Yöntem makalesi

Memelilerde Vücut Bileşimi ve Su Tüketimini Değerlendirmek Için Döteryum Oksitin İnvaziv Olmayan, Öldürücü Olmayan Bir Araç Olarak Kullanılması

DOI:

10.3791/59442

⸱

20 Şubat 2020

 ,  ,  ,  ,  , 
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

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu makalede, toplam vücut suyu, yağsız vücut kütlesi, vücut yağ kütlesi ve su tüketimini belirlemek için iki memeli, bir böcekçil ve etobur döteryum oksit seyreltme tekniği açıklanmaktadır.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Vücut durumu puanlama sistemleri ve vücut durumu endeksleri bir türün sağlık durumunu veya uygunluğunu değerlendirmek için kullanılan yaygın tekniklerdir. Vücut durumu puanlama sistemleri değerlendirici bağımlı ve son derece öznel olma potansiyeline sahip. Vücut durumu endeksleri yem leme ile şaşırttı olabilir, vücut ağırlığının etkileri, yanı sıra istatistiksel ve inferential sorunlar. Vücut durumu puanlama sistemleri ve vücut durumu endeksleri için bir alternatif vücut kompozisyonunu belirlemek için döteryum oksit gibi istikrarlı bir izotop kullanıyor. Döteryum oksit seyreltme yöntemi, insanlarda, yaban hayatı ve evcil türlerde vücut kompozisyonu tahmin etmek için kullanılan tekrarlanabilir, nicel bir tekniktir. Ayrıca, döteryum oksit seyreltme tekniği bireysel bir hayvanın su tüketimini belirlemek için kullanılabilir. Burada, büyük kahverengi yarasalarda(Eptesicus fuscus)vücut kompozisyonunun döteryum oksit seyreltme tekniğinin uyarlanması ve kedilerdeki su tüketiminin(Felis catis)değerlendirilmesinde açıklanmıştır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Vücut durumu puanlama sistemleri ve vücut durumu endeksleri bir türün sağlık durumunu veya uygunluğunu değerlendirmek için kullanılan yaygın tekniklerdir1,2. Birçok yerli ve zoolojik türler bir hayvanın kas ve yüzeysel yağ dokusu değerlendirmek için kullanılan benzersiz vücut durumu puanlama (BCS) sistemleri var3. Ancak, BCS değerlendirmesi, bcs'nin eğitimli bir değerlendirici tarafından değerlendirildiğinde nesnel veya yarı nicel bir ölçüm olduğu anlamına gelen değerlendiriciye dayanır. Yaban hayatı türlerinde, vücut durumu endeksleri yaygın olarak BCS yerine kullanılır ve vücut kütlesinin vücut büyüklüğüne veya vücut kütlesine oranının 2'yiönkolagöre temel alınabıdır. Vücut durumu indicis genellikle yem etkileri ile şaşkın ve vücut büyüklüğü yanı sıra istatistiksel ve inferential sorunlar4tarafından şaşkın olabilir.

Vücut durumu puanlama sistemleri ve vücut durumu endeksleri için bir alternatif vücut kompozisyonu belirlemek için istikrarlı bir izotop kullanıyor. Yaygın olarak kullanılan kararlı izotoplardan biri, hidrojen atomlarının döteryum izotopları olduğu radyoaktif olmayan bir su formu olan döteryum oksittir (D2O). Bu çalışmada açıklanan döteryum oksit seyreltme yöntemi insanlarda vücut kompozisyonu tahmin etmek için kullanılan öznel olmayan, nicel ve tekrarlanabilir bir teknik olabilir5 ve türlerin geniş bir yelpazede4,6,7. Bu teknik yaban hayatı vücut kompozisyonu çalışma için avantajlı olabilir. Örneğin, bir yönetim eyleminden önce ve sonra olduğu gibi gövde kompozisyonundaki uzunlamasına değişiklikleri değerlendirmek için kullanılabilir. Ancak, bazı yaban hayatı türlerinde döteryum oksit gerçek su içeriği8abartabilir. Bu nedenle, bir tür için tekniği adapte ederken, nesli tükenmekte olmayan türler için karkas analizi döteryum oksit yöntemi karşılaştırarak yöntemi doğrulamak önemlidir. Tehdit altındaki ve nesli tükenmekte olan türler için, çift x-ışını emilimi (DXA) gibi tahribatsız bir yöntem, tam karkas analizinin altın standart yıkıcı yöntemine alternatif bir karşılaştırma yöntemi olarak düşünülmelidir.

