斑節稚蝦Juvenile Prawn的鈣、磷、鎂、鉀、銅、錳、鐵的需要量
摘 要
飼育試驗測定斑節蝦Penaeus Japonicus-Bate對礦物質的需要量，如Ca鈣、P磷、Mg鎂、K鉀、Cu銅、Mn錳和Fe鐵；這些礦物質在斑節蝦之每日標準乃依據增重，飼料效率，存活率和蛻皮次數而估量。斑節蝦生長為輔助1∼2％P所增進，而P之效用受到每日Ca標準之影響，斑節蝦日糧中輔以1∼2％Ca和P，且Ca／P率為1：1時，可以有最佳的生長；若輔以Mg(0.1∼0.5％)和K(0.9∼1.8％)能改善生長，但Cu(0.06和 0.12％)、Mn(0.01∼0.10％)和Fe (0.006∼0.012％)則無明顯作用。這些結果顯示P. Japonicus稚蝦需要每日P(1∼2％)，Ca(1∼2％)，Mg(0.3％)和K(0.9％)的來源，但可能不需要Fe、Cu和Mn。
Kanazawa et al利用精製日糧研究斑節蝦的營養需要量，之後許多資料亦報告蝦和其他甲殼類的需要量，但斑節蝦的礦物質需要量之資料仍然缺乏；早期研究仍利用魚的日糧作為礦物質的研究，因此本篇致力於斑節稚蝦的礦物質需要量，以期能組成良好的平衡礦物質混合日糧，本篇提供斑節蝦的P、Ca、Mg、K、Cu、Mn和Fe的需要量，而證實純日糧中含有P、Ca、Mg和K為生長所必需。
材料和方法
斑節蝦和飼育方法
從Mitsui-Nohrin Kaiyosangyo Co. (Kagoshima，日本)來的斑節蝦每尾重約0.2gm，餵飼商業化日糧(Evian；Kyowa-Hakko Kogyo Co. 日本)直到體重0.5∼1.0gm，而後每15尾分成一組，在水槽中(30公升)進行飼育試驗；斑節稚蝦之試驗日糧為每日體重的15％標準，溫度25℃，期限為30或60天。基礎日糧和以前試驗相似，但稍微修正如下：黃豆油為鱈魚肝油代替且pH值以NaoH溶液修正至6.8，除礦物質和纖維素等於100％外其他成份和以前之試驗日糧相同；P、Ca、K、Mg、Fe、Mn和Cu日糧中，以下列鹽類調配之(見表一、四、六和八)：NaH2PO4．2H2o、Na2 HPo4．2H2o、K2HPO4、Ca3(Po4)2、CaCo3、CH3Cook、MaSO4．7H2o、FeSO4．7H2o、MnSO4．5H2o和CuSo4；日糧的準備和稚蝦飼育方法均和以前試驗相似。
表一 實 驗 Ⅰ 礦 物 質 混 合 物 的 成 分 |
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礦 物 質 |
含 量 ( mg ／ g 日 糧 ) 和 日 糧 號 碼 * |
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| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| H2HPO4 Ca3(PO4)2 Na2HPO4．2H2O CaCO3 CH3CooK MgSO4．7H2O FeSO4．7H2O MnSO4．5H2O |
20.0 54.4 75.5 0 0 28.9 2.7 0.4 |
20.0 54.4 17.6 0 0 28.9 2.7 0.4 |
20.0 27.2 30.7 0 0 28.9 2.7 0.4 |
20.0 35.0 0 18.0 0 28.9 2.7 0.4 |
20.0 27.2 7.9 0 0 28.9 2.7 0.4 |
20.0 13.6 21.6 0 0 28.9 2.7 0.4 |
20.0 8.6 0 44.4 0 28.9 2.7 0.4 |
20.0 8.6 0 4.9 0 28.9 2.7 0.4 |
20.0 0 0 52.7 22.8 28.9 2.7 0.4 |
| 總 量 | 240.1 | 138.5 | 137.4 | 105.8 | 87.1 | 87.1 | 105.0 | 65.5 | 107.5 |
