Butyric acid suppresses palatable food consumption in Siberian hamsters (Phodopus sungorus) housed in short, but not long, photoperiods

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Abstract:

Short days induce winter-like adaptations in small mammals such as Siberian hamsters (Phodopus sungorus (Pallas, 1773)). Specifically, hamsters adjust food consumption, metabolic processes, and immune function to optimize energetic needs and promote winter survival. One potentially inexpensive behavioral adaptation to increase survival is avoidance of infection. We tested the hypothesis that photoperiod affects avoidance of potentially infected food. In experiment 1, hamsters were weaned into either short or long days with ad libitum food. Three weeks later, hamsters were presented with either skim milk treated with butyric acid (2%), a bacterial product that serves as a potent cue of spoilage, or unadulterated skim milk; consumption was measured. After milk presentation, blood samples were obtained to assess cortisol. In experiment 2, skim-milk consumption was again assessed after 3 weeks in either short or long days. In experiment 3, we tested the hypothesis that food avoidance was due to photoperiod-induced differential neophobia. Short-day hamsters increased milk consumption, which was blocked by butyric acid. Short days increased cortisol concentrations; neither food restriction nor butyric acid affected cortisol concentrations. Photoperiod did not alter neophobic responses. These experiments suggest that short-day hamsters avoid food treated with butyric acid possibly as an adaptive trait to avoid costly winter infections.

Les jours courts induisent des adaptations de type hivernal chez les petits mammifères, tels que les hamsters nains de Dzoungarie (Phodopus sungorus (Pallas, 1773)). En particulier, les hamsters ajustent leur consommation de nourriture, leurs processus métaboliques et leur fonction immunitaire de manière à optimiser leurs besoins énergétiques et de favoriser leur survie durant l’hiver. Une adaptation comportementale potentielle à faible coût pour augmenter la survie est l’évitement des infections. Nous vérifions l’hypothèse selon laquelle la photopériode affecte l’évitement de nourriture potentiellement contaminée. Dans l’expérience 1, nous avons sevré des hamsters dans des conditions de jours courts ou longs et les avons nourris à volonté. Trois semaines plus tard, nous avons fourni aux hamsters ou bien du lait écrémé traité à l’acide butyrique (2 %), un produit bactérien qui est un puissant indicateur d’avarie, ou alors du lait écrémé sans additif et nous avons mesuré leur consommation. Après la présentation du lait, des prélèvements sanguins ont permis de doser le cortisol. Dans l’expérience 2, nous avons de nouveau évalué la consommation de lait écrémé après 3 semaines en conditions de jours courts ou longs. Dans l’expérience 3, nous avons testé l’hypothèse selon laquelle l’évitement de la nourriture est dû à une néophobie différentielle sous l’action de la photopériode. En conditions de jours courts, les hamsters augmentent leur consommation de lait, qui est cependant enrayée par l’acide butyrique. Les jours courts font augmenter les concentrations de cortisol, mais ni les restrictions alimentaires, ni l’acide butyrique n’affectent les concentrations de cortisol. La photopériode ne modifie pas les réactions de néophobie. Ces expériences indiquent que les hamsters en conditions de jours courts évitent la nourriture traitée à l’acide butyrique, possiblement comme un trait adaptatif pour écarter les infections coûteuses en hiver.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2009

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