Utilisation de l’oxyde de deutérium comme outil non invasif et non létal pour évaluer la composition corporelle et la consommation d’eau chez les mammifères
Summary
Cet article décrit la technique de dilution d’oxyde de deutérium dans deux mammifères, un insectivore et un carnivore, pour déterminer l’eau totale de corps, la masse maigre de corps, la masse grasse de corps, et la consommation d’eau.
Abstract
Les systèmes de notation de l’état corporel et les indices de l’état corporel sont des techniques courantes utilisées pour évaluer l’état de santé ou l’aptitude d’une espèce. Les systèmes de notation de l’état corporel dépendent de l’évaluateur et ont le potentiel d’être très subjectifs. Les indices de l’état corporel peuvent être confondus par la recherche de nourriture, les effets du poids corporel, ainsi que les problèmes statistiques et inférants. Une alternative aux systèmes de notation de l’état du corps et aux indices de l’état corporel est l’utilisation d’un isotope stable comme l’oxyde de deutérium pour déterminer la composition corporelle. La méthode de dilution de l’oxyde de deutérium est une technique quantitative répétable utilisée pour estimer la composition corporelle chez les humains, la faune et les espèces domestiques. En outre, la technique de dilution de l’oxyde de deutérium peut être utilisée pour déterminer la consommation d’eau d’un animal individuel. Ici, nous décrivons l’adaptation de la technique de dilution d’oxyde de deutérium pour évaluer la composition corporelle chez les grandes chauves-souris brunes (Eptesicus fuscus) et pour évaluer la consommation d’eau chez les chats (Felis catis).
Introduction
Les systèmes de notation de l’état corporel et les indices de l’état corporel sont des techniques courantes utilisées pour évaluer l’état de santé ou l’aptitude d’une espèce1,2. Beaucoup d’espèces domestiques et zoologiques ont des systèmes uniques de notation de l’état corporel (BCS) qui sont utilisés pour évaluer le muscle d’un animal et le tissu adipeux superficiel3. Toutefois, l’évaluation de la SCB repose sur l’évaluateur, ce qui signifie que le SBC est une mesure objective ou semi-quantitative lorsqu’elle est évaluée par un évaluateur formé. Chez les espèces sauvages, les indices de l’état corporel sont couramment utilisés plutôt que le BCS et sont basés sur un rapport entre la masse corporelle et la taille corporelle ou la masse corporelle etl’avant-bras 2. Les indicis de condition de corps sont souvent confondus par les effets de la recherche de nourriture et peuvent être confondus par la taille du corps aussi bien que les problèmes statistiques et inferentiels4.
Une alternative aux systèmes de notation de l’état du corps et aux indices de l’état corporel consiste à utiliser un isotope stable pour déterminer la composition corporelle. Un isotope stable couramment utilisé est l’oxyde de deutérium (D2O), une forme d’eau non radioactive dans laquelle les atomes d’hydrogène sont des isotopes de deutérium. La méthode de dilution de l’oxyde de deutérium décrite dans cette étude peut être une technique non subjective, quantitative et reproductible utilisée pour estimer la composition corporelle chez l’homme5 et un large éventail d’espèces4,6,7. Cette technique peut être avantageuse pour l’étude de la composition corporelle de la faune. Par exemple, il peut être utilisé pour évaluer les changements longitudinals dans la composition du corps, comme avant et après une action de gestion. Cependant, chez certaines espèces sauvages, l’oxyde de deutérium peut surestimer la teneur réelle en eau8. Par conséquent, lors de l’adaptation de la technique pour une espèce, il est important de valider la méthode en comparant la méthode de l’oxyde de deutérium à l’analyse des carcasses pour les espèces non menacées. Pour les espèces menacées et en voie de disparition, une méthode non destructive comme l’absorptiométrie à rayons X double (DXA) devrait être considérée comme une méthode de comparaison alternative à la méthode destructrice de l’analyse complète des carcasses.
En plus de la composition du corps, la technique de dilution D2O peut être utilisée pour déterminer la consommation d’eau d’un animal individuel9. Cette application unique de D2O peut être utilisée pour répondre non seulement aux questions de recherche, mais peut être utile pour évaluer la consommation d’eau des animaux individuels hébergés dans de grands milieux sociaux.
Ici, nous décrivons l’adaptation de la technique de dilution D2O pour évaluer la composition corporelle chez un insectivore, grandes chauves-souris brunes (Eptesicus fuscus), et pour évaluer la consommation d’eau chez un carnivore, les chats (Felis catis).
Protocol
Representative Results
Discussion
L’utilisation de l’oxyde de deutérium pour déterminer TBW a été utilisé depuis les années 194017 et est utilisé chez l’homme et une variété d’espèces domestiques et sauvages4,6,7. D’autres techniques non destructives ont été développées, y compris l’analyse d’impédance bioélectrique (BIA), DXA, et la résonance magnétique quantitative (QMR). Chaque méthode présente des ava…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette recherche a été appuyée par mDC Cooperative Agreement (#416), US Forest Service Cooperative Agreement (16-JV-11242311-118), American Academy of Veterinary Nutrition et Waltham/Royal Canin, USA Grant (numéro de subvention: 00049049), subvention de formation des NIH (numéro de subvention : T32OS011126), et University of Missouri Veterinary Research Scholars Program. Les auteurs remercient Shannon Ehlers d’avoir préexaminé ce manuscrit. Nous remercions le Dr Robert Backus d’avoir fourni les normes D2O et d’avoir permis l’utilisation de son laboratoire.
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 |
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