| *總驗日糧(pH6.8∼6.9)除了礦物質外含有下述成分：葡萄糖5.5，蔗糖10.0，α－澱粉4.0，葡萄糖氨HC10.8，酪蛋白50.0，檸檬酸鈉0.3，琥珀酸鈉0.3，膽醇0.5，鱈魚肝油8.0，維生素2.7，筋膠3.0和纖維素等於100。 | |||||||||
實際設計和飼育試驗
本實驗有五項飼育試驗，實際Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ設計為單向實驗，目的檢測斑節稚蝦對P、Ca、Mg和Fe的初步需要量；試驗日糧每日標準依據增重，飼料效率，存活率和蛻皮次數而估量。試驗Ⅰ中，斑節蝦之Ca、P需要量以日糧一∼九(表一)含有不同標準的鈣(0.53∼2.11％)和磷(0∼4.2％)餵飼測定之；試驗Ⅱ及Ⅲ，斑節蝦之Mg和Fe需要量，以日糧10∼13含有Mg(0，0.036，0.072和0.154％)(表四)和日糧14∼17含有Fe(0，0.007，0.014和0.027％)(表六)餵飼測定之。
試驗Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ結果顯示斑節蝦生長每日需要Ca、P和Mg的來源，但不需要Fe。試驗Ⅳ及Ⅴ，斑節蝦之Ca、P和Mg之需要量經測定而得到更確切之證據，利用直角排列(L8)設計，除斑節蝦對K、Mn、Fe和Cu之需要量，並加入Ca、P和Mg，檢查測定其礦物質種類和定量(日糧中％)；其相關性如下：因素A(Ca：A1＝1.06％，A2＝2.11％)，B(P：B1＝1.66％，B2＝2.11％)。C(Mg：C1＝0.1％，C2＝0.3％，C3＝0.5％)，D(K：D1＝0.9％，D2＝2.11％)，E(Fe：E1＝○，E2＝0.003％)，F(Cu：F1＝○，F2＝0.003％)和G(Mn：G1＝○，G2＝0.001％，G3＝0.01％)。因素和標準分配於下述直角排列方法，實驗Ⅳ：行號1(A)，2(B)，3(A×B)，4(C1，C2)，5(D)，6(E＋F)和7(G2，G3)；實驗Ⅴ：行號1(A)，2(B)，3(A×B)，4(C2，C3)，5(D)，6(G1，G2)和7(e，錯誤部份)。表八顯示出Ⅳ和Ⅴ的日糧，表九為資料評量之綜合分析，表十則是每日標準上，評量因素和標準之效用。
飼育試驗後斑節蝦體內礦物質濃度
試驗結束時以整個蝦體或肝胰在硝酸和過氯酸灰化後測定Ca、P、Mg和Fe；Ca和P濃度以磷甲苯酚埦測定，Fe濃度以菲測定，而Mg濃度則以EDTA測定之。
結 果
試驗Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ
表二及三顯示實驗Ⅰ之結果。斑節蝦P. Japonicus餵飼日糧5輔以1.06％Ca、1.06％P和日糧8輔以2.11％Ca、2.11％P(表二)，即有最佳的增重，飼料效率和存活率；日糧7輔以1.06％Ca和2.11％P則有較高的增重，但存活率則低於日糧5和8；這些結果顯示出每日輔助Ca和P之標準仍和Ca／P比率有關係。蛻皮次數似乎不受每日Ca、P量之影響，雖然斑節蝦餵飼日糧3、4和6之蛻皮次數比其他日糧有輕微的減少。表三顯示Ca和P在斑節蝦體內之濃度，在飼育試驗後不管每日Ca、P量，斑節蝦體內保持一定的Ca、濃度。實驗Ⅰ結果指示P. Japonicus稚蝦在Ca／P比率1.0時，純日糧中需輔以1.06∼2.11％的Ca及P。
| 表二 日 糧 中 Ca ， P 量 對 P. Japonicus 稚 蝦 增 重 ， 飼 料 效 率 ， 存 活 率 和 蛻 皮 次 數 之 作 用 | |||||||
| 日糧 | 日 糧 中 含 量 (mg／g) | 增重 | 飼料效率 | 存活率 | 蛻皮次數 | ||
| 號碼 | P | Ca | Ca／P | (％)*1 | (％)*2 | (％) | *3 |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
0 0.53 0.53 1.06 1.06 1.06 2.11 2.11 4.22 |
2.11 0.53 2.11 0.53 1.06 2.11 1.06 2.11 2.11 |
