Збільшення обсягу їжі за рахунок включення повітря зменшує споживання енергії *

Семюель Серізьє

1 Дослідницький центр Royal Canin, Емарг, Франція

Ентоні Піццагаллі

1 Дослідницький центр Royal Canin, Емарг, Франція

Люсі Леклерк

1 Дослідницький центр Royal Canin, Емарг, Франція

2 Відділ харчування та ендокринології, Ониріс, Національний коледж ветеринарної медицини, харчової науки та техніки, Франція

Олександр Фоже

1 Дослідницький центр Royal Canin, Емарг, Франція

Патрік Нгуєн

Вінсент Біоург

1 Дослідницький центр Royal Canin, Емарг, Франція

Олександр Дж. Німець

3 Відділення ожиріння та ендокринології, Інститут старіння та хронічних захворювань, Ліверпульський університет, Ліверпуль, Великобританія

Надмірна вага та ожиріння часто зустрічаються у собак та котів, і вони схильні до різних захворювань та зниження тривалості життя (, 1). Програми для схуднення є успішними в експериментальних випробуваннях (, 2, 3), але на практиці не мають такої ефективності (, 4, 5). Основною перешкодою є те, що обмеження енергії викликає голод, що призводить до посиленої поведінки жебрацтва. Це збільшує навантаження на зв'язок власник - тварина, що може вплинути на дотримання власником програми схуднення. Розробка стратегій для покращення ситості значно допомогла б у веденні справ.

Дослідження, проведені на людях, свідчать про те, що деякі продукти харчування можуть бути більш ефективними, ніж інші, у зменшенні голоду, можливо, через вплив макроелементів у раціоні (, 6). У домашніх тварин їжа з підвищеним вмістом клітковини (, 7) або води (, 8) є найбільш ситною. Однак обидва мають обмеження; надмірна кількість харчових волокон може негативно впливати на засвоюваність (, 9), тоді як вода може впливати на консистенцію фекалій, особливо у порід з нижчою толерантністю до травлення (, 10) .

Збільшення обсягу їжі може також збільшити ситість і, таким чином, зменшити споживання енергії, а стратегії, що успішно застосовуються у людей, включають включення повітря в рідкий йогурт (, 11) та закуски (, 12). Однак такий підхід досі не застосовувався у тварин-компаньонів. Отже, метою цього дослідження було визначити вплив включення повітря у сухий розширений корм на споживання їжі ad libitum собакам.

Матеріали та методи

Етичне схвалення

Протоколи житла та управління дотримувались європейських регуляторних правил щодо добробуту тварин, тоді як всі експериментальні протоколи відповідали керівним принципам Європейського Союзу щодо добробуту тварин та були затверджені Королівським Канінським комітетом з питань етики та добробуту тварин.

Дієти

Тестова дієта - це повноцінна, суха, розширена дієта, розроблена для задоволення потреб у енергії для підтримки собак (табл. 1). Щільність цієї дієти була низькою (125 г/л) у порівнянні зі стандартними сухими дієтами, що застосовуються у дорослих собак (350–400 г/л). Для дослідження 2 ефект ситості досліджуваної дієти порівнювали з контрольною дієтою з точно такою ж формулою, але більшою щільністю (290 г/л, 4396 кДж/л; таблиця 1). У дослідженні 3 ефект ситості досліджуваної дієти порівнювали із підтримуючою сухою дієтою, яка зазвичай використовується у дорослих собак (400 г/л, 6479 кДж/л; Таблиця 1)

Таблиця 1.

