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स्तनधारियों में शरीर की संरचना और पानी की खपत का आकलन करने के लिए एक गैर-आक्रामक, गैर-घातक उपकरण के रूप में ड्यूटेरियम ऑक्साइड का उपयोग करना

Published: February 20, 2020 doi: 10.3791/59442
Automatic Translation
1, 2, 3, 4, 2, 5
1Department of Veterinary Pathobiology, University of Missouri, 2College of Veterinary Medicine, University of Missouri, 3Department of Animal Science, University of Missouri, 4School of Natural Resources, University of Missouri, 5USDA USFS Northern Research Station

Summary

यह लेख दो स्तनधारियों में ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की तकनीक का वर्णन करता है, एक कीट अयस्क और मांसाहारी, कुल शरीर के पानी, दुबला शरीर द्रव्यमान, शरीर वसा द्रव्यमान, और पानी की खपत का निर्धारण करने के लिए।

Abstract

शरीर की स्थिति स्कोरिंग सिस्टम और शरीर की स्थिति सूचकांक आम एक प्रजाति की स्वास्थ्य स्थिति या फिटनेस का आकलन करने के लिए इस्तेमाल तकनीक ों रहे हैं । शरीर की स्थिति स्कोरिंग सिस्टम मूल्यांकनकर्ता निर्भर हैं और अत्यधिक व्यक्तिपरक होने की क्षमता रखते हैं। शरीर की स्थिति सूचकांक foraging, शरीर के वजन के प्रभाव, साथ ही सांख्यिकीय और अनुमानात्मक समस्याओं से चकित किया जा सकता है । शरीर की स्थिति स्कोरिंग सिस्टम और शरीर की स्थिति सूचकांकों के लिए एक विकल्प शरीर संरचना निर्धारित करने के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड जैसे एक स्थिर आइसोटोप का उपयोग कर रहा है। ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की विधि एक दोहराने योग्य, मात्रात्मक तकनीक है जिसका उपयोग मनुष्यों, वन्यजीवों और घरेलू प्रजातियों में शरीर की संरचना का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है। इसके अतिरिक्त, ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की तकनीक का उपयोग एक व्यक्तिगत जानवर के पानी की खपत को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। यहां, हम बड़े भूरे रंग के चमगादड़(एप्टेसिकस फ्यूस्कस)में शरीर की संरचना का आकलन करने और बिल्लियों(फेलिस कैटिस)में पानी की खपत का आकलन करने के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की तकनीक के अनुकूलन का वर्णन करते हैं।

Introduction

शरीर की स्थिति स्कोरिंग सिस्टम और शरीर की स्थिति सूचकांक सामान्य तकनीकहैं जिनका उपयोग किसी प्रजाति की स्वास्थ्य स्थिति या फिटनेस का आकलन करने के लिए किया जाता है1,2. कई घरेलू और प्राणि प्रजातियों में अद्वितीय शरीर की स्थिति स्कोरिंग (बीसीएस) प्रणालियां होती हैं जिनका उपयोग जानवर की मांसपेशियों और सतही फैटी ऊतक3का आकलन करने के लिए किया जाता है। हालांकि, बीसीएस मूल्यांकन मूल्यांकनकर्ता पर निर्भर करता है- जिसका अर्थ है कि एक प्रशिक्षित मूल्यांकनकर्ता द्वारा मूल्यांकन किए जाने पर बीसीएस एक उद्देश्य या अर्धमात्रात्मक माप है। वन्यजीव प्रजातियों में, शरीर की स्थिति सूचकांकआमतौर पर बीसीएस के बजाय उपयोग किए जाते हैं और शरीर के आकार या शरीर द्रव्यमान के लिए शरीर द्रव्यमान के अनुपात पर आधारित होतेहैं। शरीर की स्थिति इंडिस अक्सर फोर्जिंग के प्रभाव से चकित होती है और शरीर के आकार के साथ -साथ सांख्यिकीय और अनुमानित समस्याओं से चकित किया जा सकता है4।

शरीर की स्थिति स्कोरिंग सिस्टम और शरीर की स्थिति सूचकांकों के लिए एक विकल्प शरीर संरचना निर्धारित करने के लिए एक स्थिर आइसोटोप का उपयोग कर रहा है । आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला स्थिर आइसोटोप ड्यूटेरियम ऑक्साइड (डी2ओ) है, जो पानी का एक गैर-रेडियोधर्मी रूप है जिसमें हाइड्रोजन परमाणु ड्यूटेरियम आइसोटोप हैं। इस अध्ययन में वर्णित ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की विधि एक गैर-व्यक्तिपरक, मात्रात्मक और दोहराने योग्य तकनीक हो सकती है जिसका उपयोगमनुष्यों 5 में शरीर की संरचना का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है और प्रजातियों की एक विस्तृत श्रृंखला4,6,7। वन्यजीवों में शरीर की संरचना का अध्ययन करने के लिए यह तकनीक लाभप्रद हो सकती है। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग शरीर की संरचना में देशीय परिवर्तनों का आकलन करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि प्रबंधन कार्रवाई से पहले और बाद में। हालांकि, कुछ वन्यजीव प्रजातियों में ड्यूटेरियम ऑक्साइड वास्तविक जल सामग्री8को अधिक अनुमान लगा सकता है। इसलिए, किसी प्रजाति के लिए तकनीक को अनुकूल बनाते समय, गैर-लुप्तप्राय प्रजातियों के लिए शव विश्लेषण के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड विधि की तुलना करके विधि को मान्य करना महत्वपूर्ण है। धमकी दी और लुप्तप्राय प्रजातियों के लिए, दोहरी एक्स-रे अवशोषण (DXA) जैसे एक गैर विनाशकारी विधि को पूर्ण शव विश्लेषण की सोने के मानक विनाशकारी विधि के लिए एक वैकल्पिक तुलना विधि के रूप में माना जाना चाहिए।

शरीर की संरचना के अलावा, डी2ओ कमजोर पड़ने की तकनीक का उपयोग एक व्यक्तिगत जानवर9के पानी की खपत को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। डी2ओ के इस अनूठे आवेदन का उपयोग न केवल शोध प्रश्नों का उत्तर देने के लिए किया जा सकता है, बल्कि बड़े सामाजिक सेटिंग्स में रखे गए व्यक्तिगत जानवर (एस) के पानी की खपत का आकलन करने के लिए उपयोगी हो सकता है।