1.0 4.0 0.5 1.0 2.0 0.5 1.0 0.5 |
42 25 40 41 79 22 85 80 19 |
8 4 8 9 17 4 16 17 3 |
70 90 90 100 100 60 80 90 70 |
2.3 2.0 1.5 1.6 1.9 1.3 1.8 2.1 1.8 |
| *1.15尾斑節蝦初體重0.36∼0.46g飼育30天。 *2.食物攝食量可能無法很正確測量，因為斑節蝦輕咬食物之習性。 n *3.蛻皮次數＝ 𡐖 (b／a) i，a→活斑節蝦數，b→每天蛻皮蝦數， i ＝ 1 i → 日期數 |
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| 表三 每 日 Ca ， P 量 在 蝦 體 內 Ca ， P 含 量 的 效 用 | |||||
| 日糧編號 | 每 日 標 準 (％) | 蝦 之 含 量 (mg／g淨重)* | |||
| P | Ca | P | Ca | Ca／P | |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
0 0.53 0.53 1.06 1.06 1.06 2.11 2.11 4.22 |
2.11 0.53 2.11 0.53 1.06 2.11 1.06 2.11 2.11 |
2.70 2.71 2.22 2.15 2.73 2.44 2.70 2.77 2.68 |
11.9 13.1 13.8 11.4 13.0 13.1 12.5 12.7 11.2 |
4.4 4.8 6.2 5.3 4.8 5.4 4.6 4.6 4.2 |
| *斑節蝦餵飼試驗日糧30天，測定體內Ca、P含量。 | |||||
表四顯示實驗Ⅱ之結果，日糧中添加Mg可以改善增重、飼料效率和存活率，斑節稚蝦可能需要每日Mg來源作為生長需要。日糧13輔以0.154％Mg有最高的增重、飼料效率和存活率，但在日糧中輔以0.036∼0.154％Mg時對蛻皮次數無影響。表五顯示飼育試驗後斑節稚蝦的肝胰及其他部位所含的Mg和Ca濃度，每日Mg標準下這些部位的Mg及Ca濃度不顯著。表六顯示實驗Ⅲ之結果，雖然不管每日Fe之標準，斑節蝦之存活率和蛻皮次數保持一定，但日糧中隨著Fe標準增加，其增重和飼料效率減少；這些結果指出斑節蝦之生長，當日糧輔助Fe超過0.007％時受到抑制。表七顯示飼育試驗後肝胰及其他部位的Ca及Fe濃度，當每日Fe標準增加則肝胰Fe濃度減少，因此其他部位輕微增加；日糧中增加Fe標準則肝胰中之Ca濃度輕微減少，但其他部位則不變。
表四 每日Mg量對P. Japonicus稚蝦增重，飼料效率，存活率和蛻皮次數的作用 |
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| 日糧編號 | Mg量(日糧％)*1 | 增 重(％)*2 | 飼料效率(％) | 存 活 率(％) | 蛻 皮 次 數 |
| 10 11 12 13 |
0 0.036 0.077 0.154 |
155 259 280 357 |
13.4 19.8 22.3 25.0 |
90 100 100 100 |
1.7 1.9 2.0 1.9 |
| *1.Mg量以MgSO4．7H2O調配，日糧10∼13除Mg外含有下述成分：K2HPO4
20.0；Ca3 (PO4)2 27.2；Na2 HPO4 7.9；FeSO4．7H2O
2.7；MnSO4．5H2O 0.4。 *2.15尾斑節蝦初體重0.30∼0.33g，飼育60天。 |
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| 表五 每 日 Mg 量 在 斑 節 蝦 組 織 內 Mg ， Ca 含 量 的 效 用 * | |||||
| 日糧編號 | 每日Mg量(日糧％) | Mg 含 量(mg／g淨重) | Ca 含 量(mg／g淨重) | ||