Vücut kompozisyonuna ek olarak, D2O seyreltme tekniği tek bir hayvanın su tüketimini belirlemek için kullanılabilir9. D2O'nun bu benzersiz uygulaması sadece araştırma sorularını yanıtlamak için değil, aynı zamanda büyük sosyal ortamlarda barındırılan hayvan(lar)ın su tüketimini değerlendirmek için de kullanılabilir.

Burada, bir böcekçil, büyük kahverengi yarasalar(Eptesicus fuscus)vücut kompozisyonu değerlendirmek için D2O seyreltme tekniğinin adaptasyon tarif ve bir etobur su tüketimini değerlendirmek için, kediler(Felis catis).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Burada açıklanan tüm deneyler Missouri Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı ve Missouri Koruma Bölümü (MDC) Yaban Hayatı Bilimsel Toplama izni (İzin #16409 ve #17649) altında yürütüldü.

1. Steril, İzotonik, tuzlu D2O stok çözeltisinin hazırlanması

  1. 9.0 g/L tuzlu D2O 50 mL stok çözeltisi yapın.
    1. 450 mg farmasötik kalite NaCl ağırlığında ve tüm NaCl'i 100 mL,sterilize edilmiş bir kabın içine aktarın. Laboratuvar defterine 4 ondalık basamak için Tam NaCl miktarını kaydedin.
    2. Steril bir silindir kullanarak, 50 g ≥ 99.8% döteryum oksit ölçün ve NaCl içeren steril kabına aktarın. Döteryum oksitin tam miktarını laboratuvar not defterine veya elektronik tablosuna 4 ondalık basamak olarak kaydedin.
    3. Filtre 10 mL izosmotik mukavemet NaCl (9.0 g/L) submikron gözenekleri (0.2 m) ile pirojenik olmayan bir steril disk filtresi ile.
    4. 10 mL şırınga namlusu yla donatılmış mikron altı gözeneklere (0,2 m) sahip pirojenik olmayan steril disk filtresine 20 G iğne takın. 100 mL steril boş şişenin septumuna yerleştirin.
    5. Bir vakum tüpünü 22 G iğneye takın ve iğneyi 100 mL steril boş şişenin septumuna takın.
    6. Stok çözeltisinin 10 mL'sini şırınga namlunun içine dökün. D2O stok çözeltisi steril şişeye yavaşça filtre uygulamaya başlayana kadar vakumu yavaşça açın. 50 mL'nin tamamı süzülene kadar D2O stok çözeltisini şırınga namlunun içine dökmeye devam edin.
      NOT: Stok çözeltisinin gerekli doza bağlı olarak seyreltilmesi veya konsantre edilmesi gerekebilir. D2O'nun dozu türe ve analitik yöntemin hassasiyetine göre değişir. Kediler için çalışma solüsyonu 0.7 g/kg D2O dozunun verilmesinde kullanıldı. Yukarıda açıklanan stok çözeltisi, hayvana deri altına getirilen NaCl çözeltisi miktarını en aza indirirken dozun doğru ölçülmesine izin verir. Yarasalar gibi küçük memeliler için bu konsantrasyon 0,1600 g/mL gibi bir çözeltiye seyreltilmelidir. Bu konsantrasyon 0.75 g/kg D2O dozunun doğru bir şekilde ölçülmesine ve yaklaşık 100 μL veya daha az NaCl çözeltisinde uygulanmasına olanak sağlar.

2. Yarasalar için steril, İzotonik, tuzlu D2O stok çalışma çözeltisinin hazırlanması

  1. 10 mL boş steril şişeyi tartın ve en yakın 4 ondalık basamakiçin rekor ağırlık. Tare ölçeği.
  2. 0,65 mL D2O stok çözeltisinin katranlı, 10 mL boş steril şişeye aktarılması için 1,0 mL şırınga kullanın. D 2 Oile4 ondalık basamakların rekor ağırlığı. Tare ölçeği.
  3. 10 mL boş şişedeki D2O'nun hacmini hesaplayın. Aşağıdaki denklemi kullanın.
    figure-protocol-1
    W'nin ağırlık ve D'nin


