Книжкова полиця

Книжкова полиця NCBI. Служба Національної медичної бібліотеки, Національних інститутів охорони здоров’я.

Підкомітет Національної дослідницької ради (США) з питань лабораторного харчування тварин. Вимоги до поживних речовин до лабораторних тварин: четверте переглянуте видання, 1995 р. Вашингтон (округ Колумбія): National Academies Press (США); 1995 рік.

Вимоги до поживних речовин лабораторних тварин: четверте перероблене видання, 1995.

Монгольська піщанка, Meriones unguiculatus, використовується в лабораторіях США, походить від тварин, відловлених у басейні річки Амур у східній Монголії в 1935 р. (Rich, 1968; Thiessen and Yahr, 1977). Монгольська піщанка - один із 13 подібних видів піщанок і вирв роду Меріоне поширений у Північній Африці, на Близькому Сході та в центральній та східній Азії (Corbet, 1980). Назва піщанка застосовується також до інших родів підродини Gerbillinae. Піщанки як група - це, як правило, пристосовані до посушливих мешканців пустель і сухих степів (Corbet, 1980). Як пристосовані до посушливих видів вони виробляють концентровану сечу і мають низький рівень обороту води (Burns, 1956; Holleman and Dieterich, 1973). В решті цього звіту назва гербіл буде зарезервована для монгольської піщанки, якщо не вказано інше.

Розмноження та розвиток

Деякі аспекти розмноження та розвитку піщанок узагальнені в таблиці 6-1. Дорослі піщанки важать близько 70-135 г. Малята при народженні важать близько 2,5 г, а зазвичай відлучують від 14 до 18 г. Прийнятний приріст ваги для періоду після відлучення від 3,5 до 7 тижнів - 1 г/день. Після досягнення статевої зрілості на 65-85 днів самки є поліестрами, мають термін вагітності від 24 до 26 днів і демонструють спарювання після пологів (Marston and Chang, 1965; Loew, 1968; Rich, 1968; Gulotta, 1971; McManus, 1971; Schwentker, 1971; Norris and Adams, 1972; Thiessen and Yahr, 1977).

ТАБЛИЦЯ 6-1

Індекси відтворення та розвитку монгольської гербілії.

Шлунок у піщанки простий, а сліпа кишка і товста кишка не особливо добре розвинені, що наводить на думку про види, які в природі вживають переважно їжу з низьким вмістом клітковини, таку як насіння (Gulotta, 1971; Vorontsov, 1979). Як правило, піщанки мали прийнятний ріст і розмноження, якщо їх годували гранульованими дієтами з натуральних компонентів, розробленими для інших видів гризунів, таких як щури, миші та морські свинки. Іноді використовували додаткові злаки та/або насіння, але вони не є необхідними (Marston and Chang, 1965; Arrington, 1968; Loew, 1968; Rich, 1968; McManus, 1971, 1972; McManus and Zurich, 1972; Norris and Adams, 1972).

Енергія та вода

Вирощування піщанок споживає приблизно 5 - 6 г сухої дієти на день або 8 - 10 г дієти/100 г ваги. Споживання дієтичної енергії становило в середньому 36-40 ккал брутто енергії/100 г ваги на добу (150-170 кДж/100 г ваги на добу) (Harriman, 1969; McManus and Zurich, 1972; Mele, 1972). Перетравність енергії становила від 93 до 94 відсотків, коли температура навколишнього середовища становила від 0 ° до 15 ° C, а як споживання, так і засвоюваність зменшувались при температурах від 20 ° до 35 ° C (Mele, 1972).

Незважаючи на те, що піщанки пристосовані до посушливій місцевості і здатні існувати на відносно низьких водозаборах, Річ (1968) спостерігав високу смертність, коли гербіли на довгий час обмежувались сухим харчуванням без води або соковитих кормів, таких як морква або салат. Таким чином, повинен бути забезпечений вільний доступ до води та/або соковитих кормів, коли використовуються сухі дієти (Marston and Chang, 1965; Rich, 1968; McManus, 1971; Mele, 1972; Norris and Adams, 1972). Гербіли добровільно споживатимуть від 4 до 10 мл води/100 г БТ/добу (Winkelman and Getz, 1962; Harriman, 1969; McManus, 1972). Загальне добове споживання води (включаючи вільну воду в їжі та метаболічну воду) оцінюється як 8-13 відсотків маси тіла (McManus, 1972; Holleman and Dieterich, 1973).

Ліпіди

Очищені дієти, які годували піщанками, містили від 2 до 20 відсотків жиру (Zeman, 1967; Arrington, 1968; Harriman, 1969; Arrington et al., 1973; Hegsted et al., 1973; Kroes et al., 1973; Hegsted et al., 1974), але реакція росту на зміну дієтичного жиру як така не була визначена кількісно. Жодних мінімальних вимог до жиру та незамінних жирних кислот ще не встановлено, хоча піщанки зберігаються протягом тривалого періоду на очищених дієтах, що містять від 1 до 2 відсотків енергії, що піддається метаболізму, з 18: 2 [Pronczuk et al., 1994 (у пресі) )]].

