FMS動物能量代謝測量系統(tǒng)應(yīng)用于兩爬動物能量代謝研究

      近日，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司為中國科學(xué)院成都生物所安裝運(yùn)行了一套兩棲動物能量代謝監(jiān)測系統(tǒng)，這套系統(tǒng)將助力成都生物所在實驗室和野外環(huán)境對兩棲動物生理生態(tài)學(xué)、行為生態(tài)學(xué)等進(jìn)行深入研究，并打造中國西南地區(qū)最完備的兩棲動物學(xué)研究平臺。       這套系統(tǒng)主要包括FMS便攜式能量代謝監(jiān)測主機(jī)、多通道氣流監(jiān)測控制、多功能氣路切換控制以及標(biāo)準(zhǔn)呼吸室（定制）等模塊，可應(yīng)用于小型、中型兩棲動物、鳥類、嚙齒類，以及擴(kuò)展昆蟲研究模塊等進(jìn)行精準(zhǔn)、實時的能量代謝監(jiān)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(shè)計不同氣流模式的能量代謝測量裝置，進(jìn)行原位生境或各類環(huán)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(jī)（自動存儲數(shù)據(jù)達(dá)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(jiān)測系統(tǒng)特點(diǎn)如下：
a) 主機(jī)具備觸摸屏，可視化操作，方便快捷，也可獨(dú)立運(yùn)行工作；
b) 可輸入多個測量量程范圍，一機(jī)多用，不會出現(xiàn)呼吸室增加多個動物或放置較大動物個體而出現(xiàn)超量程情況，而且是目前精度最高的能量代謝系統(tǒng)；
c) 根據(jù)動物大小可定制不同呼吸室，以及設(shè)置不同流速和測量模式，不會出現(xiàn)較小動物測不出來的情況；
d) 整個氣路和進(jìn)入分析儀的呼吸氣體不用干燥，可經(jīng)過水汽稀釋校正方法精準(zhǔn)得到氣體濃度和流速數(shù)據(jù)等，是目前最先進(jìn)的能量代謝測量技術(shù)；
e) 因為測量氣路中的水汽數(shù)據(jù)，可得到兩棲動物水分代謝數(shù)據(jù)結(jié)果；
f) 可選配溫度控制系統(tǒng)，對不同溫度條件下的動物特別是變溫動物的能量代謝進(jìn)行測量，并求出Q10；
g) 可選配氣體調(diào)控系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)控制進(jìn)入呼吸室中的O2或CO2濃度；
h) 可選配不同類型的活動監(jiān)測單元，以對動物活動進(jìn)行同步化監(jiān)測并進(jìn)而分析動物活動與能量代謝的關(guān)系；
i）系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，可與其它視頻行為、生理監(jiān)測或遙測等設(shè)備數(shù)據(jù)兼容進(jìn)行相關(guān)性分析等，如VISIR動物視頻行為監(jiān)測、植入式溫度心率記錄儀、動物高光譜監(jiān)測等；

應(yīng)用案例：

   

      法國國家科學(xué)研究中心和渥太華大學(xué)生物系的研究人員通過對法國境內(nèi)不同區(qū)域非洲爪蟾標(biāo)準(zhǔn)代謝率（SMR）的分析，來進(jìn)一步探討外來入侵物種的生理變化和入侵潛力。研究結(jié)果表明非洲爪蟾的SMR與個體大小和體重之間存在正相關(guān)，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(nèi)山脈中心區(qū)域的雄性SMR高于雌性，而外圍區(qū)域的雌性SMR則高于雄性。來自外圍地區(qū)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(qū)域不斷擴(kuò)張。從保護(hù)生物學(xué)的角度來看，這些結(jié)果證明了理解生物和進(jìn)化機(jī)制的重要性，這些機(jī)制是選擇性狀的基礎(chǔ)，可以用于評估外來物種的入侵潛力。
 
      易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司十多年來作為美國Sable公司中國區(qū)的獨(dú)家合作伙伴，為國內(nèi)客戶提供各種實驗動物（及人體等）個性化的精準(zhǔn)能量代謝監(jiān)測解決方案，系統(tǒng)測量結(jié)果除了常見的實時氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產(chǎn)量（VCO2）、呼吸商（RQ）、產(chǎn)熱量（EE）、熱傳導(dǎo)速率（Ct）外，還可以提取研究者感興趣的其它代謝率指標(biāo)（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(dāng)量、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)、活動指數(shù)、最低致死溫度LLT等重要參數(shù)。系統(tǒng)配置方案包括便攜式能量代謝測量系統(tǒng)、模塊式能量代謝測量系統(tǒng)等，全面滿足不同動物能量代謝測量、活動監(jiān)測、體溫心率監(jiān)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.