DE60013584T2

DE60013584T2 - Verfahren zur steuerung von glukosemetabolismus in haustieren mit diätetischer stärke

Info

Publication number: DE60013584T2
Application number: DE60013584T
Authority: DE
Inventors: Griffin Michael HAYEK; Dean Gregory SUNVOLD; Patrick Stefan MASSIMINO
Original assignee: Iams Co
Current assignee: Mars Petcare US Inc
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: KR20010103025A; CN1340996A; CA2360495C; ID30290A; HUP0105193A3; BR0008409A; CA2360495A1; HK1042410A1; EP1173068A1; JP2002536985A; AU3371900A; NO20014076L; ATE275348T1; EP1173068B1; US6238708B1; TR200102474T2; AU767957B2; PL350290A1; NO20014076D0; IL144868A0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung und ein Verfahren zur Verwendung bei der Veränderung und Verbesserung des Glucosestoffwechsels bei Begleiter-Tieren, besonders alternden Begleiter-Tieren wie Hunden.
Mehrere verschiedene Zustände sind mit einem gestörten Glucosestoffwechsel bei Begleiter-Tieren wie dem Hund und der Katze assoziiert. Diese schließen Diabetes (sowohl vom Insulin-abhängigen als auch vom Insulin-unabhängigen Typ II), Fettsucht, geriatrische Erkrankungen und Gestation (Trächtigkeit) ein. Eine andere mit Fettsucht und Diabetes assoziierte Stoffwechselerkrankung ist Hyperinsulinämie. Bei einer Hyperinsulinämie ist Insulin in abnorm hohen Spiegeln im Blut vorhanden. Eine Kompensation der Auswirkungen einer Hyperinsulinämie durch Senkung der Insulinspiegel im Blut kann dazu beitragen, das Fortschreiten von Fettsucht und Diabetes zu verringern.
Das Altern ist nicht nur bei Menschen, sondern auch bei Hunden mit einem Verlust der Regulierung des Blutzuckergehalts in Verbindung gebracht worden. Es ist berichtet worden, daß ältere Hunde abgeschwächte glykämische Antworten im Vergleich zu ihren jüngeren Gegenstücken zeigen. Die für diese Glucosestoffwechselfehlfunktion in alternden Populationen beschriebenen Gründe schließen ein: eine erhöhte Insulinresistenz durch Rezeptor- und post-Rezeptor-Störungen, eine verminderte Empfindlichkeit der B-Zellen der Langerhans-Inseln für Glucose und eine gestörte periphere Glucoseverwertung. Die mit dem Alter in Zusammenhang stehende Zunahme der Körperfettablagerung kann auch eine Rolle spielen. Sowohl bei Hunden als auch bei Katzen ist die Glucosetoleranz bei Fettsucht beeinträchtigt.
Mehrere Studien haben unter Verwendung des Minimalmodell-Ansatzes den Effekt von Alter und Glucosestoffwechsel untersucht. Das Minimalmodell nach Bergman (Bergman et al., Am. J. Physiol., Bd. 236 (6), S. E-667–77 (1979), und Bergman et al., J. Clin. Invest., Bd. 68 (6), S. 1456–67 (1981)), quantifiziert sowohl die Insulinempfindlichkeit als auch die Bauchspeicheldrüsenempfänglichkeit in einem intakten Organismus. Der Minimalmodell-Ansatz verwendet ein Computermodell, um die Glucose- und Insulindynamik im Plasma während eines intravenösen Glucosetoleranztests zu analysieren. Unter Verwendung dieses Modells ist vorgeschlagen worden, daß das Altern mit einer niedrigeren Glucoseverdünnungsrate, einer verminderten Insulinempfindlichkeit für Glucose und einer supprimierten Zweitphasen-B-Zellantwort auf eine Glucosestimulation assoziiert ist.
Es ist vorgeschlagen worden, daß Stärke als die primäre Diätkomponente zum überwiegenden Teil für die Erhöhung des Blutglucosespiegels nach einer Mahlzeit ver antwortlich ist (Milla et al., JPEN, Bd. 20 (1996), S. 182–86). Der Begriff "glykämischer Index" wurde als ein Mittel definiert, um Futtermittel auf der Basis ihrer glykämischen Antwort vergleichend zu bewerten. Der glykämische Index und der Diätgehalt an Kohlenhydraten sind verwendet worden, um etwa 90% der Ursachen für Unterschiede bei Glucose- und Insulinantworten auf eine Mahlzeit zu erklären. Jedoch haben sich solche Untersuchungen auf die Veränderung der Menge an Stärke in einer Diät konzentriert. In einer jüngsten Studie unter Verwendung von jungen Beagle-Hunden wurde jedoch berichtet, daß die Quelle für eine diätetische Stärke die postprandiale Antwort auf eine Mahlzeit beeinflußt (Sunvold et al., Recent Advances in Canine und Feline Nutrition, S. 123–34 (1998)). Vgl. auch Sunvold, US-Patent Nr. 5,932,258. EP 0913095 offenbart Zusammensetzungen, umfassend Mais und Milo, für Hühnerfutter. WO 00/27220 offenbart Tierfuttermittel, welche Hafer und Gerste umfassen.
Demgemäß besteht auf dem Fachgebiet weiterhin ein Bedarf an einer Diätzusammensetzung, welche den Glucosestoffwechsel eines Begleiter-Tieres, besonders den Glucosestoffwechsel eines alternden Begleiter-Tieres, verändern und verbessern kann.
Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Anforderung durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Veränderung und Verbesserung des Glucosestoffwechsels bei Begleiter-Tieren wie Hunden, wie in Anspruch 1 offenbart. Diese Wirkung ist noch deutlicher, wenn die Zusammensetzung an geriatrische Begleiter-Tiere wie Hunde verfüttert wird. Mit "geriatrischer Hund" ist ein Hund mit einem Alter von sieben Jahren oder mehr und einem Körpergewicht unterhalb 90 lbs (40 kg) oder ein Hund mit einem Alter von fünf Jahren oder mehr und einem Körpergewicht oberhalb 90 lbs (40 kg) (Groß- oder Riesenrasse) gemeint. Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2–10 offenbart.
Die Haustierfutterzusammensetzung kann wahlweise Chromtripicolinat und einen wasserlöslichen Celluloseether einschließen. Zusätzlich kann die Haustierfutterzusammensetzung weiterhin 1 bis 11 Gew.-% ergänzende Gesamtdiätfaser aus fermentierbaren Fasern einschließen, welche bei der Fermentierung durch Fäkalbakterien über einen Zeitraum von 24 Stunden ein Verschwinden an organischen Bestandteilen von 15 bis 60 Gew.-% zeigen.
