במחקר זה, אנו מציגים פרוטוקול להפקת קורטיזול מן הסנפיר ואת עצם הלסת של מינים חדקניים. פין והלסת רמות קורטיזול נבדקו נוסף על ידי השוואת שני ממיסים כביסה ואחריו אליסה assays. מחקר זה מנווט את הכדאיות של עצם הלסת קורטיזול כמו אינדיקטור מתח הרומן.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
במחקר זה, אנו מציגים פרוטוקול להפקת קורטיזול מן הסנפיר ואת עצם הלסת של מינים חדקניים. פין והלסת רמות קורטיזול נבדקו נוסף על ידי השוואת שני ממיסים כביסה ואחריו אליסה assays. מחקר זה מנווט את הכדאיות של עצם הלסת קורטיזול כמו אינדיקטור מתח הרומן.
מטרות מחקר זה היו לפתח טכניקה להפקת קורטיזול מתוך סנפירים חדקניים באמצעות שני ממיסים כביסה (מים איזופנול) ולכמת את כל ההבדלים רמות קורטיזול סנפיר בין שלושה המינים העיקריים חדקניים. סנפירים נקצרו מ 19 sturgeons הוקרב כולל שבעה בלוגה (huso huso), שבעה סיבירי (acipenser baerii), ו חמש סרומגה (א. stellatus). הsturgeons הועלו בחוות איראניות במשך שנתיים (2017-2018), וניתוח הוצאת קורטיזול נערך בדרום קוריאה (ינואר-פברואר 2019). ג'ווונז מ 5 ה. huso שימשו גם להפקת קורטיזול. הנתונים נותחו באמצעות הליך המודל הליניארי (GLM) הכללי בסביבת SAS. מקדמי הווריאציה הפנים והבין-שונות של וריאציה היו 14.15 ו-7.70, בהתאמה. בקצרה, שיטת החילוץ קורטיזול מעורב כביסה את הדגימות (300 ± 10 מ"ג) עם 3 מ ל של ממס (מים באולטרטהורים ו איזופנול) פעמיים, סיבוב ב 80 rpm עבור 2.5 דקות, ייבוש האוויר הדגימות שנשטפו בטמפרטורת החדר (22-28 ° c) במשך 7 ימים, ייבוש נוסף דגימות באמצעות מקצף חרוז ב 50 Hz עבור 32 דקות ושחיקה אותם אבקה, החלת 1.5 mL מתנול לאבקה מיובש (75 ± 5 מ"ג), וסיבוב איטי (40 rpm) עבור 18 h בטמפרטורת החדר עם ערבוב רציפה. בעקבות החילוץ, דגימות היו centrifuged (9,500 x g עבור 10 דקות), ו-1 mL supernatant הועבר צינור מיקרוצנטריפוגה חדש (1.5 mL), הדגירה ב 38 ° צ' כדי להתאדות את מתנול, וניתח באמצעות האנזים מקושר אנזימים מחובר בדיקות (אליסה) . הבדלים לא נצפו ברמות הקורטיזול סנפיר בין מינים או בתוך סנפיר והלסת רמות קורטיזול בין שטיפת ממיסים. התוצאות של מחקר זה להפגין כי מטריצה הלסת החדקן הוא מחוון מתח אלטרנטיבי מבטיח מטריצות מוצק.
קורטיזול הוא מחוון אמין של מתח בעלי חיים. מיצוי הקורטיזול מספק מסגרת תקפה לחוקרים לניטור רמות הלחץ ודפוסים כלליים של התוקפים. לדוגמה, מחקרים קודמים ניהלו אימות מתודולוגי של מדידות קורטיזול שיער באמצעות שיטות שונות בבני אדם1,2, קופים3,4, בקר5, כבשים6, ו דג זהב7,8. במינים של דגים, מדידות קורטיזול בתוך מטריצות כגון קשקשים, ריר העור, צואה, ו9 דם הוכחו לספק מידע על בריאות הדגים. כאשר דגימת דם היא בעייתית או קשקשים חסרים, מטריצות חלופיות עבור חילוץ קורטיזול נחוצים. בדגים, מטריצות חלופיות יכולות לכלול את עצם הלסת, רקמה קשה הדומה להשן האנושית10.
