动物行为与能量代谢监测系统

化学反应过程中的能量以光的形式释放出来，成为化学发光，有些生物体在能量代谢的过程中通过消耗ATP也可发光，为生物发光。化学发光 常用物质包括二氧乙烷衍生物、鲁米诺及衍生物、和丫啶酯。这些试剂可用于各种标本分析、HPLC检测和流动注射分析系统。二氧乙烷衍生物在碱性磷酸酶的作用下水解，形成一种高能量的中间体，这种中间体进一步分解后释放出光子，此类有代表性的物质是AMPPD和CSPD。此方法最为广泛的应用是基于碱性磷酸酶和β半乳糖苷酶的分析系统。碱性磷酸酶（AP）的测定 检测AP，β-葡糖苷酸酶活性的方法是使用一种有商品供应的稳定的1，2-二氧乙烷衍生物，这种发光底物的发光时间为数分钟至数小时。发光强度直接与酶的浓度相关。这种底物可用于1) 微孔板的免疫分析，DNA 探针捕获法和报告基因分析法, 2) 用于蛋白质和核酸分析的96-孔斑点膜。鲁米诺 是一种最古老的和最常用的试剂，在碱性条件下可被过氧化物氧化，同时发光，鲁米诺和过氧化物之间的氧化还原反应需要催化剂，这种催化剂一般为多价金属离子、过氧化物酶如铁、辣根过氧化物酶等，此种方法常用于检测过氧化物、重金属、过氧化物酶的含量，以及由此衍生的检测自由基、进行毒物分析和基于过氧化物酶和葡萄糖氧化酶的分析方法。丫啶酯及衍生物 在碱性条件下可产生瞬时发光，将其作为标记物，已广泛用于免疫分析和分子杂交。

日前，在国际生命科学学会中国办事处主办的学术论坛上，美国加州巴旦木商会首席科学家Karen Lapsley（凯伦·来普斯利）博士发布了美国农业部农业研究服务局的一研究中心对能量代谢研究的新成果。日前，在国际生命科学学会中国办事处主办的学术论坛上，美国加州巴旦木商会首席科学家Karen Lapsley（凯伦·来普斯利）博士发布了美国农业部农业研究服务局的一研究中心对能量代谢研究的新成果。该研究通过人体代谢实测的方法替代传统计算的方法发现，以美国巴旦木为代表的质地较硬、富含膳食纤维和脂肪的坚果食物，其实际可吸收的能量值低于通过计算标注在营养标签上的理论值。美国巴旦木的可吸收能量比理论能量值低约20%,开心果的可吸收能量比理论能量值低约5%.这为同等能量下食用坚果有利于控制体重提供了技术依据。 Karen Lapsley博士介绍说，目前食物的能量值依然沿用100年前Wilbur Atwater（韦伯·阿特沃德）提出的经典的热能系数来计算获得，即先检测食物中供能营养素的含量，再根据每克碳水化合物产能4千卡、每克蛋白质产能4千卡、每克脂肪产能9千卡来计算总能量。2003年FAO/WHO（世界粮农组织/世界卫生组织）更新了膳食纤维的产能吸收，不同于普通的碳水化合物，其每克产能系数为2千卡。例如：每盎司（28克）巴旦木含14克脂肪，6克总碳水化合物（其中3克为膳食纤维）含6克蛋白质，计算能量值为168千卡。但Atwater能量值是按照食物热能完全燃烧利用来计算的，但食物营养的消化吸收过程并不是百分百有效的，未被吸收的能量会随粪便流失，这对质地坚硬、富含膳食纤维的食物来说，表现得更为明显。 为确切了解没被吸收的能量有多少，美国农业部农业研究服务局贝尔茨维尔人类营养研究中心于2012年8月研究了人体摄入美国巴旦木后实际获得的能量。据该实验主持研究人员大卫·拜尔博士介绍，实验是用进食总能量减去受试者粪便、尿液中的能量获得的有效代谢能量。实验结果表明，每盎司美国巴旦木（约28克）被人体吸收的能量为129千卡，比传统认为的168千卡的数值低20%.这一结果解释了为什么研究发现吃巴旦木不会导致肥胖而是会有利于控制体重。研究人员说，不同的坚果具有不同的供能营养素构成，能量可代谢的系数也不同。同时研究的开心果的可代谢能量比理论值低5%-10%. Karen Lapsley博士告诉记者，高膳食纤维食品的人体吸收比例是一个非常活跃的研究领域，全球有很多研究机构在进行这一领域的研究，主要的研究团体在新西兰，今年10月份将在澳大利亚召开一个专门讨论这一课题的学术会议。除了巴旦木，有些高膳食纤维且能量密集的植物性食品如芝麻，据分析其可代谢能量比例也会较低。目前，美国加州巴旦木商会已经向美国FDA提出了申请，希望修改相关营养标签上的标注，至今已完成第一轮磋商，进入由美国FDA主导的政府实验室试验验证阶段。 美国塔斯夫大学奥利弗·陈博士表示，该能量代谢研究结果也提示消费者，吃坚果最好带皮吃，因为坚果种皮正是膳食纤维和具有抗氧化功能的多酚物质富集的部位。