科学家发现：海獭的低效的新陈代谢机制有可能为人们减肥带来福音

海獭每天散失大量的热量，他们是它们大部分时间都待在水里，水吸收身体热量的速度是空气的23倍。它们在北太平洋的栖息地非常寒冷，水温从0到15摄氏度(32到59华氏度)不等。海獭也是最小的海洋哺乳动物，这就意味着它们有更大的表面积来散热，而且它们没有体型更大的同类所具有的绝缘脂肪。它们是如何做到新陈代谢的呢？

海獭每天有一半的时间在吃东西，在这段时间里，它们可以在食物中消耗多达四分之一的体重。

来自德克萨斯大学的生理学家特拉弗·赖特和他的同事们想知道这些动物如何保持静止的代谢率。当他们检查野生和圈养水獭的组织样本时，科学家们发现，骨骼肌的热量泄漏可以解释这种令人印象深刻的能力。赖特说，这些结构确实是为效率低下的新陈代谢而量身定做。他7月8日在《科学》杂志上报道了这一发现。

骨骼肌是最常见的一种肌肉，负责自主运动，是人体代谢最活跃的组织之一，占大多数哺乳动物质量的40%至50%，让它成为人体最大的组织。肌肉在运动或发抖时收缩会产生热量。然而，它们也可以通过一种叫做不发抖的热生成的过程散发热量，赖特和他的团队怀疑这对海獭来说至关重要。

研究人员专注于肌肉细胞是如何产生能量的。碳水化合物在细胞中分解，形成一种叫做丙酮酸的化学物质。丙酮酸进入细胞的能量产生机制，即线粒体，要进一步代谢，这个过程释放能量，用来在线粒体膜上泵送质子或带正电荷的颗粒。这种质子梯度可以将二磷酸腺苷转化为能量储存分子，称为三磷酸腺苷。ATP可以被用来为细胞中的东西提供动力，例如，在肌肉细胞中，为收缩提供动力，以及维持细胞的日常能量消耗。

本质上，内膜上的小孔可以让这些质子回流到线粒体的中心，这意味着细胞必须更加努力地制造同样数量的ATP，燃烧能量，创造热量，而不是分散到工作中。赖特和他的团队想要了解海獭的代谢泄漏能力，这个术语指的是海獭的肌肉能消耗多少能量。

科学家们从21只新生儿和成人的水獭身上收集了小肌肉样本，清理了细胞可能燃烧的任何剩余脂肪或糖，以及任何挥之不去的ADP，然后研究人员将组织样本放在一个密封的房间里，喂给他们丙酮酸，并测量细胞消耗了多少氧气来代谢化学物质。由于细胞无法制造ATP，他们所做的任何工作都是为了保持质子泵的运转。细胞工作得越努力，细胞就越容易泄漏。最后，研究人员向细胞提供了ADP，让他们检查细胞在正常条件下如何工作。

研究人员发现，“能量的产生”占细胞代谢能力的41%。海獭的泄漏能力大约是其他哺乳动物的两到七倍，包括阿拉斯加虎鲸、人类、马匹、大象海豹和老鼠的记录。科学家们只能在少数几个物种上找到数据，所以不清楚这些其他哺乳动物的代表性如何，莱特警告说，他和他的同事们还注意到，新生儿和圈养水獭的代谢泄漏能力与成人和野生水獭相似。这表明，它们异常高的代谢率背后的驱动力是保持温暖，而不是游泳、觅食或其他活动。用这种热量来温暖身体是非常昂贵的。海獭每天要吃一半的东西。一天之内，它们可以消耗多达四分之一的食物。

尽管人类的肌肉没有水獭那样的热量泄漏，但科学家们正在研究是否可以操纵泄漏代谢来调节肥胖。赖特和他的同事在论文中得出的结论是，这种效率低下的新陈代谢形式可能是一种关键的适应，有助于海洋哺乳动物的陆生祖先居住在世界海洋中。

“这种肌肉组织改变的能力，以适应这些动物在我们认为极端环境中生存的需要，似乎是至关重要的”，他说。