यहां, हम एक कीट, बड़े भूरे रंग के चमगादड़(Eptesicus fuscus)में शरीर की संरचना का आकलन करने के लिए डी2ओ कमजोर पड़ने की तकनीक के अनुकूलन का वर्णन करते हैं, और एक मांसाहारी, बिल्लियों(फेलिस कैटिस)में पानी की खपत का आकलन करने के लिए।

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Protocol

यहां वर्णित सभी प्रयोगों को मिसौरी विश्वविद्यालय पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था और मिसौरी संरक्षण विभाग (एमडीसी) वन्यजीव वैज्ञानिक संग्रह परमिट (परमिट #16409 और #17649) के तहत आयोजित किया गया था ।

1. बाँझ, आइसोटोनिक, लवणित डी2ओ स्टॉक समाधान की तैयारी

  1. 9.0 ग्राम/एल लवणित डी2ओ का 50 मिलीग्राम स्टॉक समाधान करें।
    1. दवा ग्रेड NaCl के 450 मिलीग्राम वजन और एक 100 मिलीग्राम, निष्फल बीकर में सभी NaCl हस्तांतरण। प्रयोगशाला नोटबुक में 4 दशमलव स्थानों के लिए NaCl की सही मात्रा रिकॉर्ड करें।
    2. एक बाँझ स्नातक सिलेंडर का उपयोग करना, उपाय 50 ग्राम का अनुमान है कि 99.8% ड्यूटेरियम ऑक्साइड और एनसीएल युक्त बाँझ बीकर में स्थानांतरित करें। प्रयोगशाला नोटबुक या स्प्रेडशीट में 4 दशमलव स्थानों के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड की सही मात्रा रिकॉर्ड करें।
    3. सबमाइक्रोन छिद्रों (0.2 माइक्रोन) के साथ एक गैर-पायरोजेनिक बाँझ डिस्क फिल्टर के माध्यम से आइसोस्मोटिक स्ट्रेंथ नासीएल (9.0 ग्राम/एल) का फ़िल्टर 10 मिलीग्राम।
    4. 10 मीटर सिरिंज बैरल के साथ लगे सबमाइक्रोन छिद्रों (0.2 माइक्रोन) के साथ गैर-पायरोजेनिक बाँझ डिस्क फिल्टर करने के लिए 20 ग्राम सुई संलग्न करें। एक 100 मीटर बाँझ खाली शीशी के पट में डालें।
    5. एक वैक्यूम ट्यूब को 22 जी सुई में संलग्न करें और सुई को 100 मीटर बाँझ खाली शीशी के पट में डालें।
    6. सिरिंज बैरल में स्टॉक समाधान के 10 mL डालो। धीरे-धीरे वैक्यूम चालू करें जब तक कि डी2ओ स्टॉक समाधान धीरे-धीरे बाँझ शीशी में फ़िल्टर करना शुरू न कर दे। सभी 50 मिलीआर फ़िल्टर होने तक सिरिंज बैरल में डी2ओ स्टॉक समाधान डालना जारी रखें।
      नोट: स्टॉक समाधान के लिए आवश्यक खुराक के आधार पर पतला या केंद्रित करने की आवश्यकता हो सकती है। डी2ओ की खुराक प्रजातियों और विश्लेषणात्मक विधि की संवेदनशीलता के आधार पर भिन्न होगी। बिल्लियों के लिए, काम समाधान ०.७ ग्राम/किलो डी2ओ की खुराक प्रशासन के लिए इस्तेमाल किया गया था । ऊपर वर्णित स्टॉक समाधान अभी भी खुराक के सटीक माप की अनुमति देते हुए जानवर को नीचे पेश किए गए नैल समाधान की मात्रा को कम करता है। चमगादड़ जैसे छोटे स्तनधारियों के लिए, इस एकाग्रता को 0.1600 ग्राम/एमएल जैसे कामकाजी समाधान के लिए पतला किया जाना चाहिए। यह एकाग्रता 0.75 ग्राम/किलो डी2ओ की खुराक को लगभग 100 माइक्रोन या उससे कम नैल समाधान में सटीक रूप से मापी और प्रशासित करने की अनुमति देती है।

2. बाँझ, आइसोटोनिक, खारा डी2ओ चमगादड़ के लिए काम कर समाधान की तैयारी

  1. एक 10 मिलीग्राम खाली बाँझ शीशी वजन और निकटतम 4 दशमलव स्थानों के लिए रिकॉर्ड वजन । धड़ा पैमाना।
  2. 1.0 मिलीआर सिरिंज का उपयोग करने के लिए टैर्ड, 10 मिलीएल खाली बाँझ शीशी के लिए डी2O स्टॉक समाधान के 0.65 मिलीएल हस्तांतरण। डी2ओ से 4 दशमलव स्थानों का रिकॉर्ड वजन। धड़ा पैमाना।
  3. 10 मीटर खाली शीशी में डी2ओ की मात्रा की गणना करें। निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करें।
    Equation 1
    जहां डब्ल्यू दर्ज वजन है और डी 99.8% डी2O (1.107 ग्राम/mL) का घनत्व है।
  4. ~ 0.1600 ग्राम/mL वर्किंग सॉल्यूशन बनाने के लिए आवश्यक आइसोटोनिक खारा की मात्रा निर्धारित करने के लिए डी2ओ की गणना की गई मात्रा और ज्ञात वजन का उपयोग करें।
  5. 10 मीटर बाँझ शीशी, 22 जी सुई (वैक्यूम ट्यूब से जुड़ी) के पट में डालें। 10 मिलीबाँ शीशी के पट में डालें, 20 जी सुई (10 मीटर सिरिंज बैरल के साथ लगे 0.22 माइक्रोन सिरिंज फिल्टर से जुड़ी)।
  6. आइसोटोनिक नैल की गणना द्रव्यमान/मात्रा को सिरिंज बैरल में डालें और बाँझ 10 मीटर शीशी में धीमी ड्रिप की अनुमति देने के लिए वैक्यूम चालू करें।
  7. शीशी का वजन रिकॉर्ड करें और यह सुनिश्चित करें कि ~ 0.1600 ग्राम/एमएल कार्य समाधान बनाया गया है।

3. डी 2 ओ के साथ बड़े भूरे रंग के चमगादड़(एप्टेसस फ्यूक्सस)के शरीर की संरचनाकानिर्धारण

