大型工程-显微镜下的大象奶

时间:2020-02-05 18:11 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

大型工程-显微镜下的大象奶

最近一个阳光明媚的日子,在圣地亚哥野生动物园,一组专业的饲养员采集了两头正在喂养一岁小象的母象的母乳样本。与人类母亲使用的机械吸乳器或奶农使用的机器不同,这个过程需要亲自动手的专业知识。这是一项巨大的努力:成功很大程度上取决于被称为“大坝”的象妈妈们那天的感受。

圣地亚哥全球动物园的营养学家凯蒂·科尔说:“这一过程对大象来说是完全自愿的。”“Umngani (Mkhaya大坝)更愿意也更适应这个过程;恩杜拉米西(乌姆祖拉大坝)则比较保守。”

到目前为止,Umngani自分娩以来已经收集了66个样本,Ndulamitsi收集了19个样本。动物园管理员每只样本只能提取几毫升,与年轻的大象相比,这是一个比喻意义上的下降。出生时,一头小牛每天大约消耗2.5加仑的水,到它一岁生日的时候,这个数字会增加到5加仑以上。相比之下,一个人类母亲通常每天生产30盎司来喂她的婴儿。

大约15英里外,加利福尼亚大学圣地亚哥医学院的一组研究人员正焦急地等待着大象的母乳样本。加州大学圣地亚哥分校医学院儿科学教授、拉森-罗森奎斯特基金会母婴卓越研究中心(MOMI CORE)主任Lars Bode说:“圣地亚哥野生动物园在收集样本供我们分析方面做得很出色。”

事实证明,大象和人类的母乳在化学成分和结构上非常相似。

博德说:“我们想把牛奶成分的点联系起来,以改善几个物种的整体健康,而大象是一个很好的开端。”确实是一扇很大的门。

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成功的公式

博德说,野生动物园和加州大学圣地亚哥分校的合作始于2017年的一次访问。“这是一次一年一度的工作郊游,既有社会意义,也有教育意义,让我的团队走出实验室,建立联系。”在参观过程中,博德与圣地亚哥动物园全球部的营养服务主任安德里亚·菲吉特(Andrea Fidgett)进行了交谈。圣地亚哥动物园全球部是经营野生动物园和圣地亚哥动物园的母公司。

“我们开始讨论我们在牛奶成分和婴儿健康方面的共同利益,”Fidgett说。

2018年初,营养学家克尔和大象护理团队开始评估两只即将出生的小象的喂养计划。“我们发现,我们没有关于大象母乳成分的大量数据来指导我们对这个物种的决定,但随着两只小象的出生,我们将有机会产生更多的数据。”

克尔和费吉特与博德重新取得了联系。“携手Lars团队给了我们获取先进技术,可以给我们有关牛奶成分随时间变化在不同的大象妈妈和我们如何使用这些知识来提高整体健康和生存的象assist-reared由于大坝疾病或其他不可预见的问题,”科尔说。

博德以一个三位一体的人——母亲、母乳、婴儿来描述这项研究。他说:“牛奶与母婴健康息息相关,对母亲和婴儿都有好处,并有望治疗甚至预防当今一些最具毁灭性的疾病。”“我们与圣地亚哥野生动物园的合作以及来自样本的数据将帮助我们了解不同的牛奶成分是如何随着时间的推移以及不同哺乳动物之间的演变,以及为什么这些化合物首先出现在牛奶中。”

2016年,野生动物园开始在肯尼亚与Reteti大象保护区合作,分享动物护理经验,并建立起照顾孤儿大象的能力。随着合作关系的发展,Fidgett开始与当地肯尼亚公司合作,开发和生产大象配方奶粉。“我们希望从宏观层面研究大象奶,以更好地了解它的健康益处和营养价值。我们从加州大学圣地亚哥分校了解到的这些发现,可能会为那些在肯尼亚北部和其他地方成为孤儿的大象提供更好的配方。”

