg/hm2。10月12日进行机条播, 播量187.5 kg/hm2, 行距20 cm, 10月22日出苗, 各小区播种量、行距、行数一致[1,2,3]。2013年1月25日喷施除草剂1次, 3月10日防治麦蜘蛛1次, 3月20日追施拔节肥, 4月25日防治吸浆虫、麦蚜、赤霉病[4,5,6]。2013年6月7日收获, 单收、单打测产。小麦成熟时, 每处理选择有代表性的3点, 用呼啦圈套取, 数取单位面积穗数, 折合有效穗数;同时, 每处理每点连续取20株, 3点合计60株, 进行室内考种。

2 结果与分析

2.1 小麦生育期

由表1可知, 各处理均于10月12日播种, 出苗期、分蘖期均一致。CK、处理B拔节期、孕穗期均比处理A提前1 d。处理A成熟期比CK提前2 d, 处理B比CK提前1 d。处理A、B全生育期分别为235、236 d, 分别比CK短2、1 d。

2.2 小麦生物学性状

田间调查表明, 处理A小麦叶色浓绿, 植株生长健壮, 抗逆性强;小麦退化小花较少, 灌浆时间、叶功能期普遍延长, 抗干热风能力较强, 成穗率高, 有效穗数较高;小麦成熟落黄好, 穗大粒多, 籽粒饱满。

2.3 小麦产量构成因素

由表2可知, 处理A小麦千粒重最高, 为41.86 g, 其次为处理B, CK最低, 为39.65 g;处理A小麦有效穗最高, 为703.5万穗/hm2, 其次是处理B, CK最低;处理A穗实粒数最高, 平均为35.10粒, 其次是处理B, CK最低;处理A结实率最高, 为91.9%, 其次是处理B, CK最低;在常规施肥的基础上, 喷施云峰含氨基酸水溶肥料, 小麦有效穗数、千粒重、结实率较处理B、CK均有不同程度提高, 有效地改善了小麦的成产因素, 从而提高产量。

2.4 不同处理小麦产量比较

由表3可知, 处理A小麦产量为8 133.3 kg/hm2, 居第1位, 比CK增产700.0 kg/hm2, 增幅达9.4%;处理B产量居第2位, 为7 633.3 kg/hm2, 比CK增产200.0 kg/hm2, 增幅2.7%。

注:表中数据为3次重复的平均值。

经F测验, 结果表明 (表4) :处理间F=113.226>>F0.01=18.000, 表明处理间产量差异极显著;重复间F=1.000

2.5 经济效益分析

由表5可知, 小麦喷施云峰氨基酸叶面肥, 其较处理B、分别为25.6∶1、18.3∶1, 喷施云峰氨基酸叶面肥, 小麦增产效果明显, 经济效益显著。

注:小区面积30 m2。

注:×—不显著, *—显著, **—极显著。

3 结论与讨论

在常规施肥的基础上, 于小麦孕穗期、灌浆期叶面喷施云峰含氨基酸水溶肥料2次, 与喷施等量、等次清水相比, 小麦后期生长健壮, 抗倒伏、抗旱性、抗干热风、抗病性等综合抗逆能力增强;小麦灌浆速度加快, 有效地延长了小麦后期叶功能期及灌浆时间, 预防小麦早衰, 小麦籽粒饱满, 粒色明净, 粒重增加, 结实率提高, 显著地改善了小麦的成产因素, 增产效果明显, 经济效益显著, 可大面积推广应用。B分别增加1 480.0、1 040.0元/hm2。产投比较CK、处理B

注:云峰氨基酸水溶性叶面肥及小麦市场价格分别为40.0元/kg、2.2元/kg。

参考文献

[1]胡恒军, 李煌.大量元素水溶肥在小麦上的应用效果研究[J].现代农业科技, 2011 (19) :87-88.

[2]赵星.大豆喷施云峰氨基酸叶面肥的效果[J].农技服务, 2012 (5) :555, 557.

[3]张泽清.蔬菜作物上施用水溶性微量元素肥料肥效研究[J].农技服务, 2008 (10) :55.

[4]李长亮.氨基酸叶面肥在小麦穗期的应用效果初探[J].上海农业科技, 2010 (6) :62.

[5]葛燕.百施乐微量元素叶面肥在小麦上的喷施效果[J].安徽农学通报 (上半月刊) , 2010 (1) :129-130.

各类氨基酸的应用研究 篇4

关键词：支链氨基酸；骨骼肌与心肌；研究进展

中图分类号：G804.2文献标识码：B文章编号：1007-3612(2007)11-1523-03

本文就运动中补充BCAA对肌肉组织的作用的最新研究进展进行综述，为运动员合理补充BCAA提供参考。

1补充BCAA对骨骼肌、心肌蛋白质代谢的影响

在运动状态下，人体对氨基酸的需要增加，肌蛋白质合成受到抑制，肌蛋白质破坏增加，运动后特别是长时间耐力性运动后肌肉会出现蛋白质的丢失［1］。补充BCAA既可作为供能物质和合成其他氨基酸的前体物质，又具有降低蛋白质降解作用［2］，其中亮氨酸可作为谷氨酰胺的底物，谷氨酰胺能最大限度促进肌肉的增长，有利于蛋白质的合成［3］。补充BCAA具有促进氮储留和蛋白质合成的作用，在肌肉蛋白质中，BCAA占必需氨基酸总量35%。运动中BCAA能避开肝脏的摄取，而迅速被大腿肌肉摄入，同时激活支链α-酮酸脱氢酶，使其活性增加［4］。Blomstrand［5］研究发现在剧烈的耐力运动中补充BCAA后，血浆和肌肉中BCAA的浓度明显增加，肌肉和血中酪氨酸和苯丙氨酸的升高受到抑制；在运动后恢复2小时，BCAA组肌肉氨基酸的浓度下降了46%而对照组则只下降了25%，这表明运动中补充BCAA有节约蛋白质的效果。许志勤等［6］利用15Ｎ-甘氨酸（15N-Gly）稳定同位素作为示踪剂，观察动物在游泳运动条件下的氮平衡、氨基氮流率、蛋白质合成率和分解率，以及心肌、肝脏、股四头肌的蛋白质代谢状况。结果发现补充BCAA使整体氨基氮流率、蛋白质合成率、更新率有不同程度增高，BCAA可调节运动对心肌、肝脏蛋白质代谢的影响，使骨骼肌的氨基氮流率明显升高。金宏［7］等用稳定同位素技术观察到不同时相下的小鼠骨骼肌组织蛋白质中15N-Gly丰度变化，结果显示补充BCAA组的15N-Gly高峰出现时间与正常组相同，但其峰值要小，并且下降也较慢，呈一个抛物线的形状，这可能是由于血清中BCAA含量明显高于正常水平，而BCAA在骨骼肌氧化供能，使骨骼肌蛋白质氧化供能减少，蛋白质的更新减慢，造成15N-Gly高峰的峰值低于正常组，也使骨骼肌15N-Gly的峰值下降缓慢，提高15N-Gly在组织蛋白质中的滞留时间，表明补充BCAA可能具有减少游泳小鼠骨骼肌组织蛋白质分解的作用。赵稳兴［8］采用15N-Glycine和3H-Leucine同位素示踪技术，探讨了运动状态下心肌和骨骼肌对BCAA的摄取量及BCAA对蛋白质合成的作用，结果表明运动时心肌和骨骼肌从血循环中摄取BCAA显著增加，同时血清中BCAA的含量降低，心肌和骨骼肌的蛋白质代谢存在差异，骨骼肌的蛋白质合成率高于心肌，运动使心肌蛋白代谢加速，补充BCAA降低了运动对心肌蛋白质代谢的影响，有利于骨骼肌蛋白质合成或使蛋白质分解降低。亮氨酸可以通过促进肌肉蛋白质多肽链合成来促进蛋白质的合成，并且这种作用仅限于肌肉组织，补充亮氨酸能明显刺激肌肉蛋白质的合成［9］。亮氨酸在肌肉中的代谢产物α-酮异已酸，可促进胰岛素的分泌作用，抑制胰高血糖素分泌，进而减缓肌肉蛋白的分解，被认为是蛋白质合成的调节信号［10］。较长时间运动能降低肌糖原和骨骼肌蛋白质合成率，补充碳水化合物和亮氨酸组相对于对照组能提高胰岛素水平，并且能完全恢复肌肉蛋白质合成和糖原含量［11］。Mero［12］研究表明，补充亮氨酸代谢产物β-羟基-β-甲基丁酸盐(HMβ)对于从事大强度力量训练的运动员能增长力量，使肌肉蛋白水解下降，同时伴随血清酶活性降低。