Die Erfindung schließt auch ein Verfahren zur Regulierung von postprandialen glykämischen und insulinämischen Antworten bei einem Begleiter-Tier ein, welches den Schritt der Fütterung des Begleiter-Tieres mit einer Haustierfutterzusammensetzung, umfassend eine Proteinquelle, eine Fettquelle und eine Kohlenhydratquelle, welche Reis ausschließt, umfaßt. Vorzugsweise schließt die Kohlenhydratquelle eine Kornquelle ein, z. B. eine Mischung von Mais und Sorghum; eine Mischung von Mais, Sorghum und Gerste; eine Mischung von Mais, Sorghum und Hafer; oder eine Mischung von Hafer und Gerste.
Demgemäß ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Verfahrens zur Verbesserung des Glucose- und/oder Insulinstoffwechsels bei Begleiter- Tieren, besonders alternden Begleiter-Tieren, durch Regulierung der postprandialen glykämischen und/oder insulinämischen Antworten bei solchen Tieren. Dieses Merkmal und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, den beiliegenden Zeichnungen und den beigefügten Patentansprüchen deutlich.
1 ist ein Diagramm, welches die Auswirkung einer Diät auf die Plasma-Glucosekurve (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit veranschaulicht;
2 ist ein Diagramm der Auswirkung einer Diät auf die Plasma-Insulinkurve (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
3 ist ein Diagramm der Auswirkung des Alters auf die Plasma-Glucosekurve (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
4 ist ein Diagramm der Auswirkung des Alters auf die Plasma-Insulinkurve (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
5 ist ein Diagramm des Alter*Diät-Wechselwirkungseffekts auf die Plasma-Glucosekurve (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
6 ist ein Diagramm des Alter*Diät-Wechselwirkungseffekts auf die Plasma-Insulinkurve (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
7 ist ein Diagramm der Auswirkung von Alter und Diät (A) und Alter*Diät-Wechselwirkungen (B) auf die relative Glucoseumsatzrate (k) und die Halbwertszeit (T^½) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
8 ist ein Diagramm der Auswirkung der Rasse auf die Plasma-Glucosespiegel (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
9 ist ein Diagramm der Auswirkung der Rasse auf die Plasma-Insulinspiegel (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
10 ist ein Diagramm des Alter*Rasse-Effekts auf die Plasma-Glucosespiegel (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
11 ist ein Diagramm des Alter*Rasse-Effekts auf den Plasma-Insulinspiegel (A) und die entsprechenden statistischen Unterschiede (B) bei Hunden nach einer Mahlzeit;
12 ist ein Diagramm der Auswirkung von Alter, Rasse und Diät auf den postprandialen Glucosespiegel bei Foxterrier-Hunden;
13 ist ein Diagramm der Auswirkung von Alter, Rasse und Diät auf den postprandialen Insulinspiegel bei Foxterrier-Hunden;
14 ist ein Diagramm der Auswirkung von Alter, Rasse und Diät auf den postprandialen Glucosespiegel bei Labradorretriever-Hunden;
15 ist ein Diagramm der Auswirkung von Alter, Rasse und Diät auf den postprandialen Insulinspiegel bei Labradorretriever-Hunden;
16 ist ein Diagramm, das die Glucoseantwortkurven für Hunde veranschaulicht, welche Diäten, enthaltend unterschiedliche diätetische Stärken, aufnehmen;
17 ist ein Diagramm der inkrementellen Fläche unter der Glucosekurve für Hunde, welche Diäten, enthaltend unterschiedliche diätetische Stärken, aufnehmen;
18 ist ein Diagramm, das die Insulinantwortkurven für Hunde veranschaulicht, welche Diäten, enthaltend unterschiedliche diätetische Stärken, aufnehmen; und
19 ist ein Diagramm der inkrementellen Fläche unter der Insulinkurve für Hunde, welche Diäten, enthaltend unterschiedliche diätetische Stärken, aufnehmen.
Bei einem gesunden, aber alten (geriatrischen) Begleiter-Tier verstärkt die Anwesenheit von Reis als eine diätetische Stärke die glykämischen und insulinämischen Antworten auf eine Mahlzeit_; unabhängig von der Körperzusammensetzung, der Glucoseclearance oder der Halbwertszeit. Gesunde geriatrische Tiere werden von der Fütterung mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung besonders profitieren. Zum Beispiel werden besonders geriatrische Hunde von Großrassen, welche an Hyperinsulinämie leiden, von der Fütterung mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung profitieren.
Die Haustierfutterzusammensetzung kann irgendeine geeignete Haustierfutterrezeptur sein, welche auch eine hinreichende Ernährung für das Tier vorsieht. Zum Beispiel kann eine typische Hundenahrung zur erfindungsgemäßen Verwendung 20 bis 40 Gew.-% Rohprotein (und vorzugsweise 25 bis 35 Gew.-%), 4 bis 30 Gew.-% Fett (und vorzugsweise 10 bis 18 Gew.-%) und 2 bis 20 Gew.-% Gesamtdiätfaser zusammen mit der Stärkequelle enthalten. Typischerweise machen die Kohlenhydratquellen in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung 35 bis 60 Gew.-% und vorzugsweise 40 bis 55 Gew.-% der Zusammensetzung aus. Eine bevorzugte Quelle für Mais ist gemahlenes Maismehl.
Die Zusammensetzung kann auch wahlweise andere Bestandteile enthalten, welche ebenfalls die Wirkung besitzen, die postprandiale glykämische und/oder insulinämische Antwort bei einem Tier zu minimieren. Die Zusammensetzung kann Chromtripicolinat in einer Menge zwischen 10 bis 500 μg Chrom pro Tag einschließen. Chromtripicolinat kommt in Bierhefe vor, und die Hefe kann zu der Haustierfutterzusammensetzung zugegeben werden. Alternativ kann das Chromtripicolinat zu der Zusammensetzung in einer im wesentlichen reinen Form zugesetzt werden.
Die Zusammensetzung kann auch einen wasserlöslichen Celluloseether wie zum Beispiel Carboxymethylcellulose oder Hydroxypropylmethylcelluloseether (HPMC) enthalten. Falls Carboxymethylcellulose verwendet wird, handelt es sich vorzugsweise um eine Zusammensetzung mit einer hohen Viskosität im Bereich von 5.000 bis 65.000 cps und wird zu der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 1 Gew.-% zugegeben. Falls HPMC verwendet wird, handelt es sich vorzugsweise ebenfalls um eine Zusammensetzung mit einer hohen Viskosität im Bereich von 10.000 bis 2.00.000 cps und wird zu der Zusammensetzung in einer Menge von etwa 1–2 Gew.-% zugegeben. Eine geeignete HPMC-Qualität ist von The Dove Chemical Company unter der Bezeichnung Methocel^TM K-100M erhältlich. Es ist festgestellt worden, daß solche wasserlöslichen Celluloseether die Wirkung besitzen, die postprandiale Erhöhung der Glucosespiegel im Blut des Tieres zu verzögern.