नोट: प्रोटोकॉल में इस्तेमाल डी2ओ का स्टॉक समाधान 0.1598 ग्राम/एमएल है। रक्त एकत्र करने से पहले, सुनिश्चित करें कि रक्त के 200 μL को हटाने के बल्ले की कुल रक्त मात्रा का 10% होगा और संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी) रक्त संग्रह के लिए स्थापित दिशा निर्देशों के भीतर है। खाली पेट सुनिश्चित करने के लिए सभी जानवरों को उपवास या पेट को टटोलना चाहिए। हाल ही में एक भोजन जानवर के वजन को बदल सकता है जिसके परिणामस्वरूप शरीर में वसा का निर्धारण करने के लिए गणना के बाद से जानवर के शरीर द्रव्यमान पर भरोसा करते हैं ।

  1. एक बड़ा भूरा बल्ला एनेस्थेटाइज़ ।
    1. इंडक्शन के लिए 5.0% आइसोफ्लोरीन का उपयोग करें। 0.5%−3.0% आइसोफ्लोरीन का उपयोग करसंज्ञा का एक स्थिर विमान बनाए रखें।
    2. पेडल वापसी पलटा (बल्ले के उंगलियों को चुटकी) का परीक्षण करके उचित संज्ञाहरण गहराई निर्धारित करें। बल्ले को सनसनी का जवाब नहीं देना चाहिए और श्वसन दर धीमी और स्थिर रहनी चाहिए। संज्ञाहरण के एक स्थिर विमान को बनाए रखने के लिए आवश्यक के रूप में isoflurane समायोजित करें।
    3. रिकॉर्ड आइसोफ्लोरीन स्तर, हृदय गति, श्वसन दर, और अन्य जानकारी के रूप में IACUC के लिए आवश्यक है।
  2. बड़े भूरे रंग के बल्ले का वजन करें और वजन 4 दशमलव स्थानों पर रिकॉर्ड करें।
  3. एक शराब प्रस्तुत करने पैड के साथ अंतरनैतिक नस पर उरोपाटागियम (पूंछ झिल्ली) साफ करें और सूखने की अनुमति दें। अंतरनैतिक नस पर पेट्रोलियम जेली की एक पतली परत लागू करें।
  4. इंटरफेमोरल नस के पृष्ठीय हिस्से को पंचर करने के लिए 29 जी सुई का उपयोग करें और प्लास्टिक सोडियम हेपरिन केशिका ट्यूबों का उपयोग करके रक्त के 100 माइक्रोन एकत्र करें। संग्रह के बाद प्रत्येक ट्यूब को धीरे-धीरे रोल करके सोडियम हेपरिन के साथ पूरे रक्त का पर्याप्त मिश्रण सुनिश्चित करें और ट्यूब को लेबल करें।
  5. छोटे स्तनधारियों के लिए कैलिब्रेटेड डीएक्सए मशीन का उपयोग करना, बल्ले10के तीन DXA स्कैन प्राप्त करें।
  6. डी2ओ के द्रव्यमान (जी में) निर्धारित करने के लिए ०.७५ ग्राम/किलो की डी2ओ खुराक द्वारा किलो में बल्ले वजन गुणा द्वारा इंजेक्ट । कार्य समाधान की एकाग्रता द्वारा डी2ओ खुराक के वजन को विभाजित करके गणना डी2ओ खुराक (वी) की मात्रा निर्धारित करें।
    Equation 2
    Equation 3
  7. डी2ओ की मात्रा को आकर्षित करने के लिए संलग्न 29 जी सुई के साथ एक इंसुलिन सिरिंज का उपयोग करें। डी2ओ, इंसुलिन सिरिंज, और सुई वजन। रिकॉर्ड से 4 दशमलव स्थानों पर।
  8. एनेस्थेटाइज्ड बैट के पृष्ठीय कूल्हे क्षेत्र पर डी2ओ को चमड़े से इंजेक्ट करें।
  9. चमगादड़ संज्ञाहरण से उबरने के लिए और इंजेक्शन के समय रिकॉर्ड करने की अनुमति दें।
  10. इंजेक्शन के तुरंत बाद, 29 जी सुई संलग्न के साथ अब खाली इंसुलिन सिरिंज वजन । 4 दशमलव स्थानों के लिए वजन रिकॉर्ड करें।
  11. प्री-इंजेक्शनडी2 ओ भरे इंसुलिन सिरिंज से इंसुलिन सिरिंज के इंजेक्शन के बाद वजन घटाकर इंजेक्शन डी2ओ की खुराक निर्धारित करें। रिकॉर्ड से 4 दशमलव स्थानों पर।
  12. रक्त संग्रह के बाद 30 मिनट के भीतर, 5 मिनट के लिए प्रत्येक केशिका ट्यूब को स्पिन करने के लिए हेमेटोक्रिट अपकेंद्रित्र का उपयोग करें। यदि हेमेटोक्रिट अपकेंद्रित्र कई गति की अनुमति देता है, तो 10,000 x ग्रामतक सेट करें।
  13. पूरे खून और प्लाज्मा के बीच प्लास्टिक केशिका ट्यूब को काटने के लिए तेज कैंची का इस्तेमाल करें। प्लाज्मा को सीधे लेबल, 500 माइक्रोन स्टोरेज ट्यूब में निष्कासित करने के लिए 200 माइक्रोन पिपेट का उपयोग करें।
  14. समतुल्यअवधि के बाद, अंतरनैतिक नस से रक्त का एक और 100 माइक्रोन एकत्र करें।
    नोट: समतुल्यता अवधि प्रजातियों के अनुसार भिन्न होगी और यदि चमगादड़ अकर्मण्यता में जाते हैं। बड़े भूरे रंग के चमगादड़ के लिए, आम तौर पर 2 घंटे समतुल्यता अवधि के लिए पर्याप्त है।
  15. एक दूसरे लेबल में अलग प्लाज्मा, ५०० μL माइक्रोसेंट्रिफ्यूज पेंच शीर्ष ट्यूब दोहरा कदम ३.१३ द्वारा । विश्लेषण तक -20 डिग्री सेल्सियस या ठंडा पर नमूने स्टोर करें।