2补充ＢＣＡＡ对肌肉损伤修复的影响

2．1补充ＢＣＡＡ对骨骼肌微细损伤的修复运动性骨骼肌

损伤是一种高强度或/和长时间运动后发生的，骨骼肌纤维的微细损伤不同于运动创伤学中的肌肉挫伤、拉伤等。常表现为延迟发生的肌肉酸痛(DOMS)［13］和某些血清酶活性的改变。DOMS是指剧烈的、超过习惯负荷的骨骼肌舒缩活动所引起的，特别是在骨骼肌进行离心收缩后最常发生的一个症状［14］。剧烈运动导致骨骼肌细胞微细损伤，出现DOMS和运动后骨骼肌重建。而重建过程是以修复运动中受损的蛋白质开始的，补充BCAA不仅刺激肌糖原储备的恢复，而且为肌肉修复提供原料。Coombes［15］观察了口服BCAA对较长时间运动后肌肉损伤的血清酶学指标的影响。补充BCAA组乳酸脱氢酶（LDH）的变化从运动后2 ｈ至第5天明显降低，而肌酸激酶（CK）从4 ｈ至第5天明显降低。Deanna［16］等认为，运动中随着糖储备的消耗，支链氨基酸氧化及糖异生作用的增加，肌肉中可供利用的底物限制了运动后蛋白质的修复和合成。而且，剧烈运动本身又导致骨骼肌细胞膜及结构蛋白的损伤需要运动后增加蛋白质合成予以修复。因此，补充BCAA对提高运动员运动能力将发挥重要作用。Edmund［17］研究表明，大运动量训练后，机体骨骼肌细胞存在一个对胰岛素敏感性最佳的时相。运动后2 h内，肌细胞对胰岛素最敏感，此时，补充BCAA和碳水化合物可加倍刺激胰岛素和生长激素的分泌，从而刺激肌细胞摄取葡萄糖，防止蛋白质降解，使骨骼肌快速修复。Takeshi Nikawa［18］等研究发现下坡跑大鼠骨骼肌蛋白分解代谢增加是蛋白酶（Calpain）活性增加所致，而补充大豆蛋白（含BCAA）则可抑制Calpain活性，增加Calpain的抑制剂的活性，从而减轻骨骼肌的损伤。

2．2补充BCAA对心肌损伤的保护心肌具有很高活力的支链α-酮酸脱氢酶，在许多应激情况下，支链α-酮酸脱氢酶被活化，使BCAA分解代谢加快，有利于心肌在应激期的物质代谢和能量需求。张钧［16］等研究发现力竭运动可造成大鼠血清和心肌中乳酸脱氢酶（LDH）、谷草转氨酶（GOT）、肌酸激酶（CK）、α-羟丁酸脱氢酶(α-HBDH)、丙酮酸激酶(PK)等酶活性显著升高，补充BCAA不仅能纠正血浆氨基酸谱的紊乱，而且能保持血清和心肌中LDH、GOT、CK、 α-HBDH、PK的正常水平，拮抗心肌中钙的增加，抑制或减轻心肌中脂质过氧化反应，保护血清和心肌中超氧化岐化酶(SOD)、谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力。心肌缺血时，生成大量的氧自由基（OFR），脂质过氧化反应加快，其终产物MDA升高，而OFR清除酶SOD、GSH-Px活性降低。李爱玲［19］等研究发现，补充BCAA导致大鼠血清、心肌中MDA含量、SOD和GSH-Px活性均接近正常水平，可能为通过阻断自由基的链反应或清除缺血时生成的过多自由基，使过氧化反应的终产物生成减少，使OFR清除酶SOD和GSH-Px未被大量消耗而维持正常活性。因此，补充BCAA对缺血心肌的有保护作用。

3补充BCAA对骨骼肌、心肌线粒体功能影响

3．1补充BCAA对线粒体脂质过氧化水平和膜流动性的影响线粒体脂质过氧化水平和膜流动性可从不同的侧面反映线粒体的功能。线粒体膜的流动性变化将影响线粒体的电子传递和氧化磷酸化的进行，线粒体呼吸链的电子转运要依赖于呼吸链组分的扩散与分子相互碰撞来实现的，这一过程要求线粒体有良好的流动性［20］。脂质过氧化水平是反映膜脂双层稳定性的指标，运动有使线粒体膜脂质过氧化物水平升高、膜的流动性下降趋势，因此，剧烈运动可造成机体线粒体膜损伤，膜流动性的下降必将造成膜功能的变化，从而影响运动能力［21］。补充BCAA可使线粒体脂质过氧化物水平和膜流动性接近正常组的水平［8］。金宏［22］等研究发现补充BCAA抑制大鼠急性运动后骨骼肌线粒体膜脂质过氧化物的增加和膜流动性的下降，可有效的保护线粒体膜的脂双层稳定性，增加线粒体膜的流动性，保证线粒体膜的生物功能的正常发挥。线粒体是机体内源自由基的主要产生部位，在能量合成利用氧的同时也导致自由基的产生［23］。自由基大量生成攻击膜脂，打开脂双键，从而使膜的刚性增加，流动性降低并进一步影响到线粒体膜的电子传递和呼吸链中的酶活力，减少了心肌ATP含量并加重心肌的能量缺乏。补充BCAA可通过清除生成的过多自由基或阻断线粒体膜上的自由基链反应，保护缺血心肌的抗氧化功能，使膜上不饱和脂肪酸免受自由基的攻击，因而线粒体中丙二醛（MDA）含量和膜的流动性保持正常水平；补充BCAA可通过满足能量需求、抑制脂质过氧化反应、减轻钙超载等作用来维持线粒体膜的正常流动性，因而为膜上的电子传递提供有利环境，并提高了ATP合成偶联活性，使膜上呼吸链酶系活力升高和ATP生成增多，从而保护了线粒体的多种生理功能及心肌肌球蛋白ATP酶的活性，减轻了心肌缺血性损伤；补充BCAA可通过抑制细胞内钙超载来保护线粒体，因为钙超载可直接抑制线粒体内的氧化磷酸化功能，使ATP生成减少，还能导致NAD+从线粒体膜外漏，间接抑制线粒体的呼吸；此外，BCAA可能通过直接促进心肌肌球蛋白ATP酶的生物合成，影响心肌的耗氧量和能量利用，保护心肌的能量代谢和舒缩功能［24，25］。