Die erfindungsgemäße Haustierfutterzusammensetzung kann auch wahlweise eine Quelle für fermentierbare Fasern enthalten, welche bestimmte Prozentsätze des Verschwindens an organischen Bestandteilen zeigen. Die fermentierbaren Fasern, welche verwendet werden können, zeigen ein Verschwinden an organischen Bestandteilen (Organic Matter Disappearance, OMD) bei der Fermentierung durch Fäkalbakterien in vitro über einen Zeitraum von 24 Stunden von 15 bis 60%. Das heißt, daß 15 bis 60% der gesamten vorhandenen organischen Bestandteile durch die Fäkalbakterien fermentiert und umgewandelt werden. Das Verschwinden an organischen Bestandteilen der Fasern beträgt vorzugsweise 20 bis 50% und am meisten bevorzugt 30 bis 40%.
Somit kann der in vitro-OMD-Prozentsatz wie folgt berechnet werden: {1-[(OM-Rest – OM-Nullwert)/OM-Ausgangswert]} × 100worin OM-Rest den organischen Bestandteilen entspricht, welche nach einer Fermentierung für 24 Stunden wieder gewonnen werden; OM-Nullwert den organischen Bestandteilen entspricht, welche in entsprechenden Nullwert-Röhrchen (d. h. Röhrchen, welche Medium und verdünnte Fäkalien, aber kein Substrat enthaltend) wieder gewonnen werden; und OM-Ausgangswert den organischen Bestandteilen entspricht, welche vor der Fermentierung in das Röhrchen eingebracht werden. Weitere Einzelheiten des Verfahrens sind bei Sunvold et al., J. Anim. Sci. 1995, Bd. 73, 1099–1109, zu finden.
Die fermentierbaren Fasern können irgendeine Faserquelle sein, welche Darmbakterien, die in dem Tier vorhanden sind, unter Bildung von wesentlichen Mengen an SCFAs fermentieren können. "Wesentliche Mengen" an SCFAs für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind Mengen oberhalb von 0,5 mmol Gesamt-SCFAs/g Substrat über einen Zeitraum von 24 Stunden. Bevorzugte Fasern schließen Rübenfaserbrei, Gummi arabicum (einschließlich Talhagummi), Psyllium, Reiskleie, Johannisbrotgummi, Citrusfaserbrei, Pektin, Fructooligosaccharide und Inulin, Mannanoligosaccharide und Mischungen dieser Fasern ein.
Die fermentierbaren Fasern werden in der Haustierfutterzusammensetzung in Mengen von 1 bis 11 Gew.-% ergänzende Gesamtdiätfaser, vorzugsweise 2 bis 9 Gew.-%, mehr bevorzugt 3 bis 7 Gew.-% und am meisten bevorzugt 4 bis 7 Gew.-% verwendet.
Eine Definition von "ergänzende Gesamtdiätfaser" macht zuerst eine Erklärung von "Gesamtdiätfaser" erforderlich. "Gesamtdiätfaser" ist definiert als der Rückstand an Pflanzennahrung, welche gegen eine Hydrolyse durch die Verdauungsenzyme eines Tieres resistent sind. Die Hauptkomponenten der Gesamtdiätfaser sind Cellulose, Hemicellulose, Pektin, Lignin und Gummen (im Gegensatz zur "Rohfaser", welche nur einige Formen von Cellulose und Lignin enthält). "Ergänzende Gesamtdiätfaser" ist die Diätfaser, welche zusätzlich zu irgendeiner Diätfaser, welche natürlicherweise in anderen Komponenten des Futterprodukts vorhanden ist, zugegeben wird. Eine "Faserquelle" entspricht auch dieser Bedeutung, wenn sie vorwiegend aus Fasern besteht.
Um die Erfindung verständlicher zu machen, wird auf die folgenden Beispiele Bezug genommen, welche die Erfindung veranschaulichen sollen.
Beispiel 1 (außerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche)
Achtzehn junge (0,7 ± 0,2 Jahre) und alte (9,6 ± 0,2 Jahre) Labradorretriever-Hunde (LR) und Foxterrier-Hunde (FT) wurden in gleicher Weise hinsichtlich Alter und Rasse aufgeteilt und dann zufällig einer von zwei Nahrungsvolldäten (n = 18/Diät) für 90 Tage zugeteilt. Die erste Diät enthielt 18,2% (Gew./Gew.) gemahlenen Mais, 18,2% (Gew./Gew.) Braureis und 18,2% (Gew./Gew.) körniges Sorghum (CRS-Diät) als Stärkequellen; die zweite Diät enthielt 28,5% (Gew./Gew.) gemahlenen Mais und 28,5% (Gew./Gew.) körniges Sorghum (CS-Diät) als Stärkequellen. Vgl. die nachstehend Tabellen 1 und 2. Beide Diäten waren isoenergetisch, wobei etwa 19,3 und 19,4 kJ/g für die CSbzw. CRS-Diät vorgesehen wurden, und unterschieden sich hinsichtlich des Gesamtstärkegehalts nicht. Tabelle 1 – Bestandteilzusammensetzung der Diäten

Tabelle 2 – Nährstoffzusammensetzung der Diäten ¹
Nach 60 Tagen mit der CRS-Diät (welche als Hauptnahrung gefüttert wurde) machten alle Tiere einen glykämischen Antwort (GR)-Test, gefolgt durch einen Glucose- toleranztest (GTT; nachstehend beschrieben), durch. Nach Aufnahme der Versuchsdiäten über einen Zeitraum von 90 Tagen machten die Tiere die gleichen Tests einschließlich einer Gesamtkörper-Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie (DEXA)-Untersuchung durch, um das Körperfett, die Magerkörpermasse und die Mineralzusammensetzung zu bestimmen. Die Tiere wurden täglich gewogen, und die Futteraufnahmen wurden protokolliert und angepaßt, um Gewichtsschwankungen während der Studie zu minimieren. Ein Tier wurden aus Gesundheitsgründen von der Studie ausgeschlossen. Das Untersuchungsprotokoll wurde durch das Institutional Animal Care and Use Committee zugelassen.
