高脂与维生素D缺乏饮食诱导的2型糖尿病小鼠血清和肝脏代谢组学研究

采用高脂与维生素D缺乏(VDD)饮食长期(24周)喂养小鼠,诱导其形成2型糖尿病(T2DM),通过小鼠血清和肝脏代谢组学分析探究了T2DM发生、发展的代谢物和代谢通路变化机制.实验收集小鼠血清和肝脏样品,通过气相色谱-质谱联用技术和硅烷化衍生方法分析得到血清和肝脏代谢轮廓;利用正交偏最小二乘判别分析和非参数检验筛选血清和肝脏代谢组中具有显著性差异的代谢标志物,发现血清样品中乳酸、丙氨酸、甘油、苏氨酸和葡萄糖含量在高脂+VDD小鼠中显著升高,肝脏样品中乳酸、核糖、果糖、葡萄糖、油酸和棕榈酸含量在高脂+VDD小鼠中显著升高.本文还进行了血清和肝脏代谢轮廓整体分析和代谢通路探索,发现高脂+VDD小鼠中三羧酸循环、糖异生、氨基酸以及脂质代谢通量均显著增强,这些代谢路径相互影响共同促进T2DM的发生和发展.本文通过饮食诱导小鼠形成T2DM,得到血清和肝脏代谢物及其代谢通路的变化关系,可为T2DM诊断提供参考信息.

再生水补水的景观水体优势藻种水华爆发阈值条件的确定

再生水景观补水是污水再生利用的重要途径,但水华频发是其利用的主要制约因素。以从典型再生水补水的景观水体中识别出的3种优势藻种为研究对象,采用室内静态实验方法研究了在温度、光照强度和营养盐浓度共同作用下的优势藻种的生长状况。结果表明:在温度T=30℃、照度=9000 lx、N/P较低的再生水补水水体中,水华微囊藻更易成为优势藻种,仅培养3 d,藻密度就由1.0×10^(4)cell/mL增加到9.1×10^(4)cell/mL,接近水华爆发的阈值条件(大于10×104 cell/mL);普通小球藻和四尾栅藻较适合在T=25℃、光照强度分别为5000和7000 lx、N/P相对较高的再生水原水中生长,培养5 d可达到或接近水华爆发阈值条件。降低再生水体中的磷浓度可在一定程度上抑制藻类的生长,当再生水补水水体中TP浓度从0.3 mg/L降低到0.1 mg/L时,对普通小球藻和四尾栅藻的抑制率分别为56.6%和40.7%,但对水华微囊藻的抑制作用相对较弱。研究结果揭示了再生水景观补水水体中藻类的生长规律,为控制藻华爆发提供了一定的理论依据。

流速对再生水补水的景观水体藻类水华的影响

藻类水华一直是制约再生水景观水体利用的瓶颈,改善水动力条件是控制藻类生长的有效方法之一。在识别出典型再生水补水水体优势藻种类别(水华微囊藻、普通小球藻、四尾栅藻)基础上,分析流速(0、0.05、0.1、0.2 m/s)对模拟配水和实际再生水中3种优势藻种生长状况的影响。结果表明,当流速为0~0.05 m/s时,表现为促进藻类生长,优势流速为0.05 m/s;当流速≥0.1 m/s时,表现为抑制藻类生长,3种优势藻种的藻密度在10 d内可下降80%以上,叶绿素a(Chl-a)浓度从180~200 mg/m^(3)左右均降至35 mg/m^(3)以下;当流速增加至0.2 m/s时,水体中的藻密度和Chl-a浓度在第9天便无法检出。所以,水体流速控制在0.1 m/s以上时,可以有效控制以再生水补水的水体中水华的发生。