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有机酸浓度的胃肠道野生和养殖香鱼(Plecoglossus altivelis)和野生Seema雄masou)

Hisashi小松和Takashi坂田*

科学和工程学院的石卷市Senshu大学Minamisakai Shinmito,石卷市986 - 8580年,日本

*通讯作者:
隆坂田
科学与工程学院
石卷市Senshu大学
Minamisakai Shinmito
石卷市986 - 8580年,日本
电话:+ 81-225-22-7716
传真:+ 81-225-22-7875
电子邮件: (电子邮件保护)

收到日期:03/06/2016;接受日期:24/06/2016;发表日期:28/06/2016

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文摘

本研究的目的是测量有机酸,尤其是乳酸浓度在胃和小肠内容wildcaught和成熟香鱼(Plecoglossus altivelis)和野生seema雄masou),以及胃的结构上定义了三种肠段野生香鱼。总SCFA目前研究的浓度大约是十分之一,在哺乳动物后肠。有机酸的浓度并没有变化多少鱼类别之一。乳酸、乙酸、甲酸的,琥珀和丙酸,但不是n-butyric,异丁酸和异戊酸被发现。乳酸浓度远高于其他有机酸。在各肠段有机酸浓度都高于野生香鱼的胃。上述结果表明,乳酸的主要产品是碳水化合物在肠道的微生物分解florivorous(野生香鱼),杂食性(培养的香鱼)和faunivorous(野生seema)硬骨鱼类的肠道是微生物分解的碳水化合物的主要网站有机酸,至少在野生香鱼。

关键字

Seema香鱼,野生和养殖,肠段,乳酸,短链脂肪酸

介绍

短链的存在脂肪酸(SCFA)如乙酸、丙,n-butyric n-valeric酸在肠道内容表明微生物分解的碳水化合物(1]。

之前的论文报道各种浓度的SCFAs硬骨鱼类的物种在肠道的内容(2),说明微生物分解的碳水化合物。乳酸和较少琥珀酸的主要产品碳水化合物分解在哺乳动物瘤胃或肠(3]。然而,很少有乳酸浓度信息,琥珀或甲酸的硬骨鱼类的胃肠道。

香鱼(Plecoglossus altivelis)在日本一年一度的淡水鱼4]。成熟的野生香鱼在河里是一个典型的florivore喂养主要以硅藻和蓝绿色藻类生长在岩石表面的河床(5]。商业上的香鱼是一种杂食动物喂养鱼粉和淀粉的商业饮食为主,饮食,而不同于自然的饮食(6]。因此,wildcaught和培养的香鱼具有相同遗传背景但消费不同的饮食。

野生seema (雄鱼masou)共享相同的栖息地成熟香鱼,和类似的身体大小的野生香鱼,但弗莱和水生faunivore喂养昆虫(3,7]。

两个物种有一个短肠相对于身体的长度。因此,digesta的保留时间应该短肠在这些物种中,反过来意味着小肠内容物稀释率要高。高稀释率在哺乳动物肠道通常更喜欢乳酸发酵(3),但是否乳酸积累发生在小肠的硬骨鱼类的胃肠道是未知的。因此我们的研究的主要目的是检查如果乳酸积累在肠道的三类硬骨鱼(野生seema和野生和养殖香鱼)。此外,我们比较三个类别中有机酸成分的硬骨鱼类的物种(香鱼比seema)的影响,栖息地(野生香鱼比培养香鱼),和饮食(野生香鱼与野生seema)有机酸成分。因此,我们测量了有机酸包括SCFA和non-SCFA包括乳酸、琥珀酸和甲酸的酸在野生香鱼的胃和小肠,养殖香鱼和野生seema。

微生物消化在哺乳动物中是仅限于前胃和后肠在哺乳动物8),然而,这样的非均质性还模糊的硬骨鱼。因此,本研究的第二个目的是检查如果有机酸浓度之间的异构结构上定义的肠段野生香鱼。

