Andrea Brenes-Soto

1 Laborator de nutriție animală, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea Ghent, Merelbeke, Belgia

metabolismul

2 Departamentul de științe animale, Universitatea din Costa Rica, Ciudad Universitaria Rodrigo Facio, San Jose, Costa Rica

Ellen S. Dierenfeld

3 Ellen S. Dierenfeld LLC, Saint Louis, MO, Statele Unite ale Americii

Guido Bosch

4 Animal Nutrition Group, Universitatea Wageningen, Wageningen, Olanda

Wouter H. Hendriks

4 Animal Nutrition Group, Universitatea Wageningen, Wageningen, Olanda

Geert P.J. Janssens

1 Laborator de nutriție animală, Facultatea de Medicină Veterinară, Universitatea Ghent, Merelbeke, Belgia

Date asociate

Următoarele informații au fost furnizate cu privire la disponibilitatea datelor:

Abstract

Corpurile întregi de Xenopus laevis (n = 19) au fost analizate pentru compoziție chimică și morfometrie. Profilul nutrienților (macronutrienți, aminoacizi, acizi grași și minerale) a fost evaluat după sex; interacțiunile dintre variabile cu greutățile și lungimile corpului și comparații făcute cu diferite specii de pești marini și de apă dulce. S-au găsit diferențe semnificative în măsurătorile morfometrice, conținutul de apă, mai multe minerale și acizi grași între sexele de X. laevis. Profilurile de aminoacizi au diferit în metionină, prolină și cisteină, care ar putea sta la baza diferitelor căi metabolice la broaște în comparație cu peștii. În plus, profilurile de acizi grași au dezvăluit mai mulți acizi grași mononesaturați și n-6 polinesaturați la broaște decât la pești, mai asemănătoare cu valorile raportate pentru vertebratele terestre decât acvatice. De asemenea, s-au găsit interacțiuni importante între măsurătorile corpului și grăsime, calciu și fosfor, precum și între aminoacizi esențiali și neesențiali. Rezultatele indică faptul că broaștele ar putea avea căi biochimice speciale pentru mai mulți nutrienți, dependenți de sex și legați de greutatea corporală, care în cele din urmă ar putea reflecta nevoile specifice de nutrienți.

Introducere

Cerințele nutriționale ale speciilor sunt fundamentale pentru a formula diete adecvate pentru indivizii captivi. În cazul amfibienilor, există o lipsă de informații cu privire la nutriție, unde cercetările au fost îngreunate de adaptările fiziologice ale speciilor și de natura ectotermică a acestora, care le fac deosebit de sensibile la schimbările condițiilor de mediu (temperatură, umiditate, sezonalitate, fotoperiodicitate, precipitații), etc.) (Duellman & Trueb, 1994; Carmona-Osalde și colab., 1996; Ferrie și colab., 2014). De la recunoașterea mondială a scăderii pe scară largă a multor specii de amfibieni (Bishop și colab., 2012; Whittaker și colab., 2013), specialiștii și organizațiile de conservare solicită elaborarea unor programe mai captive pentru a preveni potențialele dispariții ale populației (Schad, 2007), iar o nutriție adecvată este esențială pentru sănătatea și succesul reproducerii amfibienilor captivi (Ferrie și colab., 2014).

Cu siguranță, o metodă de estimare a cerințelor nutriționale este utilizarea studiilor de digestibilitate și echilibru (Carmona-Osalde și colab., 1996; McDonald și colab., 2011; Silva de Castro și colab., 2012). Cu toate acestea, validitatea acestor studii ar putea fi limitată, cu excepția cazului în care sunt luate în considerare cerințele privind cifra de afaceri fracționată, excreția în fecale sau sinteza altor substanțe care nu provin direct din alimente, precum și supraevaluarea/subestimarea cheltuielilor cu energia (McDonald și colab., 2011 ). În acest sens, unii amfibieni au demonstrat o flexibilitate digestivă ridicată, unde modificările dietei, frecvența consumului de alimente și sezonalitate pot influența activitatea enzimatică, precum și morfologia tractului digestiv (Secor, 2001; Sabat, Riveros și López-Pinto, 2005; Naya, Bozinovic și Sabat, 2008).