Der GR-Test wurde bei allen Tieren sowohl vor als auch nach dem Fütterungszeitraum von 90 Tagen durchgeführt. Die Tiere ließ man vor dem Test für 24 Stunden fasten. Am Morgen des Tests erhielten die Tiere die Hälfte ihrer täglichen Futterration. Alle Mahlzeiten wurden innerhalb von 10 Minuten nach der Darbietung aufgenommen. Ein Verweilkatheder (14 Gauge, 14 cm, bei den LR-Hunden; 22 Gauge, 3,2 cm, in den FT-Hunden) wurde unter Verwendung von 3-0-Dexon (Butler, Columbus, OH) in entweder die linke oder rechte Halsvene eingeführt und fixiert und mit heparinisierter Salzlösung gespült. Blutproben für die Glucose- und Insulinanalyse wurden bei –10, 0, 10, 20, 30, 45, 60, 120, 180 und 240 Minuten gesammelt. Die –10 min- und 0 min-Zeitpunkte wurden gemittelt, um einen einzigen Basislinienzeitpunkt zu erhalten. Die Daten wurden graphisch dargestellt und als inkrementelle Fläche unter der Kurve (IAUC), bestimmt durch die Trapezmethode, analysiert. Die IAUC ist definiert als die Fläche unter der Antwortkurve, aber oberhalb der Basislinie.
Ein GTT wurde eine Woche nach der GR auch durchgeführt. Man ließ die Tiere vor dem GTT für 24 Stunden fasten. Vor der Verabreichung wurde ein 14 Gauge-, 14 cm-Verweilkatheder in entweder die linke oder rechte Halsvene bei den LR-Hunden eingeführt, und ein kleinerer 22 Gauge-, 3,2-cm-Katheder wurde bei den FT-Hunden verwendet. Mit Heparin versetzte Salzlösung wurde durch die Katheder gespült, welche unter Verwendung von 3-0-Dexon (Butler, Columbus, OH) fixiert wurden. Blutproben für die Glucose- und Insulinanalyse wurden bei –20, –10, 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 19, 22, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160 und 180 Minuten gesammelt. Glucose (50%ige Lösung; Butler, Columbus, OH) wurde zum Zeitpunkt 0 infundiert (0,3 g Glucose/kg Körpergewicht), wie bei Bergman et al. (1981) und Duysinx et al., Diabetes Metab., Bd. 20 (1994), S. 425–32, beschrieben ist. Insulin (Human Insulin Novolin R, Novo Nordisk, Dänemark) wurde bei 20 Minuten infundiert. Blutproben für die Glucose- und Insulinanalyse wurden in mit Heparin behandelten Vacutainer^TM-Röhrchen (Becton Dickinson, Sunnyvale, CA) gesammelt, und Proben für eine hämatologische Analyse wurden in SST-Vacutainer^TM-Röhrchen (Becton Dickinson, Sunnyvale, CA) gesammelt. Plasma für die Glucose- und Insulinbestimmungen wurde durch Zentrifugieren des Blutes (1.850 × g) für 8 Minuten bei Raumtemperatur erhalten.
Der Glucosespiegel wurde mit Hilfe von Glucoseoxidase und einem Cobas Mira-Analysengerät (Roche Diagnostics Systems, Somerville, NJ) sofort bestimmt, und die Insulinprobe wurde bei –20°C gelagert und an die Indiana Veterinary Diagnostics Labs (Evansville, IN) eingesendet, wo sie mittels eines RIA unter Verwendung eines DPC-Insulin-beschichteten Röhrchens (Indiana Veterinary Diagnostics Labs, Evansville, IN) analysiert wurde. Die Daten wurden graphisch dargestellt und durch das Minimalmodell-Programm nach Bergman (Version 3.0, Los Angeles, CA) analysiert, um die Insulinemp findlichkeit (Si), Glucoseeffektivität (Sg), die akute Insulinantwort auf Glucose (AIRg) und die Glucosekonzentration bei t = 0, abgeschätzt durch Extrapolation der Vorhersage des Glucosekinetikmodells zum Zeitpunkt der Injektion (folglich ist ein kardiovaskuläres Vermischen ausgeschlossen; G(0)), zu bestimmen. Die relative Glucoseumsatzrate (k) und die Halbwertszeit (T^½) von Glucose wurden durch lineare Regression von log 10 der Glucosekonzentrationen zwischen 4 und 30 Minuten berechnet.
Die Dualenergie-Röntgenabsorptiometrie wurde nach intravenöser Sedierung mit 7 mg/kg Propofol (Rapinovet, Mallinckrodt Veterinary, Inc.) bei einer Konzentration von 10 mg/ml durchgeführt. Die Tiere wurden mit Hilfe von Isofluran und Sauerstoff, verabreicht durch eine Matrix-Narkosegerät (Butler, Columbus, OH), bei einer geeigneten Betäubungstiefe gehalten. Gegebenenfalls wurde eine ergänzende Dosis von Propofol bei 3,3 mg/kg verabreicht, um die Einleitung der Betäubung zu erleichtern. Die Tiere wurden in Brustlage mit den Vorderbeinen parallel zu den Körperseiten und den Hinterbeinen in einer geraden Linie zu dem Rest des Körpers gescannt.
Nach Beendigung der Scans konnten sich die Tiere von der Betäubung erholen. Die Gesamtkörperzusammensetzungsuntersuchungen wurden unter Verwendung eines Hologic QDR 4500-Röntgen-Knochendensitometers (Waltham, MA) durchgeführt. Die Scans wurden unter Verwendung der Hologic Software (Version 9.03, Waltham, MA) analysiert.
Alle statistischen Analysen wurden unter Verwendung des Statistical Analysis System (SAS)-Statistikpakets (Version 6.12, SAS Institute, Cary, NC) durchgeführt. Alle für GTT und DEXA erhaltenen Daten wurden unter Verwendung von proc GLM analysiert, und signifikante Unterschiede wurden durch eine einseitige ANOVA identifiziert. Das Modell beinhaltete die Diät, das Alter und die Rasse sowie alle Interaktionseffekte. Unterschiede innerhalb einzelner Zeitpunkte für die Glucose- und Insulinkurven wurden unter Verwendung der Methode der kleinsten Quadrate bestimmt. Korrelationskoeffizienten zwischen Körperzusammensetzung und k und T^½ wurden unter Verwendung des Pearson-Korrelationskoeffizienten analysiert. Alle Daten sind als Mittelwert ± SEM dargestellt, ausgenommen Korrelationskoeffizienten. Signifikante Unterschiede wurden identifiziert, wenn p < 0,05 ist.