Дієтичний склад трьох дієт, використаних у дослідженні

Тестова дієта Контрольована дієта Стандартна дієта на підтримку *

Вміст ME †	15162 кДж/кг (3624 ккал/кг)		15162 кДж/кг (3624 ккал/кг)		16297 кДж/кг (3895 ккал/кг)
Щільність енергії	1895 кДж/л (453 ккал/л)		4397 кДж/л (1051 ккал/л)		6485 кДж/л (1550 ккал/л)
Щільність маси	125 г/л		290 г/л		400 г/л
ME (г/1000 ккал)	ME (г/МДж)	ME (г/1000 ккал)	ME (г/МДж)	ME (г/1000 ккал)	ME (г/МДж)
Волога	22	5	22	5	23	6
Сирий білок	55	13	55	13	68	16
Сирий жир	24	6	24	6	37	9
Сира клітковина	6	2	6	2	3	1
Загальна кількість харчових волокон	24	6	24	6	17	4
Зола	12	3	12	3	15	4
Екстракт без азоту	156	37	156	37	110	26

* Середній дорослий сухий Royal Canin, що містить зневоднений пташиний білок, кукурудзяний крохмаль, кукурудзу, пшеничний крохмаль, тваринні жири, зневоднений свинячий білок, пшеницю, гідролізовані тваринні білки, бурякову м’якоть, риб’ячий жир, соєву олію, дріжджі, мінерали, гідролізовані дріжджі ( джерело манно-оліго-сахаридів), мікроелементи, вітаміни та антиоксиданти. Тестова дієта містила рис, кукурудзяний крохмаль, пшеницю, глютен кукурудзи, борошно з птиці, тваринний жир, гідролізований ізолят соєвого білка, рослинні волокна, мікроелементи та вітаміни.

† ME, енергія, що метаболізується, розрахована за рівнянням NRC2006 (, 13) .

Дослідження 1: вплив обсягу їжі на тривалість їжі

Дослідження 2: Ефект насичення об’єму їжі

Метою цього дослідження було визначити вплив зміни об'ємної щільності енергії при збереженні профілю макроелементів на ситість собак. Було використано десять дорослих собак бігль (троє інтактних самців, сім кастрованих самок). Середній вік становив 5 · 6 (2 · 8–8 · 2) років, медіана BW - 11 · 82 (7 · 96–14 · 02) кг, і всі вони були в ідеальному стані (5/9) або трохи мали надмірну вагу ( 6/9). Порівнювали дві дієти з однаковим профілем макроелементів, але різним об’ємом, використовуючи перехресний дизайн, щоб оцінити вплив об’єму на споживання енергії. Тестова дієта була порівняна з ідентичною дієтою з більш високою щільністю (290 г/л, 15 162 кДж/кг, 4397 кДж/л; Таблиця 1). Споживання їжі вимірювали, коли дієти годували щогодини, як описано раніше (, 7). Коротко, окремим собакам пропонували 502 кДж/кг 0,75 протягом 15 хв о 08:30 (перший прийом їжі) та о 09:30 (другий прийом їжі), а потім пропонували 1005 кДж/кг 0,75 за 30 хв при обох 10: 30 (третій прийом їжі) та 11:45 (четвертий прийом їжі). Кожну дієту тестували тричі протягом трьох днів, що не послідовно, і споживання енергії під час кожного прийому їжі реєстрували.

Дослідження 3: Ефект ситості тестової дієти порівняно зі стандартною підтримуючою дієтою для собак

Метою цього дослідження було порівняння ефекту насичення випробуваної дієти порівняно із підтримуючою сухою дієтою, яка зазвичай використовується у дорослих собак, і щільність якої була вищою, ніж контрольна дієта, використана у дослідженні 2. Тестова дієта (125 г/л, 15162 кДж/кг, 1895 кДж/л) порівнювали зі стандартною сухою дієтою для дорослих собак (середня доросла суха, Royal Canin; 400 г/л, 16 297 кДж/кг, 6485 кДж/л; таблиця 1) за допомогою схрещування -проектування. Було використано десять дорослих собак бігль (два неушкоджені самці, вісім кастрованих самок). Середній вік становив 5,7 (5 · 0–11 · 6) років, медіана БТ - 10 · 4 (8 · 8–15 · 9) кг, і всі вони були в ідеальному стані (5/9) або трохи мали надмірну вагу ( 6/9). Чотири прийоми їжі пропонувались з погодинними інтервалами, так само, як і для дослідження 2, а споживання енергії під час кожного прийому їжі реєстрували зважуванням миски до і після їжі.