| 肝 胰 | 其他部位 | 肝 胰 | 其他部位 | ||
| 10 11 12 13 |
0 0.036 0.077 0.154 |
37.7 37.3 37.3 35.4 |
2.2 1.6 2.0 1.0 |
3.9 4.3 4.0 4.4 |
16.7 17.9 17.7 17.2 |
| *斑節蝦餵飼試驗日糧60天，肝胰及其他組織Mg，Ca含量。 | |||||
| 表六 每日Fe量對P. Japonicus稚蝦增重，飼料效率，存活率和蛻皮次數的作用 | |||||
| 日糧編號 | Mg量(日糧％)* | 增 重(％)* | 飼料效率(％) | 存 活 率(％) | 蛻 皮 次 數 |
| 14 15 16 17 |
0 0.007 0.014 0.027 |
455 395 138 126 |
43.3 45.0 15.9 7.9 |
60 70 70 60 |
1.7 1.9 2.0 1.9 |
| *1.Fe量以FeSO4．7H2O調配，日糧14∼17除Fe外含有下述礦物質(mg／g日糧)：K2HPO4 20.0；Ca3 (PO4)2 27.2；Na2 HPO4 7.9；MgSO4．7H2O 28.9；MnSO4．5H2O 0.4。 | |||||
| 表七 每 日 Fe 量 在 斑 節 蝦 組 織 Fe ， Ca 含 量 之雨作 用 * | |||||
| 日糧編號 | 每日Fe量(日糧％) | Fe 含 量(mg／g淨重) | Ca 含 量(mg／g淨重) | ||
| 肝 胰 | 其他部位 | 肝 胰 | 其他部位 | ||
| 14 15 16 17 |
0 0.007 0.014 0.027 |
6.60 5.53 4.38 4.30 |
0.95 0.99 1.52 1.13 |
5.34 4.41 4.81 4.60 |
15.5 15.4 15.7 15.4 |
| *斑節蝦餵飼試驗日糧60天測定肝胰及其他組織Fe，Ca含量。 | |||||
試驗Ⅳ和Ⅴ
實驗Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ之結果顯示斑節蝦可能需要輔助Ca、P和Mg，但不需要Fe。實驗Ⅳ和Ⅴ再度利用直角排列L8(表八)設計試驗每日Ca、P和Mg之標準，之外並輔以每日Mn標準和Fe－Cu(1：1)混合物；其飼育試驗結果見於表八，並以增重、飼料效率、存活和蛻皮次數資料作變量分析見於表九。
| 表八 試 群 日 糧 之 礦 物 質 成 分 及 試 驗 IV 和 V 的 試 驗 結 果 | |||||||||||||
| 實驗 | 群 | 日糧編號 | 礦 物 價 ( Mg ／ g 日 糧 ) | 增 重(％) | 飼料效率(％) | 存 活率(％) | 蛻皮次數 | ||||||
| Ca | P | Mg | K | Mn | Fe | Cu | |||||||
| Ⅳ | 1 2 3 4 5 6 7 8 |
18 19 20 21 22 23 24 25 |
10.6 10.6 10.6 10.6 21.1 21.1 21.1 21.1 |
10.6 10.6 21.1 21.1 10.6 10.6 21.1 21.1 |
1.0 3.0 1.0 3.0 1.0 3.0 1.0 3.0 |
9.0 18.8 9.0 18.0 18.0 9.0 18.0 9.0 |
0.01 0.1 0.1 0.01 0.1 0.1 0.01 0.1 |
0 0.03 0.03 0 0 0.03 0.03 0 |
0 0.03 0.03 0 0 0.03 0.03 0 |
46.1 61.8 21.2 57.4 11.0 36.4 42.2 39.6 |
3.9 6.6 2.0 5.1 0.9 3.7 3.5 3.5 |
63 50 38 63 50 38 50 50 |
1.9 2.3 2.0 1.8 1.7 1.8 1.6 1.4 |
| Ⅴ | 1 2 3 4 5 6 7 8 |
26 27 28 29 30 31 32 33 |