3．2补充BCAA对线粒体微量元素水平的影响微量元素是构成肌细胞的重要成分，也是能量代谢中酶的重要辅基，肌细胞的线粒体发挥正常功能需要K+、Mg2+、Ca2+的参与。剧烈运动造成骨骼肌释放K+，使肌细胞膜上的Na+-K+-ATP酶激活，消耗大量的ATP，导致肌细胞的K+通道开放，细胞内K+耗竭，从而引起细胞内的Mg2+降低，造成线粒体肿胀、结构破坏、酶活性降低、导致肌细胞的氧化磷酸化过程障碍［26］。线粒体内Ca2+稳态的失调是造成线粒体损伤的重要原因。力竭运动通过兴奋β受体，激活cAMP系统，线粒体摄Ca2+能力下降，释放Ca2+能力增加使胞浆内Ca2+浓度增高，从而激活了膜上结合的前列腺素-2（PLA2），使前列腺素和白细胞三烯生成增多，造成心肌组织的损伤。PLA2的激活又使磷脂氧化酶系统产生脂质过氧化反应，膜磷脂分解，膜上出现大量新的钙通道使线粒体膜通透性增加，造成线粒体的损伤，使线粒体氧化磷酸化功能受到抑制还可导致NAD+从线粒体外漏，抑制了线粒体呼吸，使线粒体ATP生成减少，自由基大量生成，细胞间信息传递紊乱和细胞不可逆损伤［27］。另外，力竭运动引起细胞内的钙游离出来及肌浆网摄取钙的能力下降和线粒体内钙外流增加有关。Ca2+和Mg2+具有竞争抑制作用，所以Ca2+升高时伴有Mg2+的降低。而Mg2+对维持细胞正常生理功能起着重要作用，心肌缺血、缺氧可导致心肌细胞Mg2+含量降低［28］。实验结果表明，补充BCAA能显著地拮抗心肌组织中钙的积聚。BCAA通过抑制心肌细胞内钙超载而维持心肌细胞膜和线粒体的正常结构和功能，此作用可能是通过cAMP介导的［29］。因此，线粒体内微量元素的变化影响了骨骼肌、心肌的能量产生，补充BCAA可降低线粒体内微量元素的变化幅度，对线粒体的稳定起到一定作用。

4小结

补充BCAA能明显促进运动中肌肉对BCAA的吸收和利用增加，促进肌肉蛋白质的合成和降低蛋白质的净降解；补充BCAA可以增强骨骼肌微细损伤的修复，抑制血清酶活性的增高和防止钙超载的形成，对心肌的损伤起到保护作用。补充BCAA可以降低运动引起线粒体脂质过氧化物水平增高，保持线粒体膜流动性接近正常水平。由于运动员整体试验的复杂性，对运动员BCAA需要量给出明确的数值还较困难，不同项目、不同的训练强度运动员对肌肉BCAA代谢的不同要求使他们对BCAA的需要量不同，如何合理补充BCAA还需要做很多的研究。

参考文献：

［1］ Michael J, Rennie, et al. Protein and amino acid metabolis during and after exercise and the effects of nutrition［J］. Annu Re Nutr,2000,20:457.

［2］ Kobayashi H，Kato H，Hirabayashi Y，et al. Modulations of muscle protein metabolism by branched-chain amino acids in normal and muscle-atrophying rats［J］.J Nutr.2006, 136(1):234S-6S.

［3］ Wagenmakers A J M & Van Hall G. Branched-chain amino acids: nutrition and metabolism in exercise. In Biochemistry ofExercise IX (ed. R J, Maughan & S M Shirreffs ) ［M］. 1996, pp, 431-443, HumanKinetics, ChampaignIL.

［4］ Maclean D A, Graham T E & Saltin B. Stimulation of muscle ammonia production during exercise following branched-chain amino acid supplementation in humans［J］. Journal of Physiology. 1996, 493: 909-922.

［5］ Blomstrand E, Saltin B. BCAA in take affect sport einmet abolismin muscle after but not during exercise in humans ［J］.Am J physiol Endocrinal Me tab,2001,281(2):E365-374.

［6］ 许志勤，孙咏梅，金宏，等.支链氨基酸对运动大鼠和小鼠蛋白质代谢的影响［J］.营养学报, 2001，23(2): 102-105.

［7］ 金宏，许志勤，王先远.支链氨基酸提高大鼠游泳耐力作用探讨［J］.营养学报，2001，23(1): 48-51.

［8］ 赵稳兴，王先远，许志勤，等. 运动小鼠心肌和骨骼肌对支链氨基酸的摄取及其对蛋白质合成的作用［J］. 中国应用生理学杂志，1999，15(2)：121-124.

［9］ Blomstrand E, Eliasson J, Karlsson H K, et al. Branched-chain amino acids activate key enzymes in protein synthesis after physical exercise［J］. J Nutr, 2006, 136(1): 269S-73S.

［10］ Griinari J M, McGuire M A, Dwyer D A,et al. The role of insulin in the regulation of milk protein synthesis in dairy cows［J］. J Anim Sei. 1997, 80(10):2361-2371.

［11］ Anthony J C, Anthony T G, Layman D. Leucine supplementation enhances skeletal muscle recovery in rats following exercise［J］. J Nutr, 1999, 129(6): 1102-1106.

［12］ Mero A. Leucine supple mentation and intensive training［J］. Int Journal of Sports Med, 1999, 27(6): 347-358.

［13］ ArmstrongR B. Muscle damage and endurance events［J］. Sports Med, 1986, 3: 370-381.

［14］ Armstrong R.B. Mechanisms of exercised-induced delayed on set muscle soreness abriefreview［J］. Med Sci Sports Exerc, 1984, 16(6): 529-38.

［15］ Coombes J S, Mc Naughton L R. Effects of branched-chain amino acid supplementation on serum creation kinas and lactate dehydrogenises after prolonged exercise［J］. Journal of Sports Med Physiology Fitness, 2000, 40(3): 240-246.

［16］ Deanna K, Levenhagen, et al. Post exercise protein intake enhances whole-body and leg protein accretion in humans［J］. Med Sci Sports Exerc, 2002, 34(5) :828-837.

［17］ Edmund R, Barke. Optimal muscle performance and recovery［M］. Penguin Putnam Inc, 2003, 63.

［18］ Takeshi Nikawa, et al. Effects of soy protein diet on exercise induced muscle protein catabolism in rats ［J］. Nutrition, 2002, 18: 490-495.

［19］ 李爱玲，高兰兴. 支链氨基酸对心肌缺血大鼠体内抗氧化系统的影响［J］.氨基酸和生物资源, 1998, 20(4): 6-9.

［20］ 张宜龙，陈吉棣.牛磺酸对大鼠急性运动后自由基代谢、膜流动性及钙转运变化的影响［J］.中国运动医学杂志,1999,18(1):17-21.

［21］ Vinika L, Vuori J, Ylikorkala O. Lipid peroxide proslacylin and thromboxane A2 in runner during acute exercise［J］. Med Sci Sports Exerc, 1984, 16(3):275-281.

［22］ 金宏，高兰兴，许志勤，等. 支链氨基酸对运动大鼠骨骼肌线粒体功能的影响［J］.中国运动医学杂志，2001，20(4): 432-434.

［23］ Willis W T, Brooks G A, Henderson S A, et al. Effects of iron deficiency and training on mitochondrial enzymes in skeletal muscle［J］. J Appl Physiol, 1987,62(6): 2442.

［24］ Me Cormack J G, Browne H M, Dawes N J. Studies on mitochondrial Ca2+ transport and matrix Ca2+using Furaloaded rat heart mitochondrial［J］. Biochem Biophys Acta, 1989, 939-420.

［25］ 李爱玲，高兰兴. 支链氨基酸对大鼠心肌缺血损伤的防护作用［J］. 营养学报, 1998,20(2): 38.

［26］ 赵稳兴，高兰兴，王先远，等.支链氨基酸对运动大鼠心肌能源物质代谢的影响［J］.营养学报,1998,20(3): 266-271.

［27］ 张钧，许豪文，郭勇力，等. 力竭运动对大鼠心肌线粒体游离钙及磷脂酶A2的影响［J］. 中国运动医学杂志, 1998，17(1): 26-27.

［28］ Kohmoto O, Bell D A. The Effects of Intracellular A cidosis on［Ca2+］. I. Contraction and 45Ca Influx in Cultured Chick Embryo Ventricular Myocytes［J］. Circulation (Suppl.II), 1988, 78: 152.