4. फोरियर-ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री विश्लेषण

  1. आसवन की सुविधा के लिए 60 डिग्री सेल्सियस तक रेत स्नान का तापमान सेट करें (अन्य रक्त घटकों से पानी और डी2ओ को अलग करने की अनुमति दें)।
  2. पिपेट प्रत्येक प्लाज्मा नमूना और मानक के एक 1.5 mL शंकुसूक्ष्म माइक्रोसेन्ट्राइज ट्यूब कैप के अंदर पर 50 μL। गुणवत्ता नियंत्रण के रूप में डी2ओ की ज्ञात सांद्रता वाले मानकों को शामिल करना।
    नोट: आदर्श रूप में प्रत्येक जानवर के नमूने प्रति तीन प्रतिकृति और तीन प्रतिकृति यों के औसत की सूचना होगी । सीमित नमूना मात्रा और लेखकों द्वारा उपयोग किए गए एफटी-आईआर उपकरणों के लिए आवश्यक नमूने की मात्रा के कारण, बल्ले के नमूनों के लिए कोई प्रतिकृति नहीं की गई थी। यदि किसी भी नमूने में प्लाज्मा के 50 माइक्रोन से कम होते हैं, तो नमूना राशि को शंकुमाइक्रोनिफ्यूज ट्यूब कैप पर पिपेट करें और मात्रा रिकॉर्ड करें।
  3. माइक्रोसेंट्रोफ्यूज कैप को उल्टा रखें और 1.5 एमएल शंकुकोनिश माइक्रोसेन्ट्रोफ्यूज ट्यूब को कैप पर स्क्रू करें। रेत स्नान में रेत के संपर्क में टोपी के साथ उल्टे (उल्टा) ट्यूब को न्यूनतम 12 घंटे (रात भर) के लिए रखें।
  4. 12 घंटे के बाद कैप निकालें और एक नई, साफ टोपी के साथ बदलें। एक अपकेंद्रित्र में 10 एस के लिए माइक्रोसेंट्रफ्यूज ट्यूब पल्स।
  5. निम्नलिखित मानक बनाएं: 0 पीपीएम (0 मिलीग्राम डी2ओ 1 एल आसुत पानी में), 293 पीपीएम (293 मिलीग्राम डी2ओ 1 एल आसुत पानी में), 585 पीपीएम (585 मिलीग्राम डी2ओ में 1 एल आसुत पानी), 878 पीपीएम (878 मिलीग्राम डी2ओ 1 एल आसुत पानी में), और 1 1 1 एल आसुत पानी में 1170 पीपीएम डी2ओ (1170 मिलीग्राम डी2ओ) ।
    नोट: ऊपर दिए गए मूल्यों को एक मानक वक्र के लिए सुझाव दिया जाता है। वैकल्पिक मूल्यों जैसे 250 पीपीएम, 500 पीपीएम, 750 पीपीएम, और आगे का उपयोग किया जा सकता है।
  6. फोरियर-ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री (FTIR) स्पेक्ट्रोमीटर(टेबल ऑफ मैटेरियल)में एक तरल ट्रांसमिशन सेल स्थापित करें। मेथनॉल के साथ सेल भरें और इंजेक्शन पोर्ट कनेक्ट करें। धीरे-धीरे हवा के बुलबुले के जोखिम को कम करने के लिए मेथनॉल सिरिंज को ध्यान से हटाते हुए पृष्ठभूमि के पानी से सेल भरें। विश्लेषण के बाद नमूनों को हटाने की अनुमति देने के लिए आउटपुट पोर्ट पर ट्यूबिंग संलग्न करें।
  7. पानी में डी2ओ के विश्लेषण के लिए FTIR स्पेक्ट्रोमीटर सॉफ्टवेयर(सामग्रीकी तालिका) तैयार करें। इस प्रोटोकॉल में उपयोग किए जाने वाले स्पेक्ट्रोमीटर सॉफ्टवेयर के लिए पैरामीटर सेटिंग्स तालिका 1में सूचीबद्ध हैं।
  8. डिल्यूंट, 0.22 माइक्रोन-फ़िल्टर, आसुत पानी का उपयोग करके पृष्ठभूमि का नमूना लीजिए। यह वही पानी होना चाहिए जिसका उपयोग मानकों के लिए किया जाता है ।
  9. 0 पीपीएम डी2ओ के 40 माइक्रोन इंजेक्ट करें और स्पेक्ट्रा रिकॉर्ड करें। एक अल्पविराम अलग मूल्यों (सीएसवी) फ़ाइल के रूप में स्पेक्ट्रा सहेजें।
  10. एक मानक वक्र बनाने के लिए सभी मानकों के स्पेक्ट्रा को इंजेक्ट और सहेजना जारी रखें।
  11. हर 60−90 मिन में बैकग्राउंड और स्टैंडर्ड कर्व दोहराएं।
  12. प्रत्येक आसुत नमूने के 40 माइक्रोन को तरल संचरण कोशिका में इंजेक्ट करें और स्पेक्ट्रा को बचाएं।
    नोट: तरल संचरण सेल की मात्रा के आधार पर मानकों और आसुत नमूनों के इंजेक्शन की मात्रा को बदलें। यदि नमूना मात्रा 40 माइक्रोन से नीचे है या पृष्ठभूमि आसुत पानी के साथ 1:1 पतला है तो एक छोटे वॉल्यूम लिक्विड ट्रांसमिशन सेल का उपयोग करें।
  13. जेनिंग्स एट अल.11 या स्पेक्ट्रल सॉफ्टवेयर द्वारा वर्णित स्प्रेडशीट प्रोग्राम का उपयोग करके एफटीआईआर स्पेक्ट्रा से प्रत्येक नमूने के डी2ओ की एकाग्रता निर्धारित करें। जब प्रतिकृति की जाती है, तो शरीर की संरचना की गणना करने के लिए औसत एकाग्रता का उपयोग करें।