Статистичний аналіз

Всі дані були проаналізовані за допомогою пакету Інституту систем статистичного аналізу (версія SAS 8; SAS Institute Inc.), а рівень статистичної значущості встановлений на рівні P 0 · 75 відповідно, тоді як тривалість прийому їжі становила 171 (55–900), 185 ( 77–900), 268 (80–900) та 374 (136–900) с відповідно. BW не змінювався протягом дослідження (-3 (-10 до +7)%; P = 0 · 111), показник фекалій залишався оптимальним протягом усього періоду, і не було відмінностей у різних дієтах.

Дослідження 2: Ефект насичення об’єму їжі

Жодна з собак не з'їла всю їжу, запропоновану під час дослідження. Споживання енергії було нижчим на 19 (від –40 до +4)% при дослідній дієті порівняно з контрольною дієтою (Р = 0 · 012) (Таблиця 2). Цей ефект залишався незалежно від тижня тесту (P = 0 · 605), і не було дієти-тижневої взаємодії (P = 0 · 438). ЧБ собак суттєво не змінювався протягом 2 тижнів дослідження (-0,7% (від -4,3 до + 4,11%), Р = 0,614).

Таблиця 2.

Споживання енергії в кДж/кг 0,75 для кожного прийому їжі та загальне споживання енергії для дослідження 2 та дослідження 3

Дослідження 2
Тестова дієта					Контрольна дієта
Перший прийом їжі	Другий прийом їжі	Третій прийом їжі	Четвертий прийом їжі	Всього	Перший прийом їжі	Другий прийом їжі	Третій прийом їжі	Четвертий прийом їжі	Всього
Середній	307 **	62 **	127	115	611 *	400	139	106	108	753
сім	39	17	14	13	42	33	14	16	20	54
Дослідження 3
Тестова дієта					Стандартна підтримуюча дієта
Перший прийом їжі	Другий прийом їжі	Третій прийом їжі	Четвертий прийом їжі	Всього	Перший прийом їжі	Другий прийом їжі	Третій прийом їжі	Четвертий прийом їжі	Всього
Середній	445	204 ***	219 *	147	1015 ***	502	450	346	162	1460
сім	19	28	30	23	67	0	25	69	14	89

* P Таблиця 2). Цей ефект залишався незалежно від тижня тесту (P = 0 · 214), і не було дієти-тижневої взаємодії (P = 0 · 472). ЧБ собак суттєво збільшився, коли вони годували дозвільно стандартну підтримуючу суху дієту протягом 1 тижня (5 (-2 до 7)%; P = 0 · 004), тоді як їх БТ не змінювався, коли годували тестовою дієтою за винятком 1 тиждень (0 (-9 до 3)%; P = 0 · 418). Показник фекалій залишався оптимальним протягом усього дослідження, незалежно від дієти.

Обговорення

Це дослідження продемонструвало, що використання повітря для збільшення обсягу сухого корму для собак зменшує споживання енергії та збільшує тривалість їжі у собак, що харчуються без лібіту. Ці результати підтверджують і поширюють результати попередніх досліджень на людях, які демонструють, що використання повітря для збільшення обсягу їжі та зменшення щільності енергії може покращити ситість (, 11, 12). Інші стратегії зменшення маси: енергетичного співвідношення дієти включають додавання води або харчових волокон, і обидва, як відомо, покращують ситість (, 7, 8). Однак негативні наслідки можна спостерігати за обома стратегіями, включаючи можливість отримання м’яких фекалій при вживанні вологого корму, особливо у порід, яким загрожує низька якість стільця, таких як німецькі короткошерсті вказівники та собаки німецької вівчарки (, 10). На відміну від цього, на якість фекалій не впливало, коли собаки вживали суху дієту з розширеним за обсягом обсягом цього дослідження.