氨基酸离子液体应用研究进展 篇5

近年来,国外报道了一些氨基酸离子液体的合成、性质和应用研究成果,例如:以氨基酸作为阴离子衍生制备的氨基酸离子液体,研究了其溶解性、熔点、玻璃化转化温度和电导率[1,2];以氨基酸作为阳离子衍生制备的氨基酸离子液体,其可以作为Diels-Alder反应的溶剂和催化剂[3];咪唑季胺类氨基酸离子液体的摩尔体积(Vm)、标准摩尔熵(S0)、表面张力(γ)、热膨胀系数(α)等物理化学性质的测定[6,7,8,9,10,11];烃基季磷类氨基酸离子液体的全原子力场模拟,并用以研究氨基酸离子液体的电导率和黏度[12]。国内关于氨基酸离子液体的报道不多,2008年吴阳等综述了氨基酸离子液体的合成和理化性质[13],但关于氨基酸离子液体应用方面的研究报道很少。因此,本文将介绍近年来氨基酸离子液体在溶解生物质、气体吸收、分离、催化等方面的应用研究成果,希望为氨基酸离子液体的研究和发展提供一些参考。

1 AAILs在生物质溶解方面的应用

离子液体对于生物质木质纤维素的提取是一类新的溶剂,植物纤维素能溶解在某些离子液体中并能方便的再生[14]。2002年Richard等[15]研究了咪唑阳离子和Cl-、Br -、SCN-、[PF6]-、[BF4]-阴离子组成的离子液体对纤维素的溶解性能。结果发现,在室温下这些离子液体不能溶解纤维素,但是在100～110℃时,纤维素会慢慢溶解到[C4mim]Cl、[C4mim]Br和[C4mim]CN 3种离子液体中。

Muhammad等[16]实验了3种不同的离子液体,1-乙基-3-甲基-咪唑甘氨酸盐(EmimGly)、1-乙基-3-甲基-咪唑三氟醋酸盐(EmimTFA)和胆碱丙酸盐,对竹生物质的溶解和再生能力。结果发现,合成的咪唑甘氨酸离子液体[Emim][Gly]对竹生物质有较好的溶解能力,并且可用丙酮-水对溶解在离子液体中的生物质进行再生。再生的纤维素和木质素部分经红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)确认了结构。

梁升等[17]以甘氨酸、脯氨酸、赖氨酸为阳离子,Cl-、HSO-4、NO-3为阴离子合成了9种氨基酸离子液体,用这9种氨基酸离子液体2%的水溶液对壳聚糖进行的溶解实验发现,甘氨酸盐酸盐离子液体水溶液对壳聚糖具有良好的溶解性能。在常温常压下考察甘氨酸盐酸盐离子液体水溶液在1%～10%的浓度范围内对壳聚糖的溶解能力,结果是当甘氨酸盐酸盐离子液体水溶液的浓度为4%时,对壳聚糖的溶解量最大达到了6.32%(质量分数)。甘氨酸盐酸盐离子液体重复使用5次后,溶解能力没有明显下降。采用 XRD和FT-IR对再生的壳聚糖进行表征发现,壳聚糖在溶解过程中没有发生衍生化。

2 AAILs在气体吸收上的应用

随着人们对资源短缺和全球变暖问题的关注,CO2减排及资源化利用成为目前最为重要的环境和能源问题之一[18]。通过引入能与CO2起化学反应的活泼基团或结构,实现对普通离子液体(ILs)的功能化设计,从而能大大提高ILs对CO2的吸收能力,从而达到对CO2更大的吸收能力[19]。

Bates等[20]首次在咪唑阳离子的侧链烷基末端引入活性氨基,合成了1-(3-氨基丙基)-3-丁基咪唑四氟硼酸盐([pabim][BF4]),在室温常压下3h 能吸收自身质量增重7.4% (相当于自身氨基摩尔数的0.5倍)的CO2,并且在80～100℃下真空3h,CO2可以从离子液体中脱附出来,离子液体可以回收重复使用。Gurkan等[21]通过在ILs的阴离子上引入氨基酸,合成了两种氨基酸季磷盐ILs,三己基十六烷基季磷脯氨酸盐[P6,6,6,14][Pro]和三己基十六烷基季磷蛋氨酸盐[P6,6,6,14][Met]离子液体,在常压及22℃条件下吸收CO2,最大吸收能力达到每摩尔ILs吸收0.9mol 的CO2,超过前述咪唑阳离子上引入氨基的功能化ILs的吸收能力(每摩尔ILs吸收0.5mol 的CO2 )。基于电子结构计算、FTIR光谱分析、能量测定和气-液吸收测量结果,提出了下列CO2吸收机理见(式1):

Zhang等[22]合成了四丁基季磷甘氨酸、L-丙氨酸、L—丙氨酸、丝氨酸和赖氨酸盐离子液体。由于所合成离子液体的粘度较大,因此将离子液体涂在多孔的硅凝胶表面,使其在硅凝胶表面形成一层薄膜,再进行CO2气体吸收实验。这种实验方法与直接将CO2气体通入离子液体中进行吸收相比,吸收速率更高、CO2的吸收平衡在10min 内就可以达到。室温下真空几小时,吸附在季磷氨基酸离子液体中的CO2就可以解吸出来,离子液体可以重复使用。作者发现,当离子液体中含1%的水时,200min内,可吸收13%(质量分数)的CO2,吸收剂可循环使用,所吸收的CO2和离子液体的摩尔比可达到1:1,吸收机理见(式2):

王渊涛等[23]将四甲基季胺甘氨酸([N1111][Gly]),四乙基季胺甘氨酸([N2222][Gly]),四甲基季胺赖氨酸([N1111][Lys]),四乙基季胺赖氨酸([N2222][Lys])4种功能化离子液体作为活化剂加入N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液中,复配成新型CO2吸收剂,并且研究了该吸收剂对CO2的吸收和再生能力,以及[N1111][Gly]与MDEA水溶液复配成不同浓度的吸收剂对CO2的吸收能力及降膜吸收性能。结果表明,四烷基季胺氨基酸离子液体的加入能显著提高MDEA 水溶液对CO2的吸收速率,且吸收速率随着离子液体浓度增加而加快。除此之外,还发现阴离子为赖氨酸的离子液体混合吸收剂具有较高的吸收负荷;而[N1111][Gly]-MDEA混合溶液对CO2的初期吸收速率最快,同时[N1111][Gly]-MDEA混合吸收剂的再生效率高于其他离子液体混合吸收剂,达到98%。四烷基季胺氨基酸离子液体吸收CO2的机理见(式3):

Yu等[24]合成了15 种低黏度的氨基酸季铵盐ILs,其中三乙基丁基季胺L-丙氨酸盐([N2224][L-Ala])在40℃、常压下吸收CO2,30min内就能达到理论平衡值(每摩尔ILs吸收0.5molCO2),所吸收的CO2在60℃、0.1 kPa下能完全解吸。Li等[25]则采用聚乙二醇200(PEG200)为溶剂,溶解(2-羟乙基)-三甲基季胺脯氨酸盐([Choline][Pro])得到低粘度的离子液体溶液,并用来吸收接近常压下的CO2 ,结果表明,PEG200的加入能大大缩短[Choline][Pro]中CO2 吸收和解吸时间(323.15K时,纯[Choline][Pro]中CO2吸收和解吸时间分别为240和260min;当加入与[Choline][Pro]等质量的PEG200后,308.15K时,CO2吸收和解吸时间都减少到50min)。

3 AAILs 在分离上的应用

Liu等[26]根据手性识别和配位交换原理,将1-烃基-3-甲基咪唑鎓L-脯氨酸盐([CnMIM][L-Pro],n=2,4,6,8)和Cu2+的配合物,作为手性试剂,用于高效液相色谱(HPLC)及毛细管电泳(CE)技术中,实现了4对未衍生物氨基酸外消旋体:DL-苯丙氨酸(DL-Phe),DL-组氨酸(DL-His),DL-色氨酸(DL-Trp),及DL-酪氨酸(DL-Tyr))的对映异构体拆分。结果表明:在HPLC和CE技术中,上述氨基酸离子液体显示出了比传统氨基酸作为手性试剂更高的对对映选择性。随着[CnMIM][Pro](n=2,4,6,8)中咪唑阳离子上碳链的增长,可以显著地增加对映异构体的分离度。