Ergebnisse
Das Gewicht der einzelnen Tiere variierte während des Untersuchungszeitraums nicht (Daten nicht gezeigt) im Hinblick auf die Diät (19,5 ± 0,9 kg und 20,8 ± 0,9 kg für CS bzw. CRS; p = 0,31) oder das Alter (20,3 ± 0,9 kg und 20,1 ± 0,9 kg für junge bzw. alte Tiere; p = 0,86). Jedoch traten signifikante Unterschiede bezüglich des Gewichts zwischen den Rassen auf (31,9 ± 0,9 kg und 8,5 ± 0,9 kg für LR bzw. FT; p < 0,0001). Wenn die Diätaufnahme als g/kg Körpergewicht ausgedrückt wurde, wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Diäten beobachtet (19,3 ± 0,7 g/kg Körpergewicht und 20,2 0,7 g/kg Körpergewicht für CS bzw. CRS; p = NS). Wie erwartet, beeinflußte sowohl das Alter als auch die Rasse die täglich aufgenommenen Mengen (22.2 ± 0.7 g/kg Körpergewicht und 17,3 ± 0,7 g/kg Körpergewicht für junge bzw. alte Tiere, p < 0,001; 15,6 ± 0,7 g/kg Körpergewicht und 23.9 ± 0,7 g/kg Körpergewicht für LR bzw. FT, p < 0,001).
Glykämischer Antworttest
Die Auswirkungen einer Diät auf die Glucose (1)- und Insulin (2)-Antworten wurden analysiert. Keine signifikanten Unterschiede aufgrund der Diät allein wurden für die Glucosespiegel im Plasma beobachtet, und ein leichter Trend wurde für einen Unterschied bei der Insulinantwort beobachtet (p = 0,21). wobei die CRS-Diät eine stärkere Insulinantwort als die CS-Diät auslöst.
Das Alter jedoch beeinflußte die Glucose (3; p < 0,001)- und Insulin (4; p = 0,05)-Antworten. Neben signifikant erhöhten Plasma-Glucosekonzentrationen beim Fasten (4,9 ± 0,1 mmol/l und 5,3 ± 0,1 mmol/l für alte bzw. junge Tiere; p < 0,05; 3), zeigten jüngere Tiere einen schnelleren Anstieg des Plasma-Glucosespiegels, unmittelbar gefolgt durch einen deutlichen Abfall nach einer Futterexposition, verglichen mit ihren älteren Gegenstücken, welche eine kontinuierliche Erhöhung des Plasma-Glucosespiegels nach 240 Minuten zeigten. Ältere Tiere zeigten postprandial eine übermäßige Insulinsekretion nach 30 Minuten. 5 zeigt den Alter*Diät-Wechselwirkungseffekt auf den Glucosespiegel, und 6 veranschaulicht die Insulinantworten. Die Plasma-Glucoseantworten auf die CS- und CRS-Diäten bei jungen Tieren waren ähnlich; jedoch zeigten alte CS-Tiere signifikant niedrigere Plasma-Glucosekonzentrationen bei 60 Minuten als alte CRS-Tiere (5,3 ± 0,2 mmol/l und 5,8 ± 0,2 mmol/l für alte CS-Hunde bzw. alte CRS-Hunde; p < 0,05). Alte CS-Tiere zeigten auch signifikant niedrigere Insulinantworten als alte CRS-Tiere (p < 0,001).
Die Rasse spielte im Hinblick auf sowohl glykämische als auch insulinämische Antworten eine wesentliche Rolle. FT-Hunde tendierten dazu, einen schnelleren Anstieg des Plasma-Glucosespiegels, gefolgt durch einen deutlichen Abfall, zu zeigen, während LR-Hunde einen allmählichen und anhaltenden Anstieg bei den Plasma-Glucosekonzentrationen mit signifikant höheren Werten bei 120, 180 und 240 min zeigten (p < 0,05; 8). FT-Hunde zeigten einen schnelleren Anstieg bei den Plasma-Insulinspiegeln mit signifikant höheren Werten bei 30 und 45 Minuten, verglichen mit LR-Hunden (p < 0,05; 9). Die Werte für sowohl die FT-Hunde als auch die LR-Hunden fielen nach 240 Minuten nicht wieder auf die Werte der Basislinie ab.
Wenn Alter*Rasse-Wechselwirkungsseffekte beobachtet wurden, wurden große Unterschiede zwischen den FT-Hunden beobachtet, wobei alte FT-Hunde höhere Plasma-Glucosekonzentrationen bei 0, 10, 20, 30 und 45 Minuten (p < 0,05; 10) als junge FT-Hunde zeigen. Die Blut-Glucosekonzentrationen bei alten FT-Hunden erhöhten sich schneller, erreichten ein höheres Maximum und fielen deutlich ab, verglichen mit jungen FT-Hunden, welche eine anhaltende und allmähliche Erhöhung der Plasma-Glucosekonzentrationen zeigten (10). LR-Hunde zeigten ähnliche glykämische Antworten bei jungen und alten Tieren. Beide zeigten eine allmähliche Erhöhung der Blut-Glucosekonzentrationen ohne signifikante Unterschiede zu irgendeinem Zeitpunkt (10).
Die mit dem Alter in Beziehung stehenden Unterschiede hinsichtlich der Insulinantworten waren zwischen alten und jungen LR-Hunden am größten (11). Obwohl junge und alte LR-Hunde beide einen kontinuierlichen Anstieg mit der Zeit hinsichtlich des Plasma-Insulinspiegels zeigten, wiesen alte LR-Hunde signifikant höhere Insulinspiegel bei 45, 60, 120, 180 und 240 Minuten auf, verglichen mit jungen LR-Hunden (p < 0,05; 11)., Junge und alte FT-Hunde zeigten beide ähnliche allmähliche Erhöhungen des Plasma-Insulinspiegels, wobei zu keinem Zeitpunkt signifikante Unterschiede beobachtet wurden.
Die Auswirkungen von Alter und Rasse werden durch die in 12–15 gezeigten Ergebnisse veranschaulicht. 12 zeigt die Glucoseantwortkurve bei Foxterrier-Hunden allein, unterteilt in Alter- und Diät-Effekte. Die Daten zeigen einen geringen Effekt. 13 zeigt jedoch die Insulinantworten für denselben Hund. Wie veranschaulicht, zeigen die alten (geriatrischen) Hunde bei entweder der CS-Diät (nicht ausgefüllte Quadrate) oder der CRS-Diät (ausgefüllte Dreiecke), daß die Abwesenheit von Reis in der Diät (CS) eine deutlich niedrigere Insulinantwort bei diesen alten Foxterrier-Hunden im Vergleich zu der CRS-Diät hervorrief.
