文献类型： 中文期刊

作者： 梁爽 ¹ ; 王莹 ² ; 赵文文 ³ ; 张志勇 ¹ ; 岳健民 ³ ; 李斌 ¹ ;

作者机构： 1.山西农业大学农业工程学院

2.联想(北京)信息技术有限公司

3.北京市农林科学院智能装备技术研究中心

关键词： 低蛋白日粮;氨基酸;太赫兹;密度泛函

期刊名称： 光谱学与光谱分析

ISSN： 1000-0593

年卷期： 2024 年 005 期

页码： 1269-1276

收录情况： EI ; SCI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为探索用于畜禽饲喂低蛋白日粮的典型氨基酸太赫兹波段指纹特性及其与分子结构相关性，本文基于太赫兹时域光谱技术和密度泛函理论（DFT）对蛋氨酸等6种饲用氨基酸开展了实验测量和理论振动计算分析。首先，制备了氨基酸实验样本，测量了它们在0.5～2.0 THz的太赫兹吸收光谱，发现：蛋氨酸在1.48和1.54 THz、赖氨酸在0.95和1.67 THz、色氨酸在1.2和1.4 THz、苏氨酸在1.42 THz、组氨酸在1.4 THz、异亮氨酸在1.41和1.51 THz处呈现明显吸收特性；然后，利用GaussView软件构建了6种氨基酸单分子结构，应用DFT理论的B3LYP杂化泛函方法，结合6-311G（d, p）基组优化结构，计算获得其太赫兹波段的频谱特征，发现：蛋氨酸在1.51 THz、赖氨酸在0.89和1.68 THz、色氨酸在0.67和1.39 THz、苏氨酸在1.4 THz、组氨酸在1.4 THz、异亮氨酸在1.56和1.75 THz处有一定吸收，与实际实验测量吸收峰位基本吻合；最后，利用Gaussian软件分析了6种氨基酸在0.5～2.0 THz波段各吸收峰处的振动模式，发现：蛋氨酸1.51 THz处吸收峰源自其甲基团的面内摇摆振动；赖氨酸0.89和1.68 THz处吸收峰源自其羧基官能团的旋转和氨基官能团的面内摇摆振动；色氨酸1.39 THz处吸收峰源自其羧基官能团的面外弯曲振动；苏氨酸1.4 THz处吸收峰源自其羧基官能团的面外弯曲和氨基官能团的面内摇摆振动；组氨酸1.4 THz处吸收峰源自其氨基官能团的面内摇摆和整体摇摆振动；异亮氨酸1.56 THz处吸收峰源自其甲基团和氨基官能团的整体摇摆和羧基官能团的面外摇摆振动、 1.75 THz处吸收峰源自其甲基团的整体摇摆和羧基官能团的面外摇摆振动。该研究为利用太赫兹光谱技术开展典型饲用氨基的快速定性定量研究提供理论参考。