Licht-im-Terrarium: Literaturdatenbank

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Ferguson, G. W., Gehrmann, W. H., Peavy, B., Painter, C., Hartdegen, R., Chen, T. C., Holick, M. F. & Pinder, J. E. (2009) Restoring Vitamin D in Monitor Lizards: Exploring the Efficacy of Dietary and UVB Sources. Journal of Herpetological Medicine and Surgery, 19 81–88. 
Resource type: Journal Article
BibTeX citation key: Ferguson2009a
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Categories: Englisch = English
Keywords: Vitamin D = Vitamin D
Creators: Chen, Ferguson, Gehrmann, Hartdegen, Holick, Painter, Peavy, Pinder
Collection: Journal of Herpetological Medicine and Surgery
Meine Sichtweise (Keine vollständige Zusammenfassung des Artikels! Meine Meinung muss nicht mit der Meinung der Autoren übereinstimmen! Bitte lesen Sie auch die Originalarbeit!)   

Zusammenfassung des Inhalts:

  • Junge Weißkehlwarane wurden nach dem Schlupf 10 Monate unter einer Westron 100W UV-Mischlichtlampe gehalten und mit Vitamin D supplementiert (ca. 1IU/Woche über Heimchen + 1 Maus pro Woche). Die UV-Menge der Lampe entspricht einem täglichen Photoprodukt von 16%. Blutspiegel zu Beginn der Studie: 392 - 462 nmol/L.
  • Verglichen werden die 25(OH)D-Blutwerte mit denen freilebender Komodowarane (Gillespie2000): 125 - 325 nmol/L
  • Danach wurden die Tiere 87 Tage ohne UV oder Vitamin D gehalten. Der 25(OH)D-Blutspiegel fiel exponentiell mit einer Halbwertszeit von 128 - 139 Tagen auf 295 - 302 nmol/L.
  • Anschließend wurden die Tiere in sechs Gruppen eingeteilt:
  • Gruppe 1-3: UV-Bestrahlung. Zunächst Einmaldosis, nach 24 Tagen 13 Wochen lang einmal wöchentlich Bestrahlung auf 30% der Körperoberfläche (Tiere wurden in einer Glasröhre mit 92 cm² Öffnung am Rücken fixiert) mit einer Spectronics Spectroline EB-28 Lampe.
    • Gruppe 1: Jeweils 10 Minuten Bestrahlung (9,3% Photoprodukt D3)
    • Gruppe 2: Jeweils 15 Minuten Bestrahlung (13,93% Photoprodukt D3)
    • Gruppe 3: Jeweils 20 Minuten Bestrahlung (19,18% Photoprodukt D3)
    • In allen 3 Gruppen fiel der Blutspiegel weiter unverändert.
    • Verglichen wird die UV-Dosis mit der UV-Dosis, der sich ein Anolis sagrei im natürlichen Habitat an einem Tag ausgesetzt hat (Ferguson2005): 123 mJ/cm² bzw. 2.4% Photoprodukt. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass die UV-Dosis in diesem Experiment mehr als sieben mal so hoch ist.
  • Gruppe 4-6: Vitamin D3 Supplement, Zunächst Einmaldosis, nach 24 Tagen einmal pro Woche direkt in den Mund.
    • Gruppe 4: 5\'000 IU pro Kilogramm Körpergewicht
    • Gruppe 5: 10\'000 IU pro Kilogramm Körpergewicht
    • Gruppe 6: 15\'000 IU pro Kilogramm Körpergewicht
    • Es gab keine siginifikaten Unterschiede zwischen den drei Gruppen.
    • Der 25(OH)D-Blutspiegel stieg nach der Einmaldosis um 127 nmol/L leicht über sein Ausgangslevel
    • Die wöchentliche Dosis führte dazu, dass der 25(OH)D-Blutspiegel nach 13 Wochen auf etwa 450 nmol/L, der Vitamin-D-Blutspiegel stieg sogar auf das 6-fache des Ausgangswertes vor der Studie (40 ng/ml über 9 ng/ml auf 225 ng/ml)
  • Röntgenbilder aller Tiere zeigten über die gesamte Studie einen gesunden Knochenbau.

Meine Gedanken:

