Brenda Kick, DVM

Nutriția șoarecilor este un subiect complex și multifacetic, în special în cercetarea preclinică. Dietele au un impact enorm asupra sănătății și bunăstării generale a șoarecilor, asupra dezvoltării lor și asupra modificărilor microbiomilor lor, iar acest lucru are un efect semnificativ asupra reproductibilității și rezultatelor cercetării. Ceea ce poate apărea ca o simplă afirmație, „șoarecii trebuie să ia o dietă bine echilibrată”, poate deveni rapid confuz cu numărul de opțiuni disponibile. Există mai mulți furnizori comerciali, diferite tipuri de diete, formulări și tehnici de sterilizare disponibile. Aici, am dori să oferim o scurtă prezentare generală a tipurilor de diete pentru rozătoare, a tehnicilor de sterilizare și a potențialelor variabile de cercetare care înconjoară dietele. Toate aceste informații pot fi găsite cu mai multe detalii în capitolul 10 al Manualului Laboratorului Jackson privind șoarecii standardizați genetic.

doriți

Formulări și tipuri de diete

Există trei tipuri principale de dietă și două moduri diferite de a formula aceste diete.

  1. Dietele cu ingrediente naturale sunt cel mai frecvent utilizat tip de dietă la șoareci, deoarece aceste diete conțin produse agricole și subproduse. Dietele purificate conțin ingrediente rafinate (amidon, celuloză etc.), iar dietele definite chimic sunt compuși chimic puri (aminoacizi, acizi grași etc.). Aceste diferite tipuri de diete pot fi necesare în funcție de obiectivele și întrebările cercetării.
  2. Dietele purificate poate ajuta la evaluarea necesităților de nutrienți, a deficitului de nutrienți, a relațiilor nutrienți-toxine sau a altor interese care evaluează nutrienți specifici. Cu toate acestea, pe măsură ce nutrienții devin mai exacți, costurile cresc și gustul scade.
  3. Dietele definite chimic sunt un tip de dietă purificată, în care aminoacizii individuali sunt utilizați în locul unei surse de proteine, iar acizii grași specifici înlocuiesc uleiurile.

Toate aceste tipuri de diete pot fi furnizate cu o formulă deschisă, ceea ce înseamnă că substanțele nutritive nu variază, iar proporția exactă a ingredientelor este publicată. Dietele cu ingrediente naturale sunt adesea disponibile ca dietă cu formulă închisă, unde producătorul listează ingredientele, dar nu și formularea specifică. Formularea se va modifica în funcție de prețul și disponibilitatea pieței ingredientelor. Prin urmare, proteinele, grăsimile și fibrele vor rămâne ca concentrații consistente între loturi, dar tipurile de ingrediente specifice se vor schimba.

La JAX, folosim mai multe diete standard pentru mouse. Pentru majoritatea coloniilor de producție, folosim o formulă închisă, dietă personalizată după dieta NIH-31, 6% grăsimi (g/g) sau 10% grăsimi (g/g) (formulări LabDiet ® 5K52, 6%; 5K20, 11% ). Dietele pentru șoarecii noștri de producție sunt disponibile pe fișele tehnice ale tulpinii la „Suport tehnic/Informații dietetice”.

Tehnici de sterilizare:

Pentru a asigura reproductibilitatea și a reduce variabilitatea, instituțiile s-au îndreptat spre adăpostirea șoarecilor în facilități de barieră și menținerea coloniilor într-un statut specific fără patogeni (SPF). Se știe că mulți agenți patogeni murini duc la perturbații imune care pot afecta rezultatele cercetării (Hsu și colab., 2016; Macy și colab., 2011). Recent s-a demonstrat că procesul de fabricație a peletelor în sine nu elimină toți agenții patogeni de rozătoare din furaje (Adams și colab., 2019; Kurtz și colab., 2018). Acest lucru evidențiază importanța sterilizării furajelor, precum și a oricăror elemente care intră în contact cu personalul și șoarecii. Există două tehnici principale de sterilizare disponibile pentru hrana șoarecilor:

