[科普中国]-代谢适应性

果蝠的食性与代谢适应性

果蝠的食物中含有大量的水分和糖类物质，蛋白质和脂肪的含量相对较低。果蝠所摄食的水果和花蜜中平均含有82.6%的水分和17%的糖，蛋白质含量只占约4%。所摄食的花蜜中也只有非常微量的氨基酸。以糖类为主的能量物质在体内会快速地吸收分解和储存，为果蝠的持续飞行提供动力。因此，研究果蝠如何在短时间内摄入大量碳水化合物，同时能够维持餐后血糖的稳定将是十分有意义的。

对旧大陆果蝠的胰腺进行解剖发现，胰脏中的内分泌组成部分占据整个胰腺体积的9.1%。在大食果蝠胰脏的生理切片中观察到非常多的胰岛β细胞，这说明果蝠能够分泌大量的胰岛素来控制餐后血糖水平保持稳定。此外，果蝠能通过特化的小肠上皮细胞快速吸收肠道中分解的糖类。目前开展的与果蝠食性相关的分子进化研究表明，葡萄糖转运蛋白4在旧大陆果蝠中经历了与高糖摄入相关的适应性进化。位于肝脏中的糖原合成酶2和位于肌肉中的糖原合成酶1在新旧大陆果蝠中均检测到了平行进化的信号，进一步证明了果幅在应对高糖进食压力中展现出不同程度的适应性2。

哺乳动物的冬眠及其能量代谢适应性哺乳动物的季节性冬眠通常从秋季开始持续到来年冬季末或春季。在进入冬眠前的一段时期，动物们会大量地进食来迅速增加体重和累积体内的脂肪含量。能量以甘油三酯的形式储存在白色脂肪组织中。储存的脂肪会在接下来的冬眠季节中被分解成甘油和脂肪酸，作为维持生命活动的主要能量来源。

在实验中，通过测定产生的二氧化碳与消耗的氧气量之比来判断动物对能量利用的偏好性，我们称之为呼吸商(RQ)。当RQ值为1时，代表主要靠消耗糖类物质来产生能量；当RQ等于0.7则表示体内主要依赖脂肪氧化产能。冬眠物种在冬眠过程中RQ保持在0.7左右，表明冬眠哺乳动物的脂代谢活跃而糖代谢受到抑制。另一方面，对糖酵解速率的测定和参与糖酵解的酶活检测表明，虽然冬眠动物与非冬眠动物相比具有更强的糖酵解能力，但在冬眠时期只有少量的糖类被氧化利用。最后在蛋白质代谢方面，在部分地松鼠和熊的研究中观察到冬眠期的排尿量很少，与尿素循环相关的蛋白表达量也较低。