第三节 蛋白质的检测与氮平衡的评估

一、蛋白质的检测
(一)实验室检测
1.总蛋白的测定
在进行化学定量测定蛋白质时,我们作了如下假定:①所有蛋白是纯的多肽链(糖脂类和金属有机物等均不计在内),其含氮量平均为16%;②几百种蛋白其理化性质虽不同,但与化学试剂作用产生的反应(如呈色、沉淀)是一致的。显然,这是过于理想化了的,事实上前一种情况是不存在的,后一种情况在不同蛋白质之间也有很大的差别,因此采用任何一种化学方法作蛋白质的测定,严格来讲都是从实用出发的,是相对的定量。
(1)双缩脲比色法:
是目前首先推荐的蛋白质定量方法,操作简便。其中酒石酸钾纳可稳定在碱性溶液中的铜离子,含有碘化物作为抗氧化剂。双缩脲反应生成的复合物其吸收峰为540nm。可采用公认的标准牛血清白蛋白作为标准品,经精确称量,必要时用凯氏定氮法标定。各地的质控中心提供混合标准血清可作为第二参考,血清用量100μl,在10~120g/L浓度范围内呈良好线性关系。
(2)酚试剂比色法:
由于各种蛋白质分子中上述两种氨基酸的组成比例不同,特别是白蛋白含色氨酸为0.2%,而γ-球蛋白含量达2%~3%,导致较大的差异。Lowry的改良法是在酚试剂中加入Cu 2+,集中原法和双缩脲反应两者的作用,使呈色灵敏度提高。其中75%的呈色依赖于Cu 2+。反应产物最佳吸收峰在650~750nm,方法灵敏度为双缩脲方法的100倍左右,有利于检测较微量的蛋白质。但试剂反应仍易受多种化合物的干扰。
(3)利用蛋白质分子中芳香族氨基酸280nm和215/225紫外吸收值,计算蛋白质含量。
方法的特异性和准确性受蛋白分子中该种氨基酸含量比例影响甚大。尿酸和肝红素在280nm附近有干扰。紫外区200~225nm是肽腱的强吸收峰。在此区域其吸收值为280nm的10~30倍,将血清稀释1000~2000倍可以消除干扰物质的影响。
(4)采用沉淀反应进行散射比浊法:
用磺柳酸、三氯醋酸等配方,此方法甚为简便,不需特殊仪器,技术关键在于:①选择最佳试剂浓度及温度;②混匀技术;③选用的标准;④待测标本中的蛋白浓度。
(5)染料结合法:
蛋白质可与某些染料特异结合,如氨基黑(amino black)与考马斯亮蓝(comassive brilliant blue)。这一性质除了可用于电泳后的蛋白质区带染色,亦可用于总蛋白质的定量。缺点是多种蛋白质与染料的结合力不一致。考马斯亮蓝在与蛋白质结合后的吸收峰从465nm移向595nm,这一性质可用分光光度法来定量检测。
2.蛋白质的电泳分析
醋酸纤维薄膜和琼脂糖凝胶是目前电泳分析最广泛采用的两类介质。巴比妥缓冲液pH 8.6,离子强度0.05,标本用量3~5μl,标准电泳条件为醋酸纤维薄膜每厘米宽电流0.75mA,琼脂糖约为每厘米宽10mA,电泳时间40~60分钟,电泳前沿达6cm左右。虽然目前已开展和应用不少个别蛋白质的测定方法,但血浆蛋白质电泳图谱至今仍然是了解血浆蛋白质全貌的有价值的方法,可用为初筛试验,以提供较全面的信息。正常血清电泳后可以很好地分为5条区带(Alb、α1、α2、β1、β2),新鲜标本可以分出β带(以C3成分为主)。由于各条区带中各个蛋白质组分的重叠、覆盖(如CER常被α2MG及Hp所掩盖),以及某些蛋白质染色带很浅(如脂蛋白和α1糖蛋白),可以用其他染色方法辅助。目前除了常使用的氨基黑和丽春红染料外,还采用灵敏度更高的考马斯亮蓝。用血清蛋白质电泳测定各组分的含量,通常可采用各区带的浓度百分比(%)或绝对浓度(g/L)表示之。