  6. figure-protocol-2
    figure-protocol-3





  1. figure-protocol-4

  2. figure-protocol-5


  3. figure-protocol-6

  4. figure-protocol-7

  5. figure-protocol-8



  8. figure-protocol-9
    figure-protocol-10
    figure-protocol-11

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Döteryum oksit seyreltme tekniği çeşitli türlerin vücut kompozisyonu değerlendirmek için kullanılabilir. Adaptasyon göstermek için, bir Kuzey Amerika böcekçil yarasa türlerinde döteryum oksit seyreltme tekniğinin ilk kullanımını bildiriyoruz, Eptesicus fuscus, temsili sonuçlar için büyük kahverengi yarasa. Bir zamanlama platosu, denge süresinin bilinmemesi halinde herhangi bir türde yapılması gerektiği gibi D öncesi ve sonrası2O enjeksiyon kan örnekleri alınarak tamaml...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

TBW belirlemek için döteryum oksit kullanımı 1940'lardan beri17 ve insanlar ve çeşitli yerli ve yaban hayatı türleri4,6,7kullanılır. Biyoelektrik empedans analizi (BIA), DXA ve kantitatif manyetik rezonans (QMR) gibi diğer tahribatsız teknikler geliştirilmiştir. Her yöntemin, vücut kompozisyonu değerlendirmek için belirli bir metodoloji seçmeden önce göz önünde bulundurulması gereken avantajları ve dezava...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu araştırma MDC Kooperatif Anlaşması (#416), ABD Orman Hizmetleri Kooperatifi Anlaşması (16-JV-11242311-118), Amerikan Veteriner Beslenme Akademisi ve Waltham/Royal Canin, USA Grant (hibe numarası: 00049049), NIH eğitim bursu (hibe numarası: T32OS011126) ve Missouri Üniversitesi Veterineraraştırma Bursu ile desteklenmiştir. Yazarlar shannon Ehlers'a bu el yazını önceden inceleleri için teşekkür ediyor. Dr. Robert Backus'a D2O standartlarını sağladığı ve laboratuvarının kullanımına izin verdiği için teşekkür ederiz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
0,2 mikron pirojenik olmayan disk filtreArgos TechnologiesFN32Snaylon, 30mm çap, 0,22um, steril
1,5 mL konik mikrosantrifüj tüpleriUSA Scientific1415-97011,5 ml bağımsız mikrosantrifüj tüpü, mavi kapaklı
doğal Enjeksiyon için 10 mL steril cam şişeMountainside Tıbbi EkipmanMS-SEV10şeffaf, steril cam enjeksiyon ünitesi
10 mL şırıngaBecton Dickinson305219steril 10 mL şırınga ayrı ayrı sarılmış
100 mL steril camMountainside Medical EquipmentAL-SV10020şeffaf, steril cam enjeksiyon ünitesi
20 gauge iğneExel26417iğneler hipodermik 20g x 1" plastik göbek (sarı) / normal konik
22 gauge iğneExel26411iğneler hipodermik 22g x 1 "plastik göbek (siyah) / düzenli konik
döteryum oksitSigma-Aldrich151882-25G99.9 atom % D
izofloranVetone3060fluriso izofluran, USP
OMNIC Spectra YazılımıThermoFisher Scientific833-036200FT-IR standart yazılım
vazelinvazelin305212311006Vazelin, %100 saf vazelin, orijinal, cilt koruyucu
plastik kılcal tüplerYenilikçi Med Tech100050sodyum heparin antikoagülan, 50 & mu; L kapasite, 30 mm uzunluk
Mühürlü sıvı spektrofotometresi SL-3 FTIR CAF2 HücresiUluslararası Kristal Laboratuvarı0005D-8750,05 mm Yol uzunluğu
sodyum klorürEMD Millipore1.37017biyofarmasötik üretime uygun
Termo Elektron Nicolet 380 FT-IR SpektrometresiThermoFisher Scientific269-169400üretimi durdurulan model, daha yeni modeller mevcuttur
şişe enjeksiyon için

