Ученые из Института зоологии Китайской академии наук выяснили, что кишечная микробиота панд помогает животным поддерживать вес и накапливать жировые запасы. Новые данные позволяют лучше понять жизнь этих исчезающих животных. Кроме того, это открывает определенные возможности для развития медицины в будущем. Статья о проведенном исследовании опубликована в журнале Cell Reports.
Большие панды питаются только бамбуком, но такая ограниченная диета не мешает им оставаться здоровыми и поддерживать жировые запасы. Причиной этому может быть кишечная микробиота панд. У многих животных меняется состав кишечной микробиоты от сезона к сезону, и это зависит от доступности той или иной пищи. Например, когда летом обезьяны едят фрукты и свежие листья, состав микробиоты их кишечника один, а когда зимой они переходят на диету из коры деревьев, состав меняется. Аналогичная ситуация наблюдается у людей народа хадза, населяющего север Танзании (Африка).
Китайские биологи обратили свое внимание на больших панд. Большую часть года они питаются листьями бамбука, богатыми волокнами. Но в конце весны и в начале лета они также едят побеги бамбука, в которых содержится много белка. Ученые заметили, что в это время года в кишечной микробиоте панд сильно повышается численность бактерии Clostridium butyricum по сравнению с периодом, когда панды едят только листья.
Чтобы исследовать, как изменения в составе кишечной микробиоты влияют на метаболизм панд, ученые трансплантировали фекальную микробиоту панд лабораторным мышам. В течение трех недель одну группу мышей кормили бамбуковыми листьями, а другую — побегами. Последние набрали значительно больше веса и жира, хотя обе группы ели одинаковое количество пищи.
Дальнейший анализ показал, что важную роль играет продукт метаболизма бактерии C. butyricum — масляная кислота. Она стимулирует экспрессию гена Per2, участвующего в поддерживании циркадных ритмов. Этот ген повышает интенсивность синтеза липидов и их запасания. В дальнейшем ученые планируют идентифицировать другие микроорганизмы, обитающие в кишечнике панд, и определить их влияние на здоровье животных. В будущем это позволит лечить некоторые заболевания с помощью пробиотиков.
«Когда дело касается вымирающих и уязвимых видов, мы не можем ставить эксперименты прямо на этих животных. В нашем исследовании использовалась мышиная модель с трансплантацией фекальной микробиоты. В будущем такие модели позволят изучать кишечную микробиоту диких зверей», — пояснил Гуанпин Хуан из Института зоологии, главный автор работы.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
