2022-01-19 14:10:45
來源:前瞻網
大熊貓完全以纖維狀的竹子為食,但它們仍然能夠保持健康——而且還胖乎乎的。在1月18日發表在《細胞報告》上的一項研究中,研究人員揭示,大熊貓腸道微生物群的變化有助于草食性大熊貓增加體重和儲存更多的脂肪,這能彌補只吃竹葉帶來的營養缺乏。
中國科學院動物研究所的研究員說:“這是我們第一次在大熊貓的腸道微生物群和它的外形之間建立起因果關系。”
由于食物供應的變化,許多動物會經歷腸道細菌的季節性轉變。例如,某些種類的猴子在夏季有不同的腸道微生物群,因為它們可以吃到新鮮的樹葉和水果,而在冬季它們以樹皮為食。在生活在坦桑尼亞的現代狩獵采集者哈德扎人身上也觀察到了類似的轉變,因為一年中可獲得的食物類型也發生了變化。
動物學研究所的研究小組幾十年來一直在研究生活在中國中部秦嶺地區的野生大熊貓。在一年的大部分時間里,這些動物以纖維狀的竹葉為食。但在春末夏初,它們可以享用新發的竹筍,這些竹筍富含蛋白質。
研究員表示,與吃葉子的季節相比,這些野生大熊貓在吃竹筍的季節中,其腸道中一種叫做丁酸梭菌的細菌含量明顯增加。為了研究腸道微生物群的變化是否會影響熊貓的新陳代謝,研究小組將在野外收集的熊貓糞便移植到無菌小鼠身上。然后,他們用竹子喂養小鼠,為期3周。
研究人員發現,盡管消耗的食物量相同,移植了吃筍熊貓糞便的小鼠比移植了吃竹葉熊貓糞便的小鼠體重明顯增加,脂肪也更多。進一步的分析顯示,丁酸梭菌的代謝產物丁酸鹽可以上調一種叫做Per2的晝夜節律基因的表達,這種基因可以增加脂質的合成和儲存。大熊貓腸道微生物群的季節性變化使宿主外周的晝夜節律同步,以調節脂質代謝。
接下來,該團隊計劃找出熊貓腸道中更多的微生物,并找出它們在影響動物健康方面的作用。研究員說:“對野生動物的外形和腸道微生物群的因果研究才剛剛開始。確定哪些細菌對動物有益是非常重要的,因為有一天我們可能會用益生菌治療一些疾病。”
該研究論文題為"Seasonal shift of the gut microbiome synchronizes host peripheral circadian rhythm for physiological adaptation to a low-fat diet in the giant panda",已發表在《細胞報告》期刊上。