易科泰生态健康专题快讯—— SSI实验动物能量代谢系统在中国疾控中心营养与健康所顺利安装

易科泰生态健康专题快讯——

SSI实验动物能量代谢系统在中国疾控中心营养与健康所顺利安装

近日，北京易科泰生态技术公司工程师为中国疾病预防控制中心营养与健康所顺利安装一套8通道动物能量代谢测量系统，该系统主要包括大鼠代谢笼舍、气流发生控制与切换、二次抽样单元、气体分析仪、数据采集器、数据记录及分析软件等模块，广泛用于营养学、呼吸生理学、转化医学、内分泌代谢、心血管等生物医学科学研究。

                        工程师在安装仪器

                      仪器原理及使用操作培训中

                         笼舍不同模块可备选

易科泰生态技术公司提供各种实验动物(如大小鼠、豚鼠、兔子、小型猪、犬类、 猴类及果蝇、斑马鱼等)及人体能量代谢测量技术方案。易科泰生态健康研究中心依靠Ecolab实验室，可提供动物能量代谢及光谱成像（高光谱成像及红外热成像）实验研究合作和技术服务。

参考案例

1. Sawicka, D., Maciak, S., Kozłowska, H. et al. Functional and structural changes in aorta of mice divergently selected for basal metabolic rate. J Comp Physiol B 190, 101–112 (2020). https://doi.org/10.1007/s00360-019-01252-6

越来越多的证据表明，能量代谢率可能是人类健康状况的一个信息性标志。在能量周转的不同指标中，基础（BMR）或休息（RMR）代谢率因与多病性关联数据不断增加而备受关注。高于平均水平的代谢率可能是现代世界疾病的一个重要风险因素。同样，生物体的发炎状态和整体免疫活化与BMR增加有关，而BMR仍然归因于整体代谢失调，并被认为是死亡的主要指标。相反，低于平均水平的BMR与代谢储能和肥胖有关。心血管疾病（CVD）是最常见的死亡原因之一，可能与基础代谢率（BMR）的变化基因相关。然而很少有纵向数据将CVD与所谓的代谢综合征联系起来，表明低能量消耗和久坐的生活方式是体重增加、关节硬化、高血压和心血管病最终发展的危险因素。

本文通过SSI实验动物能量代谢系统测量实验小鼠的基础代谢率（BMR），结果表明，选择不同的BMR会导致舒张主动脉容量的线间差异。高基础代谢率（HBMR）小鼠主动脉的舒张作用更强，这可能是由于Ca2+激活的K+通道的活性增加而使主动脉具有更大的柔韧性。结构检查还表明，与低基础代谢率（LBMR）动物相比，HBMR小鼠的主动脉中层明显增厚。这种变化可能会促进动脉僵硬，从而导致心血管疾病。部分结果见Table1。

2. Giles E D , Brown I L , Maclean P S , et al. The In Vivo Net Energy Content of Resistant Starch and Its Effect on Macronutrient Oxidation in Healthy Adults[J]. Nutrients, 2019, 11(10):2484.

膳食纤维定义中包含有耐性淀粉（RS），它是任何未完全消化和吸收在上消化道中并传递到大肠的淀粉，是微生物发酵的基质。在以往的饮食研究中，RS发酵产能方面工作并没有被考虑。RS摄入量长期以来与许多健康益处有关，包括降低用餐后血糖和胰岛素血症，高胰岛素男性的葡萄糖耐受性改善，以及改善健康成人的胰岛素敏感性。在必要的暴饮暴食下，尤其在高胰岛素血症人群中，RS摄入增加用餐后脂肪氧化和降低用餐后碳水化合物氧化。

目前的研究是确定RS在健康成人体内的净能量值，并评估RS消费对宏量营养素氧化和餐后代谢物反应的影响。实验中使用SSI人体能量代谢系统测量不同实验人体的耗氧量（VO2）、二氧化碳产量（VCO2）和能量消耗（EE），以及得到净能量消耗（NEE），结果表明，RS （33%膳食纤维）和 RSF（56%膳食纤维） 的体内净能量含量分别是 2.74 ± 0.41 和 3.16 ± 0.27 kcal/g。可消化淀粉DS、RS和RSF 在 TEE 或蛋白质氧化方面没有差异。然而，与DS相比，RS和RSF消耗导致脂肪氧化增加32%，同时碳水化合物氧化减少18%。 早餐后胰岛素反应不变，但午餐后RS和RSF的响应较低，葡萄糖浓度等同，表明胰岛素敏感性有所提高。无论膳食纤维含量如何，RS体内净能量的平均含量为2.95千卡/克。RS 和 RSF 消费增加脂肪氧化和降低碳水化合物氧化，以及午餐后胰岛素反应降低，这表明在接下来的膳食中改善了胰岛素敏感性。部分实验结果如下Figure1和2。