Denne artikkelen beskriver deuteriumoksidfortynningsteknikken hos to pattedyr, et insektiboer og kjøtteter, for å bestemme totalt kroppsvann, mager kroppsmasse, kroppsfettmasse og vannforbruk.
Kroppstilstand skåre systemer og kroppen tilstand indekser er vanlige teknikker som brukes for å vurdere helsestatus eller egnethet av en art. Kroppstilstandspoengsystemer er evaluatoravhengige og har potensial til å være svært subjektive. Kroppstilstandindekser kan forvirres ved foraging, effekten av kroppsvekt, samt statistiske og inferential problemer. Et alternativ til kroppstilstand scoring systemer og kroppstilstand indekser bruker en stabil isotop som deuterium oksid for å bestemme kroppssammensetning. Deuteriumoksidfortynningsmetoden er en repeterbar, kvantitativ teknikk som brukes til å estimere kroppssammensetning hos mennesker, dyreliv og innenlandske arter. I tillegg kan deuteriumoksidfortynningsteknikken brukes til å bestemme vannforbruket til et enkelt dyr. Her beskriver vi tilpasningen av deuteriumoksidfortynningsteknikken for å vurdere kroppssammensetning i store brune (Eptesicus fuscus) og for å vurdere vannforbruket hos katter (Felis catis).
Kroppstilstand skåre systemer og kroppen tilstand indekser er vanlige teknikker som brukes for å vurdere helsestatus eller fitness av en art1,2. Mange innenlandske og zoologiske arter har unike kroppstilstand scoring (BCS) systemer som brukes til å vurdere et dyrs muskel og overfladisk fettvev3. BCS-vurderingen er imidlertid avhengig av evaluatoren – noe som betyr at BCS er en objektiv eller semikvantitativ måling når den vurderes av en opplært evaluator. I dyrearter brukes kroppstilstandsindekser ofte i stedet for BCS og er basert på et forhold mellom kroppsmasse og kroppsmasse til underarm2. Kroppstilstand indikiditt er ofte forvirret av effekten av foraging og kan forvirres av kroppsstørrelse samt statistiske og inferential problemer4.
Et alternativ til kroppstilstand scoring systemer og kroppstilstand indekser bruker en stabil isotop for å bestemme kroppssammensetning. En vanlig brukt stabil isotop er deuteriumoksid (D2O), en ikke-radioaktiv form for vann der hydrogenatomer er deuterium isotoper. Deuteriumoksidfortynningsmetoden beskrevet i denne studien kan være en ikke-subjektiv, kvantitativ og repeterbar teknikk som brukes til å estimere kroppssammensetning hos mennesker5 og et bredt spekter av arter4,6,7. Denne teknikken kan være en fordel for å studere kroppssammensetningen i dyrelivet. For eksempel kan den brukes til å vurdere langsgående endringer i kroppssammensetning, for eksempel før og etter en ledelseshandling. Men i noen dyreliv arter deuterium oksid kan overvurdere selve vanninnholdet8. Derfor, når du tilpasser teknikken for en art, er det viktig å validere metoden ved å sammenligne deuteriumoksidmetoden med kadaveranalyse for ikke-truede arter. For truede og truede arter bør en ikke-destruktiv metode som dobbel røntgenabsorptiometry (DXA) betraktes som en alternativ sammenligningsmetode til gullstandarddestruktiv metode for fullstendig kadaveranalyse.
I tillegg til kroppssammensetning kan D2O-fortynningsteknikken brukes til å bestemme vannforbruket til et individuelt dyr9. Denne unike anvendelsen av D2O kan brukes til å svare på ikke bare forskningsspørsmål, men kan være nyttig for å vurdere vannforbruket til individuelle dyr(e) plassert i store sosiale miljøer.
Her beskriver vi tilpasningen av D2O-fortynningsteknikken for å vurdere kroppssammensetning i et insekt, store brune (Eptesicus fuscus), og for å vurdere vannforbruket i en kjøtteter, katter (Felis catis).
Bruken av deuteriumoksid for å bestemme TBW har blitt brukt siden 1940-tallet17 og brukes hos mennesker og en rekke innenlandske og dyreliv arter4,6,7. Andre ikke-destruktive teknikker er utviklet, inkludert bioelektrisk impedansanalyse (BIA), DXA og kvantitativ magnetisk resonans (QMR). Hver metode har fordeler og ulemper som bør vurderes før du velger en bestemt metodikk for å vurdere kroppssammense…
The authors have nothing to disclose.
Denne forskningen ble støttet av MDC Cooperative Agreement (#416), US Forest Service Cooperative Agreement (16-JV-11242311-118), American Academy of Veterinary Nutrition og Waltham/Royal Canin, USA Grant (stipendnummer: 00049049), NIH opplæringsstipend (stipendnummer: T32OS011126), og University of Missouri Veterinary Research Scholars Program. Forfatterne takker Shannon Ehlers for å ha forhåndsanmeldt dette manuskriptet. Vi takker Dr. Robert Backus for å gi D2O standarder og tillate bruk av laboratoriet hans.
0.2 micron non-pyrogenic disk filter | Argos Technologies | FN32S | nylon, 30mm diameter, 0.22um, sterile |
1.5 mL conical microcentrifuge tubes | USA Scientific | 1415-9701 | 1.5 ml self-standing microcentrifuge tube, natural with blue cap |
10 mL sterile glass vial for injection | Mountainside Medical Equipment | MS-SEV10 | clear, sterile glass injection unit |
10 mL syringe | Becton Dickinson | 305219 | sterile 10 mL syringe individually wrapped |
100 mL sterile glass vial for injection | Mountainside Medical Equipment | AL-SV10020 | clear, sterile glass injection unit |
20 gauge needle | Exel | 26417 | needles hypodermic 20g x 1" plastic hub (yellow) / regular bevel |
22 gauge needle | Exel | 26411 | needles hypodermic 22g x 1" plastic hub (black) / regular bevel |
deuterium oxide | Sigma-Aldrich | 151882-25G | 99.9 atom % D |
isofluorane | Vetone | 3060 | fluriso isoflurane, USP |
OMNIC Spectra Software | ThermoFisher Scientific | 833-036200 | FT-IR standard software |
petroleum jelly | Vaseline | 305212311006 | Vaseline, 100% pure petroleum jelly, original, skin protectant |
plastic capillary tubes | Innovative Med Tech | 100050 | sodium heparin anticoagulant, 50 μL capacity, 30 mm length |
Sealed liquid spectrophotometer SL-3 FTIR CAF2 Cell | International Crystal Laboratory | 0005D-875 | 0.05 mm Pathlength |
sodium chloride | EMD Millipore | 1.37017 | suitable for biopharmaceutical production |
Thermo Electron Nicolet 380 FT-IR Spectrometer | ThermoFisher Scientific | 269-169400 | discontinued model, newer models available |