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Feb 26, 2024

Aliments pour poissons enrichis en calcium

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 18468 (2022) Citer cet article 1417 Accès 2 Citations 7 Détails des mesures altmétriques Les poissons prédateurs dans la nature consomment des proies entières, y compris des proies squelettiques dures.

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 18468 (2022) Citer cet article

1417 Accès

2 citations

7 Altmétrique

Détails des métriques

Les poissons prédateurs dans la nature consomment des proies entières, y compris des parties dures du squelette comme la coquille et les os. La coquille et les os sont constitués de minéraux tampons, le carbonate de calcium (CaCO3) et le phosphate de calcium (Ca3(PO4)2). Ces minéraux résistent aux changements de pH, ce qui signifie qu’ils pourraient avoir des conséquences physiologiques sur l’acidité gastrique, la digestion et le métabolisme des poissons. En utilisant des régimes isocaloriques complétés par CaCO3, Ca3(PO4)2 ou CaCl2 comme contrôle non tamponnant, nous avons étudié les impacts du tampon alimentaire sur le coût énergétique de la digestion (c'est-à-dire l'action dynamique spécifique ou SDA), le pH gastrique, l'alcalose sanguine postprandiale. (la « marée alcaline ») et la croissance des juvéniles de truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss). Les augmentations du tampon alimentaire étaient associées de manière significative à une augmentation du pH du chyme gastrique, du HCO3− sanguin postprandial, de l'excrétion nette de base, de la SDA totale et de la SDA maximale, mais n'ont pas influencé l'efficacité de la croissance dans un essai de 21 jours. Ce résultat montre que les aspects d'un repas qui n'ont aucune valeur nutritionnelle peuvent influencer les coûts physiologiques et énergétiques associés à la digestion chez le poisson, mais qu'une réduction du SDA n'entraînera pas toujours une amélioration de l'efficacité de la croissance. Nous discutons des implications plus larges de ces résultats sur la physiologie gastro-intestinale des poissons, les compromis dans le choix des proies dans la nature, le réchauffement anthropique et la formulation des aliments en aquaculture.

La digestion et l'assimilation des aliments ingérés entraînent un coût énergétique pour l'animal appelé action dynamique spécifique (ADS). Le SDA résulte des processus physiques, biochimiques et physiologiques nécessaires pour capturer, décomposer et assimiler un repas1,2,3,4. Le type de repas, la taille, la fréquence d'alimentation et les conditions environnementales telles que la température, la salinité et l'hypoxie sont tous connus pour affecter l'ampleur, la durée et le pic du SDA3,5,6,7,8,9. La manière dont ces facteurs influencent le SDA est liée à la manière dont ils affectent les coûts physiologiques, biochimiques ou mécaniques associés à la digestion. Par exemple, les aliments ayant une teneur plus élevée en protéines entraînent un SDA plus élevé en raison des coûts associés à la synthèse des protéines10, tandis que les repas liquides, cuits ou contenant des tissus mous entraînent un SDA réduit en raison du moindre besoin de dégradation mécanique dans l'estomac7,11. Récemment, il a été démontré que le tampon alimentaire (capacité à résister aux changements d'acidité) et l'acidité du régime alimentaire ont un effet significatif sur le SDA chez le barramundi juvénile (Lates calcarifer) en raison des impacts sur la sécrétion d'acide gastrique et de la récupération de l'homéostasie acido-basique après l'alimentation12. .

Pendant l’alimentation et la digestion, la sécrétion d’acide chlorhydrique gastrique (HCl) est nécessaire à l’activation des enzymes protéolytiques dans l’estomac qui décomposent les acides aminés à longue chaîne13. La sécrétion d'acide par les cellules oxyntopeptiques gastriques (l'équivalent des cellules pariétales chez les mammifères) est pilotée par la réaction intracellulaire réversible d'hydratation-déshydratation du CO2 :

La sécrétion acide consomme de l'énergie directement grâce à l'utilisation de la H+/K+-ATPase dans les cellules oxyntopeptiques qui tapissent l'estomac de la plupart des poissons, avec un ATP consommé par la H+/K+ ATPase pour chaque H+ pompé dans la lumière de l'estomac14,15,16. En conséquence, pour chaque O2 consommé, l'ATPase gastrique H+/K+ pompera un maximum de 5 H+ dans la lumière gastrique, mais en raison de l'inévitable fuite arrière des protons, l'efficacité sera probablement inférieure (par exemple 2,3 H+ par O2). consommée16). Cette même réaction créera également des quantités équimolaires de bicarbonate (HCO3−) dans les cellules oxyntopeptiques17. Afin de maintenir l’équilibre acido-basique intracellulaire, l’excès de HCO3− cellulaire est transféré dans le sang à travers la membrane basolatérale. L’entrée de HCO3− dans le sang provoque une augmentation rapide du pH sanguin et de la concentration de HCO3− après l’alimentation, un phénomène connu sous le nom de marée alcaline postprandiale18,19,20. Les poissons d'eau douce sont capables d'équilibrer cette alcalose sanguine en excrétant la majeure partie de l'excès de HCO3− via les branchies18. Cela consomme davantage d’énergie car l’excrétion nette de HCO3- dans l’eau implique l’extrusion basolatérale de H+ dans le sang par la H+-ATPase vacuolaire21.