הפיתוח של מטריצות חדשות וטכניקות מאומת כדי לקבוע את רמות הלחץ של דגים הוא עניין מיוחד לתעשיית הקוויאר, שם חדקן יכול לחוות חשיפה ממושכת לגורמי הלחץ הסביבתי11. לא ניתן לקבוע את מין החידקן לפני גיל שנתיים, ולחדקן אין קשקשים. בגלל הקורטיזול בהדרגה מצטבר מטריצות מוצק בשלב הצמיחה2,7,12, לטווח ארוך הצטברות קורטיזול נתונים מתוך מטריצות קשות כגון סנפירים ובעצמות הלסת יכול לספק תובנה לחץ רמות בשלבי צמיחה שונים. לעומת זאת, רמות הקורטיזול של דם לספק תמונה של רמות הלחץ בזמן המוות ולא יכול במדויק לייצג לחץ במהלך הגידול לטווח ארוך13,14. עם הגוברת התחרות בשוק הקוויאר, גישות חדשות כדי לשפר את תנאי הלחץ לייצור של ביצים בריאות בין מינים חדקניים במהלך הגידול לטווח ארוך (8-12 שנים או יותר) הם אזור חשוב יותר ויותר של מחקר. בשל העלות הגבוהה של חדקן, דגימות שנקטפו יקרים מאוד ($ 8000-15000 לכל דג בוגר בהתאם למינים ולשלב הצמיחה), גורם מגביל עבור פרויקטים מחקר. עם זאת, התפתחות הטכניקה המתאימה להפקת קורטיזול מן הסנפירים החדקניים והלסת יכול להיות שימושית באופן מלא הן מערכות חקלאיות דגים בדגים בר כדי לשפר את האיכות והקציר של ביצי חדקן עבור הצריכה ו שימור.
כמו גם מתן תוצאות אמינות6, הבחירה של טכניקה מתאימה לחילוץ קורטיזול היא בעלת חשיבות קריטית כדי להבטיח כי תרכובות אחרות הקיימות במטריקס במהלך הכנת המדגם לא לבלבל את התפוקה, אשר עשוי להוביל ל תוצאות לא עקביות. זה חשוב באותה מידה לקבוע אם הפין ואת הלסת רמות קורטיזול מושפעים רמות ההורמונים במים המקיפים. היימבורה ואח '15 הציע כי מספר גורמים עשויים להשפיע על רמות קורטיזול כולל גיל, מין, הריון, העונה, צבע12, אזור הגוף שממנו הקורטיזול מחולץ16. עם זאת, מידע קטן זמין על ההשפעות של כביסה ממיסים על הפקת קורטיזול בתוך מטריצות הגוף דגים8, ואף אחד על ההשפעות האלה בחדקן, למעט ביצים חדקן17.
למרות ניתוח רמות קורטיזול בסיסית מן הסנפירים והלסת של החידקן דורש כי הדגים להיות מורדמים, גישה זו אינה כרוכה הטכניקות פולשני הדרושים לדגימת דם ב חדקן חי. הדגימות פין ואת עצם הלסת נאספים בקלות, והפקת מרקמות אלה ניתן לבצע במהירות. באופן דומה, חילוץ הורמון וניתוח הם פשוטים ודורשים ציוד מיוחד קטן.
במחקר זה, אנו מציגים טכניקה חדשה ומיושם בקלות עבור החילוץ, כביסה, ונחישות של קורטיזול מן הדגים סנפירים והלסת, במטרה לקבוע אם רמות הקורטיזול נמדד מטריצות אלה ניתן להשתמש באופן אמין כמתח אינדיקטורים. היתרונות של טכניקה זו כוללים גישה קלה ולא פולשנית8 , פחות וריאציה נתונים, פלט אמין1,6,8,17; הטכניקה מתאימה למינים של דגים ללא קשקשים כגון חדקן. הטכניקה דורשת טבח של הדג, מבחר של ממיסים כביסה המתאים2,4, שחיקה נכונה של דגימות3,5, מקצועי מקושר אנזימים מקושרים בדיקות (אליסה) יישום5,7, וידע נרחב של התאגדות של מקורות קורטיזול לתוך מטריצות מוצק6.
התחלנו שני ממיסים שונים כביסה (מים באולטרסאונד ואיזופנול) כדי להשיג רמות קורטיזול בסיס של סנפירים מ שלושה מינים חדקניים: בלוגה (huso huso), סיבירי (acipenser baerii), ו סבראגה (א. סטאטוס ), בתנאים סביבתיים סטנדרטיים לכל מין. ג'ווונז של ה. huso היו גם שימשו כדי להעריך את הלחץ בחדקן. זהו המחקר הראשון למדוד רמות קורטיזול ב חדקן ג'ווונז. תוצאות מחקר זה יספק נתונים קורטיזול השוואתי עבור מינים חדקניים בשלב הצמיחה המוקדמת (~ 1 שנה) לפני קביעת מין.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ההליכים הניסיוניים והשיטות הבאות אושרו על ידי הרשות לרווחת בעלי חיים והאתיקה של האוניברסיטה הלאומית של קנגוון, צ'אנצ'צ, הרפובליקה של קוריאה.
