Modelo teórico e experimental da reciclagem do carbono-13 em tecidos de mamíferos e aves

Abstract

A diferença entre fontes alimentares da ordem de 14 , originárias de plantas com ciclos fotossintéticos Carbono-3 (C3) e Carbono-4 (C4) e seus subprodutos, abre novas perspectivas para o estudo do metabolismo do carbono em aves e animais de pequeno porte. Os autores propõem um modelo teórico e experimental capaz de exprimir os resultados de enriquecimento relativo, delta per mil (d ) da razão 13C/12C versus tempo em diferentes tecidos. Utilizou-se a equação y(t) = (y0 ¾ q/k) e-kt + q/k onde, y(t) é a concentração isotópica no tempo desejado, y0 a concentração isotópica inicial existente no tecido, k é uma constante de troca isotópica com unidade 1/tempo, t é unidade de tempo e q é a taxa de entrada de metabólitos que contém carbono, com valores de d /tempo. Para fígado de galinhas que tiveram a ração de ciclo fotossintético C4 substituída por dieta C3 obteve-se a equação d13C = -24,74 + 12,37 e-0.237(nT), com meia-vida (T) de 2,9 dias. O patamar de equilíbrio de substituição do carbono foi alcançado em ¾24,48 , de modo que praticamente 98,4% do conteúdo isotópico do C4 no fígado foi substituído por C3 após 5,6 meias-vidas. O modelo foi adequado para determinar o tempo de reciclagem total ou parcial da concentração de carbono nos tecidos em estudo.

ABSTRACT - Food source differences of about 14 from plants with carbon-3 (C3) and carbon-4 (C4) photosynthetic cycles and their derived products make carbon metabolism studies possible in birds and small mammals. The authors suggest a theorical and experimental model for determining the relative enrichment results, delta per thousand (d ) of the 13C/12C ratio as a function of time for different tissues. The following equation was used: y(t) = (y0 ¾ q/k) e-kt + q/k where, y(t) is the isotopic concentration at time t, y0 is the initial isotopic concentration in the tissue, k is the turnover constant expressed in 1/time, and q is the input of metabolites which contain carbon expressed in d /time. The equation below was obtained from the analysis of hen livers, the carbon-4 photosynthetic cycle ration of which was switched to a carbon-3 diet: d13C = -24.74 + 12.37 e-0.237(nT) with 2.9 day half-life. The carbon switching steady-state was reached at ¾24.48 so that nearly 98.4% of the C4 isotopic content in the liver was replaced by C3 after 5.6 half-lives. The proposed model is suitable to determine the partial or entire turnover of carbon concentration in some selected tissues.