FMS动物能量代谢测量系统助力两爬动物能量代谢研究

近日，北京易科泰生态技术有限公司为中国科学院成都生物所安装运行了一套两栖动物能量代谢监测系统，这套系统将助力成都生物所在实验室和野外环境对两栖动物生理生态学、行为生态学等进行深入研究，并打造中国西南地区的两栖动物学研究平台。

这套系统主要包括FMS便携式能量代谢监测主机、多通道气流监测控制、多功能气路切换控制以及标准呼吸室（定制）等模块，可应用于小型、中型两栖动物、鸟类、啮齿类，以及扩展昆虫研究模块等进行精准、实时的能量代谢监测和分析。针对不同的研究对象和研究方法，通过模块化+定制化呼吸代谢室，可设计不同气流模式的能量代谢测量装置，进行原位生境或各类环境模拟下的能量代谢实验。

FMS便携式双通道能量代谢测量主机（自动存储数据达32GB，可不连接电脑），非常方便携带到任何实验地方。

该两栖动物能量代谢监测系统特点如下：

a) 主机具备触摸屏，可视化操作，方便快捷，也可独立运行工作；

b) 可输入多个测量量程范围，一机多用，不会出现呼吸室增加多个动物或放置较大动物个体而出现超量程情况，而且是目前精度最高的能量代谢系统；

c) 根据动物大小可定制不同呼吸室，以及设置不同流速和测量模式，不会出现较小动物测不出来的情况；

d) 整个气路和进入分析仪的呼吸气体不用干燥，可经过水汽稀释校正方法精准得到气体浓度和流速数据等；

e) 因为测量气路中的水汽数据，可得到两栖动物水分代谢数据结果；

f) 可选配温度控制系统，对不同温度条件下的动物特别是变温动物的能量代谢进行测量，并求出Q10；

g) 可选配气体调控系统，以调节控制进入呼吸室中的O2或CO2浓度；

h) 可选配不同类型的活动监测单元，以对动物活动进行同步化监测并进而分析动物活动与能量代谢的关系；

i）系统兼容性强，可与其它视频行为、生理监测或遥测等设备数据兼容进行相关性分析等，如VISIR动物视频行为监测、植入式温度心率记录仪、动物高光谱监测等；

应用案例：

法国国家科学研究中心和渥太华大学生物系的研究人员通过对法国境内不同区域非洲爪蟾标准代谢率（SMR）的分析，来进一步探讨外来入侵物种的生理变化和入侵潜力。研究结果表明非洲爪蟾的SMR与个体大小和体重之间存在正相关，较小和较轻的爪蟾个体都具有较低的SMR，而且性别和体重之间存在显著的交互作用。法国境内山脉中心区域的雄性SMR高于雌性，而外围区域的雌性SMR则高于雄性。来自外围地区的雌性非洲爪蟾具有相对较高的SMR（与雄性相比）很可能是由于其繁殖过程需要大量的能量成本，用以支持种群向边缘区域不断扩张。从保护生物学的角度来看，这些结果证明了理解生物和进化机制的重要性，这些机制是选择性状的基础，可以用于评估外来物种的入侵潜力。

易科泰生态技术有限公司十多年来作为美国Sable公司中国区的合作伙伴，为国内客户提供各种实验动物（及人体等）个性化的精准能量代谢监测解决方案，系统测量结果除了常见的实时氧气消耗量（VO2）、二氧化碳产量（VCO2）、呼吸商（RQ）、产热量（EE）、热传导速率（Ct）外，还可以提取研究者感兴趣的其它代谢率指标（如日代谢率DEE、最大代谢率MRmax等），以及获得呼吸水分丧失（EWL）、能量当量、EWL/RMR(表示肺的氧气摄取能力)、活动指数、致死温度LLT等重要参数。系统配置方案包括便携式能量代谢测量系统、模块式能量代谢测量系统等，全面满足不同动物能量代谢测量、活动监测、体温心率监测等需求。

参考资料：

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.