双标水法基本原理

Question

如题所述

Answer 1

在营养代谢领域，稳定同位素是一种常用的追踪工具，用于研究营养物质在体内代谢的动态过程。其中，15N、13C、2H、18O、42Ca和44Ca等同位素广泛应用，双标记水（2H218O）尤其在能量代谢研究中扮演重要角色。

双标记水中的2H和18O丰度远高于自然水（2H自然丰度为0.015%，18O为0.204%），当个体摄入定量的双标记水后，身体就会被这两种同位素标记。2H参与水的代谢过程，其代谢速率常数KD反映了水的代谢速率rH2O；18O不仅参与水的代谢，还参与CO2的代谢。由于碳酸酐酶的作用，18O在H2O和CO2之间保持着动态平衡，其速率常数KO则反映了水代谢速率rH2O和CO2生成速率rCO2。当H2O和CO2达到平衡时，KO-KD的差值可计算出CO2的生成速率rCO2。

通过计算呼吸商（Respiratory Quotient，RQ）和获取的CO2生成率，可以得知氧气的消耗量。最后，利用经典的Weir公式[6]，可以计算出单位时间内平均能量的消耗情况，这是研究能量代谢过程中关键的一步。