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Applied Geochemistry | 植物和土壤蛋白质氮含量和同位素分析及其意义

2026-05-27

蛋白质是地表氮库特别是有机氮库中占比最高的氮形态类别,其含量和化学属性直接关系到有机氮向小分子活性氮转化的动态,对生态系统氮循环及其功能效应具有重要影响。蛋白质氮含量和同位素自然丰度是探索其来源、转化和去向的重要信息,但缺少适用于自然样品的标准化分析流程,限制了陆地有机-无机氮循环同位素过程模型的发展。

最近,天津大学刘学炎课题组通过优化提取和沉淀方法,建立了适用于自然植物和土壤可提取态蛋白质氮(EPN)含量和δ15N的分析流程,报道了华北油松叶片和根际土壤EPN含量和δ15N特征。结果显示:

1)加标实验表明碱(pH=14)提取与酸(pH=2–5)沉淀是保留植物、土壤EPN原位信息(回收率分别为97±7%57±2%)的最优前处理条件;

2)油松叶片EPN占总氮的56±2%,其δ15N比总氮δ15N平均高+1.5‰,这可能是蛋白质合成过程中氨基酸转氨化反应的氮同位素分馏所致。

3)油松林土壤EPN仅占总氮的8±0.2%,其δ15N与总氮δ15N相近,表明土壤EPN主要来自植物难分解残体或有机氮解聚过程无明显15N分馏。

. 植物和土壤样品蛋白质氮含量和δ15N分析

该研究为深入理解陆生系统有机氮动态提供了新方法和新指标,增加了同位素地球化学在氮循环方面的研究能力。论文于20265月在地球化学领域主流国际期刊《Applied Geochemistry》发表,天津大学地科院2023级博士生李颂华为第一作者,刘学炎教授为通讯作者。该研究致谢国家自然科学基金(4233050542125301)等项目资助。

论文信息:Song-Hua Li, Xue-Yan Liu*. (2026) Nitrogen contents and natural 15N abundance of proteins in plants and soils: Analytical methods and biogeochemical implications. Applied Geochemistry, 205, 106884. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2026.106884.


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