东北农业大学动物科技学院    王学梅      许    丽

l  同位素示踪法的基本原理

    标记化合物与其相应的非标记化合物，在化学性质上完全一样，两者一经混合用化学法就不能分离，只是放射比度有所降低。降低程度与相应非标记化合物的数量（或浓度）成正比，这样根据放射性比度的变化就可测量非标记同种化合物的含量。

2  标记化合物的分类

    按照不同的分类标准，标记化合物可以分为不同的类型。从化合物的角度可以分为无机盐类标记化合物和有机分子标记化合物；从标记化合物的制造角度，按放射性原子连接在化合物中的位置来分类，可分为：l）定位标记：以"S"表示，它是指放射性原子只局限于标记化合物分子中某一特定的位置上，而其他位置上的同种原子就不具有放射性；2）全标记：以"G"表示，它是指化合物中某种原子不管在什么位置上，都可能是带放射性的，主要用于3H标记的化合物中，也就是说在化合物的分子中，任何有氢元素的位置上都可能被氚所取代。但是由于各个氢原子在分子中的位置不同，因而全标记的化合物往往是全而不均的；3）均标记：以"u"表示，常用于14C标记的化合物中，它表示在化合物中每个碳原子位置上的碳都可能被14C所取代，而且14C的分布是均匀的，也就是在制备过程中，每个碳原子被取代的机率是相等的，这就是均标记和全标记的不同之处；4）双标记：在化合物分子中引入两个不同的放射性原子，这种标记化合物叫做"双标记"化合物。

3  同位素示踪技术的优点和缺点

3．l 优点

3．1．l  灵敏度高普通的G－M计数器可以准确地测定出 10-3μci的放射性物质，如果以克为单位则相当于 10-15g。而化学分析，仪器分析很少能测定10-12g的物质。可见示踪原子法的灵敏度高于其他分析方法。这一优点对于研究动物的微量营养元素代谢以及维生素、激素、抗原抗体。各种药物的吸收、分布、合成作用机理，排出等是非常有利的。

3．1．2   可区别系统中原有分子和新加入的分子. 放射性核素与其相应的稳定性核素在化学性质上是相同的，但又具有易于识别和测量的放射性。正因为具有这个特点，所以它能够解决一些其他方法不能解决的问题，为科学研究提供了一种有效的研究手段。

3．1．3  可以在机体正常生理条件下进行    同位素示踪法所有的试剂往往都是微量的，可以在生理剂量以下进行工作，不致扰乱和破坏体内生理生化过程的平衡状态。放射性测量往往可以体内测量和体外测量，可以不改变动物的生活条件进行试验，得到的结果更接近真实情况。

3．l.4  简化操作程序    进行定量分析时，一般不必进行复杂的分离、纯化等程序，只要测定放射性就可以。

3.1．5  缩短试验周期，并且试验结果准确可靠有些研究若用常规方法需要几个月或一年时间，而用示踪原子法则仅需几天或几个月便可完成。

3．2  缺点

3．2．l  同位素效应  同位素之间在质量和化学性质上有一定的差异。这种由于质量不同而引起同位素之间化学性质的差异叫同位素效应。但在生物学实验中，因同位素效应引起的误差，都在其他实验误差之内，故可忽略。

3.2.2  放射生物学效应  放射会引起实验对象的生理生化发生变化，有时甚至会造成损伤。同时也会对实验人员产生影响。因此需要特殊的防护设备，这就带来了不便和限制。

3.2.3   应用范围    并不是所有的元素都有适应半衰期的放射性同位素或半衰期短而不便使用，因此限制了放射性示踪原子法的应用范围。

3.2.4   成本高   探测仪器、同位素价格较贵，提高了试验成本。

3．2．5  污染严重同同位素对环境污染严重，使用时需严格按照操作规程要求进行操作。

4  同位素示踪技术在动物营养研究中的应用

4．1  同位素示踪技术与其他实验方法的比较: Pettigrew（1987）用同位素稀释法估测仔猪吮乳量，选取49头1～3日龄的仔猪与其母猪分离，训练吮人工乳头、用同位素稀释法和消化率估测1或3d期间代乳品的消耗量。同位素稀释法的平均估测值比消化率估测值高，第 1天高0．4％，第3天高2．9％。结果认为同位素稀释法测定仔猪消耗乳量的精确度是可以接受的。Siddons （1985）研究了用醋酸镱作为一种颗粒相食糜流量的标记物，结果表明，在权相标记方法中作为颗粒相食糜流量的标记物和在饲料的不消化酸性洗涤纤维部分（IADF）中作为食糜流量的标记物，醋酸镱都能满足其需要。Pettigrew （1985）用同位素稀释法测定哺乳量比用吮乳前后称重所得的值高11．9％，说明后一种方法对母子的干扰使哺乳量减少（未对代谢和唾液的损失进行校正），低估了哺乳量。Anderson（1984）用（14C）琥珀酸配进行常规蛋白质琥珀酰化的方法，来测定游离ε-氨基团，该方法可能成为估测有效赖氨酸的快速技术。Mohammed（1985）用特异性的利希曼氏乳酸杆菌微生物法和放射性同位素稀释法（RID）测定血清维生素B12，结果表明，RID法对亚临床钴缺乏的绵羊进行维生素B12缺乏的快速诊断是不适用的。

4．2  同位素示踪技术的应用前景    Mcguire（1985）（1985）用59Fe研究牛日粮中碳酸亚铁和硫酸亚铁对铁代谢的影响，结果表明 FeSO4比 FeCO3的铁生物学价值高。李丽立（199）用65Zn研究了山羊日粮中锌氨基酸螫合物与无机锌对锌吸收率的影响，认为锌与氨基酸鳌合有利于锌的吸收。Brem等（1993）用51Cr和59Fe研究了绵羊日粮中铜、钼、铬、铁的相互影响。

    总之，应用同位素示踪技术研究动物对营养物质的吸收利用和代谢，可缩短试验研究时间，操作简单，易在动物体内进行，结果准确，将会得到进一步广泛应用。
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