Die 14 und 15 zeigen die gleichen Daten, nur bei Labradorretriever-Hunden. Wiederum ist ein geringer Unterschied hinsichtlich der Glucoseantwortkurve zu erkennen (14). Jedoch zeigt die Insulinantwortkurve (15) eine große Auswirkung. Alte Labradorretriever-Hunde, welche die CRS-Diät (Reis) aufnahmen (ausgefüllte Dreiecke), zeigten eine signifikant erhöhte Insulinantwort, verglichen mit den alten Labradorretriever-Hunden, welche die CS-Diät aufnahmen (nicht ausgefüllte Quadrate). 15 veranschaulicht auch, daß unabhängig von der Diät, die alten Labradorretriever-Hunde (nicht ausgefüllte Quadrate und ausgefüllte Dreiecke) erhöhte Insulinspiegel im Vergleich zu den jungen Labradorretriever-Hunden (ausgefüllte Quadrate und nicht ausgefüllte Dreiecke) zeigten.
Zusammenfassend zeigen die 12-15, daß die Anwesenheit von Reis in der Diät für alte (geriatrische) Hunde im Hinblick auf ihre postprandialen Insulinantworten nachteilig ist. Die Daten zeigen, daß Reis für die größere Rasse, die Labradorretriever-Hunde, noch nachteiliger ist. Durch Entfernung von Reis als eine Stärkequelle aus der Diät werden diese hyperinsulinämischen Antworten vermindert. Obwohl dies nicht gezeigt worden ist, kann eine anhaltende Hyperinsulinämie bei alten Hunden eine weitere Verschlechterung des Glucosestoffwechsels zur Folge haben, indem schließlich eine Insulinresistenz hervorgerufen wird, welche dann zu einer Hyperglykämie führen kann. Folglich kann die dauerhafte Anwesenheit von Reis in den Diäten solcher Hunde nachteilig sein.
Inkrementelle Fläche unter den Kurven (IUAC)
Die IUAC wurde in drei Abschnitte eingeteilt: akute Phase (0–30 Minuten), zweite Phase (30-240 Minuten) und Gesamt-IUAC (Summe aus akuter Phase und zweiter Phase). Die Werte für die IUAC sind nachstehend in Tabelle 3 angegeben: Tabelle 3 – Inkrementelle Fläche unter der Kurve für die Plasma-Glucose- und -Insulinspiegel bei Hunden ¹
Die Diät allein hatte keine Auswirkung auf die Gesamt-IAUC für den Plasma-Glucosespiegel (99 ± 29 mmol*h/l und 89 ± 30 mmol*h/l für CS bzw. CRS; p = NS). Alte Tiere zeigten eine signifikant erhöhte Gesamt-IAUC für den Plasma-Glucosespiegel, verglichen mit jungen Tieren (31 ± 29 mmol*h/l und 156 ± 30 mmol*h/l für junge bzw. alte Tiere; p < 0,01), während junge Tiere signifikant höhere Werte für die akute Phase der IAUC für den Plasma-Glucosespiegel zeigten (6,3 ± 1,2 mmol*h/l und 3,0 ± 1,2 mmol*h/l für junge bzw. alte Tiere; p < 0,05). Alte CRS-Tiere zeigten den höchsten Wert für die Glucose-IAUC; jedoch zeigten alte CS-Tiere eine Gesamtglucose-IAUC, welche sich nicht signifikant von derjenigen für junge CS-Tiere unterschied (p < 0,05). Obwohl nicht signifikant, tendierten alte CRS-Tiere dazu (p = 0,09), einen höheren Wert für die Gesamtinsulin-IAUC als die anderen Gruppen zu zeigen.
Relative Glucoseumsatzrate und Halbwertszeit
Wie erwartet wurde, zeigten ältere Tiere eine signifikant niedrigere relative Glucoseumsatzrate (k) (5,9 ± 0,3%/Minute und 4,4 ± 0,3%/Minute für junge bzw. alte Tiere; p < 0,01), was eine signifikant längere T^½ von Glucose zur Folge hat (12,9 ± 1,1 Minuten und 17,0 ± 1,1 Minuten für junge bzw. alte Tiere; p < 0,01). Die Diät beeinflußte die k- oder T^½-Werte für Glucose nicht (p = NS). Alte CS-Tiere oder alte CRS-Tiere unterschieden sich im Hinblick auf k (4,3 ± 0,5%/Minute und 4,5 ± 0,5%/Minute für alte CS-Tiere bzw. alte CRS-Tiere; p = NS; 7) oder T^½ (16,9 ± 1,6 Minuten und 17,2 1,6 Minuten für alte CS-Tiere bzw. alte CRS-Tiere; p = NS; 7) nicht signifikant.
Körperzusammensetzung
Das Alter war die einzige Variable, welche das prozentuale Körperfett signifikant beeinflußte (16,8 ± 1,1% und 30,4 ± 1.2% für junge bzw. alte Tiere; p < 0,0001). Diät und Rasse hatten keine Auswirkung (p = NS). Das Körperfett war signifikant umgekehrt korreliert mit k bei FT-Hunden, LR-Hunden und mit CS gefütterten Tieren und war signifikant korreliert mit T^½ bei mit CS und CRS gefütterten Tieren sowie FT-Hunden, und für LR-Hunde wurde ein starker positiver Zusammenhang beobachtet. Vgl. nachstehend Tabelle 4. Tabelle 4 – Die Auswirkung von Alter Diät und Rasse auf die Körperzusammensetzung und Korrelation mit dem Körperfett bei Hunden
Es ist berichtet worden, daß eine Diätmodifikation die Langlebigkeit erhöht und die Insulinempfindlichkeit und die Glucosetoleranz verbessert, was nahelegt, daß die Diät zumindest teilweise mit einer Glucoseintoleranz bei älteren Tieren in Beziehung stehen kann und eine Rolle beim Alterungsprozeß spielen kann. Es ist gezeigt worden, daß kohlenhydratreiche Diäten die Insulinempfindlichkeit für Glucose verbessern, die Glucoseverdünnungsrate erhöhen und die Zweitphasen-β-Zellantwort auf eine Glucosestimulation verstärken. Obwohl die meisten der Studien bis heute sich auf die Veränderung der Menge an Kohlenhydrat in der Diät konzentrieren, legen die Versuchsergebnisse nahe, daß die Quelle, besonders für Stärke, genauso wichtig sein kann. Die Stärkequelle modulierte die glykämische Antwort bei älteren Hunden, unabhängig von dem Körperfett-Prozentsatz und der Glucosekinetik. Obwohl die Diät keine Auswirkung auf die Glucosetoleranz hatte, verringerte die Abwesenheit von Reis als eine Stärkequelle in der Diät die postprandiale Insulinsekretion. Daher sieht die Entfernung von Reis (einer stark glykämischen Stärke) aus der Diät eine vorteilhafte präventive Ernährungsstrategie vor.
