Вплив концентрації і якості білка в консервованому раціоні на склад сечі, очевидну засвоюваність поживних речовин та енергозабезпечення у дорослих котів

Анотація

Передумови

Концентрація та якість білка в котячих кошах можуть значно відрізнятися, і вплив на склад котячої сечі та поживні речовини має велике практичне значення. У цьому дослідженні 6 здорових дієт з різними концентраціями та якостями білка годували 10 здорових дорослих котів. Якість білка в раціоні різнилася залежно від кількості багатих колагеном інгредієнтів. Концентрація гідроксипроліну становила 2,56–4,45 г/кг сухої речовини у високоякісних та 3,76–9,44 г/кг сухої речовини у дієтах низької якості. Рівні білка становили 36,2, 43,3 та 54,9% у високоякісних та 36,7, 45,0 та 56,1% у низькоякісних групах. Кожну дієту годували протягом 6 тижнів, використовуючи рандомізований перехресний дизайн. За останні 2 тижні кожного періоду годування збирали сечу та фекалії у котів.

Результати

Екскреція кальцію (Ca), оксалату (Ox) та цитрату на нирки не впливала на харчову концентрацію білка, можливо, опосередковану високим об’ємом сечі (24,2–34,2 мл/кг маси тіла (BW)/день) у всіх групах. Однак ниркова екскреція бика була нижчою, коли годували високоякісними дієтами (P = 0,013). Відносне перенасичення сечі (RSS) оксалатом кальцію (CaOx) загалом було низьким, але зниженим у групах високої якості (P = 0,031). Значення RSS у сечі для фосфату амонію магнію (MAP) були високими (2,64–5,00) серед усіх груп. На видиму засвоюваність сирого білка та більшості мінералів різні дієти не впливали. Споживання корму було вищим у групах низької якості (P = 0,026), але BW кішок не відрізнявся залежно від якості харчових білків. BW у котів збільшувався із збільшенням концентрації білка в їжі (P = 0,003).

Висновок

На закінчення, консервована дієта з високим вмістом білка може не бути конкретним фактором ризику утворення CaOx уроліту у котів. Навпаки, всі дієти призводили до високих значень RSS MAP, що може бути критичним щодо кристалізації MAP. Якість білка мало незначний, але значний вплив на склад сечі, що вимагало подальших досліджень з цього питання. Можна припустити менший запас енергії при годуванні з низькою якістю білка. Зміни в ЧБ були незначними і вимагають ретельної інтерпретації.

Передумови

Узагальнюючи ці суперечливі результати досліджень на котах, вплив концентрації білка та якості білка на склад сечі, здається, залежить від додаткових дієтичних факторів. Можна припустити, що джерелом білка, що використовується для експериментальних дієт, може бути один із факторів, який слід враховувати. Більше того, тип дієти, особливо вживання сухої екструдованої або консервованої дієти, може вплинути на виділення сечі, оскільки споживання вологи кормом може регулювати об’єм та концентрацію сечі. Таким чином, результати, отримані під час годування сухим кормом, можуть бути недоступними для використання консервованих дієт. Оскільки в попередніх дослідженнях використовувались експериментальні дієти з низькою концентрацією вологи [4, 26], метою цього дослідження було дослідити вплив різних концентрацій і якостей білка в консервованому раціоні на склад сечі у котів та виявити можливі відмінності вживання сухого корму.

Окрім впливу на склад сечі, вплив різної концентрації білка та якості в раціоні для котів на очевидну засвоюваність поживних речовин та енергозабезпечення вимагає подальшої оцінки. Концентрація та якість білка в дієтах для котів можуть значно відрізнятися, і можна припустити різницю в засвоюваності поживних речовин. Білок, а також засвоюваність мінеральних речовин можуть бути особливо цікавими, оскільки було продемонстровано, що затримка Са та фосфору (Р) знижується у вирощуваних кошенят через високі харчові концентрації білка [10]. Більше того, при розрахунку енергії, що піддається метаболізму (ME), в їжі для котів явно не враховується якість її інгредієнтів [22]. Отже, можна висловити гіпотезу про те, що коли запаси поживних речовин та енергії змінюються, коли кішки отримують різні дієтичні якості білка. Це дослідження спрямоване на більш детальне дослідження цих аспектів.

