Urinary 3-methylhistidine and progressive winter undernutrition in white-tailed deer

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Abstract

Physiological indicators of muscle catabolism would aid assessment of winter nutritional restriction of ungulates, and urinary 3-methylhistidine has exhibited potential in this regard in several species. We examined the effect of chronic moderate and severe nutritional restriction during winter on urinary 3-methylhistidine:creatinine ratios in seven adult white-tailed deer (Odocoileus virginianus) and the relationship of these ratios to urinary urea nitrogen:creatinine ratios. Mean base line estimates of urinary 3-methylhistidine:creatinine ratio for the control and severely restricted deer (0.043 and 0.086 µmol:mg, respectively) were similar (P = 0.280) and remained unchanged in the control deer throughout the study. In contrast, mean 3-methylhistidine:creatinine ratios increased dramatically as nutritional restriction and cumulative mass loss progressed; the quadratic component of the data for the chronically restricted deer was significant (P < 0.001). Likewise, there was a strong curvilinear relationship (R2 = 0.82) between cumulative mass loss (up to 29%) of the pooled deer and urinary 3-methylhistidine:creatinine ratios. Further, urinary urea nitrogen:creatinine ratios were strongly related to 3-methylhistidine:creatinine ratios (r2 = 0.89). Our study indicates that further investigation of 3-methylhistidine as an indicator of physical condition and muscle protein breakdown is warranted.

Des indicateurs physiologiques du catabolisme musculaire faciliteraient l'évaluation des restrictions alimentaires des ongulés pendant l'hiver et, en ce sens, la 3-méthylhistidine urinaire a démontré des propriétés prometteuses chez plusieurs espèces. Nous avons étudié les effets de restrictions alimentaires chroniques modérées ou graves en hiver sur le rapport 3-méthylhistidine: créatinine urinaire de sept Cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) adultes, de même que la relation entre ce rapport et le rapport azote uréique: créatinine dans l'urine. En moyenne, les estimations de base du rapport 3-méthylhistidine: créatinine urinaire chez les témoins et les cerfs soumis à des restrictions de nourriture importantes (respectivement 0,043 et 0,086 µmol:mg) étaient semblables (P = 0,280) et sont demeurées inchangées durant toute la durée de l'étude chez les cerfs témoins. En revanche, le rapport moyen 3-méthylhistidine: créatinine a augmenté considérablement à mesure que les restrictions alimentaires devenaient plus sévères et les pertes de masse plus importantes; la composante quadratique des données recueillies chez les cerfs soumis à une restriction chronique de nourriture était significative (P < 0,001). De même, il y avait une relation curvilinéaire marquée (R2 = 0,82) entre la perte cumulative de masse (jusqu'à 29%) de tous les cerfs mis ensemble et le rapport 3-méthylhistidine: créatinine urinaire. De plus, le rapport azote uréique: créatinine urinaire était fortement relié au rapport 3-méthylhistidine: créatinine (r2 = 0,89). Notre étude démontre que l'utilité de la 3-méthylhistidine comme indicateur de la condition physique et du métabolisme des protéines musculaires vaut la peine d'être investiguée davantage.

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