Точна причина такого ефекту не ясна. Однією з можливостей є те, що збільшення обсягу їжі призводить до збільшення тривалості їжі, що забезпечує більший час для вивільнення та впливу гормонально-шлунково-кишкових гормонів. У попередніх дослідженнях у підлітків, що страждають ожирінням, перекваліфікація на сповільнене споживання їжі мала глибокий вплив на вивільнення гормонів ситості, включаючи зменшення секреції орексигенного гормону греліну та збільшення секреції пептиду YY, що може зменшити апетит (, 15). Це дослідження не ставило за мету визначити фізіологічну основу для таких змін, і для кращого розуміння зараз будуть потрібні подальші дослідження, наприклад, вимірювання «гормонів ситості».

Щоб бути впевненим, що ефект ситості зумовлений об’ємом, а не профілем макроелементів, ми порівняли ефект насичення двох дієт, що відрізняються за обсягом, але не за формулою. Це дослідження продемонструвало, що споживання енергії зменшувалось, коли обсяг збільшувався незалежно від профілю макроелементів, підтверджуючи тим самим, що ефект ситості, який спостерігається при збільшенні обсягу дієти, був обумовлений введенням повітря в їжу, а не високим вмістом крохмалю в порівнянні зі стандартними розширеними сухими дієтами.

Основним обмеженням цих попередніх досліджень було те, що використовувана популяція була невеликою; собак утримували в колонії, і для двох експериментів використовувались лише собаки однієї породи. Як результат, висновки можуть не мати значення для більшої популяції домашніх собак у їхньому домашньому середовищі. Подальшим обмеженням було те, що дослідження були короткочасними, і, як результат, не оцінювались ефекти тривалої ситості. Крім того, хоча збільшення обсягу дієти сповільнювало споживання їжі, загальний ефект був відносно незначним. Незрозуміло, який вплив мала б ця різниця у добровільному споживанні їжі домашніх собак, що мають різних господарів, зі змінними стратегіями годування. Як результат, зараз необхідні додаткові дослідження, в яких використовується більша та різноманітна популяція собак (в ідеалі домашніх тварин), за якими спостерігається протягом тривалого періоду.

На закінчення результати цього дослідження показують, що включення повітря в їжу забезпечує стратегію зменшення споживання енергії у собак і, отже, може бути корисною стратегією управління вагою у домашніх тварин. Зараз потрібно проспективне клінічне випробування для визначення впливу на ситість у собак із ожирінням під час програми схуднення.

Подяка

Автори вдячні Самуелю Нінету за технічну допомогу та Карін Де Мело Сантос за дослідження 3. Автори хочуть подякувати усім, хто доглядає за участь у дослідженні. Це дослідження фінансувало Royal Canin. Royal Canin виготовив дієти, що використовуються в цьому дослідженні. С. С., А. П., А. Ф. та В. Б. працювали у Royal Canin. Л. Л. та А. Дж. Г. отримали фінансову підтримку від Royal Canin. Усі автори брали участь у розробці дослідження, інтерпретації даних та прийнятті рішення про подання рукопису до публікації. Крім того, СС контролював дослідження і підготував перший проект рукопису, АП розробив і виготовив випробувальну дієту, ЛЛ провела дослідження на тваринах, Ф. Ф. провів статистичний аналіз, ПН - директор установ, в яких проводилось дослідження, В.Б. допомагав у нагляді за дослідженням і є науковим керівником Royal Canin, AJG допомагав у підготовці первинного проекту рукопису та написанні статей під керівництвом.

Ця стаття була опублікована в рамках Міжнародного наукового збірника наукових досліджень з питань харчування WALTHAM 2013, публікація якого була підтримана необмеженою освітньою грантом від Mars Incorporated. Статті, включені до цього збірника, були запрошені запрошеним редактором та пройшли стандартний процес офіційного огляду журналу. Їх можна цитувати.

Примітки

* Ця стаття була опублікована в рамках Міжнародного наукового збірника наукових досліджень з питань харчування WALTHAM 2013