elemeket

absztrakt

A tápanyagok korlátozása a felnőttek étrendjében a fajok széles körében meghosszabbítja az életet, de a fejlesztési étrendi korlátozások hosszú távú hatásairól kevésbé tudni. Különösen nem ismert, hogy a felnőttek várható élettartamát befolyásolja-e a fejlődés kalóriakorlátozása vagy a makrotápanyagok egyensúlya. Táplálkozási geometriai megközelítést alkalmaztunk a lárva diéta fehérje- és szénhidráttartalmának független manipulálására nem száraz legyek, Telostylinus angusticollis esetében, és a felnőttek várható élettartamának mérésére. Megállapítottuk, hogy a felnőtt férfi és női élet akkor volt a legrövidebb, amikor a lárvákat korlátozott fehérjetartalmú táplálékkal etették. Így a fehérje korlátozása a lárva lárvában ellentétes hatást gyakorol a fehérje korlátozására a felnőtt étrendben (ami meghosszabbítja e faj életét és a taxonok széles körében). A lárvák táplálkozásában a szénhidrátok nem befolyásolták a felnőttek várható élettartamát. Ezek a minták a lárvák étrendjének felnőtt testméretre gyakorolt ​​hatásainak ellenőrzése után is fennmaradtak. Javasoljuk, hogy a lárvák és a felnőttek fehérjeforrásait használják különféle anyagcsere-feladatokhoz: a fejlesztés során az étkezési fehérjét egy állandó szóma létrehozására használják, amely növeli a felnőttek élettartamát, bár a túlzott fehérjebevitel részben megfordítja ezt a hatást.

A tápanyagok enyhe korlátozása a felnőtt étrendben meghosszabbítja a fajok életképességét, az élesztőktől a főemlősökig (áttekintve az 1., 2.). A felnőttkori étrend-korlátozások várható élettartamának meghosszabbításának hagyományos magyarázata a korlátozott erőforrások adaptív megoszlását feltételezi két vagy több anyagcsere-tevékenység között 3, különös tekintettel a szaporodási erőfeszítésekre és a szomatikus helyreállításra. Az éhínség időszakában a sikeres szaporodás valószínűsége alacsony, ezért az egyén energiát csoportosíthat át szomatikus fenntartásra, állítólag növeli a túlélés esélyét, amíg a körülmények javulnak4. Ezt az értelmezést vitatják olyan tanulmányok, amelyek azt mutatják, hogy a várható élettartam meghosszabbodása a makrotápanyagok specifikus összetételével és a felnőttek étrendjének egyensúlyával van összefüggésben, nem pedig az általános kalóriakorlátozással 5, 6, 7, 8. Például a tápanyagok rögzített arányú táplálására kényszerített egyén túlfogyaszthatja az egyik tápanyagot, hogy elegendő máshoz jusson egy adott anyagcsere-feladathoz 3, ami a túlfogyasztott tápanyagok toxikus hatásához vezet. A magasabb fehérje/szénhidrát arányú felnőtt étrend következetesen összefügg a 7., 9., 10. rovarok felnőttkori várható élettartamának csökkenésével, ami arra utal, hogy a túlzott fehérjefogyasztás toxikus hatásai meghosszabbíthatják az étrend korlátozásának meghosszabbítását. .

Kevésbé ismertek a fejlesztő étrendnek a felnőttek várható élettartamára gyakorolt ​​hatásaival kapcsolatban. A lárva szakaszában nyert tápanyagok meghatározzák a szomatikus minőséget és a zsírtartalékokat, ezért befolyásolhatják a felnőttek viselkedését és élettörténeti stratégiáit 3, 12, 13. A táplálékkorlátozás a lárva szakaszában általában úgy tekinthető, hogy negatív hatással van a felnőttek fittségére, mivel növeli a fejlődési időt és csökkenti a felnőttek méretét, a férfi másodlagos nemi expresszióját és a termékenységet mind a férfiak, mind a nők körében 13, 14, 15, 16. A lárvák étrendi korlátozásának a felnőtt életre gyakorolt ​​hatása azonban következetlen, a vizsgálatok nem mutattak ki 14, 15, 17, 18 pozitív, 13 negatív és 12, 19, 20 nemspecifikus hatásokat. Mivel ezek a tanulmányok egyike sem igazította ki a makrotápanyagok elérhetőségét a makrotápanyagok arányától függetlenül, nem ismert, hogy ezek a hatások kalóriakorlátozásból, fehérjeszűkítésből vagy a tápanyagegyensúly megváltozásából erednek-e.

