O sistema de medição metabólica de energia é obtidoOs indicadores VO2, VCO2 e RER para inferir o consumo de energia dos animais e a utilização total de substâncias metabólicas (como carboidratos, gorduras, proteínas) são técnicas para medir continuamente o consumo de energia dos animais, mas não podem diferenciar ou quantificar substâncias exogêneas (como ingestão de alimentos) e endógenas (componentes do próprio tecido animal), bem como o consumo oxidativo de certos nutrientes.

Através de rastreadores metabólicos (como carbono)Marcadores -13, como rastreamento de biomoléculas com localizadores GPS precisos, e analisadores de isótopos de estabilidade respiratória que monitoram em tempo real os gases respiratórios dos animais¹³O CO2 para diferenciar quais substâncias energéticas são consumidas no metabolismo energético animal, por exemplo, pode ser estudado mais profundamente os mecanismos fisiológicos metabólicos (como a flexibilidade metabólica), e essa medição quantitativa da taxa de oxidação de substâncias energéticas específicas muitas vezes também requer o conhecimento do VCO2.

Metabolismo e respiração de energia animal¹³Casos de aplicação parciais da tecnologia de isótopo estável C：

1) Oxidação de aminoácidos endógenos do sparrow aquático limitado

Os animais podem lidar com a desidratação de várias maneiras, incluindo comportamental e fisiológico. Cada kilojoule de oxidação de proteína produz mais água metabólica do que gordura ou carboidratos, e as aves aumentam a descomposição de proteínas devido à alta taxa de perda de água. No entanto, a oxidação de aminoácidos mobilizada em resposta à limitação de água ainda não foi estudada em detalhes.

Pesquisadores alimentam pardos prisioneiros¹³O CMarcada leucina9Semanas para marcar proteínas endógenas. Um experimento semanal foi realizado durante o qual foram medidas as respostas fisiológicas à água, como peso magro, massa de gordura, alterações no metabolismo e dióxido de carbono na respiração.¹³O Cenriquecimento (δ13Crespiração). Estudos descobriram que aves com água limitada metabolizam mais tecido magro e também enriquecemδ¹³O CbreathLimitação de água em resposta. No entanto,δ13CrespiraçãoA variação com a taxa metabólica e a duração do período de limitação de água sugere que as aves podem economizar proteínas quando outras estratégias fisiológicas podem ser usadas para alcançar o equilíbrio de água.

Tecnologia instrumental utilizada no texto: ressonância magnética quantitativa para análise da composição do corpo;Medição do Analisador de Carbono Isotópico G2131-I¹³Cδ respiração; A técnica padrão de medição da respiração circulante SSI mede a RMR ao mesmo tempo que a evaporação da perda de água (EWL) e a respiração δ13C.É preciso esclarecer que os Estados UnidosNovo lançamento da Sable¹³O COs analisadores de isótopos de estabilidade oferecem vantagens como portabilidade, alta precisão, medição em tempo real, ausência de consumíveis e calibração externa, compatibilidade com sistemas de medição do metabolismo energético e alta relação custo-benefício para atender às expectativas de cientistas de várias áreas.

2)Feces de yak ajudam coelhos de ratos de plana a recuperar nitrogênio para se adaptar ao ambiente de baixa proteína no inverno

O equilíbrio de nitrogênio é o principal desafio que os herbívoros enfrentam ao comer uma dieta baixa em nitrogênio. O ciclo de nitrogênio da úrea mediado pelo microbiota intestinal promove a estabilidade da proteína durante os períodos de deficiência de nitrogênio, mas sua associação com os pequenos mamíferos selvagens não hibernantes ainda não é clara. Os experimentos combinados com rastreamento de isótopos, medição do metabolismo energético, macrogenômica, análise de ácidos graxos de cadeia curta direcionados e transplante de microbiota fecal estudaram a restrição de proteínas de inverno em coelhos de ratos da Plataforma Tibetana.Ochotona curzoniae (em inglês)Efeitos do ciclo do nitrogênio.

Em experimentos de medição de isótopos respiratórios estáveis,Coloque cada coelho em uma câmara metabólica cilíndrica de polietileno，A câmara passaTubo Tygon ligado aNovo portátil FMSRespira.Medidor Metabólicopara regular o fluxo de ar e manterConcentração de CO2 de cerca de 1%, garantindo δ confiável¹³C medição.Imediatamente após a colocação do coelho do rato na câmara, colete a amostra respiratória de linha de base em um saco de ar de folha de alumínio. cadaRecolha uma amostra de seguimento durante 30 minutos. Cada amostra de ar¹³C:¹²Relação C (denominada δ)¹³C， Expressar em %(Aprovação)Analisador de Elementos e Espectrómetro de Massa de Relação de Isótopos (IRMSMedição discretaPor isso.Obterdoδ¹³O valor C é expresso em mil (‰),referênciaReganEsperem.2022anoFórmula do artigo de ciência：

Durante a restrição de proteínas de inverno, o metabolismo circulante da uréia no fígado é reduzido, acompanhado de bactérias benéficas com capacidade de solubilidade na uréia (como:O aumento da atividade da urease intestinal e da proteína transportadora de uréia, bem como a produção de acetatos, aumentando o nitrogênio para a repositório de proteínas do coelho de rato. Criticalmente, a suplementação de uma dieta baixa em proteínas com o microbiota das fezes de yak aumenta a solubilidade da uréia aumentando a abundância de alipeptides, revelando um mecanismo-chave em que a transferência microbiana a nível interespécie entre espécies do mesmo domínio aumenta a estabilidade da proteína hospedeira.

Os resultados dos autores revelam o papel funcional do microbiota intestinal no ciclo do nitrogênio da úrea para manter o equilíbrio de proteínas em pequenos mamíferos herbívoros ativos no inverno e ajudam a entender a coexistência das espécies e a adaptação dos mamíferos a ambientes de alta altitude. Os resultados sugerem que o ciclo de nitrogênio da úrea impulsionado pelo microbiota é uma estratégia de adaptação chave para a estabilidade das proteínas dos herbívoros animais ativos no inverno. Este trabalho fornece novos insights sobre os mecanismos de adaptação dos mamíferos ao ambiente de alta altitude e a dinâmica da coexistência entre espécies.

Referências

Rogers EJ, Gerson AR. A restrição de água aumenta a oxidação de aminoácidos endógenos em pardais domésticos (Passer domesticus). J Exp Biol. 15 de março de 2024; 227(6):jeb246483. Doi: 10.1242/jeb.246483. Epub 2024 15 de março. PMID: 38380522; PMCID: PMC11093224.

Shi F, Zou D, Zhang L, Guo N, Yu J, Degen AA, Tang X, Ren S, Ru Y, Zheng S, Zhang Y, Wang D. As pikas hibernantes mantêm a homeostase proteica durante o inverno. PLoS Biol. 16 de outubro de 2025; 23(10): e3003436. doi:10.1371/journal.pbio.3003436.

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üFMS portátil multifuncional medidor de metabolismo energético + pista de corrida para pequenos animais + analisador de gás isótopo de estabilidade

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