10.6 10.6 10.6 10.6 21.1 21.1 21.1 21.1 |
10.6 10.6 21.1 21.1 10.6 10.6 21.1 21.1 |
3.0 3.5 3.0 3.5 3.0 3.5 3.0 3.5 |
9.0 18.0 9.0 18.0 18.0 9.0 18.0 9.0 |
0 0.01 0.01 0 0 0.01 0.01 0 |
0 0 0 0 0 0 0 0 |
0 0 0 0 0 0 0 0 |
121.5 30.7 90.5 18.6 52.2 58.2 75.1 108.4 |
23.5 5.3 17.4 3.6 8.7 12.2 15.5 21.6 |
100 78 100 78 67 100 100 89 |
0.9 0.5 0.3 1.0 0.9 0.8 0.3 0.7 |
| *利用直角排列L8設計試驗群。試驗日糧包含固定量的K2HPO4(20.0mg／g)和Ca3(PO4)2(27.2mg／g)和其他可變量的礦物質。日糧中的Ca，P，Mg，K，Fe和Cu分別以CaCO3，NaH2PO4．2H2O，MgSO4．7H2O，CH3CooK，MnSO4．5H2O，FeSO4．7H2O和CuSO4配置。 | |||||||||||||
表九 實 驗 Ⅳ 和 Ⅴ 的 資 料 分 析 其 變 量 |
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因 素 和 量 * |
增 重(％) | 飼料效率(％) | 存 活 率(％) | 蛻 皮 次 數 | ||||
| V | Fo | V | Fo | V | Fo | V | Fo | |
| R Ca(1.06％,2.11％) P(1.06％,2.11％) Ca×P Mg(0.1％,0.3％) Mg(0.3％,0.5％) K(0.9％,1.8％) Mn(0％,0.001％) Mn(0.001％,0.01％) Fe－Cu(0％，0.006％) 誤 差 (df＝11) |
3,603 46 77 2,048 703 1,922 1,661 265 276 6 509 |
7.1 － － 4.0 1.4 3.8 3.3 － － －
|
390 1 3 68 10 72 95 13 1 1 19.5 |
19.7 － － 3.5 － 3.6 4.8 － － －
|
5,259 42 30 42 0 61 240 242 32 113 70.2 |
74.9 － － － － － 3.4 3.5 － 1.6
|
5,142 146 150 39 3 39 4 281 14 128 28.7 |
179.2 5.1 5.2 1.4 － 1.4 － 9.8 － 4.5
|
| *R：實驗Ⅳ和Ⅴ之間資料的可變性。 Ca×P表示Ca，P之間的相互作用因素。 |
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增重上有明顯的不同(P＜0.10)見於下表因素：Ca×P (Ca、P間相互作用)，Mg(0.3，0.5％)，K(0.9，0.18％)和R(實驗Ⅳ和Ⅴ資料之變量因子)；無明顯差異(P＜0.01)見於下述因素：Ca(1.06％，2.11％)，P(1.06％，2.11％)，Mg(0.1％，0.3％)，Mn(0％，0.001％)，Mn(0.001％，0.01％)和Fu－Cu(0％，0.006％)。飼料效率上(P＜0.10)明顯差異之因素如下：Ca×P，Mg(0.3％，0.5％)和K(0.9％，1.8％)；存活率上明顯差異之因素如下(P＜0.10)：K(0.9％，1.8％)和Mn(0％，0.001％)。蛻皮次數上明顯不同之因素：Ca(1.06％，2.11％；P＜0.05)，P(1.06％，2.11％；P＜0.05)，Mn(0％，0.001％；P＜0.01)和Fe－Cu(0％，0.0006％；P＜0.10)。表十顯示斑節稚蝦在餵飼具不同標準之Ca、P、Mg、K、Mn和Fe－Cu日糧時，其飼料效率，存活率、增重和蛻皮次數之百分率和局限範圍(P＝0.95)；實驗Ⅳ和Ⅴ之結果(表九和表十)支持實驗Ⅰ和Ⅱ的每日輔助Ca、P和Mg的結果。