1. אוסף פין
2. הכנת סנפיר להפקת קורטיזול
3. ניתוח קורטיזול של פין
4. פין זיהוי קורטיזול
5. אנליזה סטטיסטית
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שהוצגו הציג את הטכניקה מיצוי הקורטיזול שפותחה ואושרה במחקר זה באמצעות שלושה מינים חדקניים. רמות הקורטיזול הושגו באמצעות מים באולטרטהור ו איזופנול כמו ממיסים הכביסה הושוו (איור 2). הקורטיזול משנת H. huso ג'ווונז נבדק כדי לקבוע אם הלסת החדקניים יכול לשמש כמטריצה חלופית סנפירים. ההשפעות של שטיפת ממיסים, מינים חדקניים, האינטראקציה שלהם מוצגים בטבלה 1. רמות הקורטיזול נטו להיות גבוה יותר בדגימות סנפיר שטף עם איזופנול מאשר אלה שטף עם מים (p...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חדקניים נקרא לפעמים "מאובן חי" כי זה הציג עיבודים מעטים במהלך אלפי שנים האחרונות. הסוג החדקן מכיל 27 מינים המייצרים קוויאר; עם זאת, שלושה מינים (בלוגה, baerii, ו סברוגה) לייצר את רוב האספקה הגלובלית של קוויאר. החדקניים חשופים לדיג יתר ולהפרעות בסביבתם הטבעית ולכן הם בסכנת הכחדה אנושות יותר מכל קבוצה אחרת של מינים. החדקן שייך לקבוצה העתיקה ביותר של החוליות החיים, אשר קיים במשך 150,000,000 שנים. המינים מבוגרים וגדלים לאט; כמה (למשל, H. huso) יכול לחיות במשך 100 שנים ועולה 2,000 ק ג במשקל. החדקני...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין קונפליקטים של עניין לגלות.
עבודה זו נערכה בתמיכת תוכנית המחקר השיתופי למדעי החקלאות & פיתוח טכנולוגיה (כותרת פרוייקט: שינוי פרודוקטיביות במשק החי עם שינויי האקלים, Project No. PJ012771), המינהל הכפרי לפיתוח, הרפובליקה של קוריאה. כמו כן, מחקר זה היה נתמך על ידי מענק (לא. PJ01344604) מצוות התזונה של בעלי חיים & פיזיולוגיה, המכון הלאומי למדעי החי, RDA, סאול, הרפובליקה של קוריאה. המחברים מכירים בהכרת התנועה הפרסית המנכ ל מוחמד חסן סלמנדה וצוותו, שסיפק דגים משלושת המינים המנוקניים שנבחנו במחקר זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| סילוק כפפות כירורגיות לטקס | Ansell | 63754090 | |
| Platform סולם אלקטרוני במשקל 100 ק"ג | Baskoolnikoo | 101 EM | |
| פיפטה סרולוגית לאספקת עד 24 מ"ל | Becton Dickinson Falcon | 35-7550 | |
| קורא צלחות מיקרו עם מסנני ייחוס של 450 ננומטר ו-490 עד 492 ננומטר | BioTek | 8041000 | |
| BrandTech | 703459 | ||
| שקית ניילון לאחסון רוכסן | Cleanwrap | 30 ס"מ x100 מ' | |
| איזופרופיל אלכוהול | Daejung כימיקלים & מתכות | 5035-4400 | |
| מתיל אלכוהול | Daejung כימיקלים & מתכות | 5558-4100 | |
| מסובב צינור- MX-RL-Pro | DLAB Scientific | 824-222217777 | |
| פיפטה מדויקת לספק 1.5 ו-10 מ"ל | Eppendorf Research Plus | M21518D | |
| פיפטה מדויקת לאספקת 15 ו-25 μ L | Eppendorf Research Plus | R25623C | |
| נייר שקילה (107 x 210 מ"מ) | Fisherbrand | 09-898-12B | |
| מקצף חרוזים, 50/60 הרץ 2A | GeneReach Biotechnology Corp | tp0088 | |
| מסובב צלחת עם מסלול המסוגל 500 סל"ד | Hangzhou Miu Instrument | MU-E30-1044 | |
| צינורות פוליפרופילן חד פעמיים להכיל לפחות 24 מ"ל | יונדאי מיקרו | H20050 | |
| אדים קולט אדים | קוואנג דונג תעשייתי | KD 901-22128175 | |
| מיקרו-צנטריפוגה המסוגלת 1500 x גרם | Labo Gene | 9.900.900.729 | |
| מערבל מערבולת מיני | LMS | VTX-3000L | |
| גליל רדיד אלומיניום לוטה | לוטה אלומיניום | B0722X5FK5 | |
| משקל דיגיטלי | מטלר טולדו | ME204 | |
| מים טהורים | במיוחד MDM | MDM-0110 | |
| קצות פיפטה | נפטון מדעי | REF 2100.N | |
| בריכת רשת דייגים גדולה | H2O | Hoz135 | |
| ערכת קורטיזול רוק | Salimetrics | 1-3002-4 | |
| מלקחיים לחיתוך עצם | Sankyo | 26-188A | |
| פיפטה רב-ערוצית מדויקת לאספקת 50 μ L ו-200 μ L | VITLAB | 18A68756 | |
| מגבת | יוהאן קימברלי | 1707921546 | |
| נייר טישו (107 ופעמים; 210) | יוהאן קימברלי | 41117 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.