Кортизол Измерение в Коала (Phascolarctos cinereus) Мех

Австралийские экосистемы поддерживают жизнь человека путем предоставления услуг, включая продукты питания и волокна среди многих других динамических взаимодействий¹. По иронии судьбы, это человеческая деятельность, которая действует в качестве доминирующего драйвера нарушения экосистемы через изменение биоразнообразия². Фрагментация мест обитания, известная как процесс деления больших непрерывных мест обитания на небольшие участки земли, изолированные друг от друга, является основным антропогенным изменением биоразнообразия, угрожающим австралийским экосистемам². Фрагментация мест обитания изменяет структуру и разнообразие видового состава в той или инойобласти, тем самым уменьшая площадь среды обитания, необходимую для сохранения жизнеспособных популяций 2. Результатом этого является усиление конкуренции между видами за ресурсы, включая продукты питания, топливо, клетчатку и воду³. Разрушение австралийских экосистем путем изменения биоразнообразия имеет катастрофические последствия для многих австралийских местных видов¹.

Самые знаковые сумчатые виды Австралии, коала(Phascolarctos cinereus),зависит от австралийских экосистем, остающихся здоровыми для их выживания⁴. Введение Европейского урегулирования вызвало быстрое сокращение австралийского населения коал, так как они были убиты за шкуры в погоне за прибылью в большой экспортной торговле⁵. Эта практика была запрещена в 1980-х и популяции коал смогли стабилизировать⁵. Тем не менее, экспоненциальный рост популяции людей привел к тому, что этот вид конкурирует за большую часть своей среды обитания, и их выживание снова находится под угрозой⁶. По данным Международного союза охраны природы (МСОП), все популяции австралийских коал ы перечислены как уязвимые к вымиранию с уменьшением демографии^{тенденция 7}. Этот перечень объясняется неопределенностью вокруг соответствующих параметров популяции и заметными различиями в демографических тенденциях для данного вида⁷. Как наиболее знаковых и эндемичных животных, коалы в значительной степени пользу австралийской экономики через туризм (NSW Управление окружающей среды и наследия 2018). По оценкам, связанный с коалой туризм создал около 9000 рабочих мест и вносит от $1,1 до $2,5 млрд в экономику (NSW Office of Environment and Heritage 2018). Удаление любого одного вида имеет потенциал, чтобы быть катастрофическим, и можно увидеть в устойчивом упадке родной австралийской дикой природы⁶. Кроме того, экономика Австралии будет чувствовать последствия, если население австралийских коал продолжать снижаться темпами они⁶.

Предполагается, что распространенность смертности и заболеваний в ответ на фрагментацию среды обитания является результатом хронического стресса⁸. Уже, двадцать четыре сумчатых видов были объявлены вымершими в Австралии из-за фрагментации среды обитания, с коалами после аналогичной тенденции⁸. Сложность фрагментации среды обитания и биологических систем является синергетической, но может быть распакована путем анализа реакции на стресс⁶. Как правило, любое нарушение в естественной среде животных активирует сложный каскад нейрогормональных событий, известный как “борьба или полет” ответ^9,10. Эта реакция на стресс процесс, который начинается в головном мозге, где гипоталамо-гипофизарно-надпочечников (HPA) оси активируется¹¹. Компонент мозга называется гипоталамус релизы кортикотрофина-рилизинг гормона (CRH), который затем сигнализирует передний гипофиза, чтобы освободить адренокортикотрофический гормон (ACTH)¹¹. Это, в свою очередь, стимулирует глюкокортикоидную секрецию из надпочечников медуллы. Организм циркулирует через кровь глюкокортикоиды, что отвлекает хранение глюкозы из гликогена и мобилизует глюкозу из хранящегося гликогена^11. Этот каскад нейрогормональных событий является ответом, используемым животным для борьбы с непредсказуемыми раздражителями¹¹. Однако, когда глюкокортикоиды высвобождаются и остаются повышенными в течение длительного периода времени, считается, что животное испытывает хронический стресс^12,13. Этот процесс включает в себя отвлечение энергии от других телесных функций организма, так как это необходимо для текущего производства глюкокортикоидов¹³. В результате, хронический стресс может запретить рост, размножение и иммунитет, все это ключевые черты фитнес, необходимые для выживания¹⁴.

Измерение производства глюкокортикоидов животного является общим показателем, используемым для определения того, испытывает ли животное физиологический стресс^15. Для этого глюкокортикоиды могут быть измерены в плазме крови, сыворотке крови, слюне, моче или фекалиях¹⁶. Тем не менее, данные свидетельствуют о том, что волосы является гораздо более эффективным показателем хронического стресса, в отличие от вышеупомянутых¹⁶. Это потому, что волосы, как полагают, включают кровь гормонов во время его фазы роста; она относительно стабильна; и любой кортизол, обнаруженный в волосах, отражает физиологический стресс, испытываемый в период роста волос, который может составить несколько недель до¹⁶месяцев. Кроме того, любая коллекция кортизола должна быть неинвазивной, чтобы свести к минимуму стресс, связанный с захватом и обработкой^16. Тем не менее, любой стресс, испытываемый во время этого события не повлияет на уровень глюкокортикоидов в волосах^16. Там было много исследований, которые исследуют мастерство использования волос для измерения долгосрочного стресса в ряде животных, и включают в себя исследования на оленей, медведей гризли, рекусов обезьян, muskoxen, и бурых медведей^{17,18, 19 лет , 20 , 21}. Кортизол волос, как правило, извлекается при первом мытье образца для обеспечения пота и кожного сала полученных кортизола на хранение на поверхности волос не совместно извлечены с кортизола, а затем распыления образца в бисером бисером²². После стирки образец необходимо высушить, чтобы обеспечить полное испарение^22. Наконец, с помощью растворителя, образец может быть извлечен и восстановлен для облегчения анализ кортизола²². Наиболее распространенным растворителем, используемым для извлечения кортизола из меха, является метанол^21,23; однако, Есть некоторые исследования, которые используют этанол и изопропанол в своих методах извлечения кортизола. Например, исследование, в ходе которого использовался этанол, было успешным для извлечения кортизола из амниотической жидкости человека^24. Кроме того, исследование, которое использовало изопропанол был успешным для извлечения кортизола из человеческих волос и ногтей^25,26. По этой причине, это исследование протестировало все три растворителя (метанол, этанол и изопропанол), чтобы определить, какой из них был наиболее успешным для извлечения кортизола из образцов меха коалы.

Основная цель этого исследования заключается в использовании современных методов для проверки оптимального метода экстракции гормонов, которые будут использоваться в качестве неинвазивной меры кортизола из меха коалы. Это было достигнуто путем тестирования трех растворителей извлечения (метанол, этанол и изопропанол). Мы предположили, что метанол будет оптимальным растворителем, используемым для извлечения кортизола из меха коалы, потому что это рекомендуемый растворитель извлечения Arbor assay комплекты кортизола²⁷.