Tang等[27]用中合法合成了L-脯氨酸离子液体([CnMIM][L-Pro],n=2,4,6,8),并制备了Cu2+功能化的脯氨酸离子液体[Cu2+ (L-Pro IL) 2],一种深蓝色液体。基于手性配体交换原理,用于对氨基酸外消旋体的液液萃取手性分离。以[Cu2+-(L-Pro IL) 2]作为接受相、乙酸乙酯作为给予相,经旋涡混合、离心分离,HPLC测定表明:Cu2+-(L-Pro IL) 2]可以将溶于乙酸乙酯的外消旋氨基酸中的左旋体更多的萃入到离子液相中。L-苯并氨酸在Cu2+-2[BMIM][L-Pro]和乙酸乙酯中的分配系数对数值logD=3.4～3.6,高于相关文献报道的L-苯并氨酸在疏水离子液体中的-0.12和在烃基L-脯氨酸中的0.23。Cu2+-2[OMIM][L-Pro]从乙酸乙酯中一步萃取L-苯并氨酸,其对映异构体过量(ee)可达50.6%。

Bi等[28]建立了手性氨基酸离子液体辅助的高效液相色谱分离测定氧氟沙星对映异构体的方法。当10mmol L-1的4种手性氨基酸离子液体,5mmol L-1CuSO4用于同样的流动相中时,亮氨酸离子液体[BMIM][Leu]显示出了最高的保留系数和分离系数。在4个亮氨酸离子液体([CnMIM][Leu],n=2,4,6,8)中,阳离子碳链最短的[C2MIM][Leu]显示了最好的分离效果。优化条件下:流动相为甲醇/水(20:80,v/v),含有4mmol L-1[C4MIM][Leu]和3.0mmol L-1的CuSO4,流速是0.5mLmin-1,14min,就可以实现氧氟沙星对映体的基线分离。

4 AAILs在俘获金属及催化上的应用

Chen等[29]首次合成了聚苯乙烯固载的咪唑阳离子L-脯氨酸阴离子的离子液体,由于挂载了脯氨酸使得该材料显示有效的俘获金属(如:CuI,Pd(OAc)2,Pd0,and IrCl3)的能力。这种材料挂载CuI后,可催化咪唑与芳基溴化物或氯化物的N-芳基化反应,收率达62%～97%,高于碘化亚铜在咪唑鎓四氟硼酸离子液体(CuI-[BMIM][BF4])54%的收率,和碘化亚铜在DMSO中的22%的收率;较这二个均相系统具有更高的催化活性和底物适应性。这种催化剂在咪唑与4-溴苯睛N-芳基化反应中,使用第一次时,收率为95%,重复使用第9次其收率为73%。这种材料挂载Pd0后,可催化苯乙烯氢化制备乙苯的反应,苯乙烯的转化率≥99%。

Qian等[30]利用1-乙基-3-甲基咪唑鎓脯氨酸盐[Emim][Pro]催化环己酮与各种查耳酮的Michael加成反应(如图1),甲醇溶剂中,催化剂的用量为200mol%时,收率为60%～98%,ee值是16%～94%。回收重复使用实验表明,催化剂[Emim][Pro]第一次使用时收率为98%,ee值为86%,第5次使用时收率为98%,ee值为81%。

权南南等[31]用等量的L-脯氨酸和硫酸加热搅拌5h,制备了L-脯氨酸硫酸盐离子液体,用于催化羰基化合物自身羟醛缩合反应。结果表明该离子液体能够很好的催化醛类化合物的自身缩合,而在相同条件下,酮类化合物不发生反应。当反应时间为2h,催化剂用量为2g/1mol醛,丙醛、丁醛、异丁醛和戊醛的转化率可达58.7%～81.2%,缩合产物的选择性可达99%以上。氨基酸离子液体重复使用第6次时,丙醛的转化率为78.4%,缩合产物的选择性为99.3%。

5 结论

氨基酸离子液体作为一种新型功能化离子液体已经应用于溶解生物质、分离、气体吸收、催化等领域,特别是在手性化合物分离中的应用令人鼓舞。相信随着对氨基酸功能化离子液体结构与性能研究的扩展和深入,这类新型的功能化离子液体将成为具有工业应用潜力的产品。

摘要：氨基酸离子液体是一类新型的功能化离子液体,除了具有常规离子液体的低蒸汽压、低熔点、宽液程、溶解性好和稳定性高等性质外,还具有很强的氢键网络结构、稳定的手性中心、双配位基团、生物兼容性和可生物降解等许多独特的性质。本文综述了近年来氨基酸离子液体在溶解生物质、气体吸收、手性分离、催化等方面的应用研究进展。

各类氨基酸的应用研究 篇6

为了缓解化肥带来的不利影响，哈尔滨金田农业科技有限公司生产研制了一种新型肥料“诱抗素氨基酸水溶肥料”，其利用独特的寡聚酸络合素原料，经特殊生化处理，具有强烈的诱导植物防病功能；含复合天然植物素，植物能快速有效地吸收提取液中的营养成分，是最新的功能性水溶肥料。为验证诱抗素氨基酸水溶肥料在玉米上的应用效果，特进行该试验，以为农业生产应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在克山农场科技示范园马铃薯试验区内，位于北纬48°18′、东经125°22′，海拔315 m，属淋溶黑钙土，丘陵漫岗地，土壤有机质含量46.31 g/kg，由于土壤黏重，保水保肥，土壤中含碱解氮252 mg/kg、有效磷14.8 mg/kg、有效钾248 mg/kg,pH值6.3。前茬大豆，秋整地、春起垄，肥力中等，地势平坦，施磷酸二铵200 kg/hm2、硫酸钾150 kg/hm2，追肥施尿素250 kg/hm2。

1.2 试验材料

供试玉米品种：克单14号。供试肥料：诱抗素氨基酸水溶肥料。

1.3 试验设计

试验共设2个处理，即用诱抗素氨基酸水溶肥料600mL/hm2稀释500～600倍液（A），以空白作对照（CK）。试验采取叶面喷雾的形式，田间试验采取大区对比法，小区行长200 m,4垄区，垄距65 cm，试验面积1 000 m2。

1.4 试验方法

于5月6日播种，采用穴播方法，5月26日出苗，6月5日定苗，6月20日16:00叶面喷雾，6月25日追肥，铲钊尚3次。9月30日收获，通风干燥，果穗种子水分降到14%进行室内考种脱粒。

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米生育期的影响

从表1可以看出，处理A比CK提早出苗1 d，拔节期提早3 d，成熟期提前3 d。由此表明，应用诱抗素氨基酸水溶肥料可以使作物提早出苗，促进作物提早成熟。

2.2 不同处理对玉米营养生长的影响

从表2可以看出，在拔节期喷施诱抗素氨基酸水溶肥料（处理A），植株生长健壮，节间粗壮，节间较CK短，而且比CK多1层气生根，抗逆性强，植株田间生长比CK旺盛。

2.3 不同处理对玉米产量的影响

从表3可以看出，处理A穗长较CK增加2.72%，穗粗增加6.98%，秃尖降低37.50%，百粒重增加9.06%,10个果穗干重增加10.11%，处理A产量11 764.3 kg/hm2，比CK增产938.7 kg/hm2，增幅8.67%。从表4可以看出，处理A穗长较CK增加1.64%，穗粗增加6.52%，秃尖降低42.86%，百粒重增加6.03%,10果穗干重比CK增加4.52%，处理A产量12 433.7 kg/hm2，比CK增产1 068.3 kg/hm2，增幅9.40%,2年平均增产9.04%。

接第222页）

3 结论与讨论

通过2年的试验结果可知，喷施诱抗素氨基酸水溶肥料对玉米生长有一定的促进作用，使作物生长强壮，节间粗，促进气生根的发育生长，抗倒伏，提高植株的抗逆性，提早成熟，能提高作物自身的生理生化活力，促进细胞分裂和生长，调控植物器官的生长发育，增强光合作用，具有促进果实丰满、色亮、个体整齐的作用，降低发病率，对玉米有一定增产作用，增产率9.04%。各地区在大面积应用于生产之前，应根据地力情况进行试验，选用最适合当地的用量及时期，使经济效益最大化。

参考文献

[1]熊飞.植物生长调节剂使用四误区[J].西北园艺:蔬菜,2007(1):52-53.

