Biologija i prehrana malih sisavaca:

priprema za znanstveno istraživanje

Tomislav Mašek (tomislav.masek@vef.hr)

Zavod za prehranu i dijetetiku životinja

Veterinarski fakultet

Sveučilište u Zagrebu

Tomislav Mašek, docent, veterinar

1. tomislav.masek@vef.hr (odgovaram samo na e-mailove s imenom i prezimenom)

2. 012390274

3. Zavod za prehranu i dijetetiku životinja, Veterinarski fakultet, Heinzelova 55, Zagreb

ZDRAVLJE LJUDI

ZDRAVLJE ŽIVOTINJA

TESTIRANJE NA

LJUDIMA ETIČKI

UPITNO

ŽIVOTINJE

NEPRIKLADAN MODEL

ZA

PROTIV

PETA vs

Edward Taub

ISPITIVANJE hrane za životinje

Što je hrana za životinje?

• varijabilnost sastojaka i smjesa

• higijenska ispravnost

Utjecaj na rezultate znanstvenog pokusa

Redovito praćenje sastava hrane

• The effect of organic selenium supplementation on the antioxidative characteristics and lipid peroxidation ...

• The objective of this study was to examine the effect of organic selenium ... on the level of glutathione peroxidase (GSH-Px), glutathione (GSH) and lipid peroxides (TBARS)...

• ... were randomly allocated into two groups: standard diets (<0.15 ppm selenium as sodium selenite) fed control group and Se+ group, fed the same diets, supplemented with 0.3 ppm organic selenium (Sel Plex™, Alltech, Inc., KY).

Vrste analiza

1. Fizikalna

2. Kemijska

3. Biološke

4. Mikrobiološke

5. Toksikološke

Fizikalni pregled

• Izgled ▫ makroskopski

▫ mikroskopski

• Organoleptička svojstva ▫ najčešće miris i boja

Kemijske metode Voda

Ukupni minerali

Bjelančevina

Lipidi

Teško probavljivi ugljikohidrati

Lako probavljivi ugljikohidrati

Neutralna deterdžentska vlakna

Kisela deterdžentska vlakna

Kiseli deterdžentski lignin

Vlakna

Biološke metode

Mikrobiološke i toksikološke metode

Lipidi

• Najveći dio trigliceridi (98% masti hrane i 90% masti tijela životinje)

• Istraživanja ▫ probava ▫ resorpcija ▫ enzimi ▫ metabolizam ▫ genska regulacija

Ugljikohidrati

• Biljna stanica vs ljudska i životinjska • Kemijska analiza vrlo kompleksna i često nejasna

• Vlakna

▫ polisaharidi i lignin otporni na probavu enzimima sisavaca

Bjelančevine

Izvori energije

• Najznačajniji izvor energije u hrani

▫ Ugljikohidrati ▫ Masti imaju veću energetsku vrijednost,

ali su zastupljene u malim postocima. ▫ Bjelančevine služe kao izvor energije jedino ako ih

ima u suvišku ili kod gladovanja ▫ Vlakna su značajniji izvor energije kod preživača

(VFA)

Oblici hrane

Gotova hrana za životinje

• Kompletna

• Dopunska

• Predsmjese

• Natural-ingredient diet

• Fixed-formula diets

• Purified diets

• Chemically defined diets

Pokusne životinje

Danio rerio

• Indija, Pakistan, Bangladeš, Nepal, Myanmar

• Potoci, kanali, jezera, spori tokovi, polja riže

• Uvedena u SAD i Kolumbiju

Danio rerio

• Razvojna biologija • Onkologija • Toksikologija • Reprodukcija • Teratologija • Genetika • Neurobiologija • Ekotoksikologija • Matične stanice i regeneracija • Evolucija

Danio rerio • Sekvencioniran genom

• Otkriven i lako pratljiv razvoj

• Mutante

• Brzi embrionalni razvoj (tri dana)

• Veliki, prozirni embrij (van majke)

• Primjena tretmana direktno u akvarij (tank)

• Sličnost ljudima u pokusima s toksinima

• Diurnalni ritam spavanja sličan sisavcima

Danio rerio • Regeneracija peraja, kože, srca i mozga (larvalni

stadij)

• Regeneracija srčanog mišića – ne koristi matične stanice već obrnuto

• Regeneracija stanica fotoreceptora i neurona mrežnice – nepoznatim načinom

• Osjeća li riba bol? Može li riba patiti?

