The isotopic tracing of hydrogen with deuterium or tritium is essential for a quantitative analysis of H-induced environmental degradation of materials. Considering the future development of hydrogen as an energy vector, a wide range of materials is concerned (metals and alloys, concrete, glasses). Whereas large perspectives are open for the development of various techniques associated with ion beam analysis applied to the profiling and maping of deuterium, the use of tritium with the related techniques appears to be the only way to investigate the crucial question of the transport of hydrogen by moving defects and the consequence on the degradadation on the material properties.
We report the synthesis of isotopomers of L-phenylalanine and L-tyrosine selectively labelled with hydrogen isotopes in the 2-position of the side chain. The deuterium or tritium label was introduced using reductive amination activity of enzyme L-phenylalanine dehydrogenase (EC 1.4.1.20). This way p-phenylpyruvic acid was converted into [2-2H]-, [2-3H]-, and doubly labelled [2-2H/3H]-isotopomers of L-phenylalanine, using deuteriated, tritiated, and mixed (DTO) incubation media, respectively. Similarly, p-hydroxyphenylpyruvic acid was converted into [2-2H]-, [2-3H]-, and [2-2H/3H]-L-tyrosine. Deuterium labelled isotopomers of L-phenylalanine and --tyrosine can be used as markers in the investigation of abnormal metabolism of these amino acids observed in patients with inborn genetic diseases such as phenylketonuria and tyrosinemia.
We report the studies on the mechanism of oxidation of dopamine (DA) to 3’,4’-dihydroxyphenylacetaldehyde (DOPAL) by enzyme tyramine oxidase (EC 1.4.3.6) using kinetic isotope effects (KIE) and solvent isotope effects (SIE) methods. For kinetic studies, the selectively deuterium labelled isotopologues of dopamine, i.e., [(1R)-2H]-, and [(1S)- -2H]-DA were used. The numerical values of KIE’s for the (1R)- and (1S)-isotopologues of dopamine in the enzymatic oxidation of DA to DOPAL were determined using the non competitive spectrophotometric method. Also, the SIE’s for this reaction carried out in heavy water were obtained spectrophotometrically. Some mechanistic details of enzymatic oxidation of DA to DOPAL were discussed.
Deuterium kinetic isotope effects (KIE’s) in the reaction of oxidation of dopamine (DA) catalyzed by the enzyme horseradish peroxidase (HRP, EC 1.11.1.7) was determined using a non-competitive spectrophotometric method. For kinetic studies, the deuterium ring labelled isotopomer [2’,5’,6’-2H3]-dopamine was synthesized using acid catalyzed isotopic exchange between authentic dopamine and heavy water. Deuterium solvent isotope effects (SIE’s) for dopamine and norepinephrine were determined separately for the enzymatic oxidation carried out in the presence or absence of hydrogen peroxide. Some mechanistic details of enzymatic oxidation of dopamine and norepinephrine to corresponding catecholchromes catalyzed by HRP were discussed.
Wood Warblers Phylloscopus sibilatrix have declined considerably throughout most of their north and western breeding range in Europe but the causes of this decline are unknown. Declines may be related to factors on the breeding grounds, stopover sites and/or wintering grounds. We used multi-isotope (δ²H, δ¹³C, δ¹⁵N) measurements of winter-grown feathers of 314 individuals breeding in the Białowieża Forest (E Poland) to infer where they wintered in sub Saharan Africa over a 4-year period from 2009-2012. We used both aspatial and spatially specific assignment techniques involving a previously developed clustering algorithm related to long-term patterns of precipitation (δ²H) and theoretical plant-based isoscapes (δ¹³C, δ¹⁵N) for Africa. We determined that our breeding population was consistently assigned to the forested region of the Congo basin. Males were more depleted in ¹³C and ²H and more enriched in ¹⁵N than females suggesting potential sexual habitat segregation on the wintering grounds. We then similarly examined less extensive samples from Wood Warblers breeding in England, Netherlands, Germany, Switzerland and Karelia (NW Russia), and found a similar assignment to the Congo basin. For all sites, males were isotopically distinct from females suggesting sex-specific habitat segregation on the wintering grounds. Our geospatial assignment model now provides a protocol for testing the hypothesis that declining populations winter more in heavily fragmented forests of west Africa compared to the Congo basin. We encourage this approach for the investigation of migratory connectivity in other sub Saharan Afrotropical migrants.