材料和方法

道德声明

所有实验鱼被抓下收获的鱼的书面许可渔业日本山形县合作Ogunigawa协会,2009年,2012年和2015年。

硬骨鱼类的福利不是由行为和管理动物。因此,研究使用硬骨鱼是在日本以外的动物伦理委员会的作用。然而,我们试图尽可能遵循哺乳动物的监管。

实验1:影响物种、栖息地和饲料有机酸浓度的动物

野生香鱼(17.2±1.4厘米,43.8±11.3 g, n = 20)和野生seema(18.5±2.9厘米,63.2±24.7 g, n = 25)和活诱饵和被钓鱼了fishng与活诱饵Oguni河(38°43”54.5 n, 140°23“31.2”E),日本山形县,今年9月,2009年和2015年,分别。生活讲究的香鱼(16.9±1.0厘米,43.2±9.8 g, n = 15),从野生香鱼一样的人口,从亚由农民购买(Mogami亚由中心),在Mogamimachi,山形县999 - 6214年,日本,2009年9月。

抽样的肠道内容

所有的鱼被打击头部和放置在冰和转移到现场实验室Shinjo,山形县在1小时之内。我们证实心脏骤停在抽样之前所有的鱼。新鲜从每5鱼类肠道内容都集中在一个消毒试管和冷却立即在冰水里,被存储在-20°C到有机酸分析。这种抽样是重复获取数据的复制3,4和5为野生香鱼,分别培养香鱼和野生seema。

实验2:节段性差异在野生香鱼的肠道有机酸浓度

我们使用野生香鱼(18.6±1.6厘米,66.6±13.8 g, n = 4),在2012年9月,上面也被抓。我们也收集了藻类(n = 3),香鱼的饲料,从岩石表面抽样网站的野生香鱼。

处理所有的鱼被杀,在实验1。肠道被划分为三个部分(部分1、2和3),使用的入口celiaco-mesenteric的近端和远端分支动脉为划分点(图1)。新鲜内容的胃、肠和部分1、2和3的收集在一个无菌试管(埃普多夫日本东京)。这些肠内容和藻类在冰水里,立即冷却冻结,然后储存在-20°C,直到分析。

zoological-sciences-Schematic-representation-demarcation

图1:的示意图表示胃肠香鱼的小册子。我们将小肠分成段1、2和3,使用的入口celiaco-mesenteric动脉的近端和远端分支的解剖界定

pH值测量肠道的内容

胃和肠道的pH值测量的内容pH值电极(b - 212, Horiba京都)。

有机酸的分析

有机酸的浓度(琥珀酸、乳酸、蚁、醋酸、丙n-butyric, iso-butyric, n-valeric和异戊酸)在两个实验样本量化了使用高效液相离子排斥色谱法色谱法(9]。简而言之,内容与400年被逐出试管和稀释μL蒸馏水。五十μL巴豆酸溶液(1 gA£ƒ»L1在10 mmolA£ƒ»L1添加氢氧化钠)作为内部标准。了同等体积的氯仿混合,然后在10000转离心10分钟在4°C。上层清液是通过0.2 syringe-filteredμm过滤器(13 cp020an ADVANTEC,东京)。滤液,50μL注入到可控硅- 102 (H)列(30厘米×8毫米身份证;日本岛津公司公司,京都)配备了警卫列。流动相是5 mmolA£ƒ»L1p-toluenesulfonic酸(mLA£0.8ƒ»分钟1和光纯化学工业)(kouichi,大阪)。峰值进行了分析使用电子电导检测器(CDD-6A,日本岛津公司公司,《京都议定书》)100年μmolA£ƒ»L1EDTA + 20 mmolA£ƒ»L1在5 mmolA Bis-tris£ƒ»L1和光纯化学工业,p-toluenesulfonic酸(kouichi有限公司,大阪)0.8 mLA£ƒ»min1流量和量化使用MAC积分器II(版本。1.4.5)(美国瓦里安)。

