Stable carbon and nitrogen isotopic fractionation between diet and tissue of captive red fox: implications for dietary reconstruction

Abstract

The amount of isotopic fractionation (change in isotope ratios) between diet and animal tissues is generally poorly known and may be affected by trophic position. Diet-tissue fractionation of stable-carbon and -nitrogen isotopes was measured in several tissues of red foxes (Vulpes vulpes) raised on a commercial pellet feed. Stable carbon isotopic fractionation in red fox was positive for all tissues and was greatest in fur (2.6‰), intermediate in muscle (1.1‰), and least in liver and blood fractions (0.4-0.6‰). These carbon isotope fractionation values were greater than those previ - ously measured for mammalian herbivores but were similar to values for marine mammals in most tissues. Little varia- tion in stable nitrogen isotopic fractionation occurred among tissues, except in the blood fractions. Nitrogen isotopic fractionation was much higher in blood serum (4.2‰) than in liver, muscle, and fur (3.3-3.5‰). Cellular fractions of blood had the lowest fractionation values (2.6‰). There was a significant age effect in nitrogen- but not in carbon- isotopic fractionation. Subadult foxes (<1 year) were significantly enriched in 15 N compared with adult foxes for fur, muscle, and liver (no blood was collected from adults). The cause of this enrichment is unclear, but it may be related to the higher rate of protein synthesis and catabolism in growing animals. This study is the first to report isotopic frac - tionation values for a terrestrial mammalian carnivore. Such estimates are necessary to interpret stable-isotope patterns in wild carnivores. Resume : L'importance du fractionnement des isotopes (changement dans les rapports entre les isotopes) entre le re- gime alimentaire et les tissus est generalement mal connue et peut etre affectee par la position trophique. Le fraction- nement regime-tissus des isotopes de carbone stable et d'azote a ete mesure dans plusieurs tissus de Renards roux (Vulpes vulpes) nourris de boulettes commerciales. Le fractionnement des isotopes de carbone stable chez le renard etait positif dans tous les tissus et c'est dans la fourrure qu'il etait le plus eleve (2,6 ‰), il etait intermedaire dans les muscles (1,1 ‰) et c'est dans le foie et dans le sang qu'il etait le plus faible (0,4-0,6 ‰). Les valeurs du fractionne- ment des isotopes de carbone se sont averees plus grandes que les autres valeurs mesurees chez des mammiferes herbi- vores, mais semblables a celles des mammiferes marins pour la plupart des tissus. Il y avait peu de variation dans le fractionnement des isotopes d'azote stable entre les tissus, sauf dans les fractions du sang. Le fractionnement de l'azote dans le serum sanguin (4,2 ‰) etait beaucoup plus eleve que dans le foie, les muscles ou la fourrure (3,3-3,5 ‰). Les fractions cellulaires du sang avaient le plus faible taux de fractionnement (2,6 ‰). L'âge avait un effet significatif sur le fractionnement de l'azote, mais pas sur celui du carbone. Les subadultes (<1 an) etaient significativement plus riches en 15 N que les adultes, dans la fourrure, les muscles et le foie (aucun prelevement de sang n'a ete fait chez les adul - tes). La cause de cet enrichissement n'est pas claire, mais il se peut qu'il soit attribuable au taux plus eleve de syn - these et de catabolisme des proteines chez les animaux en croissance. Cette etude est la premiere a donner des valeurs de fractionnement pour des mammiferes terrestres carnivores. De telles estimations sont necessaires a l'interpretation des patterns d'isotopes stables chez les carnivores sauvages. (Traduit par la Redaction) 852