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방법 논문

물고기 먹이 실험 생물 검정은 해양 생물의 조직에서 이차 대사 산물의 Antipredatory 활동을 평가하기 위해

8.8K 조회수

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DOI:

10.3791/52429

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2015년 1월 11일

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이 논문에서

요약

이러한 생물학적 검정은 식품 영양 학적으로 유사한 매트릭스를 이용 농도 천연 해양 생물의 조직 유기 추출물로부터 병입 억지 대사의 존재를 평가하기위한 모델 육 물고기를 이용한다.

초록

해양 화학 생태학은 1980년대 천연 제품 화학자와 해양 생태학자의 협력으로 등장한 새로운 학문으로, 해양 생물의 조직에서 2차 대사 산물의 생태학적 기능을 조사하는 것을 목표로 합니다. 그 결과 실험적 접근 방식의 생태학적 관련성을 점점 더 구체화하는 프로토콜이 발전해 왔습니다. 여기에서 우리는 조사자가 해양 생물의 조직에서 2차 대사 산물의 항포식 활성을 평가할 수 있도록 하는 물고기 먹이 실험실 생물 검정의 최신 버전을 제시합니다. 모든 극성의 유기 대사 산물은 표적 유기체의 조직에서 철저하게 추출되어 영양학적으로 적합한 식품 매트릭스에서 자연 농도로 재구성됩니다. 실험용 식품 펠릿은 추출물의 항포식 활성을 평가하기 위해 실험실 사료 분석에서 일반 포식자에게 제공됩니다. 본원에 설명된 절차는 블루헤드, Thalassoma bifasciatum을 사용하여 카리브해 해양 무척추동물의 기호성을 테스트합니다. 그러나, 설계는 다른 시스템에 쉽게 적용될 수 있다. 이 실험실 분석을 사용하여 얻은 결과는 잠재적인 포식자의 완전한 보충물의 섭식 반응에 의존하는 현장 실험의 중요한 서곡입니다. 또한 이 생물학적 분석은 생물학적 분석 유도 분획을 통해 섭식 억제 대사 산물의 분리를 지시하는 데 사용할 수 있습니다. 이 섭식 생물 검정은 카리브해 산호초에서 해양 무척추 동물의 분포와 풍부함을 제어하는 요인에 대한 우리의 이해를 발전시켰으며 약리학, 생명 공학 및 진화 생태학을 포함한 다양한 연구 분야의 조사에 정보를 제공할 수 있습니다.

서론

화학 생태학 화학자 및 생태 학자의 협력을 통해 개발했다. 지상파 화학 생태학의 subdiscipline 몇 시간 동안 주변되었습니다 있지만, 해양 화학 생태학의는 몇 십 년 오래지만 해양 생물 1-8의 진화 생태학과 사회 구조에 중요한 통찰력을 제공하고 있습니다. 스쿠버 다이빙과 NMR 분광법의 응급 기술을 활용, 유기 화학자들은 빠르게 1970 년대와 1980 년대 9 저서 무척추 동물과 조류의 소설 대사를 설명하는 출판물의 큰 숫자를 생성합니다. 이차 대사 산물 경험적 증거도없이 새로운 화합물에 생태 학적으로 중요한 특성을 관찰 작용이 책의 많은 어떤 목적을 봉사해야한다는 것을 가정. 약 동시에, 생태도 분포 이전에 이리저리 알려진 저서 동물과 식물의 풍부함을 스쿠버 다이빙의 출현을 활용하고 설명했다준설 상대적으로 비효율적 인 샘플링 방법을 해요. 이러한 연구자의 ​​가정은 고착 아무것도 부드러운 바디 화학적 육식 동물 (10)에 의해 소비를 방지하기 위해 방어해야이었다. 종 중 농도에 달리 설명 작업 사용했던 경험주의를 소개하는 노력의 일환으로, 일부 생태 독성 분석 (11)에서 화학 방어를 외삽하기 시작했다. 대부분의 독성 분석은 절반 분석 유기체를 죽이는에 대한 책임 추출물의 건조 질량 농도의 후속 결....

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프로토콜

참고 :이 프로토콜의 3 단계는 척추 동물의 과목을 포함한다. 절차는 동물이 가능한 가장 인도적인 치료를받을 수 있도록 설계되었으며, 노스 캐롤라이나 윌 밍턴 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인되었다.

