FMS動物能量代謝測量系統助力兩爬動物能量代謝研究

近日，北京易科泰生態技術有限公司為中國科學院成都生物所安裝運行了一套兩棲動物能量代謝監測系統，這套系統將助力成都生物所在實驗室和野外環境對兩棲動物生理生態學、行為生態學等進行深入研究，并打造中國西南地區的兩棲動物學研究平臺。

這套系統主要包括FMS便攜式能量代謝監測主機、多通道氣流監測控制、多功能氣路切換控制以及標準呼吸室（定制）等模塊，可應用于小型、中型兩棲動物、鳥類、嚙齒類，以及擴展昆蟲研究模塊等進行精準、實時的能量代謝監測和分析。針對不同的研究對象和研究方法，通過模塊化+定制化呼吸代謝室，可設計不同氣流模式的能量代謝測量裝置，進行原位生境或各類環境模擬下的能量代謝實驗。

FMS便攜式雙通道能量代謝測量主機（自動存儲數據達32GB，可不連接電腦），非常方便攜帶到任何實驗地方。

該兩棲動物能量代謝監測系統特點如下：

a) 主機具備觸摸屏，可視化操作，方便快捷，也可獨立運行工作；

b) 可輸入多個測量量程范圍，一機多用，不會出現呼吸室增加多個動物或放置較大動物個體而出現超量程情況，而且是目前精度最高的能量代謝系統；

c) 根據動物大小可定制不同呼吸室，以及設置不同流速和測量模式，不會出現較小動物測不出來的情況；

d) 整個氣路和進入分析儀的呼吸氣體不用干燥，可經過水汽稀釋校正方法精準得到氣體濃度和流速數據等；

e) 因為測量氣路中的水汽數據，可得到兩棲動物水分代謝數據結果；

f) 可選配溫度控制系統，對不同溫度條件下的動物特別是變溫動物的能量代謝進行測量，并求出Q10；

g) 可選配氣體調控系統，以調節控制進入呼吸室中的O2或CO2濃度；

h) 可選配不同類型的活動監測單元，以對動物活動進行同步化監測并進而分析動物活動與能量代謝的關系；

i）系統兼容性強，可與其它視頻行為、生理監測或遙測等設備數據兼容進行相關性分析等，如VISIR動物視頻行為監測、植入式溫度心率記錄儀、動物高光譜監測等；

應用案例：

法國國家科學研究中心和渥太華大學生物系的研究人員通過對法國境內不同區域非洲爪蟾標準代謝率（SMR）的分析，來進一步探討外來入侵物種的生理變化和入侵潛力。研究結果表明非洲爪蟾的SMR與個體大小和體重之間存在正相關，較小和較輕的爪蟾個體都具有較低的SMR，而且性別和體重之間存在顯著的交互作用。法國境內山脈中心區域的雄性SMR高于雌性，而外圍區域的雌性SMR則高于雄性。來自外圍地區的雌性非洲爪蟾具有相對較高的SMR（與雄性相比）很可能是由于其繁殖過程需要大量的能量成本，用以支持種群向邊緣區域不斷擴張。從保護生物學的角度來看，這些結果證明了理解生物和進化機制的重要性，這些機制是選擇性狀的基礎，可以用于評估外來物種的入侵潛力。

易科泰生態技術有限公司十多年來作為美國Sable公司中國區的合作伙伴，為國內客戶提供各種實驗動物（及人體等）個性化的精準能量代謝監測解決方案，系統測量結果除了常見的實時氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產量（VCO2）、呼吸商（RQ）、產熱量（EE）、熱傳導速率（Ct）外，還可以提取研究者感興趣的其它代謝率指標（如日代謝率DEE、最大代謝率MRmax等），以及獲得呼吸水分喪失（EWL）、能量當量、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)、活動指數、致死溫度LLT等重要參數。系統配置方案包括便攜式能量代謝測量系統、模塊式能量代謝測量系統等，全面滿足不同動物能量代謝測量、活動監測、體溫心率監測等需求。

參考資料：

1.Louppe, V., Courant, J., Videlier, M., & Herrel, A. (2018). Differences in standard metabolic rate at the range edge versus the center of an expanding invasive population of Xenopus laevis in the West of France. Journal of Zoology, 305, 163-172.