Summary

哺乳類の体組成と水消費量を評価するための非侵襲的で非致死的なツールとしての重水素酸化物の使用

Published: February 20, 2020
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Summary

この記事では、全体水、赤身の体重、体脂肪量、および水の消費量を決定するために、昆虫と肉食動物の2つの哺乳類における重水素酸化物希釈技術について説明します。

Abstract

身体状態スコアリングシステムおよび身体状態指数は、種の健康状態または適合性を評価するために使用される一般的な技術である。身体状態スコアリングシステムは、評価者に依存し、非常に主観的である可能性を有する。身体状態指数は、採餌、体重の影響、統計的および没収的な問題によって混乱する可能性があります。体の状態スコアリングシステムと体の状態のインデックスの代替は、体組成を決定する重水素酸化物などの安定同位体を使用しています。重水素酸化物希釈法は、ヒト、野生生物、および国内種の体組成を推定するために使用される反復可能な定量的手法である。さらに、重水素酸化物希釈技術は、個々の動物の水消費量を決定するために使用することができる。ここでは、大きな褐色コウモリ(エプテシカス・フスカス)における体組成を評価し、猫の水消費量を評価するための重水素酸化物希釈技術の適応について説明する。

Introduction

身体状態スコアリングシステムおよび身体状態指数は、種1、2の健康状態または適合性を評価するために使用される一般的な技術である。多くの国産および動物学の種は、動物の筋肉と表面性脂肪組織を評価するために使用されるユニークな体の状態スコアリング(BCS)システムを持っています3.ただし、BCS 評価は評価者に依存し、トレーニングを受けた評価者によって評価された場合、BCS は客観的または半定量的な測定になります。野生動物種では、身体状態指数はBCSではなく一般的に使用され、前腕2に対する体重と体の大きさまたは体重の比率に基づいています。身体状態のインディシスは、しばしば採餌の影響によって混乱し、体の大きさだけでなく、統計的および没収的な問題4によって混乱することができます。

体の状態スコアリングシステムと体の状態のインデックスの代替は、体組成を決定するために安定した同位体を使用しています。一般的に用いられる安定同位体は、水素原子が重水素同位体である非放射性水である重水素酸化物(D2O)である。本研究で説明した重水素酸化物希釈法は、ヒト5および広範囲の種4、6、7における体組成を推定するために用いられる非主観的、定量的、および反復可能な技術であり得る。この技術は、野生生物の体組成を研究するのに有利です。たとえば、管理アクションの前後など、体組成の縦方向の変化を評価するために使用できます。しかし、いくつかの野生生物種の重水素酸化物は、実際の水分含有量を過大評価することができます8.従って、種に対する技術を適応させる場合、非絶滅危惧種の重水素法とカーカス分析を比較して、その方法を検証することが重要である。絶滅危惧種や絶滅危惧種の場合、二重X線吸収測定(DXA)などの非破壊法は、完全な死体分析のゴールドスタンダード破壊法との代替比較方法として考慮されるべきである。

体組成に加えて、D2O希釈技術は、個々の動物9の水消費量を決定するために使用することができる。このD2Oのユニークな応用は、研究の質問に答えるだけでなく、大きな社会的な環境に収容されている個々の動物の水消費量を評価するのに役立ちます。

ここでは、昆虫、大きな茶色のコウモリ(エッテシカス・フスカス)、肉食動物、猫(フェリス・カティス)の水消費量を評価するための体組成を評価するためのD2O希釈技術の適応について説明します。

Protocol

ここに記載されているすべての実験は、ミズーリ大学動物管理使用委員会によって承認され、ミズーリ州保全省(MDC)野生生物科学収集許可(許可#16409と#17649)の下で実施されました。 1. 滅菌、等張、食剤D2Oストック溶液の調製 9.0 g/Lの50 mLのストック溶液を作る D2 O. 450 mgの医薬品グレードのNaClを計量し、すべてのNaClを100mLの殺菌ビーカーに移し…

Representative Results

重水素酸化希釈技術は、様々な種の体組成を評価するために使用することができる。適応性を実証するために、北米の昆虫コウモリ種、エッテシカス・フスカス、代表的な結果のための大きな茶色のコウモリで重水素酸化物希釈技術の最初の使用を報告しています。タイミングプラトーは、平衡期間が不明な種で行われるべきとして、プレD2O注射血液?…

Discussion

重水素酸化物の使用は、1940年代17年以降に使用されており、ヒトおよび様々な国内および野生生物種4、6、7に使用されている。生体電気インピーダンス解析(BIA)、DXA、定量磁気共鳴(QMR)など、その他の非破壊技術が開発されています。各方法には、体組成を評価するための特定の方法論を選択する前に考?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、MDC協同組合協定(#416)、米国森林サービス協同組合協定(16-JV-11242311-118)、米国獣医栄養学会、ウォルサム/ロイヤルカニン、米国グラント(助成金番号:00049049)、NIHトレーニング補助金(助成金番号:T32OS011126)、ミズーリ大学獣医学研究プログラムによって支持されました。著者らは、この原稿を事前に見直してくれたシャノン・エーラーズに感謝しています。D2 O規格を提供し、研究室の使用を許可してくれたロバート・バックス博士に感謝します。

Materials

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

Referenzen

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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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