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Feb 26, 2024

カルシウムを補給した魚の餌

Scientific Reports volume 12、記事番号: 18468 (2022) この記事を引用する 1417 アクセス数 2 引用数 7 Altmetric Metrics 詳細 野生の捕食性の魚は、硬い骨格を含む獲物を丸ごと消費します。

Scientific Reports volume 12、記事番号: 18468 (2022) この記事を引用

1417 アクセス

2 引用

7 オルトメトリック

メトリクスの詳細

野生の捕食性の魚は、殻や骨などの硬い骨格部分を含む獲物を丸ごと食べます。 貝殻と骨は、緩衝ミネラルである炭酸カルシウム (CaCO3) とリン酸カルシウム (Ca3(PO4)2) で構成されています。 これらのミネラルは pH の変化に抵抗するため、魚の胃酸性度、消化、代謝に生理学的影響を与える可能性があります。 CaCO3、Ca3(PO4)2、またはCaCl2を非緩衝対照として補充した等カロリー食を使用し、消化のエネルギーコスト（すなわち、特異的動的作用またはSDA）、胃のpH、食後血中アルカローシスに対する食事緩衝の影響を調査しました。 （「アルカリ潮流」）とニジマスの幼魚（Oncorhynchus mykiss）の成長。 食事緩衝作用の増加は、胃糜粥のpH、食後血中HCO3-、正味ベース排泄量、総SDAおよびピークSDAの増加と有意に関連していましたが、21日間の試験では成長効率には影響しませんでした。 この結果は、栄養価のない食事の側面が魚の消化に関連する生理学的およびエネルギー的コストに影響を与える可能性があるが、SDA の減少が必ずしも成長効率の改善につながるわけではないことを示しています。 我々は、魚の胃腸生理学、野生での獲物の選択におけるトレードオフ、人為的温暖化と水産養殖における飼料配合に対するこれらの発見のより広範な意味について議論します。

摂取した食物の消化と同化には、固有動的作用 (SDA) として知られるエネルギーコストが動物にかかります。 SDA は、食事を捕捉、分解、同化するために必要な物理的、生化学的、生理学的プロセスの結果として発生します 1、2、3、4。 食事の種類、量、給餌頻度、温度、塩分、低酸素などの環境条件はすべて、SDA の大きさ、期間、ピークに影響を与えることが知られています3、5、6、7、8、9。 これらの要因が SDA にどのような影響を与えるかは、消化に関連する生理学的、生化学的、または機械的コストにどのような影響を与えるかに関係します。 たとえば、タンパク質含有量が高い飼料は、タンパク質合成に関連するコストにより、より大きな SDA を引き起こします 10 が、液体、調理済み、または軟組織食は、胃内での機械的分解の必要性が低いため、SDA が減少します 7,11。 最近、食事の緩衝作用（酸性度の変化に抵抗する能力）と食事の酸性度が、胃酸分泌と給餌後の酸塩基恒常性の回復に影響を与えるため、バラマンディ（Lates calcarifer）の幼魚の SDA に重大な影響を与えることが示されました 12。 。

摂食中および消化中、長鎖アミノ酸を分解する胃内のタンパク質分解酵素の活性化には、胃塩酸 (HCl) の分泌が必要です13。 胃酸分泌細胞 (哺乳類の壁細胞に相当) による酸分泌は、細胞内の CO2 の可逆的な水和脱水反応によって促進されます。

酸の分泌は、ほとんどの魚の胃の内側を覆うオキシントプシス細胞の H+/K+-ATPase の使用を通じて直接エネルギーを消費し、胃の内腔に送り込まれる H+ ごとに 1 つの ATP が H+/K+ ATPase によって消費されます 14,15,16。 その結果、O2 が消費されるたびに、胃の H+/K+ ATPase は最大 5 個の H+ を胃内腔に送り出しますが、プロトンのバックリークが避けられないため、効率は低くなる可能性があります (例: O2 あたり 2.3 H+)。消費される16)。 これと同じ反応により、オキシントペプシー細胞内で等モル量の重炭酸塩 (HCO3-) も生成されます 17。 細胞内の酸塩基バランスを維持するために、過剰な細胞 HCO3- は側底膜を通って血液中に移動します。 血中への HCO3- の侵入は、摂食後の血中 pH と HCO3- 濃度の急速な上昇を引き起こします。これは、食後アルカリ性潮流として知られる現象です 18,19,20。 淡水魚は、過剰な HCO3- のほとんどをえらから排出することで、この血液アルカローシスのバランスを保つことができます 18。 水中への HCO3- の正味の排泄には、液胞 H+-ATPase21 による血中への H+ の側底側への押し出しが含まれるため、これはさらなるエネルギーを消費します。