[2]陈素明,方一苇.植物生长调节剂——月光花素甲(DC-2b)的NMR及结构研究[C]//第六届全国波谱学学术会议论文摘要集,1990.

[3]郭勋斌,顾克礼,惠飞虎.植物生长调节剂BC促壮秆增产量的效果[C]//2005年全国植物生长物质研讨会论文摘要汇编,2005.

[4]刘佃林,陈芳,杨树春.植物生长调节剂对野生茄子发芽率的影响[C]//2004年全国学术年会农业分会场论文专集,2004.

[5]隋冬华,唐贵.绥化北部玉米主栽品种的筛选与配套栽培模式的研究[J].黑龙江农业科学,2014(4):34-37.

[6]张明哲.玉米大垄双行栽培技术[J].安徽农业科学,2006(12):2663-2664.

[7]刘士臣,王瑞.玉米大垄双行栽培技术[J].现代化农业,2012(11):9-10.

[8]杨海英,施君信,王密金.汉枫专用肥在玉米上的应用效果[J].现代化农业,2009(6):17.

各类氨基酸的应用研究 篇7

土壤类型为草甸白浆土, 多年的老水田。有机质含量3.76%, PH值5.5, 碱解氮232ppm, 速效磷19ppm, 速效钾143ppm。在水稻生长前期, 出现低温寡照天气, 对水稻生长有一定的影响, 但后期温度升高, 一切外界指标正常, 对水稻无影响。今年水稻有部分褐变穗现象, 而且还出现了减叶现象, 但对水稻产量影响不大。

1.1 材料

供试品种龙粳31胜利农场种子公司提供

供试肥料万丰含氨基酸水溶性肥料

1.2 试验方法

田间试验采用大区对比法, 3个处理, 无重复, 进行对比试验。每处理面积0.1亩。

1.3 试验处理

处理1、万丰含氨基酸水溶肥料100g/亩, 于水稻分蘖期、拔节孕穗期各喷施一次;处理2、万丰含氨基酸水溶肥料100g/亩, 于水稻拔节孕穗期叶面喷施;处理3、常规施肥。

1.4 田间管理

4月14日播种, 4月23日出苗, 4月20日整地, 整地时全层施肥, 5月14日插秧, 分蘖期、拔节孕穗期按各个处理浓度喷施万丰含氨基酸水溶性肥料, 10月7日成熟收获。

2 结果与分析

2.1 生育期调查

由表1可见, 各处理间插秧期、分蘖期、始穗期、抽穗期、齐穗期以及成熟期无明显差异, 因此喷施万丰含氨基酸水溶性肥料后对水稻生育期影响较小。

2.2 考种表 (见表2)

从图1可见, 与对照相比, 各处理对水稻株高、穗长的影响不大;处理二在各性状上和对照无差异, 而处理一在主要产量因素上较对照有差异, 尤其处理1的平方米有效穗数比对照高9穗, 而在千粒重和结实率上也比对照明显。

2.3 产量分析: (单位:kg/亩) (见表3, 图2)

万丰含氨基酸水溶肥料各处理均对水稻有增产的效果, 从产量分析图可以看出处理1的增幅最大, 增产5.9%。因此万丰含氨基酸水溶肥料于水稻分蘖期、拔节孕穗期各喷施一次, 为最佳喷施方式。

2.4 效益分析: (单位:kg/亩, 元/亩)

由表4可见, 处理2对水稻增产效果不明显, 而处理1对水稻增产效益最明显, 亩增产值107元。

3 结论

3.1 万丰含氨基酸水溶肥料对水稻生育期影响较小。

3.2 万丰含氨基酸水溶肥料在水稻分蘖期和拔节孕穗期各喷施100g/亩的施用量能在很大程度上增加平方米穗数、千粒重, 从而提高结实率, 增加经济效益。

摘要：为了探索万丰含氨基酸水溶肥料在水稻上的应用效果, 筛选出最佳的施用时期, 从而增加水稻产量, 达到增产增收的目的。特设此试验进行研究。结果表明:万丰含氨基酸水溶肥料100g/亩, 在水稻分蘖期、拔节孕穗期各喷施一次能在很大程度上增加平方米穗数、千粒重, 从而提高结实率, 增加经济效益。

各类氨基酸的应用研究 篇8

1 氨基酸类神经递质与认知

在神经系统内存在着各种氨基酸,其中有一些氨基酸是中枢神经系统的神经递质。根据其对中枢神经元的兴奋或抑制作用可以将这些神经递质分为兴奋性氨基酸(excitatory amino acids,EAAs)和抑制性氨基酸(inhibitory amino acids,IAAs)。还有一种含硫氨基酸类神经递质主要是牛磺酸(taurine,Tau),既不属于EAAs也不属于IAAs。这些氨基酸不仅参与神经元通信、神经可塑性、神经营养、发育,而且还与认知活动过程有紧密的联系。

1.1 EAAs与认知

EAAs广泛存在于哺乳动物体内,以谷氨酸(glutamate,Glu)和天门冬氨酸(aspartic acid,Asp)为主。Glu是脑内主要的兴奋性神经递质,在海马以及大脑皮质中的含量最为丰富,其介导的兴奋性信号传导可以影响哺乳动物的脑功能,包括学习记忆等认知功能。Asp与各种神经元活动密切相关,包括视觉生理学、神经形成、学习记忆等过程。在动物大脑中,适量的Glu是维持细胞正常生理活动所必需的,但是如果胞外Glu浓度过高,使大量的离子型受体通道开放,导致持续性细胞内Ca2+水平增高,则会产生细胞毒性,导致神经元损伤[1]。最近几年有研究发现,囊泡谷氨酸转运体(VGLUT)能够特异性地将胞质中的谷氨酸转运进突触囊泡,由于VGLUT作为囊泡谷氨酸填充的决定因素,其在阿尔茨海默病(alzheimer disease,AD)的兴奋性毒性发病机制中发挥重要作用,有可能成为防治AD的药物靶点[2,3]。

EAAs的受体主要分为5型:即N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体、红藻氨酸(KA)受体、2-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体、1-氨基环戊烷-1,3-二羧酸(ACPD)受体和L-2-氨基-4-磷酸基戊酸(L-AP4)受体。NMDA受体是目前研究较为深入的受体之一,其与中枢神经系统长时程增强的诱导、神经的营养发育、学习和记忆等复杂的生理功能密切相关。在正常生理条件下,NMDA受体活性可促进神经的保护作用,对抗细胞凋亡以及兴奋性损伤,因此,抑制NMDA受体活性可以导致神经元直接死亡或者使神经元易受二次创伤,而激活的NMDA受体主要由Ca2+介导,异常的Ca2+内流可以通过NMDA受体而引起神经元的减少或损伤以及某些神经病变性疾病[4]。另有研究发现,AMPA受体根据神经元功能状态的不同其在突触部位的数量和组成也不同,并通过与膜蛋白的相互作用,调节突触的可塑性和稳定性,其与NMDA受体的协同作用对长时程增强的产生具有重要意义[5]。

1.2 IAAs与认知

γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid,GABA)是中枢神经系统内最丰富的抑制性神经递质,大约30%的突触以GABA作为神经递质,其在大脑黑质中浓度最高。与GABA结合的受体主要包括GABAA受体和GABAB受体。

老年人随着年龄的增长而出现的认知功能下降,可能是由于大脑中无法得到足够的GABA,一项基础研究发现,短尾猴随着年龄的增加而出现的视觉恶化,在注入GABA受体及GABAA受体激动剂后,视觉得到很大程度的恢复,已经衰老的细胞表现出年轻的特征[6]。最近的一项临床研究发现,抗抑郁病药物舍曲林联合GABA治疗后,抑郁症患者的记忆、学习思维等各项认知功能都得到显著的改善,该研究还提示中枢GABA功能的缺陷参与了抑郁症的发病机制,GABA系统能够增强五羟色胺(5-HT)系统的功能,其受体拮抗剂借助5-HT系统表现出类似抗抑郁的作用[7,8]。以往研究证实,GABA作为中枢介质,是神经系统潜在的营养因子,能够促进脑代谢,治疗各类脑病引起的记忆功能下降[9,10]。