5. शरीर संरचना की गणना

  1. निम्नलिखित समीकरण12का उपयोग करके प्रत्येक नमूने के लिए ड्यूटेरियम संवर्धन (पीपीएम) को परमाणु प्रतिशत एकाग्रता में परिवर्तित करें:
    Equation 4
    जहां एक्स नमूना का मापा ड्यूटेरियम संवर्धन (पीपीएम) है और 0.0001557 वियना स्टैंडर्ड मीन महासागर जल (वीएसडब्ल्यूडब्ल्यूओ)13में सूचित ड्यूटेरियम का तिल अंश है।
  2. निम्नलिखित समीकरण4, 12,14का उपयोग करके प्रत्येक नमूने के लिए कुल शरीर के पानी की गणना करें :
    Equation 5)
    जहां ई मापा संवर्धन (परमाणु%) पृष्ठभूमि सुधार के बाद नमूने में ड्यूटेरियम की, बी जी में इंजेक्शन द्रव्यमान है, और 0.998 इंजेक्शन डी2ओ की एकाग्रता है।
    नोट: लेबिले हाइड्रोजन के साथ ड्यूटेरियम एक्सचेंज कुल शरीर के जल द्रव्यमान के 2% अधिक अनुमान का कारण बनता है। शरीर के कुल जल को शरीर के वजन के 2% तक शरीर के कुल जल द्रव्यमान अनुमान को कम करके ठीक किया जाना चाहिए।
  3. निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके प्रत्येक बल्ले के वसा मुक्त द्रव्यमान (दुबला शरीर द्रव्यमान और अन्य सभी गैर-वसा घटकों) का अनुमान लगाएं:
    Equation 6
    नोट: स्वस्थ, यूहाइड्रेटेड, गैर-स्तनपान कराने वाले चमगादड़ के लिए दुबला शरीर द्रव्यमान की आंशिक नमी सामग्री के लिए 0.732 के पारंपरिक रूप से स्वीकार्य मूल्य का उपयोग करें। वसा मुक्त द्रव्यमान की आंशिक नमी की मात्रा पार्टम सप्ताह15के आधार पर बड़े भूरे रंग में बदल सकती है। अन्य प्रजातियों के लिए, साहित्य में प्रकाशित मूल्यों का उपयोग करें या दुबला शरीर द्रव्यमान की गणना करने से पहले दुबला शरीर द्रव्यमान की आंशिक नमी सामग्री निर्धारित करें।
  4. निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके शरीर में वसा द्रव्यमान का अनुमान लगाएं:
    Equation 7
  5. निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके शरीर के वसा द्रव्यमान को जी में प्रतिशत शरीर वसा द्रव्यमान में परिवर्तित करें:
    Equation 8

6. एक मांसाहारी में पानी की संरचना का निर्धारण(फेलिस कैटस,घरेलू बिल्ली)

  1. धारा 1 में वर्णित स्टॉक समाधान तैयार करें।
  2. प्रत्येक बिल्ली को निकटतम 3 दशमलव स्थानों पर वजन करें और रिकॉर्ड वजन। प्रत्येक बिल्ली के लिए खुराक की गणना के रूप में चरण 3.6 में वर्णित 0.70 ग्राम/किलो की एक डी2O खुराक का उपयोग कर.
  3. चरण 3.7−3.8 में वर्णित प्रत्येक खुराक तैयार करें। इंसुलिन सिरिंज के बजाय 22 जी सुई के साथ 3 मिलील या 5 मिलीग्राम सिरिंज का उपयोग करना।
  4. पूरे रक्त के ५०० μL ले लीजिए और बाद में 15 min के लिए २,००० x ग्राम पर ०.७ ग्राम/किलो डी2ओ. सेंट्रलाइज पूरे रक्त का प्रशासन और १.५ mL माइक्रोसेंट्रिकफ्यूज पेंच शीर्ष ट्यूबों में स्टोर प्लाज्मा विश्लेषण तक ।
  5. पूरे रक्त के 500 माइक्रोन 4 घंटे के बाद इंजेक्शन ले लीजिए। 15 मिन के लिए 2,000 x ग्राम पर सेंट्रलाइज साबुत रक्त और विश्लेषण तक -20 डिग्री सेल्सियस पर 1.5 मीटर माइक्रोसेंट्रिकफ्यूज स्क्रू टॉप ट्यूबमें प्लाज्मा स्टोर करें।
  6. इंजेक्शन के 14 दिन बाद पूरे रक्त के 500 माइक्रोन एकत्र करें। 15 मिन के लिए 2,000 x ग्राम पर सेंट्रलाइज साबुत रक्त और विश्लेषण तक -20 डिग्री सेल्सियस पर 1.5 मीटर माइक्रोसेंट्रिकफ्यूज स्क्रू टॉप ट्यूबमें प्लाज्मा स्टोर करें।
    नोट: रक्त संग्रह के बीच दिनों की संख्या प्रायोगिक जरूरतों और इंजेक्शन के बाद की अवधि पर आधारित हो सकती है जिसमें डी2ओ पृष्ठभूमि के स्तर से ऊपर पाया जा सकता है। चौदह दिन हूपर एट अल9से आहार उपचार ब्लॉकों की लंबाई थी ।
  7. धारा 4 के अनुसार एफटी-आईआर विश्लेषण करें और इस प्रोटोकॉल की धारा 5 के अनुसार शरीर की संरचना की गणना करें।
  8. निम्नलिखित समीकरणों का उपयोग करके एलएल/दिन में पानी की खपत की गणना करें:
    Equation 9
    Equation 10
    Equation 11
    जहां TBW कुल शरीर का पानी है, प्रारंभिक डी2ओ और अंतिम डी2ओ के बाद इंजेक्शन डी2ओ नमूनों में पीपीएम में मापा सांद्रता हैं ।

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Representative Results

ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की तकनीक का उपयोग विभिन्न प्रजातियों के शरीर की संरचना का आकलन करने के लिए किया जा सकता है। अनुकूलनशीलता प्रदर्शित करने के लिए, हम एक उत्तर अमेरिकी कीटाणुनाशक चमगादड़ प्रजातियों, Eptesicus fuscus,प्रतिनिधि परिणामों के लिए बड़ा भूरे रंग का बल्ला में ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की तकनीक के पहले उपयोग की रिपोर्ट कर रहे हैं । एक समय पठार पूर्व और बाद डी2ओ इंजेक्शन रक्त के नमूने लेने के रूप में किसी भी प्रजाति के साथ किया जाना चाहिए, जहां समतुल्यता अवधि अज्ञात है द्वारा पूरा किया गया था । यह निर्धारित किया गया था कि गैर-टॉरपिड चमगादड़ में इंजेक्शन के बाद दो घंटे तुल्यता के लिए पर्याप्त था । समतुल्यता समय ज्ञात के साथ, कुल शरीर के पानी, दुबला शरीर द्रव्यमान, और शरीर वसा द्रव्यमान के लिए 13 जंगली पकड़े गए बड़े भूरे रंग के चमगादड़ और 8 कैप्टिव बड़े भूरे रंग के चमगादड़ निर्धारित किए गए थे(तालिका 2)। एक अतिरिक्त 2 जंगली पकड़े गए बड़े भूरे रंग के चमगादड़ और 5 कैप्टिव बड़े भूरे रंग के चमगादड़ एक नकारात्मक शरीर वसा द्रव्यमान के लिए निर्धारित किया गया । निम्नलिखित कारणों में से एक या अधिक के कारण एक नकारात्मक शरीर वसा द्रव्यमान की गणना की जाती है: ड्यूटेरियम ऑक्साइड की पूरी खुराक प्राप्त नहीं करना, संतुलन चरण के दौरान टारपीड बनना, असामान्य रूप से बड़ी वसा वाली जनता और न्यूनतम दुबला द्रव्यमान होना, या चमगादड़ 3%−5% शरीर में वसा के तहत होने के रूप में DXA(तालिका 3)द्वारा निर्धारित किया गया है।

