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Feb 26, 2024

Mangimi per pesci integrati con calcio

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 18468 (2022) Cita questo articolo 1417 Accessi 2 Citazioni 7 Dettagli metriche altmetriche I pesci predatori in natura consumano prede intere, compreso lo scheletro duro

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 18468 (2022) Citare questo articolo

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2 citazioni

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I pesci predatori in natura consumano l'intera preda, comprese le parti scheletriche dure come il guscio e le ossa. Il guscio e le ossa sono costituiti dai minerali tampone carbonato di calcio (CaCO3) e fosfato di calcio (Ca3(PO4)2). Questi minerali resistono ai cambiamenti del pH, il che significa che potrebbero avere conseguenze fisiologiche sull’acidità gastrica, sulla digestione e sul metabolismo dei pesci. Utilizzando diete isocaloriche integrate con CaCO3, Ca3(PO4)2 o CaCl2 come controllo non tamponante, abbiamo studiato gli impatti dei tamponamenti dietetici sul costo energetico della digestione (cioè azione dinamica specifica o SDA), sul pH gastrico, sull'alcalosi del sangue postprandiale (la “marea alcalina”) e la crescita di giovani trote iridee (Oncorhynchus mykiss). Gli aumenti del buffer alimentare sono stati significativamente associati all’aumento del pH del chimo dello stomaco, all’HCO3- nel sangue postprandiale, all’escrezione netta di basi, all’SDA totale e al picco SDA, ma non hanno influenzato l’efficienza della crescita in uno studio di 21 giorni. Questo risultato mostra che gli aspetti di un pasto che non hanno valore nutrizionale possono influenzare i costi fisiologici ed energetici associati alla digestione nei pesci, ma che una riduzione dell’SDA non sempre porterà a miglioramenti nell’efficienza della crescita. Discutiamo le implicazioni più ampie di questi risultati per la fisiologia gastrointestinale dei pesci, i compromessi nella scelta delle prede in natura, il riscaldamento antropogenico e la formulazione dei mangimi in acquacoltura.

La digestione e l'assimilazione del cibo ingerito comportano per l'animale un costo energetico noto come azione dinamica specifica (SDA). L'SDA nasce come risultato dei processi fisici, biochimici e fisiologici necessari per catturare, scomporre e assimilare un pasto1,2,3,4. È noto che il tipo di pasto, le dimensioni, la frequenza di alimentazione e le condizioni ambientali come temperatura, salinità e ipossia influenzano l'entità, la durata e il picco dell'SDA3,5,6,7,8,9. Il modo in cui questi fattori influenzano l'SDA è correlato al modo in cui influenzano i costi fisiologici, biochimici o meccanici associati alla digestione. Ad esempio, i mangimi con un contenuto proteico più elevato comportano un SDA maggiore a causa dei costi associati alla sintesi proteica10, mentre i pasti liquidi, cotti o con tessuti molli comportano un SDA ridotto a causa della minore necessità di disgregazione meccanica nello stomaco7,11. Recentemente, è stato dimostrato che il buffering alimentare (capacità di resistere ai cambiamenti di acidità) e l'acidità della dieta hanno un effetto significativo sull'SDA nei barramundi giovani (Lates calcarifer) a causa degli impatti sulla secrezione acida gastrica e sul recupero dell'omeostasi acido-base dopo l'alimentazione12 .

Durante l'alimentazione e la digestione, la secrezione di acido cloridrico gastrico (HCl) è necessaria per l'attivazione degli enzimi proteolitici nello stomaco che scompongono gli amminoacidi a catena lunga13. La secrezione acida da parte delle cellule ossintopeptiche gastriche (l'equivalente delle cellule parietali nei mammiferi) è guidata dalla reazione intracellulare reversibile di idratazione-disidratazione della CO2:

La secrezione acida consuma energia direttamente attraverso l'uso di H+/K+-ATPasi nelle cellule ossintopeptiche che rivestono lo stomaco nella maggior parte dei pesci, con un ATP consumato da H+/K+ ATPasi per ogni H+ pompato nel lume dello stomaco14,15,16. Di conseguenza, per ogni O2 consumato, l'ATPasi H+/K+ gastrica pomperà un massimo di 5 H+ nel lume gastrico, ma a causa dell'inevitabile ritorno di protoni, l'efficienza sarà probabilmente inferiore (ad esempio 2,3 H+ per O2 consumato16). Questa stessa reazione creerà anche quantità equimolari di bicarbonato (HCO3−) all'interno delle cellule ossintopeptiche17. Per mantenere l’equilibrio acido-base intracellulare, l’eccesso di HCO3 cellulare viene trasferito nel sangue attraverso la membrana basolaterale. L'ingresso di HCO3− nel sangue provoca un rapido aumento del pH sanguigno e della concentrazione di HCO3− dopo l'alimentazione, un fenomeno noto come marea alcalina post-prandiale18,19,20. I pesci d'acqua dolce sono in grado di bilanciare questa alcalosi del sangue espellendo la maggior parte dell'HCO3 in eccesso attraverso le branchie18. Ciò consuma ulteriore energia perché l'escrezione netta di HCO3- nell'acqua comporta l'estrusione basolaterale di H+ nel sangue da parte dell'H+-ATPasi21 vacuolare.