博德说,这项工作可能也会改善人类配方。“虽然我们对母乳喂养和母乳的重要性有了更多的了解,但我们也有义务帮助改善配方奶粉的成分和健康益处,以应对母亲不能或决定不母乳喂养婴儿的情况。”"

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牛奶的人

人乳是蛋白质、脂肪、矿物质、维生素和糖分子的复杂混合物,这些分子被称为人乳低聚糖。大约有150种hmo。就像指纹一样,母乳成分和浓度对每个哺乳的母亲来说都是独一无二的,在人类身上,也许在大象身上也是如此。

HMOs是天然的益生元,有助于形成婴儿肠道菌群,可能影响疾病风险,如感染性腹泻或坏死性小肠结肠炎,这是一种严重的情况,影响早产儿的肠道。卫生维护组织还可能降低日后患哮喘、过敏和肥胖等非传染性疾病的风险。

Bode说:“母乳的成分对婴儿和母亲的健康益处是显著的。”“母乳中有细菌,甚至还有干细胞。也有几种不同的免疫细胞提供保护。母亲的身体可以感知环境,以及在特定时间内需要向婴儿传递什么免疫细胞和抗体。”母乳喂养已被证明不仅能降低儿童健康问题的风险,还能降低母亲患乳腺癌和卵巢癌的风险。

博德把他的职业生涯献给了研究母乳。他曾是一名运动员,为了取得最佳成绩,他采用了专门的饮食方法。大学期间,他在一家婴儿配方奶粉公司实习,在那里他了解了母乳的“神奇”成分,之后他改变了职业道路。“那是我的决定性时刻,”他说。

加州大学圣地亚哥分校MOMI核心主管,其重点是培养合作研究,教育和临床实践改善婴儿的健康和发展,母亲和社会作为一个整体,预示和多样化的合作者团队正在研究如何在母乳化合物可以用于治疗成人慢性疾病,如关节炎或炎症性肠病。

博德说:“我们想从大自然母亲那里了解什么是有效的,以及我们如何利用这些信息来开发新的疾病疗法,从癌症到糖尿病,再到心血管疾病。”“某些疾病的治疗可能一直就在我们眼前。”

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野生的前进道路

研究人员和动物饲养员希望将合作关系扩大到其他物种,比如白犀牛。克尔说:“用于检测象奶的方法可以应用于濒临灭绝的物种。”“我们已经开始从我们南部的白犀牛水坝收集牛奶,有一天这些动物可能会成为北部白犀牛幼崽的代孕妈妈。”

后一种物种尤其濒危:世界上只剩下两头北部白犀牛,它们都生活在肯尼亚的野生动物保护区,受到24小时的保护。它们的近亲,南部白犀牛,数量更多,估计有11670只生活在非洲南部的野外,777只被圈养。圣地亚哥动物园全球致力于开发生殖技术(体外受精、人工授精和胚胎移植)来拯救这个物种。

博德说:“这是一个更大图景的开始。”加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)的多个其他实验室现在也参与了这一新兴的合作项目,研究牛奶的脂肪组成、代谢组以及微生物组,不仅研究牛奶,还研究母婴三联体的所有部分。这是一个很好的例子,说明我们是如何打破加州大学圣地亚哥分校和圣地亚哥野生动物园之间的隔阂的。正是这些非传统的交叉点产生了创新和发现。”

Bode和他的团队继续与Kerr和Fidgett进行会议和对话,以建立工作流程和策略,使协作成功。2020年初,产奶第一年的牛奶样本将送到博德的实验室。研究人员首先要确定分析人类乳汁的过程如何适应评估大象乳汁的需要。一旦这种情况发生,该小组将制定预算并确定项目的资金来源。

在最近一次去野生动物园的实地考察中,博德的团队有机会观察大象,观察哺乳和玩耍的小象。“当我近距离观察这些迷人的哺乳动物时,我感到非常兴奋,因为我们从母乳中获得的研究成果可以帮助这些美丽的大象繁衍后代。”

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