SSI實驗動物能量代謝系統在中國疾控中心營養與健康所順利安裝

 近日，北京易科泰生態技術公司工程師為中國疾病預防控制中心營養與健康所順利安裝一套8通道動物能量代謝測量系統，該系統主要包括大鼠代謝籠舍、氣流發生控制與切換、二次抽樣單元、氣體分析儀、數據采集器、數據記錄及分析軟件等模塊，廣泛用于營養學、呼吸生理學、轉化醫學、內分泌代謝、心血管等生物醫學科學研究。

                        工程師在安裝儀器

                      儀器原理及使用操作培訓中

                         籠舍不同模塊可備選

易科泰生態技術公司提供各種實驗動物(如大小鼠、豚鼠、兔子、小型豬、犬類、 猴類及果蠅、斑馬魚等)及人體能量代謝測量技術方案。易科泰生態健康研究中心依靠Ecolab實驗室，可提供動物能量代謝及光譜成像（高光譜成像及紅外熱成像）實驗研究合作和技術服務。

參考案例

1. Sawicka, D., Maciak, S., Koz?owska, 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). 

越來越多的證據表明，能量代謝率可能是人類健康狀況的一個信息性標志。在能量周轉的不同指標中，基礎（BMR）或休息（RMR）代謝率因與多病性關聯數據不斷增加而備受關注。高于平均水平的代謝率可能是現代世界疾病的一個重要風險因素。同樣，生物體的發炎狀態和整體免疫活化與BMR增加有關，而BMR仍然歸因于整體代謝失調，并被認為是死亡的主要指標。相反，低于平均水平的BMR與代謝儲能和肥胖有關。心血管疾病（CVD）是常見的死亡原因之一，可能與基礎代謝率（BMR）的變化基因相關。然而很少有縱向數據將CVD與所謂的代謝綜合征聯系起來，表明低能量消耗和久坐的生活方式是體重增加、關節硬化、高血壓和心血管病終發展的危險因素。

本文通過SSI實驗動物能量代謝系統測量實驗小鼠的基礎代謝率（BMR），結果表明，選擇不同的BMR會導致舒張主動脈容量的線間差異。高基礎代謝率（HBMR）小鼠主動脈的舒張作用更強，這可能是由于Ca2+激活的K+通道的活性增加而使主動脈具有更大的柔韌性。結構檢查還表明，與低基礎代謝率（LBMR）動物相比，HBMR小鼠的主動脈中層明顯增厚。這種變化可能會促進動脈僵硬，從而導致心血管疾病。部分結果見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.

膳食纖維定義中包含有耐性淀粉（RS），它是任何未*消化和吸收在上消化道中并傳遞到大腸的淀粉，是微生物發酵的基質。在以往的飲食研究中，RS發酵產能方面工作并沒有被考慮。RS攝入量長期以來與許多健康益處有關，包括降低用餐后血糖和胰島素血癥，高胰島素男性的葡萄糖耐受性改善，以及改善健康成人的胰島素敏感性。在必要的暴飲暴食下，尤其在高胰島素血癥人群中，RS攝入增加用餐后脂肪氧化和降低用餐后碳水化合物氧化。

目前的研究是確定RS在健康成人體內的凈能量值，并評估RS消費對宏量營養素氧化和餐后代謝物反應的影響。實驗中使用SSI人體能量代謝系統測量不同實驗人體的耗氧量（VO2）、二氧化碳產量（VCO2）和能量消耗（EE），以及得到凈能量消耗（NEE），結果表明，RS （33%膳食纖維）和 RSF（56%膳食纖維） 的體內凈能量含量分別是 2.74 ± 0.41 和 3.16 ± 0.27 kcal/g。可消化淀粉DS、RS和RSF 在 TEE 或蛋白質氧化方面沒有差異。然而，與DS相比，RS和RSF消耗導致脂肪氧化增加32%，同時碳水化合物氧化減少18%。 早餐后胰島素反應不變，但午餐后RS和RSF的響應較低，葡萄糖濃度等同，表明胰島素敏感性有所提高。無論膳食纖維含量如何，RS體內凈能量的平均含量為2.95千卡/克。RS 和 RSF 消費增加脂肪氧化和降低碳水化合物氧化，以及午餐后胰島素反應降低，這表明在接下來的膳食中改善了胰島素敏感性。部分實驗結果如下Figure1和2。