A Nutritional Geometry 21 megközelítést alkalmaztuk a fehérjék és a szénhidrátok különálló és interaktív hatásainak vizsgálatára a lárva étrendben a felnőtt, nem irizáló légy Telostylinus angusticollis élettartamára (1. ábra). Az ezzel a fajjal kapcsolatos korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a felnőtt táplálkozás fehérjéinek csökkentése 67% -kal növeli az élettartamot 19. Ezenkívül korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a tápanyagban szegény táptalajon nevelkedett lárvákból kisebb, 16 éhségre fogékonyabb felnőttekké fejlődnek 19 A lárvák étrendjének megnövekedett szénhidrátszintje növeli a petesejtek és a felnőtt felnőttek életképességét, míg a lárva étrendben lévő fehérjék növelik a férfi másodlagos nemi jellemzőinek kifejeződését, de csökkentik a lárvák túlélését 22. A lárvák által történő fehérje- és szénhidrátfogyasztás felnőttkori felnőttkorra gyakorolt ​​hatásait nem vizsgálták. A felnőttek fehérjét és cukrot is kaptak, hogy teszteljék a fejlődő táplálékkorlátozás hatásait, függetlenül a felnőttek táplálékkorlátozásától, és a gócokat az ellenkező nemű standardizált egyénhez helyezték a reprodukció lehetővé tétele érdekében.

lárvahatáron

Az egyes síneken lévő pontok különféle fehérje- és szénhidrátmennyiségeket (g) tartalmaznak 1 liter száraz kókuszdióban és 600 ml vízben.

Teljes méretű kép

az eredmény

Asztal teljes méretben

a ) Felületi válasz a felnőttek életképességére a fehérje- és szénhidráttartalom függvényében a lárvák étrendjében. A változó válasz értékeit (élettartam napokban) színnel jelölik, egy vékony lemezes spline vetülete alapján, amely ismételt eszközökhöz igazodik. A pontok a diéták lárváit mutatják. b ) A felnőttek várható élettartama a fehérjetartalom (g/l) függvényében a lárvák étrendjében. A pontok az egyes adatpontokat mutatják, a vonal másodfokú alakot mutat.

Teljes méretű kép

vita

Meglepő módon a szénhidrát lárvafogyasztásnak a felnőttek megfigyelt életképességére gyakorolt ​​egyetlen szignifikáns negatív hatása volt a fehérje-szénhidrát-szénhidrát kölcsönhatásra, bár a szénhidrátok fokozták a peték és a felnőttek életképességét. Boggsa elméleti munkája 3, 25 azt sugallja, hogy az erőforrás-bevitel nem feltétlenül arányos a kiadásokkal az életciklus bármely szakaszában, és korábbi tanulmányok azt mutatják, hogy az étrend minősége hozzájárulhat a felnőttek erőforrás-tartalékaihoz 13, 26, 27. A zsírtartalékok azonban csak a korai túlélés és a szaporodás szempontjából lehetnek fontosak felnőtteknél 28, a legyek pedig képesek szénhidrátokat (de nem fehérjét) felhasználni a felnőtt étrendben a lárvák étrendi korlátozásának ellensúlyozására. Nem találtunk összefüggést a felnőttek élettartama és az ismétlődő életképesség vagy a fejlődési idő között, ami arra utal, hogy a lárvafehérje felnőtt életképességre gyakorolt ​​hatása nem volt összefüggésben a szelekcióval jobb minőségű egyéneknél, alacsonyabb előfordulási gyakoriságú replikátumokban, vagy a fehérje fejlődési időre gyakorolt ​​hatása közvetítette. .