Незважаючи на те, що гербіл може перетворити лінолеву кислоту в арахідонову кислоту, арахідонова кислота мінімально присутня в ефірах холестерину в плазмі крові і порівняно низька в жировій тканині гербілу. Жир у піщанок більше в олеїновій та пальмітиновій кислотах, ніж у жирі у щурів (Gordon and Mead, 1964).

Піщанка реагує на дієти з високим вмістом жиру та високим вмістом холестерину з підвищеною концентрацією ЛПВЩ та ЛПНЩ-холестерину, особливо коли дієти містять казеїн, і може виявитися корисною моделлю для вивчення метаболізму холестерину (Nicolosi et al., 1976; Форсайт, 1986; ДіФранческо та Мерсер, 1990). Високий рівень холестерину в їжі призводить до надмірних відкладень в декількох органах тіла, але не в артеріях. Однак старші тварини-племінні тварини, які харчуються натуральними інгредієнтами, мають спонтанний артеріосклероз (Gordon and Cekleniak, 1961; Wexler et al., 1971; D'Elia et al., 1972).

Білок

Збільшення ваги на 1 г/добу було отримано, коли пісенних грудей (18 г) годували очищеними дієтами, що містять 16 і більше відсотків білка, але прирости ваги були нижчими (0,6 до 0,8 г/добу), коли піщанки отримували дієти, що містять 12 - 14 відсотків білка (Arrington et al., 1973). Молоді піщанки (38 г) годували очищеними дієтами з 13 відсотками білка, оскільки казеїн отримував лише 0,69 г/добу порівняно з приростом від 0,81 до 0,88 г/добу, коли годували 17-25 відсотків білка (Hall і Zeman, 1968). На підставі цих досліджень, потреба в білках, що ростуть піщанки, становить близько 16 відсотків, коли харчовий жир становить від 2 до 5 відсотків.

Конкретної інформації щодо потреб амінокислот у піщанок немає. Однак очищені дієти на основі амінокислот подавались піщанкам зі змішаним успіхом (Otken і Garza, 1983). Піщанки, що годувались очищеною дієтою на основі амінокислот, значно покращили ріст, коли в їжу додавали таурин у концентрації 4,5 г/кг (36 ммоль/кг) (Otken et al., 1985). Таурин, доданий при концентрації 7 г/кг дієти (дієта 60 ммоль/кг), призводив до зниження темпів зростання.

Мінерали

Макромінерали

Кальцій і фосфор

Кількість мінеральних речовин у раціоні для гризунів з природними інгредієнтами, який зазвичай годують піщанками (наприклад, таблиця 2-3), мабуть, є достатнім для задоволення потреб піщанок. За відсутності конкретних даних щодо потреб у піщанках, рекомендовані харчові концентрації кальцію (5,0 г Са/кг дієти) та фосфору (3,0 г Р/кг дієти) такі ж, як для щурів (Таблиця 2-2).

Магній

Низька частота (≤2 відсотків) судомних нападів, особливо у відповідь на лікування, зміну навколишнього середовища або іншу стимуляцію, була відзначена у багатьох колоніях піщанок (Marston and Chang, 1965; Zeman, 1967; Thiessen et al., 1968; Harriman, 1974; Loskota et al., 1974; McCarty, 1975). Печериці, які харчувались очищеною дієтою з низьким вмістом магнію, мали підвищену схильність до судом у нових умовах; напади були усунені, коли в раціон додавали магній у кількості 1,39 г/кг (Harriman, 1974). Піщанки, які годували очищеними дієтами з низьким вмістом кальцію, натрію або вітаміну В6, не мали судом. У піщанок розвивається певна ступінь алопеції при годуванні очищеними дієтами, що містять ≤1,0 г Mg/кг, причому ступінь тяжкості залежить від ступеня дефіциту магнію. Алопеція стала помітною через 14 днів, коли вміст магнію в їжі становив менше 0,12 г/кг, а рівень смертності від 70 до 83 відсотків спостерігався протягом 40 днів, коли магній становив 0,06-0,12 г/кг дієти. Дієтична концентрація 0,25 г Mg/кг запобігала втраті ваги та смерті (А. Е. Гарріман, 1976, Університет штату Оклахома, особисте спілкування). Ці результати вказують на дієтичну потребу в магнію ≥ 1,0 г/кг дієти. Рекомендована дієтична концентрація 1,5 г/кг. Це вище, ніж вимога щура.