Die Stärkequelle kann bei der Alterung noch wichtiger sein, da die alten CRS-Hunde in den Experimenten eine erhöhte, obgleich nicht signifikante, IAUC für den Plasma-Glucosespiegel und eine signifikant höhere Insulin-IAUC als die alten CS-Hunde zeigten. Diese Antworten müssen auf einen noch nicht identifizierten Effekt, welcher von der Körperzusammensetzung und der Glucosekinetik unabhängig ist, zurückzuführen sein. Die Glucosekinetikdaten sind in zweifacher Hinsicht wichtig. Erstens bestätigten sie, daß diese Population von Hunden gesund ist, ohne den verwirrenden Einfluß einer Erkrankung wie Diabetes mellitus. Zweitens bestätigten sie, daß der Einfluß der Diät auf den Glucose- und Insulinspiegel bei älteren Tieren ein unabhängiger Effekt ist. Die Versuchsergebnisse zeigen eine geringere Glucose-IAUC für junge CRS-Hunde im Vergleich zu jungen CS-Hunden. Jedoch gab es eine große Anzahl an negativen IAUC-Werten für die junge CRS-Gruppe. Wenn alle negativen Werte von der Analyse ausgeschlossen wurden, entsprachen die Glucose-IAUC-Werte mehr den Werten, welche man für junge Hunde auf der Grundlage der bisherigen Literatur erwarten würde (732 ± 394 mmol*h/l und 1.099 ± 607 mmol*h/l für junge CS-Hunde bzw. junge CRS-Hunde; p = NS).
Wenn man eine Ernährungstherapie für verschiedene Lebensstadien und physiologische Zustände in Betracht zieht, müssen Nährstoffabsorption und -verwertung berück sichtigt werden. Jedoch erklärt ein verändertes Potential für die Nährstoffverdauung und/oder -absorption zwischen jungen und alten Hunden nicht die mit dem Alter assoziierten Unterschiede im Hinblick auf die glykämischen Antworten, welche beobachtet wurden. Die Auswirkung des Alters auf die Absorption von Nährstoffen im Darm ist beim Hund bereits untersucht worden; Experimente zur Nährstoffbilanz bei jungen und alten Beagle-Hunden zeigten keine beobachtbaren mit dem Alter in Beziehung stehende Unterschiede hinsichtlich der Protein-, Fett-, Stärke, Vitamin- und Mineralabsorption, was nahelegt, daß der Magen-Darm-Trakt kleine Verringerungen der Absorptionskapazität kompensieren kann. Tatsächlich ist die Adaption des Magen-Darm-Trakts an andere Bedingungen, wie das Dünndarm-Syndrom, bereits gezeigt worden.
Da nicht gezeigt worden ist, daß die Absorption ein wichtiger Faktor bei der Glucoseintoleranz während des Alterns ist, wurde das GR-Protokoll, welches die Hälfte der täglichen Futterration jedes Tieres verwendet, ausgewählt. Einige Studien verwenden eine Glucosestandardbelastung, während bei anderen eine Mahlzeit angeboten wird. Da aber die glykämische Antwort auf eine Gesamtdiätmatrix anstatt die unabhängigen Wirkungen von Stärkequellen von Interesse ist, wurde das Mahlzeit-Protokoll verwendet. Die Tiere wurden innerhalb der Diätbehandlungsgruppen mit gleichen Mengen auf einer Gramm Futter pro kg Körpergewicht-Basis gefüttert. Obwohl die Gesamtmengen auf einer individuellen Basis variierten, wenn auf einer Gramm Futter pro kg Körpergewicht-Basis angegeben, erhielten alle Tiere ähnliche Mengen.
Die mit dem Alter in Beziehung stehenden Variationen innerhalb einer Spezies können auch bei den Glucosewerten der Basislinie auftreten. Jüngere Hunde zeigten höhere Basislinien-Glucosewerte als ihre älteren Gegenstücke, eine Beobachtung, welche bereits für diese besondere Kolonie von Hunden gemacht wurde. Obwohl diese Daten im Widerspruch zu der bisherigen Literatur stehen, haben andere Forscher nicht über einen Unterschied zwischen jungen und alten Individuen und Basislinien-Glucosewerten berichtet. Tatsächlich ist es schwierig, verwirrende Faktoren wie Erkrankungszustände (z .B. Diabetes mellitus) auszuschließen, wenn man sich mit einer älteren Population beschäftigt.
Es ist bekannt, daß der Glucosestoffwechsel sich mit dem Alter verschlechtert, was sich schließlich als Hyperglykämie und Hyperinsulinämie manifestiert. Mit der Zeit kann eine Hyperinsulinämie zu einer Insulinresistenz und schließlich zu einer Glucosestoffwechselstörung führen. Die Hyperglykämie verbindet zwei Theorien des Alterns miteinander, die Freiradikal- und Glykosylierungstheorien, welche beide Veränderungen bei der Genexpression, welche die Entstehung von phänotypischen Veränderungen des Alterns zur Folge haben, modulieren können. Diese zwei Theorien auf Zellebene beschäftigen sich mit dem Konzept der "Erschöpfung und Abnutzung" des Alterns, wobei die Vergreisung das Ergebnis einer Schwächung von somatischen Zellen nach einer kontinuierlicher Verwendung und Funktion ist. Andere Theorien sind Population-bezogen (die Lebensrate, d. h. Entwicklung und Reifung, bestimmt die Langlebigkeit) oder Organ-bezogen (die Schwächung von bestimmten Organen im Körper, d. h. endokrinen und Immunorganen, beeinflußt das Altern). Die Glykosylierungs- und Freiradikaltheorien des Alterns sind besonders relevant.