Zamorčić

• 17 stoljeće Marcello Malpighi i Carlo Fracassati

• 1780, Antoine Lavoisier – kalorimetrija

• 19. Louis Pasteur, Robert Koch

• 9. ožujak 1961.

• Sinonim za pokus

• Do kraja 20. stoljeća 2,5 milijuna godišnje u pokusima samo u SAD (1960)

• 1990. 375 tisuća i danas 2%

Zamorčić

• Sandardizacija vakcina, antivirusni ljekovi, alergijske rekacije i anafilaksa

• Zarazne bolesti (TBC)

• Rjeđe farmakologija i zračenje

• Od 20 st. mijenjaju ih miševi i štakori Genetska istraživanja naprednija

Zamorčić

• Skorbut (1907 – 1932)

• Komplement

• Inzulin

• Juvenilni dijabetes

• Eklampsija

Zamorčić

• Obligatni biljojed • Sjekutići otvorenog korijena • Jednostavan želudac prekriven žljezdanim

epitelom • Uglavnom gram+ mikroflora • Koprofagija / cekotrofija / • Veliki cekum s velikim lateralnim

odjeljcima

Sus scrofa

• Domaće pasmine ili patuljaste (problem rasta)

• Sličnosti s ljudima

• Aterogeni obroci – utjecaj na kardiovaskularni sustav, infarkt, ateroskleroza

• Probavne bolesti

• Bubrezi

• Plastična kirurgija

• Jetra, gušterača

• Ksenotransplantacija

Sus scrofa

• Naročito zanimljivo zbog smanjivanja dostupnosti i porasta cijena pasa i primata

Ileum Sacculus rotundusJejunum

Duodenum

Fusus coli

Anus

Distal colon

Rectum

Proxima l

colon

Oesophagus

Ventriculus

Ileocolic

valve

Hrčci

• Osam raznih vrsta se koristi u istraživanjima • Želudac se sastoji od dva dijela

▫ prednji keratinizirani dio bez žlijezdi koji ima funkciju kao predželuci preživača

▫ Stražnji dio sa žlijezdama

• Cekum je velik, oblika slova J s puno lateralnih odvojaka

• Jedu redovito u intervalima od po dva sata

• Osnovne karakteristike ▫ strogi biljojedi ▫ značajnom mikrobnom razgradnjom hrane u

velikom slijepom crijevu

• Slijepo crijevo ▫ varira u formi i položaju ▫ u unutrašnjosti fermentacijske komore ▫ postgastrična fermentacija

• Reingestija ▫ veliki broj nepoznatih činjenica

Degui

Degui

• Novorođeni mladunci ▫ 14 g ▫ prva dva tjedna rastu od 1 do 3 g dnevno ▫ od 2. do 6. tjedna 5 do 15 g na dan

• Značajnije probava krute hrane ▫ 15 dana ▫ vidljivo iz razina laktaze i saharaze

• Histrikomorfni glodavci ▫ molekula inzulina s mnogo zamjenskih

aminokiselina ▫ promijenjena i biološka aktivnost

• porodica Octodontidae najviše promijenjenu biološku aktivnost inzulina ▫ dvije umetnute aminokiseline (Val-Pro) na A

lancu i nedostatak jedne aminokiseline (fenilalanin) na B lancu

Degui

• Aktivnost inzulina kod histrikiomorfa ▫ 1 do 10% aktivnosti u odnosu na ostale

životinje ▫ svejedno imaju uobičajene razine glukoze

• Degui ▫ vrijednosti glukoze od 3 do 5 mmol/L više koncentracije inzulina ??? usporena i razgradnje inzulina ??? broj receptora za inzulin veći ???

Degui

Degui

• Istraživanja socijalnog ponašanja

• Diurnalni ritmovi

• Utjecaj roditelja na razvoj živčanog sustava