Autoclava a fost utilizată și evaluată pentru eficacitatea sa de zeci de ani (Ford, 1977), folosind abur și timp pentru dezinfectare. Eficacitatea sterilizării depinde de mărimea sarcinii și de capacitatea de a pătrunde pe toate suprafețele. Este esențial să existe măsuri de control al calității la întreținerea și operarea autoclavelor. Acest lucru asigură că sarcinile au fost sterilizate corespunzător și că toate componentele mașinii continuă să funcționeze corespunzător. La JAX, preferăm să folosim diete autoclavate pentru șoareci, deoarece avem o validare extinsă a procesului și o monitorizare de rutină a calității nutrienților.

Autoclavele au un cost inițial ridicat și necesită o investiție inițială semnificativă în timp pentru a dezvolta și valida proceduri pentru diferite tipuri de încărcare. Cu toate acestea, odată ce acestea au fost stabilite și mașinile sunt întreținute corespunzător, autoclavele sunt foarte eficiente la sterilizarea furajelor. Este crucial să validați autoclavele pentru utilizările dvs. operaționale. De exemplu, dacă ar fi să autoclaveți hrana și doriți să sterilizați saci întregi la un moment dat, ar trebui să validați mașina pentru a gestiona numărul de pachete pe care doriți să le dezinfectați. Un proces de validare pentru o metodă nu este garantat pentru transferul la toate utilizările potențiale. De exemplu, dacă instalația dvs. decide să treacă la autoclavizarea unor seturi de cuști întregi cu alimentare într-o buncăr, procesul ar trebui reevaluat. Același lucru ar fi adevărat dacă instalația ar decide să proceseze mai puține pungi la un moment dat, în comparație cu validarea inițială. Prin urmare, chiar și bazarea temperaturii și a timpului instalației pe date publicate anterior poate să nu fie relevantă pentru mașina dvs. Aici, la JAX, încurajăm cu fermitate fiecare unitate să își valideze autoclavele pentru nevoile lor unice.

Există unele aspecte ale calității dietei care sunt afectate de autoclavare, cum ar fi aglomerarea, ceea ce face mai dificil accesul șoarecilor la alimente în cadrul unei buncare. Gruparea este, de asemenea, cunoscută pentru a modifica calitatea nutrienților. Se știe că autoclavele reduc disponibilitatea vitaminelor lipotermice, inclusiv vitaminele A, B12, E, tiamina, acidul pantotenic și piridoxina (Twaddle, și colab., 2004). La Laboratorul Jackson, folosim o dietă extrudată, care are ca rezultat o duritate mai mică a peletelor atunci când este autoclavizată.

Alimentele pot fi iradiate prin raze gamma Cobalt 60, fascicul electronic (fascicul E) sau livrare cu raze X. Dietele de rozătoare sunt iradiate în mod obișnuit cu cobalt 60 sau cu fascicul E. Acest lucru sa dovedit a fi eficient în eliminarea agenților patogeni, similar cu autoclavarea. Cu toate acestea, în funcție de doza inițială de contaminare, iradierea nu garantează sterilitatea completă. Un studiu recent a demonstrat că procesul de peletizare pentru furaje nu elimină agenții patogeni virali și că furajarea în autoclavare este eficientă în eliminarea parvovirusului murin și a norovirusului murin, în mod specific. Cu toate acestea, procesul de iradiere nu a împiedicat infectarea șoarecilor cu parvovirus murin dacă hrana a avut o încărcătură virală mare (Adams, și colab., 2019). Mai mult, producătorii care iradiază dietele nu garantează sterilitatea produsului indiferent de metoda de iradiere.

Doza de iradiere livrată în diete este măsurată în unitatea Grey (Gy), unde o dietă tipică pentru șoarecii cu barieră este adesea expusă la 25kGy, iar dietele pentru rozătoarele fără germeni sunt expuse la 50kGy (Caulfield și colab., 2008) . Procesul de iradiere, utilizând orice metodă, nu lasă radioactivitatea reziduală pe produs, asigurând siguranța consumului de șoareci.

