Grundlagen der Verdauungsphysiologie, Nährstoffbedarf und Fütterungspraxis bei Fischen und Amphibien unter besonderer Berücksichtigung der Versuchstierhaltung | eine Literaturstudie und Datenerhebung | Fundamentals of digestive physiology, nutritional requirements and feeding regimes in fishes and amphibians with particular consideration of laboratory animal husbandry | a review and data acquisition

Einige Spezies der Fische und Amphibien besitzen in der biomedizinischen Forschung einen hohen Stellenwert als Versuchstiere. Sie werden in einem breit gefächerten Spektrum von Forschungsgebieten eingesetzt, zum Beispiel in der embryologischen, toxikologischen und pharmakologischen Forschung. Ihre Gesundheit und die erfolgreiche Nachzucht basiert auf einer optimalen Haltung und Fütterung. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den bisherigen Wissensstand über die Verdauungsphysiologie anhand existenter Literatur zu analysieren, zu beschreiben und mögliche Empfehlungen zur Fütterung darzustellen. Deshalb war es ein Ziel dieser Dissertation, eine entsprechende Literaturauswertung zu betreiben. Des Weiteren wurden verschiedene Versuchstiereinrichtungen befragt, um die Haltungsbedingungen und Fütterung in praxi zu erheben. Für diese Arbeit wurden verschiedene Literaturdatenbanken verwendet (BIOSIS, Pubmed, CAB, Agricola und Vetseek). Bei den Literaturquellen sind u.a. Übersichtsartikel, Originalarbeiten, Abstracts, Leitlinien, Merkblätter von Vereinigungen und Arbeitsgruppen sowie Bücher der Herpetologie und Aquaristik verwendet worden. Die Befragung zu den Haltungs- und Fütterungsbedingungen von Zebrabärblingen, Guppies, Forellen, Krallenfröschen und des Axolotls in praxi wurde an 14 Institutionen mit Hilfe eines Fragebogens durchgeführt. In diesem Fragebogen wurden 20 Fragen berücksichtigt, mit denen Parameter zu Haltungs- und Fütterungsbedingungen kategorisiert wurden. Herkunft und Anzahl der Tiere, Nahrungsangebot, Fütterungsfrequenz und -menge, Verwendung von Einzel- oder Mischfuttermitteln, deren Zusammensetzung und die Gabe von Mineralstoff- und Vitaminzusätzen wurden erfasst. Die Haltungsbedingungen der Fische (Salmonidae, Danio rerio, Poecilia reticulata) in den Versuchstiereinrichtungen entsprachen weitgehend den Angaben der Literatur. Bei den adulten Fischen (Danio rerio, Poecilia reticulata) erfolgte die Fütterung alternierend mit Misch- und Einzelfuttermitteln tierischer Herkunft. Für die Verwendung der Einzelfuttermittel zeichnete sich eine Tendenz zu Salzkrebschen (Artemia salina, Artemiidae) ab. Diese wurden tiefgekühlt oder lebend (vorwiegend aus eigener Zucht) auch an die juvenilen Stadien verfüttert. Adulte Forellen wurden stets mit einem Alleinfuttermittel gefüttert, während die juvenilen Tiere Alleinbrutfutter und geschälte Salzkrebscheneier erhielten. Die Haltungsbedingungen, die bei den Amphibien (Xenopus laevis, Ambystoma mexicanum) während den Befragungen der Versuchstiereinrichtungen dokumentiert wurden, entsprachen den Angaben aus der Literatur. Adulte Krallenfrösche wurden stets mit Misch und/oder Einzelfuttermitteln tierischer Herkunft gefüttert. Neben Xenopuskaulquappen wurden Regenwürmer (Lumbricus terrestis, Lumbricidae), zerkleinerte Rinder- und Schweineherzen sowie Mehlwürmer (Larven von Tenebrio molitor, Tenebrionidae) in die Ration von juvenilen und adulten Krallenfröschen integriert. Kaulquappen erhielten spezielle Mischfutter und Einzelfuttermittel pflanzlicher Herkunft (Brennnesselsud, Hefe). Es wurde ersichtlich, dass bei Zierfischen und Amphibien Futtermengen sowie Futtermittelwahl zum Teil auf praktischen Gesichtspunkten, als auch auf empirischen Grundlagen beruhen. Die vielgestaltige Ernährungsweise der unterschiedlichen Spezies, die langen Hungerperioden sowie die lückenhaften Kenntnisse der Ernährungsphysiologie einzelner Arten erschweren die Beurteilung der angebotenen Futtermittel oder die Gestaltung einer bedarfsgerechten Ration und unterstreichen die Notwendigkeit zielgerichteter Fütterungsversuche, Futtermittelanalysen und eventuell weiterführender Untersuchungen in Form ernährungsphysiologischer Grundlagenstudien.

Several species of fishes and amphibians are important laboratory animals for biomedical research. They are used in a diverse range of research fields, such as embryology, toxicology or pharmacology. The health and successful breeding of these animals are subject to optimal housing and feeding regimes. Therefore it appears to be important to consider the specific aspects of their digestive physiology and to present recommendations for feeding practice, using data established in the peer reviewed literature. Furthermore, various research centers were questioned about the housing status and feeding regimes, in order to gain an in praxi view. A number of literature databases were used for this dissertation (BIOSIS, Pubmed, CAB, Agricola and Vetseek). The sources included for this review were summaries, original papers, abstracts, guidelines, correspondences from various work groups and institutions, as well as books about herpetology and aquaculture. In total 14 research centers were surveyed using a written questionnaire as to various aspects of laboratory husbandry of zebrafish, guppy, trout, clawed frog and axolotl. In total 20 questions were used to assess husbandry and feeding regime. Origin, number of animals, food type and amount, frequency of feeding, usage of single or mixed feeds, as well as the use of extra vitamins and minerals were taken into account. The husbandry of the fish (Salmonidae, Danio rerio, Poecilia reticulata) in the research centers was for the most part in line with recommendations found in the literature. Adult animals (Danio rerio, Poecilia reticulata) were fed with individual and compound feed, alternatively. The most common individual feed for both, adult and juvenile laboratory animals were brine shrimp (Artemia salina, Artemiidae), which were often produced in-house and fed either alive or in a frozen state. Adult trouts were fed entirely on a (commercial) compound diet, whereas the juvenile animals were fed a mixture of specialized feedstuffs for young fish and decapsulated cysts of brine shrimp. The housing for the amphibians (Xenopus laevis, Ambystoma mexicanum) was also in agreement with the guidelines found in the literature. Adult clawed frogs were fed with carnivorous feed mixtures and/or individual feeds. The ration of juvenile and adult animals consisted of tadpoles (Xenopus laevis), earthworms (Lumbricus terrestis, Lumbricidae), mealworms (larva of Tenebrio molitor, Tenebrionidae) as well as crushed hearts from beef and pigs. The tadpoles received a mixed or single feed from plants (stinging nettles, yeast). This work demonstrates that the amount and type of feed used in research centers for fishes and amphibians was partially based on practical experience, but overall largely followed empirical guidelines. The complicated diet of the various species, the long fasting periods, as well as the lack of information regarding the digestive physiology of the different species complicates assessment and optimization of the feeding regimes. More work including feed analysis, specific feeding trials and basic physiological research is necessary to determine the optimal feeding recommendations including type of food and feeding times for these animals.