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Schiffmann, C., Clauss, M., Hoby, S., Hatt, J. M. Visual body condition scoring in zoo animals – composite, algorithm and overview approaches. Journal of Zoo Aquarium Research. 5 (1), (2017).
  2. Peig, J., Green, A. J. New perspectives for estimating body condition from mass/length data: the scaled mass index as an alternative method. Oikos. 118 (12), 1883-1891 (2009).
  3. Bissell, H. Body Condition Scoring Resource Center. , https://nagonline.net/3877/body-condition-scoring/ (2017).
  4. McWilliams, S. R., Whitman, M. Non-destructive techniques to assess body composition of birds: a review and validation study. Journal of Ornithology. 154 (3), 597-618 (2013).
  5. Lukaski, H. C., Johnson, P. E. A simple, inexpensive method of determining total body water using a tracer dose of D2O and infrared absorption of biological fluids. American Journal of Clinical Nutrition. 41 (2), 363-370 (1985).
  6. Chusyd, D. E., et al. Adiposity and Reproductive Cycling Status in Zoo African Elephants. Obesity (Silver Spring). 26 (1), 103-110 (2018).
  7. Kanchuk, M. L., Backus, R. C., Calvert, C. C., Morris, J. G., Rogers, Q. R. Neutering Induces Changes in Food Intake Body Weight, Plasma Insulin and Leptin Concentrations in Normal and Lipoprotein Lipase–Deficient Male Cats. The Journal of Nutrition. 132 (6), 1730S-1732S (2002).
  8. Eichhorn, G., Visser, G. H. Technical Comment: Evaluation of the Deuterium Dilution Method to Estimate Body Composition in the Barnacle Goose: Accuracy and Minimum Equilibration Time. Physiological and Biochemical Zoology. 81 (4), 508-518 (2008).
  9. Hooper, S. E., Backus, R., Amelon, S. Effects of dietary selenium and moisture on the physical activity and thyroid axis of cats. Journal of Animal Physiolgy and Animal Nutrition (Berl). 102 (2), 495-504 (2018).
  10. Stevenson, K. T., van Tets, I. G. Dual-Energy X-Ray Absorptiometry (DXA) Can Accurately and Nondestructively Measure the Body Composition of Small, Free-Living Rodents. Physiological and Biochemical Zoology. 81 (3), 373-382 (2008).
  11. Jennings, G., Bluck, L., Wright, A., Elia, M. The use of infrared spectrophotometry for measuring body water spaces. Clinical Chemistry. 45 (7), 1077-1081 (1999).
  12. Beuth, J. M. Body Composition, movemement phenology and habitat use of common eider along the southern new england coast. Master of Science in Biological and Environmental Sciences (MSBES) thesis. , University of Rhode Island. (2013).
  13. Coplen, T. B., Hopple, J., Peiser, H., Rieder, S. Compilation of minimum and maximum isotope ratios of selected elements in naturally occurring terrestrial materials and reagents. U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 01-4222. , (2002).
  14. Karasov, W. H., Pinshow, B. Changes in lean mass and in organs of nutrient assimilation in a long-distance passerine migrant at a springtime stopover site. Physiological Zoology. 71 (4), 435-448 (1998).
  15. Hood, W. R., Oftedal, O. T., Kunz, T. H. Variation in body composition of female big brown bats (Eptesicus fuscus.) during lactation. Journal of Comparative Physiology B. 176 (8), 807-819 (2006).
  16. Backus, R. C., Havel, P. J., Gingerich, R. L., Rogers, Q. R. Relationship between serum leptin immunoreactivity and body fat mass as estimated by use of a novel gas-phase Fourier transform infrared spectroscopy deuterium dilution method in cats. American Journal of Veterinary Research. 61 (7), 796-801 (2000).
  17. Moore, F. D. Determination of Total Body Water and Solids with Isotopes. Science. 104 (2694), 157-160 (1946).
  18. Voigt, C., Cruz-Neto, A. Ecological and Behavioral Methods in the Study of Bats. Parsons, S., Kunz, T. H. , John Hopkins University Press. Ch. 30 621-645 (2009).
  19. International Atomic Energy Agency. Assessment of Body Composition and Total Energy Expenditure in Humans Using Stable Isotope Techniques. , (2009).
  20. International Atomic Energy Agency. Introduction to Body Composition Assessment Using the Deuterium Dilution Technique with Analysis of Saliva Samples by Fourier Transform Infrared Spectrometry. , (2011).
  21. Shimamoto, H., Komiya, S. The Turnover of Body Water as an Indicator of Health. Journal of Physiological Anthropology and Applied Human Science. 19 (5), 207-212 (2000).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

D teryum Oksit SeyrelmesiV cut Kompozisyonu AnaliziSu T ketimi l mFTIR SpektrofotometrisiSubk tan EnjeksiyonKan rne i ToplamaPlazma Ayr t rmaStandart E ri Olu turmaB y k Kahverengi YarasalarSosyal Konaklamal Kediler

İlgili makaleler