统计分析

所有值都给意味着平均数标准误差(SD)。所有统计分析进行了使用一个计算机程序JMP 5.0.1J (SAS研究所Inc .,卡里、数控、美国)在Macintosh电脑。差异意味着被认为是显著不同当土耳其的诚实的错误概率显著差异对比测试(10]后初步单向方差分析(方差分析)是小于0.05。

结果与讨论

实验1

主要是乳酸和一定程度上的醋酸、甲酸的,琥珀和丙酸被检测到,但不是n-butyric iso-butyric或异戊酸肠内容的所有鱼(表1)。浓度的乳酸、乙酸甲和丁二酸在肠道内容三个鱼类别之间没有显著差异(表2)。意味着总有机酸的浓度,即。,the weight sum of detected organic acids, in intestinal contents did not differ among the three fish categories (表2)。鱼类(香鱼比seema)和生境与食性(野生与养殖香鱼)的香鱼对乳酸的浓度有显著影响,乙酸、甲酸的和琥珀酸(p > 0.05) (表2)。

物种 饮食习惯 肠段 有机酸浓度(更易与L1)* 引用
醋酸 n-Butyric Iso-Butyric n-Valeric 异戊
Odax幼鸟 食草 4.9±0.3 0.3±01 0.2±0.1 [13]
段1 7.6±1.6 0.2±0.1 0.1
段2 20.3±6.0 4.8±2.3 1.6±0.1
段3 18.5±0.9 4.3±0.9 0.6±0.1
段4 20.8±0.5 4.7±1.1 1.0±0.1
Aplodactylus arctidens 食草 1.4±0.5 0.3±0.1 0.1 [13]
段1 1.7±0.4 0.3±0.1 0.1
段2 3.3±0.8 0.7±0.2 0.4±0.1
段3 7.6±0.9 2.3±0.4 1.3±0.5
段4 8.3±0.6 4.1±0.7 1.3±0.2
Girella cyanea 无所不吃的 0 0.04±0.01 0 0 0 0 [2]
段1 0.10±0.10 0.01±0.01 0 0 0 0.12±0.05
段2 1.38±0.18 0.07±0.05 0.01±0.00 0 0 0.07±0.01
段3 5.36±0.42 0.16±0.03 0.13±0.04 0.01±0.01 0 0.07±0.01
段4 6.01±0.98 0.35±0.06 0.23±0.03 0.01±0.01 0 0.06±0.0.1
Kyphosus sydneyans 食草 0 0 0 0 0 0 [13]
段1 1.11±0.34 0.02±0.01 0.01±0.00 0 0 0.02±0.01
段2 10.3±2.28 0.71±0.21 0.47±点 0 0 0.01±0.01
段3 39.62±5.28 2.29±0.41 7.34±1.28 0.09±0.03 0.01±0.00 0.06±0.03
段4 37.25±4.25 7.78±1.31 2.59±0.27 0.13±0.03 0.10±0.01 0.09±0.03
*;甲、琥珀酸、乳酸酸不以这些研究

表1:有机酸浓度(mmo.L出版1)在野外的胃肠内容4海水硬骨鱼(平均值±标准偏差)

