Roark - 2009 - 02

Roark, A. M., K. A. Bjorndal, A. B. Bolten & C. Leeuwenburgh (2009): Biochemical indices as correlates of recent growth in juvenile green turtles (Chelonia mydas). – Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 376(2): 59-97.

Biochemische Anzeichen als Korrelate für kürzlich erfolgtes Wachstum juveniler Suppenschildkröten (Chelonia mydas).

DOI: 10.1016/j.jembe.2009.06.004 ➚

Grüne Meeresschildkröte, Chelonia mydas, – © Hans-Jürgen Bidmon
Grüne Meeresschildkröte,
Chelonia mydas,
© Hans-Jürgen Bidmon

Nukleinsäure- und Proteinkonzentrationen und deren Verhältnis zueinander werden zunehmend als Korrelate zur Erfassung der ernährungsbedingten Kondition und dem Wachstum mariner Spezies benutzt. Allerdings wurde bislang ihre Anwendbarkeit in Studien an Reptilien nie evaluiert. Die Suppenschildkröte (Chelonia mydas) ist eine bedrohte marine Reptilienart, für die es zur Erfassung der Populationsgesundheit unabdingbar ist, sich einen Erkenntnisstand über die demographischen Parameter wie die individuellen Wachstumsraten zu verschaffen. Das Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, welche biochemischen Parameter ([DNS], [RNS], RNS:DNS Verhältnis, [Protein], Protein:DNS Verhältnis, und RNS:protein Verhältnis) in Leber, Herz, und Blut sich potentiell dafür eignen, Vorhersagen für ein kürzlich erfolgtes Wachstum bei juvenilen Suppenschildkröten zu erlauben. Dazu wurden juvenile Suppenschildkröten streng kontrollierten Fütterungsversuchen unterzogen. Dabei wurde die Nahrungsaufnahme der Schlüpflinge über 12 Wochen so manipuliert, dass man unterschiedliche Zuwachsraten erreichte. Mit Ausnahme von [RNS](aus Blut), [DNS](aus Herz), und [Protein]:[DNS](aus Leber), zeigten alle anderen biochemischen Parameter eine signifikante lineare Beziehung zur Wachstumsrate während der letzten 1,5 Wochen des Experiments. Die besten Parameter zur Feststellung eines kürzlich erfolgten Zuwachses war gegeben durch die Leber [RNS] und das Verhältnis von [RNS]:[Protein] in der Leber, die zusammen 66 % bzw. 49 % der beobachteten Unterschiede in der Zuwachsrate anzeigten und erklärten. Allerdings waren diese beiden Parameter im Gegensatz zu den Erwartungen negativ korreliert mit der Zuwachsrate. Um herauszufinden, ob der Grund für die erhöhte RNS in der Leber bei langsam wachsenden Jungtieren durch eine erhöhte Expression von Genen für antioxidative Enzyme zustande kommt, quantifizierten wir die Glutathionperoxidaseaktivitäten und das Gesamtpotential der Antioxidativenaktivität. Beide Messparameter für die Antioxidativefunktion wurden durch die Nahrungsaufnahme und das Wachstum beeinflusst, allerdings konnten diese Effekte nicht die Befunde für eine Erhöhung der Leber-RNS bei langsamer wachsenden Tieren erklären. Wir entwickelten ein Modell, das 68 % der Unterschiede in den spezifischen Wachstumsraten (SGR, specific growth rate) anhand folgender Gleichung erklären konnte SGR=-0.913(In[RNS](Leber)) + 17.689(Konditionsindex) +4316. Zusätzlich zeigen unsere Ergebnisse, dass die [DNS] aus Blut und das Verhältnis [RNS]:[DNS] im Blut signifikant mit der SGR korreliert sind, was es möglich macht, mit einer minimal invasiven Methode (Blutabnahme) eine Populationsüberwachung im Hinblick auf deren Ernährungsstatus durchzuführen.