Новости

Feb 26, 2024

Корма для рыб с добавлением кальция

Scientific Reports, том 12, номер статьи: 18468 (2022) Цитировать эту статью 1417 Доступов 2 Цитирований 7 Подробности об альтернативных метриках Хищные рыбы в дикой природе поедают добычу целиком, включая твердый скелет.

Том 12 научных докладов, номер статьи: 18468 (2022 г.) Цитировать эту статью

1417 Доступов

2 цитаты

7 Альтметрика

Подробности о метриках

Хищные рыбы в дикой природе поедают добычу целиком, включая твердые части скелета, такие как панцирь и кости. Панцирь и кость состоят из буферных минералов карбоната кальция (CaCO3) и фосфата кальция (Ca3(PO4)2). Эти минералы устойчивы к изменениям pH, а это означает, что они могут иметь физиологические последствия для кислотности желудка, пищеварения и обмена веществ у рыб. Используя изокалорийные диеты с добавлением CaCO3, Ca3(PO4)2 или CaCl2 в качестве небуферного контроля, мы исследовали влияние диетической буферизации на энергетические затраты пищеварения (т.е. специфическое динамическое действие или SDA), pH желудка, постпрандиальный алкалоз крови. («щелочной прилив») и рост молоди радужной форели (Oncorhynchus mykiss). Увеличение пищевой буферности было в значительной степени связано с увеличением pH химуса желудка, постпрандиального HCO3- в крови, чистой экскрецией оснований, общего SDA и пикового SDA, но не влияло на эффективность роста в 21-дневном исследовании. Этот результат показывает, что аспекты еды, не имеющие питательной ценности, могут влиять на физиологические и энергетические затраты, связанные с пищеварением рыбы, но снижение SDA не всегда приводит к улучшению эффективности роста. Мы обсуждаем более широкие последствия этих результатов для желудочно-кишечной физиологии рыб, компромиссы в выборе добычи в дикой природе, антропогенное потепление и рецептуру кормов в аквакультуре.

Переваривание и усвоение проглоченной пищи влечет за собой энергетические затраты животного, известные как специфическое динамическое действие (SDA). АСД возникает в результате физических, биохимических и физиологических процессов, необходимых для захвата, расщепления и усвоения пищи1,2,3,4. Известно, что тип, размер, частота кормления и условия окружающей среды, такие как температура, соленость и гипоксия, влияют на величину, продолжительность и пик SDA3,5,6,7,8,9. То, как эти факторы влияют на SDA, связано с тем, как они влияют на физиологические, биохимические или механические затраты, связанные с пищеварением. Например, корма с более высоким содержанием белка вызывают более высокую SDA из-за затрат, связанных с синтезом белка10, в то время как жидкие, приготовленные блюда или блюда из мягких тканей приводят к снижению SDA из-за меньшей потребности в механическом расщеплении в желудке7,11. Недавно было показано, что диетическая буферность (способность противостоять изменениям кислотности) и кислотность диеты оказывают значительное влияние на SDA у молодых баррамунди (Lates Calcarifer) из-за воздействия на секрецию желудочной кислоты и восстановление кислотно-щелочного гомеостаза после кормления12 .

Во время кормления и пищеварения секреция желудочной соляной кислоты (HCl) необходима для активации протеолитических ферментов в желудке, которые расщепляют длинноцепочечные аминокислоты13. Секреция кислоты оксинтопептическими клетками желудка (эквивалент париетальных клеток у млекопитающих) обусловлена ​​внутриклеточной обратимой реакцией гидратации-дегидратации CO2:

Секреция кислоты потребляет энергию непосредственно за счет использования H+/K+-АТФазы в оксинтопептических клетках, выстилающих желудок у большинства рыб, при этом один АТФ потребляется H+/K+-АТФазой на каждый H+, перекачиваемый в просвет желудка14,15,16. В результате на каждый потребленный O2 желудочная H+/K+-АТФаза будет перекачивать максимум 5 H+ в просвет желудка, но из-за неизбежной обратной утечки протонов эффективность, вероятно, будет ниже (например, 2,3 H+ на O2). потребляется16). Эта же реакция также приведет к образованию эквимолярных количеств бикарбоната (HCO3-) внутри оксинтопептических клеток17. Для поддержания внутриклеточного кислотно-щелочного баланса избыток клеточного HCO3- переносится в кровь через базолатеральную мембрану. Поступление HCO3- в кровь вызывает быстрое повышение pH крови и концентрации HCO3- после кормления, явление, известное как постпрандиальный щелочной прилив18,19,20. Пресноводные рыбы способны сбалансировать этот алкалоз крови, выводя большую часть избытка HCO3- через жабры18. Это требует дополнительных затрат энергии, поскольку чистая экскреция HCO3- в воду включает базолатеральную экструзию H+ в кровь с помощью вакуолярной H+-АТФазы21.