物种 栖息地 食物的栖息地 肠段 有机酸浓度(mmol.L1)* pH值 复制* *
醋酸 n-Butyric iso-Butyric n-Valeric 异戊 甲酸的 琥珀 DL-lactic 总和
实验1
Plecoglossusaltivelis(野生) 食草 总肠 7.0±6.6 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 3.9±4.6 0.2±0.2 23.6±28.7 34.8±39.7 新墨西哥州 4
Plecoglossusaltivelis(培养) 池塘 肉食性的 总肠 2.5±0.8 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 0.4±0.4 北达科他州 10.9±4.5 13.8±5.0 新墨西哥州 3
肉食性的 总肠 1.6±0.6 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 1.6±0.5 0.5±0.3 18.2±4.5 21.9±5.3 新墨西哥州 5
0.2±0.2 b 0.2±0.2 b 0.1±0.1 4.0±1.4 b 4.4±1.8 b 4.5±0.5 b 4
实验2
Plecoglossusaltivelis(野生) 食草 段1 0.4±0.3 b 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 0.3±0.3 b 0.2±0.0 8.3±1.7 9.2±2.1 6.2±0.1 4
段2 0.7±0.6 ab 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 0.5±0.4 ab 0.1±0.1 8.3±2.4 9.6±3.3 6.2±0.2 4
段3 1.0±0.53 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 北达科他州 0.7±0.3 0.1±0.1 7.0±1.2 ab 8.9±1.6 6.2±0.3 4
文献;没有检测到。最小检测浓度为0.1更易与L1
新墨西哥州;没有测量
*;没有统计上的显著差异意味着每一酸
* *;代表一个复制的样本肠道内容汇集鱼从5个人
a, b, c:意味着在同一列轴承不同标差异显著(p < 0.05),土耳其的诚实初步单向方差分析后的显著差异

表2:有机酸浓度(更易与L1pH值)和胃肠内容物的野生和养殖香鱼和野生seema在实验1和2(平均值±标准偏差)

实验2

我们发现乳酸,乙酸、甲酸的琥珀和丙酸,但不是n-butyric iso-butyric或异戊酸。乳酸是主要的酸在所有的肠段的内容(表2)。有机酸中没有检测到提取的海藻。总有机酸浓度段1、2和3中明显高于胃(p < 0.05) (表2)。

部分1和部分2中乳酸浓度显著高于胃(p < 0.05) (表2)。乳酸的浓度并没有在三个不同段(表2)。段3乙酸和甲酸的酸浓度明显高于胃和段1 (p < 0.05) (表2)。

内容的pH值段1段2段3明显高于胃(p < 0.05) (表2)。

一般的乳酸、乙酸和甲酸的酸,但不异丁酸和异戊酸(表2)表示细菌分解的碳水化合物,但不是蛋白质,在香鱼和seema符合先前的作者(2]。换句话说,肠道微生物的主要底物应该是碳水化合物甚至在培养meal-based香鱼喂鱼饮食或野生seema食虫。

总SCFA的浓度在目前的研究中,以及之前的硬骨鱼类的研究(表12),大约是十分之一,在哺乳动物后肠(8]表明微生物消化在硬骨鱼的重要性比在哺乳动物。

各肠段是主要的有机酸(乳酸表2)。但是,先前的作者没有测量乳酸浓度在鱼类肠道内容(表1)。因此,我们不知道高浓度的乳酸在我们的研究中反映的一般情况硬骨鱼类的肠。通过忽略乳酸,以前的作者可能低估了鱼类肠道微生物生产有机酸(表1)。

香鱼的短管状肠,或seema囊、阀门或扩张11)应支持快速运输的内容,因此高稀释率可能部分负责高乳酸浓度(表2在目前的研究中。

胃内容的pH值大约是4.5 (表2),过低将乳酸转化为乙酸和丙酸(12]。低pH值在胃里的内容可以解释乳酸的积累的腹部。pH值越高的肠道内容无法解释肠道乳酸积累低博士高稀释率(3)起关键作用在肠道乳酸积累。

胃内容物中存在的有机酸(表2)是微生物发酵的指示性胃,并符合先前的研究在硬骨鱼类的2]。没有藻类的有机酸提取表明胃内容物中的有机酸并非来自藻类的饮食。然而,在各肠段有机酸浓度高于胃(表2)表明,整个小肠的主要网站微生物消化,至少在野生香鱼。

结论

上述结果表明,乳酸是主要的有机酸产生碳水化合物在肠道florivorous,杂食性和faunivorous(食虫)硬骨鱼类的肠道,但不是胃,是主要的微生物分解的碳水化合物的有机酸,至少在野生香鱼。

确认

我们最深的升值→Minoru Kihara给教授,东海大学教授伊恩·d·休谟悉尼大学提供仔细考虑和有价值的评论。

引用

全球技术峰会