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Hierbei handelt es sich um eine wichtige Arbeit aus der Ernährungsphysiologie für Schildkröten, die auch der Veterinärmedizin zu denken geben sollte. Hier wird ganz klar herausgestellt, welche wichtige Rolle die so genannte „ernährungsbedingte Kondition“ für die Schildkröten spielt. Ich möchte dazu sagen; während ihrer Aktivitätsphasen spielt, denn in vielen Fällen findet bei anderen Spezies Wachstum ja in den Aktivitätsphasen statt. Solche Daten sind nicht nur für das Populationsmonitoring brauchbar, sondern auch für die Gesunderhaltung. Im Wesentlichen ist diese Arbeit ja eine Ergänzung zu der schon vorgestellten Arbeit des Autorenteams (siehe auch Kommentar zu: Roark et al. 2009). Warum die Autoren hier aktuell die negative Korrelation von Zuwachs und RNS oder RNS:Protein in der Leber nicht nur über die Zunahme des antioxidativen Potentials erklären können, könnte sich nämlich aus dieser zweiten Arbeit erklären, die ja unter ähnlichen Voraussetzungen durchgeführt worden war. Denn Nahrungs- und Proteinmangel trotz Wachstum führen zu einem Proteinverlust im Blut und damit sinkt der „Onkotische Druck“ im Blut und es kommt zu Wassereinlagerugen und metabolischen Störungen in den Körperzellen. (Was Onkotischer Druck bedeutet liebe Leserinnen und Leser, da vertraue ich ganz auf ihren Umgang mit Wikipedia). Stoffwechselstörungen in den Organen führen zwangsläufig dazu, dass die Leber mehr schädliche Stoffwechselendprodukte entgiften muss, und dass führt wie bei jeder verstärkten Entgiftungsreaktion zu einem RNA- und Proteinanstieg in der Leber, sofern sie dazu noch genug Reserven hat – auch Medikamente werden so verstoffwechselt und deren Endprodukte so „entgiftet“. Insofern ist es nicht verwunderlich, dass die alleinige Betrachtung und Messung des antioxidativen Potentials die oben beschriebene negative Korrelation nicht komplett erklären kann. Aber was auch hier für den Tierhalter/in als Fazit wichtig ist: diese negative Korrelation der biochemischen Leberparameter mit dem Schlüpflingswachstum ist ein klarer Hinweis auf einen sich entwickelnden pathologischen Zustand.
Da fragt man sich doch, ob auch unsere veterinämedizinischen Forschungsinstitute mit Reptilienambitionen nicht etwas mehr mit einer Blutprobe anstellen könnten, als ein paar Normwerte zu bestimmen? Denn wie diese Arbeiten klar herausstellen, lassen sich damit wichtige Erkenntnisse über Ernährungszustand, Körperkondition und Wachstum ableiten, die eine Beurteilung der Patientengesundheit wesentlich erleichtern könnten. Das wäre doch eine Doktorarbeit wert und wenn dafür kein Geld da ist, könnte ein Fond aufgelegt werden, der solche Untersuchungen aus Spenden fördert. Es ist schon etwas billig, dass die AGARK ohne dass sie wie andere Arbeitsgemeinschaften der DGHT ein Journal auflegt, nun 20 EURO Jahresbeitrag erheben will, mit der Begründung, die Kosten für die zwei Jahrestagungen konstant zu halten, die jeder aktive Veterinär/in sowieso als Fortbildung von der Steuer absetzen kann. Warum nicht stattdessen pro Jahr 50 EURO für einen Fond erheben, der veterinärmedizinische Forschung auf dem Sektor der Amphibien- und Reptilienmedizin fördert? Letzteres würde mehr Sinn ergeben, denn so bleibt der Verdacht, dass hier nur mehr eine Kommerzialisierung einer DGHT initiierten Fortbildung für die Zukunft angestrebt werden soll, um andere Haushaltslöcher zu stopfen. Denn Tagungen kann man auch kostengünstiger organisieren, das schaffen andere Arbeitsgemeinschaften und an Reptilien interessierte Interessensverbände auch, und unter der früheren, ambitionierten ehrenamtlichen Leitung war das ja auch der AGARK möglich.

Literatur

Roark, A. M., K. A. Bjorndal & A. B. Bolten (2009): Compensatory responses to food restriction in juvenile green turtles (Chelonia mydas). – Ecology 90(9): 2524-2534 oder Abstract-Archiv.

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