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 來源:實驗動物那些事兒 日期:2025.01.07 

獸醫隨筆:實驗動物營養需求及(jí)其影響因素

實驗動物營養狀況直接影響其(qí)生(shēng)長、發育(yù)、繁殖和壽命(mìng),甚至遺(yí)傳特性。良好的營養狀況還決定了動物(wù)對病(bìng)原體和其他環境壓力的抗性能力。因此,確保飲食(shí)營養均衡對於提(tí)升實驗動物福利(lì)和確保實驗(yàn)結果的準確性(xìng)至關重要(yào),避(bì)免因(yīn)營(yíng)養(yǎng)因素引(yǐn)起的數據偏差。

實驗動物所需的營養素大約有50種(zhǒng),應(yīng)以(yǐ)適(shì)當的飲食濃度提供。雖然一(yī)些研究報告提供了(le)對實驗動物營(yíng)養最低需求的估計,但這些需求量通常是在特定的實驗條件下確定的。飼料的適口性(xìng)和攝食量、營養吸收和利用效率(lǜ)以及排泄(xiè),都會受到飼料的物理化學(xué)特性影響,比如物理形態、感官特性、天然存在的(de)難降(jiàng)解或抗營養成份、化學汙染物和儲存條件等。同時,許多生物因素也會影響營養需求。以下是(shì)一些常(cháng)見的影(yǐng)響因素(sù)。  

01遺傳學因素

動物的品種、品(pǐn)係、種群、性別和(hé)個體之間的遺(yí)傳差異會影響營養物質的(de)需求。例如,一些品種動物由於基因突變,缺乏L-古洛糖酸內酯氧化酶(合成抗(kàng)壞血酸所(suǒ)需的關鍵(jiàn)酶),因此需要在飲食中補充抗(kàng)壞血酸。這種情況在不同的齧齒動物品(pǐn)種和大小鼠品(pǐn)係中常見,甚至有發現(xiàn)與(yǔ)豚(tún)鼠類似,由(yóu)於缺乏該酶的大鼠需要強(qiáng)製(zhì)性的抗壞血酸(suān)補充。小鼠品係對核黃素、泛酸等營養物質的需求也可能存在差異。品種、品(pǐn)係以及性別之間的遺傳差異還可能會影(yǐng)響動物對氨基酸和其他營(yíng)養物質的日常需求(qiú),這些需求是組織生長和維持所必須的。

02生命階段

動物在生命周期的(de)不同階段,其營養(yǎng)需求也會(huì)發生變化(huà),尤其是在生長發育、懷孕或哺乳期(qī)間(jiān)。這(zhè)些階段組織生長或功能維持(如泌乳)等都需要氨基酸、脂肪酸、礦(kuàng)物質、葡萄糖或其他底物,也需要增加維生素和相關輔助因(yīn)子的參與。農場動物的研究表明,生長速度和產奶量顯著影響營養需求,實驗動物也可能存在類似情況,但目(mù)前缺乏結論性的研究。因此,目前難以為單個實驗動物品(pǐn)種的不同生命階(jiē)段建立具體的營養(yǎng)需求標準。

03環境影響

實驗動物的營養需求通常在受控條件下(xià)研究,其中溫度、光照周期或其他環境條件的變化(huà)非常小。然而,環境條件顯著變化可能會改變營養需求。例如,在低於(yú)熱中性區的溫度下,動物會需(xū)要消(xiāo)耗更多(duō)的能量以維持體溫恒定,這可能導致對能量需求的增加,從而需要增加食物攝(shè)入量。高溫(wēn)、幹擾、種群衝突等因素可能會減少食物攝入量,此時可能需要提(tí)供更高營養濃度的飲食以保證足夠(gòu)的營養攝(shè)入量。

04飼(sì)養方式(shì)

實驗動(dòng)物的飼養(yǎng)方式也會影響所需營養物的數量。例如(rú),飼養在鍍鋅或者實心底籠中的(de)齧齒(chǐ)動物,由於(yú)糞(fèn)便和籠子材料中可能含有(yǒu)鋅,這些動物的鋅(xīn)需求可能較(jiào)低。此外,水中溶解的礦物質(zhì)(如銅管中的銅)可能影(yǐng)響(xiǎng)飲食必須提供的礦物質量。動物如果攝入墊料或其他“非食物(wù)”材料,這些(xiē)材料可能成為某(mǒu)些營養物質或(huò)毒素的意外來源。在研究極低濃度成(chéng)分對實驗動物的影響時,即便(biàn)是空氣也可能成為一個重要的幹擾因素。

05微生物狀態

在正常的飼養條件下,動物消化道中存(cún)在的微生物群落會產生多(duō)種有機(jī)物質,包括水溶性維生素和氨基酸等,這些物質對宿(xiǔ)主的營養供給具有重要貢獻。在大鼠和小鼠中,絕大多數微生物活動發生在結腸中,除非動物采食糞便,否則無法獲得這些微生物產生的營養物質。防止在大小鼠和其他齧齒動物中常(cháng)見的(de)食糞行為可能需要在飲食中增加(jiā)營(yíng)養(yǎng)物質的濃度。對於無菌動物或無特定病原(yuán)體動物,其微生物營養合成能力的變化可能需要通過調整飲食的營養(yǎng)成分(fèn)和濃度來實現。

06研究條件

實驗程序本身可能產生(shēng)壓力或以其他(tā)方式影響食物攝入量。例如,外科手(shǒu)術或飲食中測試物質可能導致動(dòng)物厭食,因此可能(néng)需要提供更可口的飲食或增加營養(yǎng)濃度。實驗方案中的飲食限製可能會改變所有營(yíng)養物(wù)質的攝(shè)入量,除非飲食濃度調整(zhěng)以(yǐ)適應食物消耗的變化。

07營養相互作用

日糧(liáng)能量密度的變化通常(cháng)會導致采食量的變化。使用高能量(liàng)飲食時,可能需要增加飲食中的(de)營(yíng)養濃度以(yǐ)補償食物消耗的減少。此外,營養物質之(zhī)間還存在其他相互作用,如某些礦物質之間對吸收位點的(de)競爭,這需要在定製特殊營養濃度的飲食時給予充分的考慮,並在適當的情況下調整其他營養物質的濃度。

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