| 表十 P. Japonicus Juveniles增重，飼料效率，存活率和蛻皮次數的百分數及範圍 | |||||
| 礦 物 質 | 含 量(日糧％) | 增 重(％) | 飼料效率(％) | 存 活 率(％) | 蛻 皮 次 數 |
| Ca，P | 1.06,1.06 1.06,2.11 2.11,1.06 2.11,2.11 |
65.3±24.8* 47.0±24.8 39.2±24.8 66.3±24.8 |
10.3±4.9* 7.0±4.9 6.5±4.9 11.5±4.9 |
73±9* 72±9 66±9 72±9 |
1.4±0.2* 1.4±0.2 1.3±0.2 1.0±0.2 |
| Mg | 0.1 0.3 0.5 |
48.1±24.8 66.9±24.8 35.9±24.8 |
8.6±4.9 10.9±4.9 4.9±4.9 |
72±9 72±9 67±9 |
1.2±0.2 1.2±0.2 1.2±0.2 |
| K | 0.9 1.8 |
65.3±17.5 44.9±17.5 |
11.3±3.5 6.4±3.5 |
75±9 67±9 |
1.2±0.2 1.3±0.2 |
| Mn | 0 0.001 0.01 |
66.0±24.8 54.5±24.8 42.9±24.8 |
10.9±4.9 8.4±4.9 7.6±4.9 |
63±9 74±9 70±9 |
1.5±0.2 1.1±0.2 1.2±0.2 |
| Fe=Cu (1：1) |
0 0.006 |
38.5±24.8 40.2±24.8 |
3.5±4.9 4.3±4.9 |
51±9 57±9 |
1.9±0.2 1.7±0.2 |
*局限範圍(P＝0.95) |
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研 究
重新整理實驗Ⅰ∼Ⅴ所得之結論如下：(1)純日糧中輔助1.06∼2.11％的Ca和P，對斑節稚蝦是不可缺少的，但是Ca／P比率影響每日輔助Ca、P之標準，最適當的比率是1：1。(2)日糧中輔以0.3Mg和0.9％K對生長有改善效用。(3)輔助Mn、Fe和Cu的日糧對改善生長沒有效用；相反的，過量的Fe標準(超過0.014％)可抑制斑節蝦之生長。
Deshimaru和Yone利用單向飼育試驗，指出斑節蝦需要輔助2.0％P、1.0％K和2.0％的少量金屬元素如鋁、鋅、錳、銅、鈷，但是未包括Cp、Mg和Fe。Kitabayashi et al則指示必需輔以Ca。本篇發現的每日K和Fe標準，幾乎和Deshimaru和Yone有相同之結果，但對象卻不是海中的虹鯛；以上所述，輔助Ca和Mg對斑節蝦之效用是可以確信的。
文書上顯示輔助適量的Ca對鯰魚、虹鱒和鯉魚有改善生長的效用，輔助Mg對鯉魚和虹鱒亦有改善生長之效用；但Ogino和Takeda指出鯉魚生長和每日P量有關，而與Ca無關，並指出鯉魚需要Ca／P平衡以控制Ca之吸收或排泄。紅鯛在日糧中含有少量Ca(超過0.136％)或Mg(超過0.012％)和Ca(超過0.68％)時，不需要Ca和Mg；此推測這些魚可由海水中可能得到Ca及Mg。Deshimaru和Yone利用斑節蝦餵飼有無Ca標準作試驗，認為斑節蝦可能從環境水中攝取Ca以配合Ca的需要量，因為溶於海水中的鈣之吸收較有效。本篇之研究中，表九顯示輔助Ca和P對斑節蝦之增重、飼料效率和存活率的效用，有明顯的相互作用(P＜0.10)；因此推測輔助Ca可能在斑節蝦每日磷標準的利用上，可能擔任某些角色，而這個證明將有待來日更進一步的研究。
(資料來源：譯自Men. Fac. Fish., Kagoshima Univ. Vol. 31)
※本文承蒙美國黃豆協會副代表楊培墻先生提供，特此致謝！
飼料營養雜誌(86~93)－張金樹．八六年七期
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