: 01.02.2022
Почему панды толстеют на диете из бамбука
Большая панда, она же бамбуковый медведь – один из самых редких и самых популярных представителей медвежьего семейства. Панды относятся к отряду хищных, однако питаются почти исключительно бамбуком – не слишком питательным кормом, хотя сами отличаются упитанностью. И недавно китайским ученым удалось разгадать эту загадку
Большая панда (Ailuropoda melanoleuca), обитающая в горных регионах Центрального Китая, занесена в Красную книгу. Впрочем, усилия по спасению этого редкого животного приносят свои плоды: несколько лет назад его статус изменили с «вымирающего» на «уязвимый».
С конца апреля по август панды питаются молодыми побегами бамбука, в которых много легкопереваримых углеводов и белков, однако в течение примерно 8 месяцев в году им приходится довольствоваться листьями бамбука, в которых много клетчатки. А, как известно, у млекопитающих отсутствуют ферменты, способные переваривать целлюлозу, – они есть только у бактерий и грибов.
Неудивительно, что прирост массы тела панд в «сезон побегов» значительно выше. Однако и побеги, и листья бамбука содержат мало жира, необходимого для множества физиологических процессов, включая размножение. Как же панды решают эту проблему?
Исследования показали, что в зависимости от сезона и синхронно с изменениями в рационе у большой панды меняется состав кишечного микробиома – сообщества микроорганизмов, населяющих нижние части пищеварительного тракта. Подобное явление характерно и для других животных, и для человека. К примеру, некоторых обезьян, которые летом питаются свежими листьями и фруктами, а зимой – корой деревьев. А также охотников-собирателей народа хадза, живущих в Танзании.
Чтобы проверить предположение, что именно метаболиты бактериального обмена веществ обеспечивают пандам возможность жить на бамбуковой «диете», ученые сначала исследовали их кишечную микрофлору в разное время года. Оказалось, что в «сезон побегов» у них растет численность бактерий клостридий (Clostridium butyricum), производящих бутират – соединения масляной кислоты, которая относится к короткоцепочечным жирным кислотам. И в образцах фекалий панд, собранных в «сезон побегов», бутирата было обнаружено больше.
Затем ученые пересадили в кишечник лабораторных мышей, лишенных собственной микрофлоры, свежие фекалии панд, полученные либо в «сезон листьев», либо в «сезон побегов». Обе экспериментальные группы в течение 3 недель питались кормом на основе бамбука, имитирующим пищу панд. Мыши, которым пересадили фекалии «сезона побегов», набрали больший вес и имели больше жировых отложений, чем животные из второй группы, а в их фекалиях было больше бутирата.
Дальнейшие эксперименты доказали, что бутират играет основную роль в компенсации сезонной нехватки питательных веществ, в первую очередь жиров. Так, внутрижелудочное введение бутирата обычным мышам в течение недели вызвало у них повышение активности гена Per2, который, помимо прочего, участвует в процессах синтеза и накопления липидов в организме.
В дальнейшем ученые планируют выяснить возможную роль других кишечных бактерий панды на их физиологию. Такие исследования могут иметь и практический интерес для человека, так как позволяют расширить наше понимание механизмов взаимодействия кишечной микробиоты и организма хозяина.
Фото: https://commons.wikimedia.org
: 01.02.2022 