Iradierea generează efecte în dietă care pot confunda rezultatele cercetărilor, cum ar fi creșterea metaboliților lipidelor oxidate și a glucozinolaților, care pot afecta studiile în cancerul mamar sau diabetul (Prasain, și colab., 2017). Aici, la JAX, folosim iradiere doar pentru diete care nu pot fi sterilizate prin autoclavă, cum ar fi dietele bogate în grăsimi sau dietele cu aditivi pentru medicamente. Cu toate acestea, toate dietele iradiate sunt testate prin cultură înainte de a intra în orice instalație de șoarece.

În concluzie, cel mai bine este să evaluați dietele și să utilizați dieta adecvată pentru nevoile dvs. de cercetare și să înțelegeți variabilele potențiale care ar putea fi prezente. Metoda de sterilizare la alegere poate depinde de facilitățile dvs. Autoclavizarea oferă validare și analiză internă, în cazul în care iradierea are loc într-o instalație din afara amplasamentului și nu garantează sterilitatea. Pentru mai multe informații despre dieta șoarecilor, vă rugăm să citiți Manualul laboratorului Jackson privind șoarecii standardizați genetic.

Resurse recomandate

Referințe

Adams SC, Myles MH, Tracey LN, Livingston RS, Schultz CL, Reuter JD, Leblanc M. 2019. Efectele peletizării, iradierii și autoclavării furajelor de rozătoare asupra infecționalității MPV și MNV. J Am Assoc Lab Anim Sci. 58: 1-9. PMID: 31391143 DOI: 10.30802/AALAS-JAALAS-18-000142

CD Caulfield, Cassidy JP, Kelly JP. 2008. Efectele iradierii și pasteurizării gamei asupra compoziției nutritive a dietelor animale disponibile în comerț. J Am Assoc Lab Anim Sci. 47: 61-66. PMID: 19049256

Ford DJ. 1977. Efectul autoclavării și structurii fizice a dietelor asupra utilizării lor la șoareci. Lab Anim. 11 (4): 235-239. PMID: 926752 DOI: 10.1258/002367777780936558

Hsu CC, Piotrowski SL, Meeker SM, Smith KD, Maggio-Price L, Treuting PM. 2016. Leziuni histologice induse de infecția cu norovirus murin la șoareci de laborator. Vet Pathol 53 (4): 754-763. PMID: 26792844 DOI: 10.1177/0300985815618439

Kurtz DM, Glascoe R, Caviness G, Locklear J, Whiteside T, Ward T, Adsit F, Lih F, Deterding LJ, Churchwell MI, Doerge DR, Kissling GE. 2018. Producția de acrilamidă în hrana pentru rozătoare autoclavată. J Am Assoc Lab Anim Sci 57: 703-711. PMID: 30360773 DOI: 10.30802/AALAS-JAALAS-18-000011

Macy JD, Cameron GA, Smith PC, Ferguson TA, Compton SR. 2011. Detectarea și controlul parvovirusului de șoarece. J Am Assoc Lab Anim Sci 50 (4): 516-522. PMID: 21838982

Prasain JK, Wilson LS, Arabshahi A, Grubbs C, Barnes S. 2017. Dovezi spectrometrice de masă pentru modificarea moleculelor mici într-o dietă de rozătoare iradiată cu cobalt-60. J Mass Spectrom 52 (8): 507-516. PMID: 28544323 DOI: 10.1002/jms.3950

Twaddle NC, Churchwell MI, McDaniel LP, Doerge DR 2004. Sterilizarea în autoclavă produce acrilamidă în dietele de rozătoare: implicații pentru testarea toxicității. J Agric Food Chem. 52 (13): 4344-9. PMID: 15212490 DOI: 10.1021/jf0497657