血浆蛋白质水平可有效反映机体蛋白质营养状况,因而是临床上常用的营养评估指标之一。各血浆蛋白质功能及营养状况见表4-3-1。
表4-3-1 各种血浆蛋白功能与营养状况
尿肌酐(creatinine)、尿三甲基组氨酸(3-methylhistidine)及尿羟脯氨酸(hydroxy proline)是蛋白质营养评价的尿液指标。尿肌酐是肌肉中肌酸的代谢产物,尿肌酐的数量反映肌肉的数量和活动,间接反映体内肌肉蛋白质含量。尿三甲基组氨酸反映肌肉中肌纤蛋白数量及代谢状况。尿羟脯氨酸存在于胶原蛋白的特异蛋白质,可反映体内胶原蛋白的合成及代谢状况。
(二)临床检查
身体测量是鉴定机体蛋白质运营状况的重要依据。常用指标包括身高、体重、发育等以外,还有上臂肌围(arm muscle circumference,AMC)和上臂肌面积(arm muscle area,AMA),这是评价总体蛋白储存的较可靠指标。先测量上臂中点的围长(AC)和三头肌皮褶厚度(triceps skinfold thickness,TSF),然后依下面公式计算:
AMC=AC(mm)-3.14×TSF(mm)
AMA=[上臂围(cm)-(3.14×TSFcm)]2/4π-10(男性)或-6.5(女性)
我国标准男性AMC≥237mm为正常,<237mm为缺乏;AMA≥4490mm2为正常,<4490mm 2为缺乏。测定简易,但两者误差合计可达10%。
二、氮平衡的评估
(一)氮平衡
碳、氧、氮、氢是天然蛋白质的组成元素,分别占53%、22%、16%、7%,1g氮相当于6.25g蛋白质。正常人,每天食物摄入氮与排出氮约相等,蛋白质合成与裂解之间的平衡,称氮平衡。蛋白质不断合成的同时,蛋白质也不断裂解,两者处在动态平衡中。
氮平衡是评价机体蛋白质营养状况最可靠和最常用的指标,也是衡量人体内代谢情况的重要指标。可反映体内蛋白质分解与合成间的动态平衡,即进入的氮参与组织合成,同时组织的蛋白质也进行分解代谢,是生命的最基本特征之一。机体摄入和排出的氮量相等,则维持氮的平衡量状态。若氮的摄入量大于排出量,机体处于正氮平衡状态,合成代谢大于分解代谢,意味着蛋白净合成,使体重增加,伤口愈合;若氮的摄入量小于排出量,为负氮平衡,分解代谢加强,大于合成代谢,则体重下降,病情加重,严重时甚至可危及生命。
氮平衡可用公式表示,氮平衡=食物摄入氮-(尿氮+粪氮+皮肤排出氮)。正常的情况下,成年人身体不再生长,每日所摄入蛋白质除满足组织蛋白质更新的需要外便分解,同时产生能量和含氮废物(随尿液排出体外),表现为氮的摄入和排出大致相等,即氮的总平衡:摄入氮=排除氮,称为总氮平衡。
氮平衡=摄入氮-排出氮
净氮利用率=(摄入氮-排出氮)/摄入氮
(二)评估方法
氮测定方法有传统的微量凯氏定氮法和较新的化学荧光法。
微量凯氏定氮法是较为精确的经典有机物含氮量测定法。凯氏定氮仪近年逐渐普及,可在临床工作中便捷地测定含氮量。但该法不能区分同一标本中以不同形式存在的氮各自含量,可确定尿液中总的含氮量,但不能确定尿蛋白与尿素氮各自的量。
氮丢失测量:①超滤液、尿液、各种引流液中的尿素氮;②24小时尿液蛋白;③超滤液氨基酸;④其他含氮标本的含氮量通过估计获得。其他体液标本易受多种因素干扰,例如危重患者易合并消化道出血,胃液、粪便标本常混有大量血细胞、上皮细胞使结果难以精确计算,将皮肤、呼吸道及粪便丢失氮以4.0g/d估算。
(王昆华 龚方友)
参考文献
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