Методи

Вивчати дизайн

Для цього дослідження використовувались коти та приміщення для проживання Інституту харчування тварин Берлінського університету. Протокол догляду та використання тварин був затверджений Комітетом із захисту тварин (Landesamt für Gesundheit und Soziales, Берлін, Німеччина, G 0138/12).

Шість експериментальних дієт було запропоновано 10 здоровим дорослим котам (європейська короткошерста; вік 82 ± 17 місяців) із використанням рандомізованого схрещування. Дієти відрізнялися за концентрацією і якістю білка (табл. 1). Дієти з високою якістю білка містили більшу кількість м’ясного та кров’яного борошна порівняно з дієтами з низьким вмістом білка. Більш низька якість білка була досягнута завдяки збільшенню кількості багатих колагеном інгредієнтів у раціоні (трахея та шкварки). При порівнянному рівні білка концентрації гідроксипроліну завжди були нижчими при дієтах з високою якістю білка, ніж при дієтах із низькою якістю білка (для високої якості білка проти низької якості білка: 2,56 г/кг сухої речовини (ДМ) проти 3,76 г/кг DM [низький рівень білка]; 3,76 г/кг DM проти 8,45 г/кг DM [середній рівень білка]; 4,45 г/кг DM проти 9,44 г/кг DM [високий рівень білка]). Концентрації гідроксипроліну використовували як маркер якості білка в експериментальних дієтах, оскільки було продемонстровано, що гідроксипролін можна розглядати як маркер вмісту колагену в їжі [1], що є показником якості м’ясного матеріалу [20].

Кожну дієту годували протягом 6 тижнів. Щоденна кількість корму була розрахована відповідно до енергетичних рекомендацій для дорослих котів [22] з метою підтримання маси тіла (БТ). Для кожної дієти враховувався 31-денний адаптаційний період. У цей період котів годували індивідуально, але розміщували в групах. Кожен адаптаційний період супроводжувався 2 × 4-денним періодом відбору з 3-денним періодом відпочинку між ними. Протягом періоду відбору зразків котів годували та розміщували індивідуально в клітинах з метаболізмом для збору сечі та фекалій. Кішок поселяли групами, але в період відпочинку годували індивідуально. Наприкінці кожного періоду забору крові збирали кров, коли коти голодували.

Клітки для метаболізму були підготовлені з котячими підстилками з пластиковими гранулами як підстилка. Ящики для сміття були пов'язані з контейнерами для збору сечі. Сеча могла надходити в ці контейнери по градієнту сміттєвих ящиків, тоді як фекалії котів залишалися в ящиках. Для того, щоб придушити ріст бактерій у сечі, контейнери для збору готували з 3 краплями хлоргексидину диглюконату. Сечу та фекалії котів збирали двічі на день (6,30 год і 12,30 год, попереднє годування) і зберігали при - 20 ° C для подальшого аналізу.

Аналіз поживних речовин

Концентрації биків у експериментальних дієтах аналізували, як описано нижче для зразків фекалій.

Аналіз сечі

РН сечі вимірювали відразу після забору сечі о 6.30 та 12.30 год, використовуючи рН-метр Seven Multi (Mettler-Toledo GmbH, Schwerzenbach, Швейцарія). За винятком натрію (Na), магнію (Mg) та калію (K), концентрації аніонів та катіонів у сечі вимірювали за допомогою іонообмінної системи ВЕРХ (Dionex DX-500 та Dionex DX-120; Dionex Corp., Саннівейл, Каліфорнія, США ), як описано раніше [25]. Дані аналізували за допомогою клієнта Chromeleon, версія 6.80 SP2 (Dionex Corp.). Концентрації Na, Mg та K у сечі вимірювали за допомогою атомно-абсорбційної спектрометрії (ContrAA 700; Analytik Jena AG, Jena, Німеччина). Значення RSS у сечі для CaOx та фосфату амонію магнію (MAP) були розраховані за програмою Supersat [31].

