Memelilerde Vücut Bileşimi ve Su Tüketimini Değerlendirmek Için Döteryum Oksitin İnvaziv Olmayan, Öldürücü Olmayan Bir Araç Olarak Kullanılması
Summary
Bu makalede, toplam vücut suyu, yağsız vücut kütlesi, vücut yağ kütlesi ve su tüketimini belirlemek için iki memeli, bir böcekçil ve etobur döteryum oksit seyreltme tekniği açıklanmaktadır.
Abstract
Vücut durumu puanlama sistemleri ve vücut durumu endeksleri bir türün sağlık durumunu veya uygunluğunu değerlendirmek için kullanılan yaygın tekniklerdir. Vücut durumu puanlama sistemleri değerlendirici bağımlı ve son derece öznel olma potansiyeline sahip. Vücut durumu endeksleri yem leme ile şaşırttı olabilir, vücut ağırlığının etkileri, yanı sıra istatistiksel ve inferential sorunlar. Vücut durumu puanlama sistemleri ve vücut durumu endeksleri için bir alternatif vücut kompozisyonunu belirlemek için döteryum oksit gibi istikrarlı bir izotop kullanıyor. Döteryum oksit seyreltme yöntemi, insanlarda, yaban hayatı ve evcil türlerde vücut kompozisyonu tahmin etmek için kullanılan tekrarlanabilir, nicel bir tekniktir. Ayrıca, döteryum oksit seyreltme tekniği bireysel bir hayvanın su tüketimini belirlemek için kullanılabilir. Burada, büyük kahverengi yarasalarda(Eptesicus fuscus)vücut kompozisyonunun döteryum oksit seyreltme tekniğinin uyarlanması ve kedilerdeki su tüketiminin(Felis catis)değerlendirilmesinde açıklanmıştır.
Introduction
Vücut durumu puanlama sistemleri ve vücut durumu endeksleri bir türün sağlık durumunu veya uygunluğunu değerlendirmek için kullanılan yaygın tekniklerdir1,2. Birçok yerli ve zoolojik türler bir hayvanın kas ve yüzeysel yağ dokusu değerlendirmek için kullanılan benzersiz vücut durumu puanlama (BCS) sistemleri var3. Ancak, BCS değerlendirmesi, bcs’nin eğitimli bir değerlendirici tarafından değerlendirildiğinde nesnel veya yarı nicel bir ölçüm olduğu anlamına gelen değerlendiriciye dayanır. Yaban hayatı türlerinde, vücut durumu endeksleri yaygın olarak BCS yerine kullanılır ve vücut kütlesinin vücut büyüklüğüne veya vücut kütlesine oranının 2’yiönkolagöre temel alınabıdır. Vücut durumu indicis genellikle yem etkileri ile şaşkın ve vücut büyüklüğü yanı sıra istatistiksel ve inferential sorunlar4tarafından şaşkın olabilir.
Vücut durumu puanlama sistemleri ve vücut durumu endeksleri için bir alternatif vücut kompozisyonu belirlemek için istikrarlı bir izotop kullanıyor. Yaygın olarak kullanılan kararlı izotoplardan biri, hidrojen atomlarının döteryum izotopları olduğu radyoaktif olmayan bir su formu olan döteryum oksittir (D2O). Bu çalışmada açıklanan döteryum oksit seyreltme yöntemi insanlarda vücut kompozisyonu tahmin etmek için kullanılan öznel olmayan, nicel ve tekrarlanabilir bir teknik olabilir5 ve türlerin geniş bir yelpazede4,6,7. Bu teknik yaban hayatı vücut kompozisyonu çalışma için avantajlı olabilir. Örneğin, bir yönetim eyleminden önce ve sonra olduğu gibi gövde kompozisyonundaki uzunlamasına değişiklikleri değerlendirmek için kullanılabilir. Ancak, bazı yaban hayatı türlerinde döteryum oksit gerçek su içeriği8abartabilir. Bu nedenle, bir tür için tekniği adapte ederken, nesli tükenmekte olmayan türler için karkas analizi döteryum oksit yöntemi karşılaştırarak yöntemi doğrulamak önemlidir. Tehdit altındaki ve nesli tükenmekte olan türler için, çift x-ışını emilimi (DXA) gibi tahribatsız bir yöntem, tam karkas analizinin altın standart yıkıcı yöntemine alternatif bir karşılaştırma yöntemi olarak düşünülmelidir.
Vücut kompozisyonuna ek olarak, D2O seyreltme tekniği tek bir hayvanın su tüketimini belirlemek için kullanılabilir9. D2O’nun bu benzersiz uygulaması sadece araştırma sorularını yanıtlamak için değil, aynı zamanda büyük sosyal ortamlarda barındırılan hayvan(lar)ın su tüketimini değerlendirmek için de kullanılabilir.
Burada, bir böcekçil, büyük kahverengi yarasalar(Eptesicus fuscus)vücut kompozisyonu değerlendirmek için D2O seyreltme tekniğinin adaptasyon tarif ve bir etobur su tüketimini değerlendirmek için, kediler(Felis catis).