सफेद नाक सिंड्रोम कई चमगादड़ प्रजातियों गिरावट का कारण बना है, तो तकनीक शरीर वसा DXA का उपयोग कर मापा की तुलना में किया गया । चित्रा 1 डी2ओ कमजोर पड़ने की तकनीक और DXA (n = 19) द्वारा निर्धारित शरीर वसा का प्रतिशत दिखाता है। दो तकनीकों को अच्छी तरह से एक पियर्सन आर = ०.८९७(चित्रा 2)के साथ सहसंबद्ध थे और सांख्यिकीय अलग नहीं थे (एक तरह से विचरण (ANOVA), एफ मूल्य = ०.३६६, पी = ०.५४९) का विश्लेषण । शरीर की चर्बी शरीर में वसा और शरीर के वजन(चित्रा 3)के बीच मजबूत सहसंबंध दिखाया । डी2ओ कमजोर पड़ने की तकनीक लगातार शरीर के वसा द्रव्यमान को खत्म या कम तरआंकना नहीं था।

ड्यूटेरियम ऑक्साइड विधि को पहले बिल्लियों16में मान्य किया गया है । तालिका 4 कुल शरीर के पानी, दुबला शरीर द्रव्यमान, और एक बिल्ली9के शरीर वसा द्रव्यमान का एक उदाहरण दिखाता है। हूपर एट अल9 प्रयोग के प्रत्येक आहार ब्लॉक के दौरान बिल्लियों के दैनिक पानी की खपत के साथ सामाजिक रूप से रखे गए जानवरों के पानी की खपत को मापने के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने के उपयोग की रिपोर्ट करने वाला पहला था, जैसा कि चित्र 4में दिखाया गया है ।

Figure 1
चित्रा 1: ड्यूटेरियम ऑक्साइड और DXA लाइन प्लॉट। प्रत्येक बिंदु DXA या ड्यूटेरियम ऑक्साइड द्वारा निर्धारित एक व्यक्तिके बल्ले के शरीर के वसा प्रतिशत का प्रतिनिधित्व करता है। मतलब त्रुटि सलाखों के साथ प्रकाश हरे बिंदु मतलब के मानक त्रुटि का संकेत है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: बड़े भूरे रंग के चमगादड़ में शरीर में वसा का प्रतिशत। डीमिंग प्रतिगमन (ठोस नीली रेखा, पियर्सन का आर = 0.897) डीएक्सए (एक्स-एक्सिस, संदर्भ विधि) द्वारा निर्धारित शरीर की चर्बी के प्रतिशत की तुलना करता है और बड़े भूरे रंग के चमगादड़ में 95% आत्मविश्वास अंतराल के साथ शरीर की चर्बी का प्रतिशत ग्रे छायांकन द्वारा नामित किया जाता है। हरे डैश पहचान लाइन खींचा प्रतिगमन लाइन का प्रतिनिधित्व करता है जब तरीकों के बराबर हैं । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3: शरीर के वजन की तुलना में बड़े भूरे रंग के चमगादड़ में शरीर में वसा का प्रतिशत। प्रत्येक बल्ले के शरीर के वजन डी2O या DXA द्वारा निर्धारित शरीर वसा प्रतिशत के खिलाफ साजिश रची । DXA (डार्क ब्लू लाइन, पियर्सन आर = 0.88) और डी2ओ (ब्लू लाइन, पियर्सन आर = 0.86) द्वारा निर्धारित शरीर के वजन और शरीर की चर्बी के बीच एक मजबूत सहसंबंध मौजूद है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4: सामाजिक रूप से रखे बिल्लियों की पानी की खपत । पानी की खपत पर आहार घटकों के प्रभावों का मूल्यांकन करने वाले प्रयोग के दौरान सामाजिक रूप से रखे गए बिल्लियों के दैनिक पानी की खपत के प्रतिनिधि परिणाम। हूपर एट अल9से इस आंकड़े को संशोधित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

पैरामीटर सेटिंग
स्कैन की संख्या 64
संकल्प 2
डेटा अंतर 0.946 सेमी-1
अंतिम प्रारूप Absorbance
सुधार कोई नहीं
संग्रह खिड़की में फिक्स्ड वाई-एक्सिस सीमा का उपयोग करें न्यूनतम -0.01, अधिकतम 0.03
बेंच रेंज अधिकतम 6.38, न्यूनतम -5.02, एलओसी 1024
कुल अवशोषित चोटी संवेदनशीलता 50
फ्रिंज या चैनलिंग संवेदनशीलता 80
व्युत्पन्न चोटियों से संवेदनशीलता 51
बेसलाइन त्रुटि संवेदनशीलता 50
सीओ2 स्तर संवेदनशीलता 19
एच2ओ स्तर संवेदनशीलता 19
एपोडाइजेशन मोड हैप-जेनज़ेल
चरण सुधार मेर्ट्ज
फ़िल्टर आधारित सेट वेग
कम पास फिल्टर 11,000
हाई पास फिल्टर 20

तालिका 1: स्पेक्ट्रल सॉफ्टवेयर सेटिंग्स। स्पेक्ट्रल रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर के लिए उपयोग की जाने वाले पैरामीटर सेटिंग्स।

पशु प्रजातियां शरीर का वजन
(किलो)		 D2O इंजेक्शन
(जी)		 शरीर का कुल पानी
(जी)		 दुबला शरीर द्रव्यमान
(जी)		 शरीर में वसा द्रव्यमान
(जी)		 शरीर में वसा द्रव्यमान
(%)		 DXA दुबला + बीएमसी
(जी)		 DXA वसा
(जी)		 DXA वसा
(%)
1 एप्टेसस फ्यूकस 0.01715 0.0740 11.80 16.15 1.00 5.80 14.65 0.75 4.80
2 एप्टेसस फ्यूकस 0.01950 0.0920 13.80 18.83 0.69 3.50 16.20 1.40 7.90
3 एप्टेसस फ्यूकस 0.01677 0.08 11.33 15.47 1.30 7.74 11.33 1.30 7.74
4 एप्टेसस फ्यूकस 0.02129 0.097 12.51 17.09 4.20 19.7 15.9 19.65 19.2