Аналіз фекалій

Аналіз крові

Концентрацію сечовини та креатиніну в сироватці котів вимірювали за допомогою автоматичного методу (Konelab 60 i Thermo Fisher Scientific, Thermo Electron GmbH, Dreieich, Німеччина).

Статистичний аналіз

Оскільки вихідна інформація, необхідна для формування значущих оцінок обсягу вибірки, була недоступною для більшості параметрів, офіційний розрахунок вибірки не проводився. Однак обсяг вибірки базувався на попередніх дослідженнях на котах, що оцінювали дієтичний вплив на сечові та фекальні параметри (наприклад, [3, 4, 19, 25,26,27,28]).

Дані аналізували за допомогою SPSS 22 (SPSS Inc., Чикаго, Іллінойс, США). Повторне вимірювання ANOVA проводили для кожного параметра, враховуючи дієтичну концентрацію білка та якість білка як внутрішні фактори. Для кожної залежної змінної була побудована окрема модель ANOVA. Коригування для оцінки дієтичного впливу на різні параметри не передбачалось, оскільки вони вважалися незалежними гіпотезами, що підлягають статистичному тестуванню. У разі значної взаємодії між концентрацією білка та його якістю, лінійні та квадратичні поліноміальні контрасти концентрації білка розраховувались окремо для трьох груп із високою якістю білка та трьох груп із низькою якістю білка. Якщо взаємодія між концентрацією білка та якістю білка не була значною, для усереднених вимірювань розраховували лінійні та квадратичні поліноміальні контрасти концентрації білка та лінійні поліноміальні контрасти якості білка (групи високої та низької якості білка досліджували разом на рівні білка). Дані представлені в таблицях як засоби та стандартна похибка засобів. Було встановлено альфа-рівень статистичної значущості P

Результати

Здоров’я та продуктивність тварин

Одного кота довелося видалити з дослідження через проблеми зі здоров'ям, які не були пов'язані з харчуванням експериментальних дієт. Цю кішку замінив інший кіт університету Freie Universität Berlin зі схожим BW.

BW котів зростав із збільшенням концентрації білка в їжі, незалежно від якості білка в їжі (P = 0,003) (таблиця 3). Споживання корму у котів було вищим, коли годували дієти з низькою якістю білка (P = 0,026) (Таблиця 4).

Параметри сечовиділення

Об’єм сечі у котів був порівнянним при харчуванні з низькою якістю білка, але збільшувався із збільшенням концентрації білка в їжі, коли годували дієти з високою якістю білка (P = 0,010). РН сечі коливався в межах 8,16–8,49 і на нього не впливали концентрація або якість харчових білків (P > 0,05).

На концентрацію Са в сечі та ниркову екскрецію Са у котів не впливали ні рівень білка, ні якість білка експериментальних дієт (P > 0,05). Концентрації Ox у сечі були порівнянними у групах із низькою якістю білка, але знижувались із збільшенням концентрації білка в їжі у групах з високою якістю білка (P = 0,003). Коли розраховували ниркову екскрецію Окса, значення, як правило, були нижчими для груп з високою якістю білка порівняно з групами з низькою якістю білка (P = 0,013). Більше того, показники CaOx у RSS в сечі були нижчими, коли годували дієти з високою якістю білка (P = 0,031).

На концентрацію Р у сечі не впливали концентрація і якість білка в їжі (P > 0,05), але ниркова екскреція Р була найнижчою при харчуванні з низьким рівнем білка (P = 0,020). Концентрації Mg у сечі у котів знижувались із збільшенням рівня білка в їжі (P = 0,040), але на екскрецію Mg нирками експериментальні дієти не впливали (P > 0,05). Концентрація амонію в сечі (P = 0,005) та виведення амонію нирками у кішок (P = 0,003) зростає із збільшенням концентрації білка в їжі, незалежно від якості білка в раціонах. Значення РАР MAP у сечі були високими і коливались між 2,64–5,00, однак ніякого впливу концентрації або якості харчових білків не виявлено (P > 0,05).