Protocol
Representative Results
Discussion
TBW belirlemek için döteryum oksit kullanımı 1940’lardan beri17 ve insanlar ve çeşitli yerli ve yaban hayatı türleri4,6,7kullanılır. Biyoelektrik empedans analizi (BIA), DXA ve kantitatif manyetik rezonans (QMR) gibi diğer tahribatsız teknikler geliştirilmiştir. Her yöntemin, vücut kompozisyonu değerlendirmek için belirli bir metodoloji seçmeden önce göz önünde bulundurulması gerek…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu araştırma MDC Kooperatif Anlaşması (#416), ABD Orman Hizmetleri Kooperatifi Anlaşması (16-JV-11242311-118), Amerikan Veteriner Beslenme Akademisi ve Waltham/Royal Canin, USA Grant (hibe numarası: 00049049), NIH eğitim bursu (hibe numarası: T32OS011126) ve Missouri Üniversitesi Veterineraraştırma Bursu ile desteklenmiştir. Yazarlar shannon Ehlers’a bu el yazını önceden inceleleri için teşekkür ediyor. Dr. Robert Backus’a D2O standartlarını sağladığı ve laboratuvarının kullanımına izin verdiği için teşekkür ederiz.
Materials
| 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 |
References
- Schiffmann, C., Clauss, M., Hoby, S., Hatt, J. M. Visual body condition scoring in zoo animals – composite, algorithm and overview approaches. Journal of Zoo Aquarium Research. 5 (1), (2017).
- Peig, J., Green, A. J. New perspectives for estimating body condition from mass/length data: the scaled mass index as an alternative method. Oikos. 118 (12), 1883-1891 (2009).
- Bissell, H. . Body Condition Scoring Resource Center. , (2017).
- McWilliams, S. R., Whitman, M. Non-destructive techniques to assess body composition of birds: a review and validation study. Journal of Ornithology. 154 (3), 597-618 (2013).
- Lukaski, H. C., Johnson, P. E. A simple, inexpensive method of determining total body water using a tracer dose of D2O and infrared absorption of biological fluids. American Journal of Clinical Nutrition. 41 (2), 363-370 (1985).
- Chusyd, D. E., et al. Adiposity and Reproductive Cycling Status in Zoo African Elephants. Obesity (Silver Spring). 26 (1), 103-110 (2018).
- Kanchuk, M. L., Backus, R. C., Calvert, C. C., Morris, J. G., Rogers, Q. R. Neutering Induces Changes in Food Intake Body Weight, Plasma Insulin and Leptin Concentrations in Normal and Lipoprotein Lipase–Deficient Male Cats. The Journal of Nutrition. 132 (6), 1730S-1732S (2002).
- Eichhorn, G., Visser, G. H. Technical Comment: Evaluation of the Deuterium Dilution Method to Estimate Body Composition in the Barnacle Goose: Accuracy and Minimum Equilibration Time. Physiological and Biochemical Zoology. 81 (4), 508-518 (2008).
- Hooper, S. E., Backus, R., Amelon, S. Effects of dietary selenium and moisture on the physical activity and thyroid axis of cats. Journal of Animal Physiolgy and Animal Nutrition (Berl). 102 (2), 495-504 (2018).
- Stevenson, K. T., van Tets, I. G. Dual-Energy X-Ray Absorptiometry (DXA) Can Accurately and Nondestructively Measure the Body Composition of Small, Free-Living Rodents. Physiological and Biochemical Zoology. 81 (3), 373-382 (2008).
- Jennings, G., Bluck, L., Wright, A., Elia, M. The use of infrared spectrophotometry for measuring body water spaces. Clinical Chemistry. 45 (7), 1077-1081 (1999).
- Beuth, J. M. . Body Composition, movemement phenology and habitat use of common eider along the southern new england coast. Master of Science in Biological and Environmental Sciences (MSBES) thesis. , (2013).
- Coplen, T. B., Hopple, J., Peiser, H., Rieder, S. Compilation of minimum and maximum isotope ratios of selected elements in naturally occurring terrestrial materials and reagents. U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 01-4222. , (2002).
- Karasov, W. H., Pinshow, B. Changes in lean mass and in organs of nutrient assimilation in a long-distance passerine migrant at a springtime stopover site. Physiological Zoology. 71 (4), 435-448 (1998).
- Hood, W. R., Oftedal, O. T., Kunz, T. H. Variation in body composition of female big brown bats (Eptesicus fuscus.) during lactation. Journal of Comparative Physiology B. 176 (8), 807-819 (2006).
- Backus, R. C., Havel, P. J., Gingerich, R. L., Rogers, Q. R. Relationship between serum leptin immunoreactivity and body fat mass as estimated by use of a novel gas-phase Fourier transform infrared spectroscopy deuterium dilution method in cats. American Journal of Veterinary Research. 61 (7), 796-801 (2000).
- Moore, F. D. Determination of Total Body Water and Solids with Isotopes. Science. 104 (2694), 157-160 (1946).
- Voigt, C., Cruz-Neto, A., Parsons, S., Kunz, T. H. . Ecological and Behavioral Methods in the Study of Bats. , 621-645 (2009).
- International Atomic Energy Agency. . Assessment of Body Composition and Total Energy Expenditure in Humans Using Stable Isotope Techniques. , (2009).
- International Atomic Energy Agency. . Introduction to Body Composition Assessment Using the Deuterium Dilution Technique with Analysis of Saliva Samples by Fourier Transform Infrared Spectrometry. , (2011).
- Shimamoto, H., Komiya, S. The Turnover of Body Water as an Indicator of Health. Journal of Physiological Anthropology and Applied Human Science. 19 (5), 207-212 (2000).