तालिका 2: बड़े भूरे रंग के चमगादड़ की शरीर संरचना। बड़े भूरे रंग के चमगादड़ों में ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने से निर्धारित कुल शरीर के पानी, दुबला शरीर द्रव्यमान और शरीर की वसा के प्रतिनिधि परिणाम कॉलम 5−8 में दिखाए जाते हैं। दुबला शरीर द्रव्यमान प्लस अस्थि खनिज सामग्री और शरीर की वसा के प्रतिनिधि परिणाम के रूप में एक ही बड़े भूरे रंग के चमगादड़ में DXA द्वारा निर्धारित कॉलम 9−11 में दिखाया गया है ।

पशु प्रजातियां शरीर का वजन
(किलो)		 D2O इंजेक्शन
(जी)		 शरीर का कुल पानी
(जी)		 दुबला शरीर द्रव्यमान
(जी)		 शरीर में वसा द्रव्यमान
(जी)		 शरीर में वसा द्रव्यमान
(%)		 DXA दुबला + बीएमसी
(जी)		 DXA वसा
(जी)		 DXA वसा
(%)		 टिप्पणी
1 एप्टेसस फ्यूकस 0.0277 0.1299 34.18 46.69 -19.02 -68.74 9.90 26.55 62.80 इक्विली-ब्लशन समय अपर्याप्त
2 एप्टेसस फ्यूकस 0.0185 0.0810388 64.23 87.75 -69.25 -374.33 14.20 17.30 17.95 पूरी खुराक इंजेक्शन नहीं
3 एप्टेसस फ्यूकस 0.0164 0.0719 17.38 23.74 -7.33 -44.68 14.15 14.40 1.70 3% से कम वसा
4 एप्टेसस फ्यूकस 0.0212 0.0994 54.57 74.54 -53.37 -252.0 16.41 19.01 13.65 चमगादड़ टॉरपिड बन गया (छूने के लिए शांत)

तालिका 3: बड़े भूरे रंग के चमगादड़ की शरीर संरचना। चमगादड़ से प्रतिनिधि परिणाम जो ड्यूटेरियम ऑक्साइड की पूरी खुराक प्राप्त नहीं करते थे, संतुलन चरण के दौरान टारपीड बन गए, असामान्य रूप से बड़े वसा द्रव्यमान और न्यूनतम दुबला द्रव्यमान वाले चमगादड़, या 3% −5% शरीर में वसा के नीचे चमगादड़ जैसा कि DXA द्वारा निर्धारित किया गया है। कुल शरीर के पानी, दुबला शरीर द्रव्यमान, और शरीर की चर्बी के प्रतिनिधि परिणाम ों को ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने से निर्धारित किया गया है, कॉलम 5−8 में दिखाए जाते हैं। डीएक्सए द्वारा निर्धारित दुबला शरीर द्रव्यमान प्लस अस्थि खनिज सामग्री और शरीर की वसा के प्रतिनिधि परिणाम कॉलम 9−11 में दिखाए जाते हैं।

ब्लॉक प्रजातियां शरीर का वजन
(किलो)		 D2O इंजेक्शन
(जी)		 शरीर का कुल पानी
(किलो)		 दुबला शरीर द्रव्यमान
(किलो)		 शरीर में वसा द्रव्यमान
(किलो)		 शरीर में वसा द्रव्यमान
(%)		 दैनिक पानी की खपत
(mL/day)		 आहार उपचार
1 फेलिस कैटस 4.830 3.36 2.69 3.68 1.149 23.8 96.8 नियंत्रण
2 फेलिस कैटस 4.764 3.45 2.66 3.63 1.136 23.8 217.5 उच्च नमी
3 फेलिस कैटस 4.727 3.25 2.50 3.41 1.314 27.8 125.1 हाई सेलेनियम

तालिका 4: एक ही बिल्ली के समान में शरीर संरचना और पानी की खपत। हूपर एट अल 9 द्वारा किए गए अध्ययन के दौरान तीन अलग-अलग समय बिंदुओं पर दुबला शरीर द्रव्यमान, वसा द्रव्यमान और पानी की खपत का आकलन करने के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर गति देने वाली तकनीककेप्रतिनिधि परिणाम।

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Discussion

टीबीडब्ल्यू का निर्धारण करने के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड का उपयोग 1940 के दशक17 से किया जाता रहा है और इसका उपयोग मनुष्यों और विभिन्न प्रकार की घरेलू और वन्यजीव प्रजातियों4,6,7में किया जाता है । बायोइलेक्ट्रिकल बाधा विश्लेषण (बीआईए), डीएक्सए और मात्रात्मक चुंबकीय अनुनाद (क्यूएमआर) सहित अन्य गैर-विनाशकारी तकनीकों को विकसित किया गया है। प्रत्येक विधि के फायदे और नुकसान होते हैं जिन पर शरीर की संरचना का आकलन करने के लिए एक विशेष पद्धति का चयन करने से पहले विचार किया जाना चाहिए। शरीर की संरचना का आकलन करने के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड के लिए एक तुलना विधि के रूप में DXA का उपयोग करने के लिए चुना गया यह प्रोटोकॉल, क्योंकि उपकरण न्यूनतम लागत के साथ एक कोर विश्वविद्यालय संसाधन के रूप में उपलब्ध है, प्रति स्कैन (30 एस प्रति बल्ले) न्यूनतम समय की आवश्यकता होती है, और यह शरीर के तापमान और त्वचा इन्सुलेशन जैसे चरों के प्रति संवेदनशील नहीं है।

ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की तकनीक को ब्याज की एक प्रजाति के अनुकूल करते समय,18संतुलन के लिए आवश्यक समय निर्धारित करने के लिए एक प्रायोगिक अध्ययन शुरू किया जाना चाहिए। यह एक पृष्ठभूमि नमूना लेने के द्वारा किया जा सकता है, और इंजेक्शन के बाद हर 15 मिनट में एक रक्त नमूना। चमगादड़ जैसी छोटी प्रजातियों के लिए, कई चमगादड़ ों को एक ही जानवर18के बजाय अलग-अलग समय अंतराल पर ब्लेड किया जा सकता है। समतुल्य समय बदल सकता है जब जानवर, जैसे चमगादड़, अकर्मण्यता में जाते हैं, जो बताता है कि हमारे कुछ जानवरों में नकारात्मक प्रतिशत शरीर में वसा(तालिका 3)क्यों था। यदि एक नकारात्मक प्रतिशत शरीर में वसा प्राप्त किया जाता है, और ड्यूटेरियम खुराक के लिए पर्याप्त समय के लिए पूरी तरह से जानवर के शरीर के पानी के साथ संतुलन था, तो यह संभावना है खुराक पूरी तरह से इंजेक्शन नहीं था । क्योंकि ड्यूटेरियम ऑक्साइड कमजोर पड़ने की तकनीक पूरी खुराक प्रशासित और ड्यूटेरियम इंजेक्शन की मात्रा की सटीक रिकॉर्डिंग पर अत्यधिक निर्भर है, इस तकनीक को केवल इंजेक्शन प्रदर्शन में कुशल व्यक्तियों द्वारा पूरा किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, जानवरों को एनेस्थेटाइजिंग या सेलेट करने से पूरी खुराक दिलाई जा सकती है।