1.3 Tau与认知

Tau是一种二氨基乙磺酸,在平衡大脑兴奋性和抑制性过程中发挥重要作用[11]。以往的研究发现,Tau能够增强海马依赖性学习以及记忆保留能力[12],但是这种学习能力提高的机制并不明确。最近的研究发现,Tau在体外能够增加成人脑室下区神经干/祖细胞的增殖[13],为此Gebara等[14]又做了深入的研究,发现Tau不仅可以促进衰老小鼠海马齿状回干细胞的增殖,同时对未成熟的神经元、小神经胶质细胞以及神经干/祖细胞都有促进增殖的作用,提示Tau对类星形胶质细胞的强激活作用有利于认知功能的发挥,同时这也可能成为改善人类由于衰老而引起认知障碍的新疗法。另有研究发现,给予成年雄性豚鼠300 mg/kg的Tau之后,会出现神经损伤的情况[15],成年小鼠在慢性摄入Tau之后出现了运动性学习障碍[16],研究者猜测低剂量的Tau对神经系统具有保护作用而高剂量或长期摄入Tau则会产生毒性作用。因此能否通过补充Tau来促进大脑发育改善认知功能障碍以及如何补充、补充剂量等问题都有待进一步的研究。

2 中医药对认知障碍性疾病中氨基酸类神经递质的作用

认知障碍是由于各种原因导致认知功能出现不同程度损害的状态。重者包括血管性痴呆、AD等,轻者主要表现为学习和记忆能力减退等。许多中药通过调节氨基酸类神经递质从而改善认知功能,但是中医药在该领域的研究尚处于动物实验阶段。根据中医治则中医药对氨基酸类神经递质的影响主要有以下几个方面。

2.1 填精补髓

脑为髓海,是精髓和神明高度汇聚之处,脑萎髓空、神机失用是认知障碍的基本病机。中医一般采用益脑填髓的药物来改善患者的认知障碍。高琳娜等[[17]通过研究淫羊藿苷对快速老化小鼠脑组织中单胺类及氨基酸类神经递质的影响发现,淫羊藿苷能够增加快速老化小鼠海马中Asp、Tau含量,减少Glu、GABA及谷氨酰胺含量,提示淫羊藿苷可以通过调节EAAs与IAAs代谢平衡从而改善认知功能。陈志宏等[18,19]研究发现,中药复方天年饮能够降低衰老大鼠脑组织中Glu、Asp的含量,升高GABA、甘氨酸(glycine,Gly)含量,促进IAAs的合成与代谢,从而达到延缓衰老的目的,进一步证实了中药填精补髓,温阳益脑的功用。

2.2 健脾补肾

肾为先天之本,人之精与志,皆藏于肾,脾胃为后天之本,主意与思,健脾补肾可以改善认知障碍。范雯等[20]研究发现,补肾活血方能够通过降低海马组织内Glu含量、升高GABA以及Ach、5-HT含量从而改善大鼠的认知障碍,减轻神经元损伤。蛇床子作为温肾助阳的药物,对认知障碍具有较好的改善作用。最近的研究发现,蛇床子素能够降低脑缺血大鼠再灌后72 h内海马中Glu含量,而25.0 mg/kg剂量的蛇床子素对于GABA能够产生先降低后升高的调节作用从而改善脑缺血大鼠学习记忆障碍[21]。而葛根作为健脾类药物,近期有研究发现,其提取物3-甲氧基葛根素能够减少EAAs的神经毒性作用,调节脑内氨基酸类神经递质的含量从而保护急性脑梗死大鼠的神经元[22]。

2.3 益气活血化瘀涤痰

人体脏腑功能失调,阴阳气血失和,津液运化失常往往凝血为瘀,熬津为痰。在认知障碍疾病的患者中,痰瘀互结往往贯穿疾病始终。以往研究发现,丹参能够明显降低实验性AD大鼠以及脑缺血沙鼠脑内Glu的含量,升高GABA、Gly的含量,改善学习记忆功能,推测这可能是其防治AD以及脑缺血的机制之一[23,24]。另有研究已经发现,姜黄提取物、芍药苷等都可以通过降低脑内Glu的含量,抑制EAAs的神经毒性作用从而改善认知功能[25,26]。张新春等[27]选择常用益气活血中药黄芪、赤芍、川芎等的有效部位组成芎芪合剂对大鼠脑缺血-再灌注损伤进行干预,发现大鼠缺血侧脑组织中Glu、Asp的含量降低,谷氨酰胺、GABA的含量升高,组织自我修复能力得到提高。大黄蛰虫丸作为活血祛瘀药,已有研究证明,其可通过降低EAAs的释放,调节脑内EAAs与IAAs的平衡,改善脑缺血引起的脑损伤[28]。

2.4 芳香开窍

“脑为元神之府”,人之灵机记性、思维语言均为脑所主,清窍蒙蔽,则易呆滞、健忘。部分芳香开窍类药物能够兴奋中枢神经系统,改善大脑循环,从而改善学习记忆能力。蒋玉凤等[29]采用易感型自发性高血压大鼠进行清开灵注射液的干预,发现大鼠海马区Glu、Asp含量明显降低,提示该药物起到神经细胞保护的作用。最近,有学者研究发现,麝香酮能够减少氯胺酮麻醉导致的新生大鼠NMDA受体表达上调,在一定剂量范围内还可减少海马神经元的凋亡,但是并不能减轻氯胺酮对树突发育的毒性作用[30,31]。

2.5 宁脑安神

脑为神明之府,主管精神活动,一切精神刺激、七情所伤、五志不和,或年老体衰、起居不时均可上扰于脑,而致脑神紊乱郁蔽。现代药理学研究发现,安神药有抗痴呆和脑保护、提高学习记忆能力等作用[32]。以往的研究发现,远志提取物可以通过减轻Glu的神经细胞毒性作用,抑制神经细胞坏死以及凋亡,保护脑结构及其功能正常[33]。研究发现,酸枣仁汤能够明显改善睡眠剥夺模型大鼠的学习记忆障碍,其机制可能与酸枣仁汤能够降低海马组织内去甲肾上腺素,升高GABA、5-HT活性有关[34,35],但是其确切机制仍需进一步的探讨。

3 建议与展望

各类氨基酸的应用研究 篇9

1 氨基磺酸的性能

1.1 氨基磺酸的物理特性

氨基磺酸为白色斜方晶体,是一种固体有机酸,不挥发、不吸湿、无气味、无毒,不着火和不冒烟。干燥品的熔点205℃,在209℃时开始分解,20℃时的密度为2.126g/cm3。其工业品含量一般在99%以上。固体罐为内塑外用编织袋便于运输[2]。

氨基磺酸极易溶于水,在水中的溶解度随温度升高而增加,溶解度见表1[3],1%水溶液25℃时的pH为1.18,其水溶液酸性与盐酸、硫酸相似,因此有固体硫酸之称。对人毒性极小,长时间接触皮肤或进入眼内是有害的,应加以避免[4]。

1.2 氨基磺酸的化学性质

化学式:H2NSO3H;分子量为 97,为一元有机酸。

1.2.1 氨基磺酸的水解性

在相对湿度大于20%时,氨基磺酸开始潮解,其水溶液在60℃以下几乎不分解,在80℃以上时分解量较大。

NH2SO3H+H2O=NH4HSO4

2NH4HSO4 =(NH4)2SO4 + H2SO4

在温度超过130℃时,浓的氨基磺酸水溶液分解速度很快,并产生大量蒸汽,如在封闭容器中会引起爆炸。

1.2.2 与碱土金属的盐反应

CaCO3+2NH2SO3H=Ca(NH2SO3)2 + H2O + CO2↑

MgCO3+2NH2SO3H=Mg(NH2SO3)2 + H2O + CO2↑

Mg(OH)2 +2NH2SO3H=Mg(NH2SO3)2 + 2H2O

Fe(OH)3+ 3NH2SO3H=Fe(NH2SO3)3 + 3H2O

以上反应迅速而剧烈,作为化学清洗一般在60℃以下,生成物为氨基磺酸盐,反应生成物易溶于水。

2 氨基磺酸的腐蚀及除垢特性

2.1 挂片腐蚀试验

2.1.1 腐蚀试验条件

①材质:

碳钢挂片;

②溶液:

氨基磺酸 10%,缓蚀剂Lan826,80mg/L;

③转速:

120r/min;

④温度:

30℃。

2.1.2 腐蚀试验结果

进行了2组平行试验,其腐蚀速度为0.034mg/cm2·h,用质量分数1%相同的盐酸进行对比试验,氨基磺酸试验溶液的腐蚀速度大大低于盐酸试验溶液,前者仅为后者的35%左右。

2.2 溶垢试验

2.2.1 溶垢试验条件

①垢样:

长江上游水系某热电厂凝汽器垢样。外观为灰白色片状,厚度为0.85mm;

②溶液:

8%氨基磺酸;

③搅拌速度:

120 r/min;

④温度:

室温22℃,溶液不恒温。

2.2.2 溶垢结果

溶垢时间为3.5h,有微量不溶物分散在溶液底部。用相同浓度的盐酸溶液溶垢相比,氨基磺酸的溶垢时间是盐酸4.2倍。

3 氨基磺酸的清洗工艺条件确定

3.1 氨基磺酸浓度的确定

在作为除锈为重点的清洗中,可采用10%的氨基磺酸水溶液。因在氨基磺酸产品中氯化物含量极低,小于0.001%,对重要的不锈钢设备不会产生晶间腐蚀,也不会产生氢脆现象。同时,适当加1.5%左右的盐酸以增加除锈效果和缩短作业时间。

在作为除水垢为重点的清洗中,采用5%~10%氨基磺酸的水溶液。当垢层厚度在1mm以下时,取5%的下限,在1mm以上时,可取8%左右。同时根据生产单位对工作时间或检修时间的要求,还可作适当调整。

3.2 氨基磺酸量的确定

氨基磺酸的投加量在以除锈为主和除垢为主的两种作业中,考虑的方法略有不同。在除锈作业中,最主要考虑的是腐蚀,最好以浓度为主,根据清洗剂总量来考虑。在除垢为主作业中,最主要的是考虑垢量,按理论计算除去1g碳酸钙垢需要1.94g氨基磺酸。在试验工作中,垢量与商品氨基磺酸质量比可取1:2.4。

在循环清洗过程中,也可根据pH值的变化,进行剂量的调整,氨基磺酸浓度与清洗pH值的关系见表2,在清洗过程中若pH上升到3.5时,说明药品已耗尽,应适当补加。

3.3 缓蚀剂的选择

化学清洗中添加缓蚀剂是必不可少的,缓蚀剂的选择直接影响对基材的腐蚀程度,虽然氨基磺酸对橡胶,高分子材料均无明显的腐蚀作用,对金属的腐蚀也比无机酸弱,但由于氨基磺酸对垢和铁锈的腐蚀反应较为缓和,因而相对说来,在化学清洗中的清洗时间相对较长。为此较长时间的清洗对缓蚀剂有着较高的要求。

因此选择混合抑制型液体缓蚀剂,既可抑制腐蚀的阳极过程,又能够抑制腐蚀的阴极过程,使用又较为方便;例如使用咪唑、季铵盐、硫脲及其衍生物二硫代氨基甲酸酯等,其用量一般在0.25%~0.3%。

3.4 温度的确定

由于氨基磺酸在60℃以下较稳定,而在大于80℃时分解量较大,为此在溶解固体氨基磺酸时,严禁用蒸汽混合热水直接溶解,同时还要注意被清洗的设备及系统的温度不得超过60℃。在循环清洗工艺中,可采取定量逐步加入氨基磺酸,化学清洗过程初期,反应引起清洗液温度上升,以此来溶解氨基磺酸,在实践中是可行的,清洗温度未出现过50℃以上的情况。

3.5 表面活性剂

化学清洗中加入表面活性剂是加速湿润、分散、乳化、增溶、起泡等作用,其亲水性通常选取HLB(Hydzophile Lipophilic Badance)在8~10范围,其剂型应考虑互配性、环境要求和经济性。通常选用磺酸类阴离子型或非离子型表面活性剂,质量分数为0.01%。

3.6 清洗表面钝化

在化学清洗步骤完成时,迅速加入少量NaOH,以调整清洗液的酸度使得pH≥7,然后加入钝化剂,钢铁基材建议加入亚硝酸盐,使得浓度为0.5%;铜质基材加入硫酸铜等微酸性钝化,浓度为0.02%,钝化时间不低于4h。

4 氨基磺酸对凝汽器的清洗实践

长江上游某化工集团的热电厂,有1#、2#、3#三台凝汽器,每台凝汽器换热面积为1200m2,换热管型号20,材质为HSn70-1A,即为锡黄铜管,含铜70%,含锡1%左右。由于循环水水质不稳定,使凝汽器结垢严重,这距上次化学清洗除垢还不足6个月。导致凝集水温度升高,明显影响了汽轮机的正常运行。为此不得不再次依次进行清洗。我们积极首推用氨基磺酸对其清洗得到热电厂的支持。

4.1 清洗的工艺流程

凝汽器铜材质列管为对分式双程凝汽器。利用凝汽器本体的上下4个观察孔作为清洗的进出口,用耐酸胶管将凝汽器、循环清洗泵、配液槽组成一个循环系统。用盲板把凝汽器的原来的连接系统隔开,组成独立的化学清洗循环系统(见图1) [5]。

4.2 清洗工艺参数

氨基磺酸的浓度 10%

缓蚀剂浓度 0.25%

活性剂浓度 0.1%

清洗液温度 <60℃

清洗液流速 2m/s左右

钝化液浓度 0.02%硫酸铜

4.3 清洗操作要点

4.3.1 温度控制

清洗全过程温度不得超过60℃,要监测凝汽器的本体温度和投加药剂的速度,避免过热反应剧烈而造成药剂的分解。

4.3.2 腐蚀试验挂片

挂片放置设备内出液处,靠近铜管,使得模拟数据更为确切。碳钢和铜质同时放入。

4.3.3 清洗终点的确定

通过3组凝汽器的清洗实践,一般在6h左右结束化学清洗,其清洗终点以总铁和pH值的变化作为判断手段,每小时测一次总铁,每半小时测一次pH。以总铁曲线趋于平缓,pH值上升后平缓作为终点。

4.3.4 清洗方法

清洗可采用浸泡和循环交替的方法。

4.4 清洗步骤

准备工作→系统查漏→加药清洗→中和处理→钝化处理

4.5 清洗效果

(1)打开观察,锡黄铜管内壁光滑无水垢,无水垢沉积物,表面呈褐棕色,说明除垢效果好,而且钝化膜好。在进液处花板局部有少量浮铁锈,是由于花板是钢板制成,在钝化液进口处受冲洗作用而形成。

(2)挂片称重计算出腐蚀速率(见表3)。

(3)凝汽器投入运行后,恢复了正常工作时的温差。

5 结 论

用氨基磺酸选择合适清洗工艺条件,能够完全除去水垢,并对基材腐蚀极小;由于无酸雾对作业人员和环境无危害,安全可靠性。为此,用氨基磺酸作为设备的清洗液,虽然清洗成本多一些,清洗时间更长一些,但安全更可靠,企业放心,值得在同行业中推广。

参考文献

[1]窦照英.实用化学清洗技术[M].北京:化学工业出版社,1998.

[2]梁治齐.实用清洗技术手册[M].北京:化学工业出版社,2005年第二版.

[3]秦国治.氨基磺酸清洗技术及应用实例[J].腐蚀与防护,1999,20(6).

[4]张光华.水处理化学品制备与应用指南[M].北京:中国石化出版社,2003.