Концентрація сечовини в сечі у котів (P 0,05).

Експериментальні дієти не впливали на концентрацію K у сечі (P > 0,05). Ниркова екскреція К збільшувалась із збільшенням рівня білка в їжі (P = 0,026) і, як правило, була вищою, коли годували дієти з низькою якістю білка (P = 0,041).

Концентрація Na в сечі у котів (P = 0,006) та нирковою екскрецією Na (P = 0,003) збільшувались із збільшенням концентрації білка в дієтах.

Параметри фекалій

Кішки мали більший об'єм калу, коли концентрація білка в експериментальних раціонах зростала (P Таблиця 5 Кількість фекалій, сухих речовин (DM) у фекаліях і сирого протеїну (CP) та концентрації мінеральних речовин у фекаліях котів, яких годують дієтами з різними концентраціями та якостями білка. n = 10/дієта, середнє значення та SEM

Концентрації неочищеного білка (CP) у фекаліях (P = 0,001) та екскреція CP з фекаліями (P = 0,004) була найнижчою, коли дієти з низьким рівнем білка годували і збільшували при вищих рівнях білка в їжі (таблиці 5 та 6).

Концентрація Ca у фекаліях котів не впливала на концентрацію та якість харчових білків (P > 0,05). Однак, коли була розрахована екскреція Са з фекаліями, спостерігались підвищені значення зі збільшенням концентрації білка в їжі (P = 0,012), незалежно від якості білка в експериментальних дієтах.

Концентрації P у фекаліях, як правило, були вищими, коли годували дієти високої якості білка (P = 0,013), тоді як екскреція Р з фекаліями зростала зі збільшенням концентрації білка в їжі (P = 0,018), як у групах із високою, так і з низькою якістю білка.

Концентрації Окса у фекаліях котів знижувались із збільшенням рівня білка в експериментальних раціонах (P 0,05).

Обидва концентрації Mg і K у фекаліях котів знижувались із збільшенням рівня білка в їжі (P = 0,042 і P = 0,020 відповідно). Значення Mg були вищими, а значення K були нижчими при харчуванні дієтами з високою якістю білка (P = 0,010 і P = 0,049 відповідно). Екскреція Mg та K з фекаліями не зазнала впливу експериментальних дієт (P > 0,05).

Концентрація Na у фекаліях (P = 0,002) та екскреція Na з фекаліями (P = 0,005) котів були вищими, коли годували дієти з низькою якістю білка.

Уявна засвоюваність поживних речовин

На очевидну засвоюваність мінералів лише незначно вплинули експериментальні дієти. Очевидна засвоюваність Р, як правило, була вищою у групах із низькою якістю білка (P = 0,038). Харчування дієти з помірним рівнем білка призвело до найнижчого (P = 0,001) або найвищий (P = 0,022) очевидна засвоюваність K у групах із низькою якістю білка або з високою якістю білка відповідно. На очевидну засвоюваність CP, Ca, Na та Mg не впливали концентрація та якість білка в їжі (P > 0,05).

Параметри крові

Концентрація сечовини в крові котів зросла (P Таблиця 7 Концентрація сечовини та креатиніну в крові кішок, яких годують дієтами з різними концентраціями та якостями білка. n = 10/дієта, середнє значення та SEM

Обговорення

Висновки

На закінчення, годування кішок консервованими дієтами з різною концентрацією білка не може підтвердити спостереження у людей [32], а результати попереднього дослідження на котах із сухим екструдованим харчуванням [26] свідчать, що велике споживання білка збільшує ризик утворення CaOx уроліту. У цьому дослідженні спостерігався високий об’єм сечі при харчуванні консервованими дієтами. Розріджуючий ефект, можливо, маскував описані [26, 32] негативні ефекти дієти з високим вмістом білка на ниркові викиди Ca, Ox та цитрату. На відміну від цього, великий об’єм сечі не може запобігти високим показникам RSS MAP у сечі серед усіх груп лікування. Зниження якості харчових білків, здавалося, збільшило прийняття корму у котів, але зменшило використання енергії.