Profilul nutritiv al organismului poate, de asemenea, să ofere informații valoroase cu privire la ceea ce este necesar unui animal, considerând distribuția și asocierile în întregul corp ca o reflectare a activității și dinamicii metabolice a animalelor. Rezultate interesante în acest sens au fost raportate la mai multe specii, cum ar fi cariboul arctic (Gerhart și colab., 1996), șobolanul de laborator (Donato și colab., 2006) și mai multe specii aviare (Daan, Masman și Groenewold, 1990), unde compoziția corpului (în ceea ce privește macronutrienții) și cifra de afaceri variază în funcție de starea fiziologică, modificările sezoniere și dieta. Mai mult, compoziția corpului poate fi afectată și de factori, inclusiv sexul și mărimea (Szendro și colab., 1998; Hall și colab., 2007). În general, există puține studii detaliate care examinează dieta și biochimia nutrițională cu specii de amfibieni (Olvera-Novoa, Ontiveros-Escutia & Flores-Nava, 2007; Ferrie și colab., 2014) și, prin urmare, recomandările nutriționale se bazează adesea pe alte modele de specii. O analiză simplă a concentrațiilor de nutrienți din corpurile amfibiene nu poate oferi orientări nutriționale clare, dar poate oferi relații între nutrienți care pot - ca prim pas - să ofere informații despre metabolismul nutrienților amfibieni.

Indiferent de programele de conservare, anuranii sunt menținuți în captivitate ca animale de laborator, precum și ca parte a colecțiilor din grădinile zoologice și herpetaria (Browne, 2009; Brown și Rosati, 1997). De asemenea, au fost folosite ca pradă integrală a diverselor programe de hrănire captivă în grădini zoologice (Kwiecinski și colab., 2006; Rosin și Kwiecinski, 2011) pentru anumiți prădători (de exemplu, berze, șerpi, mamifere, alți anurani), frecvent și/sau sau sezonier (Schaaf & Garton, 1970; Hoyo, Elliot & Sargatal, 1992; Schairer, Dierenfeld & Fitzpatrick, 1998; Pearl & Hayes, 2009). În acest sens, broasca cu gheare africane, Xenopus laevis, are o istorie îndelungată în cercetarea științifică, ca model major de animale non-mamifere de laborator în fiziologia vertebratelor, biochimiei și biologiei celulare și în alte domenii științifice (Green, 2010). Folosim această specie comună de broască captivă X. laevis, ca model pentru a investiga compoziția corpului ca primă indicație a dinamicii și metabolismului nutrienților și pentru a evalua efectele sexului și mărimii corpului.

Materiale și metode

Animale și locuințe

Au fost folosite nouăsprezece X. laevis adulți (n = 9 femele, n = 10 bărbați) dintr-o colonie sănătoasă. Animalele erau adăpostite în grupuri de trei sau patru animale, separate prin sex, în șase rezervoare de 65 L (60 × 30 × 36 cm) întunecate pe trei laturi și prevăzute cu țevi din PVC ca locuri de ascundere. Temperatura medie a apei a rezervoarelor a fost controlată de un încălzitor (Juwel ® 50 W, Juwel Aquarium AG & Co, Rotemburg, Germania) și menținută la 22 ° C cu fotoperioada setată la 12:12 h lumină: întuneric. Calitatea apei rezervoarelor a fost monitorizată la fiecare două săptămâni și păstrată în următoarele condiții: 0,01-0,05 mg L -1 nitriți, 0,5-10 mg L -1 nitrați (JBL ® GmbH & Co., Germania); -1 amoniu (Colombo ®, Olanda). Duritatea apei a fost menținută la 359 mg L -1 și pH-ul la 7,6. Un bec UV (Exo Terra ® 11W, Rolf C. Hagen Inc., Montreal QC, Canada) a fost plasat la cinci cm de la suprafața apei de două ori pe săptămână în fiecare rezervor, pentru o perioadă de expunere de opt ore. Greutățile (W) și lungimile (L) ale broaștelor au fost măsurate lunar folosind o scală digitală (OHaus CS Series ± 1 g) și, respectiv, o calibră Vernier (± 0,1 mm). Experimentul a fost realizat în conformitate cu liniile directoare ale Directivei UE 2010/63/UE pentru experimentele pe animale și aprobat de Comitetul etic al Facultății de Medicină Veterinară și Facultatea de Inginerie Biosștiințifică a Universității Ghent, nr. CE 2015/133.

Dieta și hrănirea

În timpul studiilor de șase luni, animalele au fost hrănite de trei ori pe săptămână cu o dietă peletată făcută în Laboratorul de nutriție animală, compusă din făină de creveți (66,0%), făină de boabe de soia (30,25%), fosfat de calciu (0,75%), grăsime de vită (1%), supliment multivitaminic (0,50%) și sirop de orez (1,5%). Compoziția acestei diete s-a bazat pe studii efectuate pe broaște de taur, Rana (Lithobates) catesbeiana (Silva și colab., 2014; Mansano și colab., 2016; Zhang și colab., 2015). Compoziția nutritivă a dietei este prezentată în Tabelul 1. Aportul săptămânal de alimente (substanță uscată) pe rezervor a fost de 5,2 ± 0,6 g la femele și 2,5 ± 0,4 g la bărbați.