  • Eine 100W Mischlichtlampe (leider in unbekanntem Abstand) zusammen mit Supplemente versorgt die Tiere zuverlässig mit Vitamin D.
  • Da die Vitamin-D Blutwerte bei der Supplement-Gruppe nach der 87tägigen Phase ohne Vitamin-D-Versorgung mit einer Einmalgabe direkt wieder auf oder über die Ausgangswerte gingen und in den folgenden 24 Tagen nicht wieder so weit sanken wie in den 87 Tagen, scheint die Einmaldosis von 5\'000 bis 15\'000 IU pro Kilogramm Körpergewicht für einen Zeitraum von 6-8 Wochen ausreichend zu sein. Ich vermute daher, dass die benötige Dosis pro Woche und Kilogramm Körpergewicht dieser Tiere etwa bei 500 bis 2000 IU liegt.
  • Die UV-Dosis wurde sehr klein gewählt. Ich kann nicht nachvollziehen, wie die Autoren zu dem Schluss kommen, sie hätten eine mehr als siebenfach höhere UV-Dosis verabreicht als ein Anolis in freier Wildbahn erhält. Es ist daher eigentlich nicht überraschend, dass die UV-Gruppe nicht ausreichend mit Vitamin D versorgt war:
    • Während des Versuchs erhielten die Tiere eine UV-Dosis entsprechend 9,3 % bis 19,18 % Photoprodukt einmal pro Woche – gemessen zentral unter der Lampe. Die Dosis, die die Tiere effektiv erhalten haben ist deutlich kleiner: Erstens wurde nur 30% der Körperoberfläche bestrahlt und zweitens fällt die Bestrahlungsstärke unter einer Lampe zum Rand hin ab. Effektiv entsprich die Dosis, die die Tiere erhalten haben also nur 2,8 % bis 5,7 % Photoprodukt.
    • Der wildlebende Anolis setzte sich täglich einer Bestrahlungsdosis entsprechend 2,4 % Photoprodukt aus. Das lässt sich auf eine wöchentliche Dosis entsprechend 16,8 % hochrechnen – deutlich mehr als die Warane erhalten haben.
    • Unter der Mischlichtlampe konnten die Tiere täglich eine maximale Dosis entsprechend 16 % Photoprodukt erhalten – auf eine Woche hochgerechnet 112 %. Auch das ist sehr viel mehr als während der Versuchsgruppe.
  • Die Lampe im Versuch war extrem stark. Es wäre gut möglich, dass die Haut nicht in der Lage ist, diese enorme UV-Dosis in so kurzer Zeit zu verarbeiten und deswegen weniger Vitamin D3 gebildet hat, als das in einer Glasampoule möglich ist.
    • Unter der Lampe wurden 19,18 % Photoprodukt in nur 20 Minuten erreicht
    • In Gehrmann2004a wurde ermittelt, dass natürliches Sonnenlicht am 21. September in Boyd, Texas, zwischen 12:50 und 13:20 4,9 % Photoprodukt bildet. Die gemessene UVB-Bestrahlungsstärke (Gigahertz-Optik P9719) zu dieser Zeit lag bei 130 µW/cm².
    • Um 19,18 % Photoprodukt zu bilden, hätte die Mittagssonnen über 117 Minuten (19,18%/4,9%*30min) gebraucht. Die Lampe war also fast 6 mal (117min/20min) so intensiv wie Mittagssonne im September.
    • Der UV-Index korreliert sehr eng mit der Vitamin-D3-Bildung (Lindgren2008). In Boyd erwartet man Ende September einen maximalen UV-Index von 6-8. Demnach wird der UV-Index der Lampe bei etwa 35 bis 47 gelegen haben. Ein UV-Index von 40 in 10 cm Abstand zu einer Röhre mit intensiver und kurzwelliger UV-Strahung ist tatsächlich realistisch (Baines2009f)
  • Ich habe generelle Bedenken, eine hohe Dosis UVB in einer sehr kurzen Zeit zu verabreichen. Da UVB hier aber unterdosiert wurde, beweist diese Studie nicht, dass es generell unmöglich ist, Reptilien mit der Methode hohe Bestrahlungsstärke in kurzer Zeit ausreichend mit Vitamin D zu versorgen (z.B. wöchentliche Bestrahlung mit Ultravitalux).
Abstract
We studied the effects of ultraviolet B (UVB) exposure or administration of dietary vitamin D3 on serum vitamin DJ, serum 25-hydroxyvitamin D3 (25[OHJD),calcium, and phosphorus in juvenile blackthroated monitor lizards (Varanus albigularis) deprived of all sources of vitamin D for 87 days. Deprivation resulted in significant decreases of circulating levels of 25(OH)D (25-35%), vitamin D3 (73-76%), calcium (6%), and phosphorus (16%). The half-life of circulating 25(OH)D during deprivation was estimated to be from 128-139 days. After deprivation, eight monitors were given a single dose ofUVB from exposure for 10-20 minutes to a Spectroline UVB lamp. The dose resulted in an average of 14.2% conversion of provitamin D3 to previtamin D3 and photo products within in vitro models. When administered once every week for 92 days, the dose failed to significantly modify the decline of serum 25(OH)D; however, the decline of vitamin D3 seemed to level off. The overall effect of the UVB dosing was weak, and more frequent doses are probably needed to restore and maintain vitamin D status. Conversely, the oral administration of doses of vitamin D3, averaging 10,000 IU/kg and administered orally once every week for 92 days to an additional eight vitamin D-deprived juvenile monitors, stopped the decline of 25(OH)D and caused a large increase (600%) in circulating levels of vitamin D3 compared to predeprivation levels. Doses of dietary vitamin D3 used in the post-deprivation phase of our study quickly restored a normal vitamin D status but were too high for maintenance and could possibly expose the animals to eventual intoxication. The predeprivation levels of vitamin D by (I) daily exposure to UVB gradients generated with a Westron 100-watt mercuryvapor lamp (averaging a daily maximum of 16% conversion of provitamin D to previtamin D3 and photoproducts within in vitro models), and (2) feeding monitors crickets gut-loaded with a commercial vitamin D-supplemented diet along with whole mice maintained the vitamin D status.

KEY WORDS: black-throated monitor, dietary vitamin D, restoration, Varanus albigularis, vitamin D-status, UVB.
  
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