Хлористий натрій

Очищена дієта, яка не включала додавання хлориду натрію, призвела до облисіння протягом 30 днів, але втрати ваги не було. Відновлення було драматичним, коли було надано NaCl (Каллен і Гарріман, 1973; А. Е. Гарріман, 1976, Університет штату Оклахома, особисте спілкування). Песчанки здатні переносити відносно високі споживання натрію через здатність виробляти концентровану сечу. Гербіли, які отримують 0,75 М розчину хлориду натрію як єдину рідину, що підтримує масу тіла, але споживання їжі поступово зменшувалось, оскільки розчини хлориду натрію збільшувались з 0,5 до 1,5 М (McManus, 1972). Однак Роуланд і Фреглі (1988) виявили, що піщанки не бажають ковтати NaCl або спонтанно, або після лікування декількома натріогексигенними стимулами, ефективними у щурів. Оскільки немає причин очікувати, що піщанки потребують більше натрію або хлориду, ніж щури, рекомендовані мінімальні дієтичні концентрації як натрію, так і хлориду становлять 0,5 г/кг (див. Таблицю 2-2). За аналогією з щуром, передбачувана потреба в калії для піщанок становить 3,6 г/кг.

Мікроелементи

Не вдалося провести жодних досліджень, які б конкретно відповідали потребам заліза, міді, цинку чи марганцю в піщанках. Пат та ін. (1990) повідомили, що дорослі піщанки, які годували дієту з низьким вмістом заліза (концентрація не вказана) протягом 8 тижнів, мали низькі концентрації заліза в мозку та сироватці порівняно з контролем. Спостережуване зниження вмісту заліза в тканинах було, мабуть, функціонально значущим, оскільки воно було пов’язане зі зниженням ризику травми реперфузії мозку.

Поки не доступні дані, характерні для піщанки, рекомендовані дієтичні концентрації заліза, міді, цинку та марганцю є такими ж, як для щурів (табл. 2-2). Рекомендована концентрація заліза становить 35 мг/кг дієти для дорослих та дорослих тварин та 75 мг/кг дієти для вагітних та годуючих дам. Рекомендована концентрація міді становить 5 мг/кг дієти для росту та зрілості та 8 мг/кг для розмноження. На основі використання дієтами на основі соєвих білків деяких дослідників (DiFrancesco та співавт., 1990a, b), рекомендована концентрація цинку становить 25 мг/кг дієти на всіх етапах життя. Рекомендована концентрація марганцю становить 10 мг/кг дієти.

За аналогією з щуром, передбачається, що піщанка потребує приблизно 150 мкг I/кг дієти, 150-400 мкг Se/кг дієти та 150 мкг Mo/кг дієти (таблиця 2-2). Інші потенційно корисні мінеральні компоненти обговорюються в главі 2, і за відсутності інформації про піщанок передбачається, що ті ж висновки стосуються цього виду.

Вітаміни

Жиророзчинні вітаміни

Концентрації жиророзчинних вітамінів, що містяться в дієтах з натуральних інгредієнтів, розроблених для щурів та мишей (наприклад, таблиця 2-3), здається, є достатніми для піщанок, хоча потреби в жиророзчинних вітамінах у піщанках.

Водорозчинні вітаміни

Порівняно мало відомо про вимоги піщанок до водорозчинних вітамінів. Холл та Земан (1968) повідомляють про затримку росту та виведення рибофлавіну з сечею, коли піщанок годували дієтами, що містять рибофлавін при дієті від 0,46 до 0,70 мг/кг, порівняно з 3,5 - 7,7 мг/кг. Це узгоджується з передбачуваною потребою в 3,0 мг рибофлавіну/кг дієти для росту щурів. Для щурів рекомендована концентрація рибофлавіну для розмноження дещо вища (дієта 4,0 мг/кг); невідомо, чи це справедливо для піщанки.

Схоже, у піщанки є певна вимога до холіну, який не можна замінити великим споживанням метіоніну (Otken and Garza, 1983). Найкращий ріст був отриманий при дієтах, що містять 2,3 г холіну хлориду/кг (16,5 ммоль/кг), а також 11,7 г метіоніну/кг і 5 г цистину/кг (Otken, 1984; Otken and Garza, 1983).

Самці піщанок, що харчуються дієтами, що містять близько 2 відсотків жиру, не потребують дієти міо-інозитол через кишковий синтез цього вітаміну. Самки потребують більше 20 мг/кг дієти. Ця вимога зростає до 70 мг/кг, коли дієти містять 20 відсотків насичених жирів. Самець вимагає міо-інозитол при годуванні цією ж кількістю насичених жирів, але його кількість не визначена. Додавання достатнього міо-інозитол до цих дієт запобігав зниженню ваги або зменшенню набору ваги, гіперкератозу шкіри та накопиченню жиру в кишковій тканині та збільшував міо-вміст инозитолу в кишковій тканині (Hegsted et al., 1973; Kroes et al., 1973; Hegsted et al., 1974). Холестерин, доданий до дієти, мабуть, збільшував потребу в дієті міо-інозитол.

Поки не стане доступною додаткова інформація, рекомендується, щоб концентрації інших водорозчинних вітамінів у раціоні піщанки відповідали або перевищували концентрації, рекомендовані для щурів (табл. 2-2). У попередньому виданні цього звіту були підсумовані концентрації вітамінів та мінералів, які використовувались у очищених дієтах для піщанок; але оскільки деякі з цих концентрацій могли бути неоптимальними, вони не дають корисної моделі і опущені в цьому виданні.