1) 조직 추출

  1. 이 이차 대사 산물의 체적 농도를 변경하므로 수화가 아닌 압착, 건조 아웃 또는 지나치게 젖은의 자연 상태에있는 조직을 사용합니다. 리거나 50 ㎖ 원심 분리 튜브에 삽입 할 수있는 부분 또는 슬라이스로 조직 들어온다. 참고 : 신선한 조직은 경우에 따라 사용될 수 있지만,자를 때 압착 적용​​되지 않는 고정 된 조직을 잘게 자르거나하는 것이 낫다.
  2. (1) 30 ㎖에 조직편을 추가 40 ㎖의 최종 부피까지 졸업 원심 분리 튜브에서 한 혼합물을 디클로로 메탄 (DCM)과 메탄올 (MeOH 중하는)에 도달한다. 의 전송을 포함하는 모든 단계를 수행해야합니다적절한 환기와 흄 후드에서 용매.
  3. 튜브를 씌우고 그것을 여러 번 반전 한 후 4 시간 추출 기간 동안 반복적으로 선동. 주 :이 기간 동안 물을 MeOH와 결합하고, 생성 된 메탄올 : 물상은 DCM 상으로부터 분리한다. 조직 교대 DCM 및 메탄올에 노출되어 물을 에멀젼으로서 튜브 교반 된 바....

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결과

여기에 우리가 일반적으로 카리브해 스폰지의 여섯 종 (그림 2)이 생물 검정의 결과를보고합니다. 이러한 데이터는 처음 Pawlik 등. (12)에 의해 1995 년에 출판 및 공동 발생하는 분류군 중 화학 방어 전략의 차이를 조사하기 위해이 방식의 힘을 보여되었다. 결과는 표준 오차 (SE) 각 종 + 먹은 음식 펠릿의 평균 숫자로보고되었다. 거의 펠릿 Agelas의 clathrodes, Amphimedon compressa 및 Aplysina의 cauliformis에서 원유 유기 추출물과 분석에서 먹게되지 않았다. 반면, Callyspongia vaginalis에, Geodia의 gibberosa 및 Mycale laevis의 추출물로 만든 펠릿을 쉽게 분석 (12)에서 소비되었다. 6 개 이하 펠릿은 처음 세 종 먹게되었다, 그래서 그들은 크게 고려 제지했다. 대조적으로, 제.......

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토론

본원에 기술 된 절차에 antipredatory 해양 생물 화학적 방어를 평가하기위한 상대적으로 간단하고, 생태 학적으로 중요한 실험 프로토콜을 제공한다. 여기에서 우리는 방법이 세트에 만족하는 중요한 기준을 검토 :

(1) 적절한 육식 동물.이 공급 분석은 bluehead 놀래기과의 바닷물 고기, Thalassoma의 bifasciatum, 카리브해 전역의 산호초에 가장 풍부한 물고기 중 하나를 사용합니다. bluehead 저서 성 무척추 동물 (19)의 넓은 구색을 샘플링 알려진 제너럴 육식 동물이다. 포식자가 암초에 약탈하는 물고기의 대부분은 제너럴 때문에 이러한 초기 분석을위한 최선의 선택이며, 그것은 방어를 우회하는 메커니즘을 진화 할 수 있습니다 전문 포식자에 반대 antipredatory 방어가 광범위하게, 그들에 대항 할 것으로 예상된다. 하나의 잠재적 인 포식자를 사용하여 화학 방어 연구소의 설문 조사의 아르.......

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공개 사항

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

감사의 글

이 비디오의 촬영 및 편집에 도움을 주신 James Maeda와 Aaron Cooke에게 감사드립니다. 기금은 국립과학재단(National Science Foundation, OCE-0550468, 1029515)에서 제공했습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
디클로로메탄피셔 사이언티픽D37-20
메탄올피셔 사이언티픽A41220
무수 염화칼슘피셔 사이언티픽 피셔 사이언티픽C614-500
크라이오쿨 열전달 유체피셔 사이언티픽20-548-146진공 농축기용
알긴산 나트륨 염 고점도MP Biomedicals
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일회용 파스퇴르 피펫Fisher Scientific13-678-20D
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250ml 둥근 바닥 플라스크Fisher Scientific10-067E
로타밥용 섬광 바이알 어댑터Fisher ScientificK747130-1324
웨이트보트Fisher Scientific02-202B
마이크로주걱Fisher Scientific21-401-10
5ml 눈금 주사기Fisher Scientific14-817-53
10ml 눈금 주사기Fisher Scientific14-817-54
면도날Fisher ScientificS17302
154723

참고문헌

  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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