PL
Na wielu obszarach w północno-zachodniej części zasięgu obserwuje się znaczące spadki liczebności świstunki leśnej, a przyczyny tych spadków wciąż nie są znane. Mogą one wynikać z niekorzystnych zmian na lęgowiskach, w miejscach postoju na trasie wędrówki i/lub na zimowiskach. Poznanie przyczyn spadku liczebności oraz skuteczna ochrona gatunku wymaga — w pierwszej kolejności — ustalenia tras wędrówek i miejsc zimowania ptaków. Współcześnie dostępne metody badań migracji ptaków (np. nadajniki satelitarne, geolokatory) posiadają ograniczenia nie pozwalające na zastosowanie ich u gatunków takich jak świstunka — ptaków niewielkich rozmiarów (o masie ciała < 10 g), bardzo rzadko powracających na lęgi w te same miejsca. Metoda polegająca na jednoczesnej analizie zawartości kilku trwałych izotopów w piórach, które wyrosły na zimowiskach, a zebrane zostały od ptaków przebywających na lęgowiskach, stwarza takie możliwości. W pracy przedstawiamy wyniki badań, których celem było ustalenie miejsc zimowania w tropikalnej Afryce świstunek pochodzących ze znanych miejsc lęgowych w Europie. W próbkach piór z zimowisk, pobranych od 314 osobników gniazdujących w polskiej części Puszczy Białowieskiej w latach 2009-2012, oznaczyliśmy zawartość izotopów wodoru, węgla i azotu (δ²H,δ¹³C, δ¹⁵N). Pozwoliło to określić obszary ich potencjalnych zimowisk w subsaharyjskiej Afryce w kolejnych latach. Przyporządkowania do obszarów dokonaliśmy przy użyciu zarówno niespecyficznych jak i specyficznych metod przypisania przestrzennego. Metody te opierają się na algorytmie grupowania, wykorzystującego informacje pochodzące z długoterminowych modeli rozmieszczenia opadów (δ²H) i teoretycznego rozmieszczenia izolinii roślinności (δ¹³C, δ¹⁵N) w Afryce. Zawartość izotopów (δ²H, δ¹³C, δ¹⁵N) w wyrosłych na zimowiskach piórach świstunek leśnych gniazdujących w Puszczy Białowieskiej wskazuje na to, że corocznie pierzyły się one w lasach na terenie basenu Konga. Pióra samców zawierały mniej ¹³C i ²H ale więcej ¹⁵N niż pióra samic (Fig. 1), co sugeruje pierzenie w różnych siedliskach (obszarach). Podobne wyniki otrzymaliśmy analizując tymi samymi metodami mniej obfite próbki piór świstunek gniazdujących w innych częściach Europy: Anglii (23), Holandii (43), Niemczech (19), Szwajcarii (29), Karelii (10, północnozachodnia Rosja)(Tab. 2, Fig. 3). Skład izotopowy piór wskazywał, że również te ptaki pierzyły się w basenie Konga, a samce i samice zmieniały upierzenie w odmiennych warunkach. Uważamy, że przedstawiony w pracy model rozmieszczenia geograficznego i środowiskowego zimujących świstunek może być punktem wyjścia do testowania hipotezy, że ptaki pochodzące z populacji zmniejszających liczebność zimują częściej na znacznie silniej wylesionych terenach zachodniej Afryce niż w basenie Konga.
W Rumunii pracuje jedyna na kontynencie europejskim Elektrownia Jądrowa Cernavoda (rum. Centrala Nucleară de la Cernavodă) wykorzystująca kanadyjską technologię reaktorów energetycznych CANDU 6. W reaktorach tego typu paliwem jest niewzbogacony uran, zaś chłodziwem i moderatorem ciężka woda. EJ Cernavoda pokrywa około 20% zapotrzebowania na energię elektryczną w krajowym systemie elektroenergetycznym Rumunii, przyczyniając się do redukcji emisji CO2 o około 10 milionów ton rocznie. Obecnie w elektrowni pracują dwa bloki jądrowe, każdy o mocy elektrycznej 706 MW, uruchomione kolejno w latach 1996 i 2007. Pierwotne plany przewidywały budowę jeszcze trzech kolejnych jednostek, z których w przyszłości ostatecznie powstać mają jeszcze dwie. W artykule opisano historię powstania EJ Cernavoda i jej dotychczasową eksploatację. Obszernie scharakteryzowano kanadyjską technologię reaktorów energetycznych CANDU.
EN
Cernavoda Nuclear Power Plant (Centrala Nucleară de la Cernavodă) in Romania – using the Canadian technology of power reactors CANDU 6 – is the only one of this type working on the European continent. In such reactors the fuel is natural uranium and heavy water works as the coolant and the moderator. NPP Cernavoda covers about 20% of electric energy demand in the Romanian national power system, contributing to the CO2 emission reduction by around 10 million tonnes per year. At present, there are two nuclear units (of 706 MW capacity each) working in the plant, commissioned in the years 1996 and 2007 respectively. It was originally planned to build three more units but finally it was decided to build only two in the future. Presented is the history of how the NPP Cernavoda originated and its up to now conducted operation. Described is extensively the Canadian technology of CANDU power reactors.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.