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Article de méthode

Un poisson-alimentation Laboratoire d'essais biologiques pour évaluer l'activité antiprédatrices des métabolites secondaires dans les tissus d'organismes marins

8.8K vues

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DOI :

10.3791/52429

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11 janvier 2015

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Dans cet article

Résumé

Ce bio-essai emploie un poisson prédateur de modèle pour évaluer la présence de métabolites alimentation-dissuasion à partir d'extraits organiques des tissus d'organismes marins à des concentrations naturelles en utilisant une matrice d'aliments comparable nutritionnel.

Résumé

L’écologie chimique marine est une discipline jeune, issue de la collaboration de chimistes de produits naturels et d’écologistes marins dans les années 1980 dans le but d’examiner les fonctions écologiques des métabolites secondaires des tissus d’organismes marins. Il en a résulté une progression de protocoles qui ont permis d’affiner de plus en plus la pertinence écologique de l’approche expérimentale. Nous présentons ici la version la plus récente d’un essai biologique en laboratoire sur l’alimentation des poissons qui permet aux chercheurs d’évaluer l’activité antiprédatrice des métabolites secondaires des tissus d’organismes marins. Les métabolites organiques de toutes polarités sont extraits de manière exhaustive des tissus de l’organisme cible et reconstitués à des concentrations naturelles dans une matrice alimentaire adaptée à la nutrition. Des granulés alimentaires expérimentaux sont présentés à un prédateur généraliste dans des tests d’alimentation en laboratoire pour évaluer l’activité antiprédatrice de l’extrait. La procédure décrite dans le présent document utilise la tête à tête bleue, Thalassoma bifasciatum, pour tester l’appétence des invertébrés marins des Caraïbes ; Cependant, la conception peut être facilement adaptée à d’autres systèmes. Les résultats obtenus à l’aide de cet essai en laboratoire sont un prélude important aux expériences sur le terrain qui reposent sur les réponses alimentaires d’un ensemble complet de prédateurs potentiels. De plus, cet essai biologique peut être utilisé pour diriger l’isolement des métabolites dissuasifs de l’alimentation par fractionnement guidé par essai biologique. Cet essai biologique sur l’alimentation a fait progresser notre compréhension des facteurs qui contrôlent la distribution et l’abondance des invertébrés marins sur les récifs coralliens des Caraïbes et pourrait éclairer les investigations dans divers domaines de recherche, notamment la pharmacologie, la biotechnologie et l’écologie évolutive.

Introduction

l'écologie chimique développé grâce à la collaboration de chimistes et écologistes. Alors que le sous-discipline de l'écologie terrestre chimique a été autour depuis un certain temps, celle de l'écologie marine chimique est âgé de seulement quelques décennies, mais a fourni des informations importantes sur la structure des organismes marins 1-8 l'écologie et de la communauté de l'évolution. Profitant des technologies émergentes de plongée sous-marine et la spectroscopie RMN, chimistes organiques générés rapidement un grand nombre de publications décrivant de nouveaux métabolites invertébrés et les algues marines benthiques dans les anné....

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Protocole

REMARQUE: L'étape 3 de ce protocole implique des sujets sur des animaux vertébrés. La procédure a été conçu afin que les animaux bénéficient d'un traitement le plus humain possible et a été approuvé par le Comité institutionnel de protection des animaux et l'utilisation (IACUC) à l'Université de Caroline du Nord Wilmington.

1) Extraction de tissus

  1. Utilisez tissu qui est dans son état naturel d'hydratation et pas pressé, desséché ou trop humide que ceci modifie la concentration volumétrique de métabolites secondaires. Couper ou couper le tissu en morceaux ou en tranches qui peuvent être insérés dans un tube d....

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Résultats

Nous rapportons ici les résultats de cet essai biologique pour six espèces d'éponges commun des Caraïbes (figure 2). Ces données ont été initialement publiés en 1995 par Pawlik et al. 12 et démontrent la puissance de cette approche pour étudier les différences dans les stratégies de défense chimiques entre taxons concomitants. Les résultats ont été rapportés comme un nombre moyen de pastilles d'aliments consommés + erreur standard (SE) pour chaque espèce. Presque pas de pasti.......

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Discussion

La procédure décrite ici fournit un protocole de laboratoire relativement simple, écologiquement pertinent pour évaluer défenses chimiques antiprédatrices dans les organismes marins. Ici nous passons en revue les critères importants qui sont satisfaits par cet ensemble de méthodes:

(1) prédateur appropriée. Ce test alimentation utilise le labre bluehead, Thalassoma bifasciatum, l'un des poissons les plus abondantes sur les récifs coralliens dans les Caraïbes. Le bluehea.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Remerciements

Nous remercions James Maeda et Aaron Cooke pour leur aide lors du tournage et du montage de cette vidéo. Le financement a été fourni par la National Science Foundation (OCE-0550468, 1029515).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
DichlorométhaneFisher ScientificD37-20
MéthanolFisher ScientificA41220
Chlorure de calcium anhydreFisher ScientificC614-500
Fluide caloporteur cryocoolFisher Scientific20-548-146Pour concentrateur sous vide
Acide alginique Sel de sodium à haute viscositéMP Biomedicals
Anneaux de manteau de calmarN/AN/APeut être acheté à l’épicerie
Benzoate de dénatoniumAldrichD5765
50 ml Tube à centrifuger graduéFisher Scientific14-432-22
Flacon à scintillation de 20 mlFisher Scientific03-337-7
Pipettes Pasteur jetablesFisher Scientific13-678-20D
Ampoules en caoutchouc pour pipettes PasteurFisher Scientific03-448-24
Ampoules rouges pour la distribution de granulésFisher Scientific03-448-27
Fiole à fond rond de 250 mlFisher Scientific10-067E
Adaptateur de flacon à scintillation pour rotavapFisher ScientificK747130-1324
WeightboatsFisher Scientific02-202B
MicrospatuleFisher Scientific21-401-10
Seringue graduée de 5 mlFisher Scientific14-817-53
Seringue graduée de 10 mlFisher Scientific14-817-54
Lame de rasoirFisher ScientificS17302
154723

Références

  1. Paul, V. J., ed, Ecological roles of marine natural products. , Comstock Publishing. Associates: Ithaca, N.Y. (1992).
  2. Pawlik, J. R. Marine invertebrate chemical defenses. Chemical Reviews. 93 (5), 1911(1993).
  3. Hay, M. E.

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Réimpressions et autorisations

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