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Effects of dietary fatty acids on juvenile development in male guinea pigs (Cavia aperea f. porcellus)
Daniela Schuster
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Verhaltens-, Neuro- und Kognitionsbiologie
Betreuer*in
Bernard Wallner
DOI
10.25365/thesis.41571
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29246.60940.513969-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Fettsäuren sind essentielle Bestandteile der Phospholipide einer jeden Zellmembran und im Besonderen an der Modifikation neuronaler Membrane beteiligt. Während Schwangerschaft und Laktation hat die Zusammensetzung der mütterlichen Ernährung, vor allem in deren Fettsäuregehalt, grundlegenden Einfluss auf die gesunde Entwicklung des Nachwuchses. Mit der Nahrung aufgenommene ungesättigte Fettsäuren (UFS), wie n-3 oder n-6 Fettsäuren, wurden mit positiven Effekten auf die neuronale Entwicklung, das Sozialverhalten und die physiologische Stressreaktion in Verbindung gebracht. Während hingegen eine erhöhte Aufnahme von gesättigten Fettsäuren (GFS) mit negativen Folgen für die Gesundheit, wie ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und beeinträchtigter kognitiver Leistung assoziiert wurde. Ziel der gegenwärtigen Untersuchung war der direkte Vergleich von prä- und postnataler Fettsäureergänzung mittels gesättigter oder ungesättigter Fettsäuren auf die physiologische Entwicklung und das Verhalten von juvenilen Hausmeerschweinchen. Für die Studie wurden 41 männliche Hausmeerschweinchen einer F1 Generation herangezogen. Deren Muttertiere waren während der Schwangerschaft drei experimentellen Gruppen zugeordnet worden, welche verschiedene Nahrungsergänzungen erhielten: einer Gruppe wurde ergänzend Walnussöl verabreicht (reich an UFS), einer anderen Kokosnussöl (reich an GFS). Die dritte Gruppe wurde mit einer Kontrolldiät gefüttert. Nach der Geburt erhielten die männlichen Nachkommen die gleiche Nahrung wie deren Muttertiere zuvor. Nach Entwöhnung von den Müttern wurden Videoaufnahmen, insgesamt 4-mal im Abstand von 30 Tagen, von den drei gleichgeschlechtlichen Gruppen durchgeführt, um die täglichen sozialen Interaktionen innerhalb der Gruppen aufzuzeichnen. Unmittelbar nach den Videoaufnahmen wurden Speichelproben entnommen, sowie das Körpergewicht der Tiere gemessen, um Entwicklung der Cortisolausschüttung und Gewichtszunahme zu überwachen. Jene Tiere, die eine mit UFS angereicherte Nahrung erhalten hatten zeigten eine signifikant beschleunigte Zunahme an Körpergewicht im Vergleich zur Kontrollgruppe, sowie das meiste sozio-positive Verhalten über den gesamten Zeitraum verglichen mit Kontroll- und GFS Tieren. Steigende Bewegungsaktivität und zunehmendes agonistisches Verhalten mit dem Alter wurde bei jenen Tieren mit einer GFS Ergänzung beobachtet. Ebenso zeigten diese das meiste agonistische Verhalten über den gesamten Beobachtungszeitraum. Zusätzlich wurden in der GFS Gruppe stark ansteigende Cortisolkonzentrationen mit dem Alter gemessen. Folgernd wird angenommen, dass die prä- und postnatale Ergänzung mittels UFS Vorteile für Entwicklung und individuelle Fitness mit sich bringt. Es wird vermutet, dass UFS aufgrund verbesserter neuronaler Zellfunktionen den Aufbau von sozialen Bindungen begünstigen und Aggressivität vermindern. Die Ergebnisse weisen auf die Notwendigkeit einer adäquaten UFS Aufnahme während wichtiger ontogenetischer Phasen der neuronalen Entwicklung hin. Wohingegen die gesteigerte Aufnahme an GFS womöglich in erhöhter Aggressivität resultiert, hervorgerufen durch beeinträchtigte neuronale Zellfunktionen, was wiederrum zu einer gesteigerten Stressbelastung führt. Folglich permanent erhöhte Cortisolwerte können schädliche Effekte auf Gesundheit und Überleben der Individuen mit fortschreitendem Alter haben.
Abstract
(Englisch)
Fatty acids are essential components of cell membranes’ phospholipids in general and in particular participate directly in the modification of neuronal membranes. During gestation and lactation the composition of the mother’s diet especially in fatty acids has essential impact on the healthy development of an offspring. Dietary polyunsaturated fatty acids (PUFAs), like n-3 or n-6 fatty acids, were associated with positive effects on neurodevelopment, social behavior and the physiological stress response. Whereas, an elevated intake of saturated fatty acids (SFAs) was associated with negative consequences on health like an increased risk for cardiovascular diseases and impaired cognitive performances. Aim of the present investigation was to directly compare the impact of pre- and postnatal fatty acid supplementation either with UFAs or SFAs on the physiological and behavioral development of juvenile domestic guinea pigs. In the recent study 41 male domestic guinea pigs from a F1 generation were used. Their dams had been assigned to three experimental groups throughout gestation with different diets: one group was supplemented with walnut oil (high in UFAs), one with coconut oil (high in SFAs). The third group remained on a control diet. After parturition male offspring remained on the same diets their dams had received. After weaning video recordings of the three same-sexed groups were made 4 times in an interval of 30 days in order to investigate daily social interactions within the three experimental groups. Immediately after video recordings saliva samples were taken and body weight was measured to monitor the development of cortisol secretion and weight gain. Animals supplemented with UFAs exhibited a significant accelerated gain in body weight compared to control group, as well as highest frequencies of socio-positive behavior over the whole observation period compared to both control and SFA animals. Increasing locomotion activity and rising agonistic behavior with age were observed in animals with SFA supplementation. They expressed the highest frequencies of agonistic behavior in general as well. Additionally, strongly increasing cortisol concentrations with age were found in SFA group. In conclusion, beneficial effects on development and individual fitness are assumed due to pre- and postnatal UFA supplementation. It is supposed that UFAs promote the successful forming of social bonds due to improved neuronal cell functions and decrease aggressiveness. These results indicate the necessity of an adequate UFA intake during important ontogenetic periods of neurodevelopment. Whereas on the contrary, high ingested amounts of SFAs may lead to increased aggressiveness caused by impaired neuronal cell functioning resulting in an enhanced stress load. Thus, permanently increased cortisol levels comprise harmful effects on health and survival of the individuals with aging.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Fatty acids domestic guinea pigs juvenile development social behavior cortisol release
Schlagwörter
(Deutsch)
Fettsäuren Hausmeerschweinchen Juvenilentwicklung Sozialverhalten Kortisolausschüttung
Autor*innen
Daniela Schuster
Haupttitel (Englisch)
Effects of dietary fatty acids on juvenile development in male guinea pigs (Cavia aperea f. porcellus)
Paralleltitel (Deutsch)
Einfluss von mit der Nahrung aufgenommenen Fettsäuren auf die Juvenilentwicklung bei männlichen Hausmeerschweinchen (Cavia aperea f. porcellus)
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
36 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Bernard Wallner
Klassifikationen
42 Biologie > 42.63 Tierphysiologie ,
42 Biologie > 42.66 Ethologie
AC Nummer
AC13113391
Utheses ID
36799
Studienkennzahl
UA | 066 | 878 | |