エネルギー代謝測定システムは、VO 2、VCO 2、RER指標は動物のエネルギー消費を推定し、そして総代謝基質利用（例えば炭水化物、脂肪、タンパク質）は、動物のエネルギー消費を連続的に測定する技術であるが、外因性（例えば食品摂取）と内因性（動物自身の組織成分）基質、および特定の栄養素の酸化消費を区別、定量化することはできない。

代謝トレーサ（炭素など）による-13マーカーは、生体分子に正確なGPSロケータを装着したように追跡し、呼吸安定同位体分析器は動物の呼出ガス中の¹³CO 2は動物のエネルギー代謝に消費されるどのエネルギー物質などを定量化するかを区別し、代謝生理学的メカニズム（例えば代謝柔軟性）などをより深く研究することができるが、この定量的に特定のエネルギー物質の酸化速度を測定するにはVCO 2を知る必要があることも多い。

動物のエネルギー代謝と呼吸¹³C安定同位体技術の一部応用例：

1）水制限スズメ内因性アミノ酸の酸化

動物は、行動や生理を含む様々な方法で脱水に対応することができる。キロジュール当たりのタンパク質の酸化による代謝水は脂肪や炭水化物よりも多く、鳥類は高い水分流失率によりタンパク質分解代謝を増加させる。しかし、水制限に応答するために動員されるアミノ酸酸化については詳細な研究が行われていない。

研究者は飼育されている家のスズメに餌を与えた¹³Cマーカーロイシン9週、内因性蛋白質を標識する。週に1回の試験を行い、その間に、痩せた体重、脂肪量、新陳代謝の変化、二酸化炭素の呼出などの水制限に対する生理反応を測定した¹³Cの富化（δ13C呼吸）。研究によると、水を制限した鳥類はより多くの赤身組織を分解代謝し、富化したδ¹³Cbreath の水制限に応答します。しかしながら、δ13C呼吸代謝率と水制限期間の長さによって変化することは、他の生理的戦略を用いて水分バランスを実現できる場合、鳥はタンパク質を節約する可能性があることを示している。

本文で使用する計器技術：定量磁気共鳴は体成分分析に用いられる、G 2131-I同位体炭素分析計測定¹³Cδ呼気SSI標準流通式呼吸測定技術は、蒸発失水（EWL）とδ13 C呼吸と同時にRMRを測定する。説明する必要があるのは、米国Sable社が新たに発表した¹³C安定性同位体分析器は携帯性、高精度、リアルタイム測定、消耗品及び外部校正不要、エネルギー代謝測定システムとの互換性、高性価格比など多くの優位性を備え、多分野の科学者の期待を満たす。

2)ヤク糞菌は高原ネズミウサギの窒素源回収を助け、冬季の低蛋白環境に適応する

窒素バランスは草食動物が低窒素食を食べる際に直面する主な挑戦である。腸管微生物群が媒介する尿素窒素循環は窒素欠乏期の蛋白質定常状態を促進するが、野生の非冬眠小型哺乳動物との相関性は不明である。本文の実験は同位体トレーサ、エネルギー代謝測定、マクロゲノム学、標的短鎖脂肪酸分析と糞便微生物群移植を結合し、冬季蛋白質制限によるチベット高原ネズミウサギ（Ochotona curzoniae（オチョトナ・クルゾニア））尿素窒素循環の影響。

呼吸安定同位体測定実験では、各ウサギを円筒ポリエチレン代謝室に入れる，このチャンバはTygonチューブ接続FMS新型ポータブル呼吸代謝測定器を使用して気流を調整し、維持するCO 2濃度は約1%で信頼性の高いδを確保¹³C測定。ネズミウサギをチャンバに入れた後、直ちにアルミニウム箔エアバッグにベースライン呼吸サンプルを収集した。毎30分に1回、後続のサンプルを収集します。各空気サンプル¹³C：¹²C比率（δと呼ぶ¹³C，%で表示)を通じて元素分析計と同位体比質量分析計（IRMS）りさんほうしきそくていを選択して設定できます。得るのδ¹³C値は1 mil（‰）当たりで表され、参考（さんこう）リーガン等2022年Science論文の公式：

冬季蛋白質制限期間中、肝臓尿素循環代謝が低下し、尿素溶解能を有する有益な細菌（例えばアリス・ペプチド属）、腸管尿素酵素活性及び尿素輸送蛋白質の増加、及び酢酸塩の産生、それに伴い窒素を増加してネズミウサギの蛋白質ライブラリに再混入する。極めて重要なことは、ヤク糞便微生物群で低蛋白質飲食を補充することにより、アリスペプチドの存在度を増加させることにより尿素溶解能力を増強し、同域種間の種間レベル微生物移動が宿主蛋白質の定常状態を増強する重要なメカニズムを明らかにした。

著者らの研究結果は、冬に活動する草食性小型哺乳動物のタンパク質バランスを維持するための尿素窒素循環における腸管微生物群の機能的役割を明らかにし、種の共存と哺乳動物の高海抜環境への適応を理解するのに役立つ。研究結果によると、微生物群が駆動する尿素窒素循環は冬季活動草食動物の蛋白質定常状態の重要な適応戦略である。この仕事は哺乳動物が高海抜環境に適応するメカニズムと種間共存の動態に新しい見解を提供した。

参考文献

Rogers EJ, Gerson AR. 水の制限は家のスパロ（Passer domesticus）における内源性アミノ酸の酸化を増加させる。J Exp Biolです。2024年3月15日;227(6):jeb246483。ドイ: 10.1242/jeb.246483.Epub 2024 3月15日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。改造された改改改良された改良されたShi 改良されたウレアShiShi Shi F、Zhang L、Guo N、Yu J、Degen AA、Tang X、Ren S、Ru Y、Zheng S、Zhang Y、Wang D。 冬眠のピカは冬の間タンパク質のホメオスタシスを維持します。PLoS Biolです。2025年10月16日23(10): e3003436。 doi:10.1371/journal.pbio.3003436。

易科泰生態技術会社は十数年の動物エネルギー代謝測定技術の研究サービス経験を蓄積し、米国、欧州などの国際エネルギー代謝技術会社と協力し、国内の動物生理生態、生物医学研究などに全面的で正確な技術方案を提供する：

üSSI呼吸代謝システム（モジュール式または携帯型）＋安定性同位体ガス分析計

üFMS携帯型多機能エネルギー代謝測定器+小動物トレッドミル+安定性同位体ガス分析器

üカスタム動物（風洞などを含む）または人体呼吸安定性同位体分析システム、

ü購入済みSableのすべてのシリーズ製品の顧客システム構成のアップグレード、小動物トレッドミル、呼吸同位体分析など

ü植入式動物の体温心拍数測定、Thermo-RGB高感度赤外線熱イメージング体温モニタリング技術、動物行動、活動状態モニタリング技術、元素分析器システム

ü動物エネルギー代謝測定技術に基づく顧客との協力による動物生理生態研究分野の新製品の共同開発等