mód

Tanulmánytípusok

A Telostylinus angusticollis (Diptera, Neriidae) jelentős állapotfüggő szexuális dimorfizmust mutat a lárvák étrendjére reagálva. A tápanyagban gazdag táptalajon tenyésztett hímek sokkal nagyobbak, és a másodlagos nemi jellemzőik fokozódnak 16, 22, és mindkét nemű felnőttek versenyelőnyben részesülhetnek a lárvák korlátozott tápanyagtartalmú tenyésztésével szemben 31. A vadonban az egyedek összegyűlnek és lerakódnak a fák omladozó kérgén. Mindkét nem vadon élő legyének halálozási aránya a testen kívül sokkal magasabb (életkorfüggő) és sokkal rövidebb az élettartama, mint a laboratóriumban tenyésztett legyeknek32. Az átlagos élettartam a laboratóriumban 20 és 65 nap között mozog, az étrendtől és a társadalmi környezettől függően 19, 33. A fehérje korlátozása a felnőtt étrendben meghosszabbítja mindkét nem életét, de a termékenység költsége súlyos a nők számára, és finom a férfiak számára 19 .

A kísérlet tojásait az ausztráliai Sydney-beli Fred Hollows Reserve laboratóriumi anyagából vették (nemrégiben ugyanabból a forrásból származó új vad legyekkel egészítették ki), és standardizált lárva-étrenden nevelték őket („gazdag” - lásd a ref. [16]). ]) egy generációra az étrend kísérleti manipulálása előtt, hogy minimalizálják az ősdiétához kapcsolódó szülői hatásokat.

Terápiás étrendek

Húsz kezelési étrend különböző mennyiségű szójafehérjéből (Nature's Way márka; Pharm-a-care Pty. Ltd., Warriewood, NSW, Ausztrália) és 1 liter száraz kókuszdióba adott barna cukorból állt (Galuku Pty. Ltd., Sydney)., NSW, Ausztrália), 600 ml vízzel hidratál, és kézi elektromos keverővel alaposan homogenizál (lásd az 1. kiegészítő táblázatot). Az e kísérleti étrendben használt barna cukor 98 tömegszázalék fruktózt, szacharózt és más cukrokat, ásványi anyagokat (különösen nátriumot) és 0,2 tömegszázalék fehérjét tartalmaz. Az alkalmazott szójafehérje 18 aminosavat (alanin, arginin, aszparaginsav, cisztein, glutaminsav, glicin, hisztidin, izoleucin, leucin, lizin, metionin, fenilalanin, prolin, szerin, treonin, triptofán, tirozin, valin) tartalmaz; és a kopolimer csak elhanyagolható mennyiségben tartalmaz rendelkezésre álló tápanyagokat a légylárvák fejlődéséhez. A 20 lárva-étrend 6 P: C arányt képvisel, az egyes arányok többszörös koncentrációjával (1. ábra), 22-től korrigálva. A nagyon alacsony gyakorisággal járó magas fehérjetartalmú étrendeket ebben a tanulmányban más étrendekkel helyettesítették.

Minden lárva-étrendhez elkészítettünk 5 darab ismételt, 250 ml-es injekciós üveget

elemzés

További részletek

Hogyan lehet idézni ezt a cikket: Runagall-McNaull, A. és mtsai. A fehérje fehérje és életképessége a metamorf határon túl: a fehérjével korlátozott lárvák rövid életű felnőttekké fejlődnek. Sci. ismétlés. 5., 11783; doi: 10.1038/srep11783 (2015).

További információ

Word dokumentumok

További információ

Hozzászólások

Megjegyzés beküldésével vállalja, hogy betartja Általános Szerződési Feltételeinket és közösségi irányelveinket. Ha ezt sértő cselekedetnek találja, amely nem felel meg feltételeinknek vagy irányelveinknek, kérjük, jelölje meg nem megfelelőnek.