動(dòng)物能量代謝測(cè)量系統(tǒng)，主要包括大鼠代謝籠舍、氣流發(fā)生控制與切換、二次抽樣單元、氣體分析儀、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)記錄及分析軟件等模塊，廣泛用于營(yíng)養(yǎng)學(xué)、呼吸生理學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、內(nèi)分泌代謝、心血管等生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究。

越來越多的證據(jù)表明，能量代謝率可能是人類健康狀況的一個(gè)信息性標(biāo)志。在能量周轉(zhuǎn)的不同指標(biāo)中，基礎(chǔ)（BMR）或休息（RMR）代謝率因與多病性關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)不斷增加而備受關(guān)注。高于平均水平的代謝率可能是現(xiàn)代世界疾病的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)因素。同樣，生物體的發(fā)炎狀態(tài)和整體免疫活化與BMR增加有關(guān)，而BMR仍然歸因于整體代謝失調(diào)，并被認(rèn)為是死亡的主要指標(biāo)。相反，低于平均水平的BMR與代謝儲(chǔ)能和肥胖有關(guān)。心血管疾病（CVD）是最常見的死亡原因之一，可能與基礎(chǔ)代謝率（BMR）的變化基因相關(guān)。然而很少有縱向數(shù)據(jù)將CVD與所謂的代謝綜合征聯(lián)系起來，表明低能量消耗和久坐的生活方式是體重增加、關(guān)節(jié)硬化、高血壓和心血管病最終發(fā)展的危險(xiǎn)因素。

2. Giles E D , Brown I L , Maclean P S , et al. The In Vivo Net Energy Content of Resistant Starch and Its Effect on Macronutrient Oxidation in Healthy Adults[J]. Nutrients, 2019, 11(10):2484.
 

膳食纖維定義中包含有耐性淀粉（RS），它是任何未完全消化和吸收在上消化道中并傳遞到大腸的淀粉，是微生物發(fā)酵的基質(zhì)。在以往的飲食研究中，RS發(fā)酵產(chǎn)能方面工作并沒有被考慮。RS攝入量長(zhǎng)期以來與許多健康益處有關(guān)，包括降低用餐后血糖和胰島素血癥，高胰島素男性的葡萄糖耐受性改善，以及改善健康成人的胰島素敏感性。在必要的暴飲暴食下，尤其在高胰島素血癥人群中，RS攝入增加用餐后脂肪氧化和降低用餐后碳水化合物氧化。
 

目前的研究是確定RS在健康成人體內(nèi)的凈能量值，并評(píng)估RS消費(fèi)對(duì)宏量營(yíng)養(yǎng)素氧化和餐后代謝物反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)中使用SSI人體能量代謝系統(tǒng)測(cè)量不同實(shí)驗(yàn)人體的耗氧量（VO2）、二氧化碳產(chǎn)量（VCO2）和能量消耗（EE），以及得到凈能量消耗（NEE），結(jié)果表明，RS （33%膳食纖維）和 RSF（56%膳食纖維） 的體內(nèi)凈能量含量分別是 2.74 ± 0.41 和 3.16 ± 0.27 kcal/g。可消化淀粉DS、RS和RSF 在 TEE 或蛋白質(zhì)氧化方面沒有差異。然而，與DS相比，RS和RSF消耗導(dǎo)致脂肪氧化增加32%，同時(shí)碳水化合物氧化減少18%。 早餐后胰島素反應(yīng)不變，但午餐后RS和RSF的響應(yīng)較低，葡萄糖濃度等同，表明胰島素敏感性有所提高。無論膳食纖維含量如何，RS體內(nèi)凈能量的平均含量為2.95千卡/克。RS 和 RSF 消費(fèi)增加脂肪氧化和降低碳水化合物氧化，以及午餐后胰島素反應(yīng)降低，這表明在接下來的膳食中改善了胰島素敏感性。部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下Figure1和2。
 

參考案例

1. Sawicka, D., Maciak, S., Kozłowska, H. et al. Functional and structural changes in aorta of mice divergently selected for basal metabolic rate. J Comp Physiol B 190, 101–112 (2020). https://doi.org/10.1007/s00360-019-01252-6