ड्यूटेरियम ऑक्साइड का प्रशासन करते समय, जानवर को प्रशासित करने के लिए उचित एकाग्रता निर्धारित करना महत्वपूर्ण है। बिल्लियों के लिए ०.७ ग्राम/किलोकी खुराक का उपयोग करना, स्टॉक समाधान एकाग्रता उपयुक्त थी, जबकि बड़े भूरे रंग के चमगादड़ के लिए एक ०.७५ ग्राम/किलोकी खुराक को पतला करने के लिए ड्यूटेरियम ऑक्साइड के स्टॉक समाधान की आवश्यकता थी । स्टॉक समाधान को कमजोर करते समय, 0.9% नैल जैसे आइसोटोनिक समाधान का उपयोग किया जाना चाहिए। छोटे स्तनधारियों के कुल शरीर के पानी में फेरबदल से बचने के लिए, ड्यूटेरियम ऑक्साइड की खुराक को यथासंभव कम से कम पतला करें, खुराक को सही ढंग से मापा जा सकता है यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है।

यहां प्रस्तुत खुराक FTIR स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग कर पता लगाने योग्य हैं । FTIR स्पेक्ट्रोमेट्री कम महंगा है और बनाए रखने के लिए आसान है, लेकिन आइसोटोप अनुपात द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री (IRMS)19,20के रूप में संवेदनशील नहीं है । FTIR स्पेक्ट्रोमेट्री प्लाज्मा और लार में ड्यूटेरियम संवर्धन को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन मूत्र19में ड्यूटेरियम संवर्धन का विश्लेषण करने के लिए FTIR ट्रांसमिशन सेल का उपयोग करने की सिफारिश नहीं की जाती है। यदि मूत्र वांछित नमूना प्रकार है, तो एफटीआईआर के साथ एक तनु कुल प्रतिबिंब (एटीआर) लगाव का उपयोग किया जाना चाहिए या TBW19की गणना के लिए ड्यूटेरियम संवर्धन का आकलन करने के लिए उपयोग किया जाना चाहिए।

इसके अतिरिक्त, बिल्लियों के लिए उपयोग की जाने वाली खुराक इंजेक्शन के 14 दिनों के बाद ड्यूटेरियम ऑक्साइड का पता लगाने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त थी। क्योंकि ड्यूटेरियम ऑक्साइड की एकाग्रता 14 दिन बाद इंजेक्शन का पता लगाने योग्य था, बिल्लियों के पानी की खपत की गणना की जा सकती है(चित्र4)। ड्यूटेरियम ऑक्साइड के इस अभिनव उपयोग को उच्च पुनर्ग्रहण दरों वाली प्रजातियों के लिए या पूर्व सीटू या प्रयोगशाला अध्ययनों में समूहों में रखे गए जानवरों के लिए शरीर के पानी के कारोबार को मापने के लिए क्षेत्र अध्ययनों में नियोजित किया जा सकता है। हालांकि, क्षेत्र के अध्ययन में नियोजित करने से पहले, शोधकर्ताओं को यह आकलन करना चाहिए कि क्या जानवर को पकड़ लिया जा सकता है और समतुल्यता अवधि की अवधि के लिए आयोजित किया जा सकता है । यह लम्बा हैंडलिंग अवधि ड्यूटेरियम ऑक्साइड तकनीक के नुकसान में से एक है और समस्याग्रस्त हो सकती है क्योंकि कई लुप्तप्राय प्रजातियां इस अवधि को सीमित करती हैं कि किसी विशेष जानवर को आयोजित किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, जानवरों को हाल ही में नहीं खाया जा सकता है क्योंकि वॉशआउट तकनीक शरीर के द्रव्यमान की माप पर निर्भर करती है; इसलिए, हाल ही में एक भोजन परिणामों को चकित कर सकता है। एक अतिरिक्त विचार यह है कि क्या एक जानवर को चमड़े के नीचे इंजेक्शन और रक्त संग्रह के लिए एनेस्थेटाइज्ड या सेनेट किया जाना चाहिए या यदि जानवर को बिना किसी सेडक्शन/एनेस्थीसिया के रोका जा सकता है । यह सुझाव दिया गया है कि शरीर के पानी के कारोबार की दर मानव स्वास्थ्य21के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक हो सकती है । बिल्ली 5(चित्रा 4)में पानी की खपत में वृद्धि गुर्दे की विफलता के पारंपरिक जैव रासायनिक निशान से पहले प्रलेखित किया गया था, और क्रिएटिनिन और रक्त यूरिया नाइट्रोजन (रोटी) की सांद्रता ऊंचा था, सुझाव है कि शरीर के पानी के कारोबार भी जानवरों में स्वास्थ्य का एक संकेतक हो सकता है ।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

इस शोध को एमडीसी सहकारी समझौते (#416), अमेरिकी वन सेवा सहकारी समझौते (16-जेवी-11242311-118), अमेरिकन एकेडमी ऑफ वेटरनरी न्यूट्रिशन एंड वाल्थम/रॉयल कैनिन, यूएसए ग्रांट (ग्रांट नंबर: 00049049), एनआईएच प्रशिक्षण अनुदान (अनुदान संख्या: T32OS011126), और मिसौरी पशु चिकित्सा अनुसंधान विद्वान कार्यक्रम विश्वविद्यालय द्वारा समर्थित किया गया था । लेखक इस पांडुलिपि की पूर्व समीक्षा के लिए शैनन एहलर्स का शुक्रिया अदा करते हैं । हम डी2ओ मानकों को प्रदान करने और उनकी प्रयोगशाला के उपयोग की अनुमति देने के लिए डॉ रॉबर्ट बैकस का शुक्रिया अदा करते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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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References

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Hooper, S. E., Eshelman, A. N., Cowan, A. N., Roistacher, A., Paneitz, T. S., Amelon, S. K. Using Deuterium Oxide as a Non-Invasive, Non-Lethal Tool for Assessing Body Composition and Water Consumption in Mammals. J. Vis. Exp. (156), e59442, doi:10.3791/59442 (2020).

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