Die Glykosylierungstheorie des Alterns behauptet, daß eine Hyperglykämie den Alterungsprozeß durch die Erhöhung der Menge an Glucose, welche zur Bindung an Proteine verfügbar ist, beschleunigen kann. Die Glucoseadduktion an Lysinreste, gefolgt durch die Maillard-Reaktion, resultiert in einer wichtigen posttranslationalen Modifikation von Proteinen, die Bildung von höheren Glykosylierungsprodukten (AGE). Die Folgen einer Proteinglykosylierung schließen eine Verringerung der Proteinverdaulichkeit und des Proteinumsatzes, eine Vernetzung, welche eine erhöhte Gewebesteifheit zur Folge hat, eine verminderte Enzymaktivität (wie Na⁺K⁺-ATPase), eine veränderte Proteinantigenität und veränderte Rezeptor-Liganden-Wechselwirkungen ein. Die Proteinglykosylierung ist neben der Hyperglykämie mit vielen Komplikationen einschließlich einer beschleunigten Atherogenese bei Menschen mit Diabetes, Haut/Gelenkveränderungen und Retinopathie in Verbindung gebracht worden. AGE-Anreicherungen sind mit veränderten Nervenleitungsgeschwindigkeit und einer vermehrten Sekretion von verschiedenen Cytokinen (Tumornekrosefaktor-β und Interleukin I-α) in Beziehung gebracht worden. Ein anderer möglicher Mechanismus für eine Gewebsschädigung in Verbindung mit einer Glykosylierung ist die Erzeugung von freien Radikalen. Glucose macht in Gegenwart von CuSO₄ eine Autooxidation durch, wodurch freie Radikale in vitro erzeugt werden. Auch die Proteinglykosylierung selbst resultiert in der Bildung von freien Radikalen und einem teilweisen Abbau von Proteinen.
Die Freiradikaltheorie des Alterns bringt freie Radikale mit der Pathogenese des Alterungsprozesses sowie mit chronischen Erkrankungen beim Menschen in Zusammenhang mit dem Altern, einschließlich entzündlichen Erkrankungen, Diabetes mellitus und Herz-Kreislauf-Erkrankungen, in Verbindung. Bestimmte freie Radikale greifen lebenswichtige Zellkomponenten an, beschädigen Zellmembranen, inaktivieren Enzyme und schädigen das genetische Material im Zellkern. Antioxidantien unterdrücken freie Radikale, und es ist berichtet worden, daß die Behandlung mit Antioxidantien die Lebensdauer von Mäusen verlängerte, obwohl andere Forscher dies nicht bestätigen konnten und annahmen, daß die Studie durch die Kalorienbeschränkung beeinflußt worden sein kann.
Eine normalisierende glykämische Regulierung ist gegenwärtig die Technik, welche zur Verhinderung einer Proteinglykosylierung und einer Hyperglykämie induzierten Freiradikalbildung angewendet wird. Die geeignete Auswahl von Stärkequellen trägt dazu bei, die glykämische Regulierung durch Senkung der postprandialen Glucose- und Insulinsekretion in einer älteren Population zu normalisieren. Daher ist die geeignete Auswahl einer Stärkequelle bei dem Versuch erforderlich, eine postprandiale Hyperglykämie und Hyperinsulinämie durch die Ernährung bei Gruppen mit einem erhöhten Risiko, wie einer gealterten Population, zu modulieren.
Beispiel 2 (außerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche)
Es wurden die gleichen Tiere und Diäten, wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet; vgl. Tabellen 1 und 2. Die Testverfahren waren wie in Beispiel 1 beschrieben. In diesem Experiment wurden die Auswirkungen des Alters auf den Glucosestoffwechsel untersucht.
Wie in Beispiel 1 wurden die Tiere gefüttert, um das ideale Körpergewicht aufrechtzuerhalten. Die einzelnen Tiere zeigten keine signifikanten Schwankungen hinsichtlich des Körpergewichts. Das Gewicht der Tiere unterschied sich nicht hinsichtlich der Diät (19,5 ± 0,9 kg gegenüber 20,8 ± 0,9 kg für CS bzw. CSR; p = NS) oder des Alters (20,1 ± 0,9 kg gegenüber 20,3 ± 0,9 kg für alte bzw. junge Tiere; p = NS). Jedoch beeinflußte die Rasse das Gewicht signifikant (31.9 ± 0,9 kg gegenüber 8,5 ± 0,9 kg für LR bzw. FT; p < 0,0001).
Wenn die Diätaufnahme auf einer Gramm Futter pro kg Körpergewicht-Basis ausgedrückt wird, wurde kein Einfluß der Diät beobachtet (19,3 ± 0,7 g/kg Körpergewicht gegenüber 20,2 ± 0,7 g/kg Körpergewicht für CS bzw. CSR; p = NS). Wie erwartet wurde, beeinflußte sowohl das Alter (22,2 ± 0,7 g/kg Körpergewicht gegenüber 17.3 ± 0.7 g/kg Körpergewicht für junge bzw. alte Tiere; p < 0,001) als auch die Rasse (15,6 ± 0,7 g/kg Körpergewicht gegenüber 23,9 ± 0,7 g/kg Körpergewicht für LR bzw. FT; p < 0,001) die Diätaufnahmen signifikant.
Das Alter war die einzige Variable, welche den %-Körperfettwert signifikant beeinflußte (30,4 ± 1,2% gegenüber 16,8 ± 1,2% für alte bzw. junge Tiere; p < 0,0001, vgl. Tabelle 5). Keine signifikanten Unterschieden wurden innerhalb von Diät und Rasse beobachtet (p = NS). Das Gesamtkörperfett (%; Tabelle 5) war negativ korreliert mit der Insulinempfindlichkeit (–0,21; p = NS), der Glucoseeffektivität (–0,39; p < 0,05) und der Glucoseeffektivität bei null Insulin (–0,39; p < 0,05), aber war positiv korreliert mit der akuten Insulinantwort auf Glucose (0,37; p < 0,05). Signifikante Alter*Diät- und Alter*Rasse-Wechselwirkungseffekte wurden ebenfalls beobachtet, wie in Tabelle 5 gezeigt ist.
Unter Verwendung des Minimalmodells nach Bergman werden die Insulinempfindlichkeit (Si), die Glucoseeffektivität (Sg), die akute Insulinantwort auf Glucose (AIRg) und die Glucoseverdünnungsrate (G(0)) durch mathematische Modellbildung bestimmt. Sg ist definiert als die Effizienz, durch welche Glucose die eigene Konzentration unabhängig von irgendeiner dynamischen Insulinantwort wiederherstellen kann. Die Insulin-abhängigen Mechanismen der Glucosewiederherstellung sind mit den Massenwirkungseffekt von Glucose auf die periphere Verwertung verbunden. Dieser Parameter gibt den relativen Glucoseumsatz bei der Insulingrundkonzentration oder die quantitative Verstärkung der Glucoseverdünnung aufgrund einer Erhöhung der Plasma-Glucosekonzentration wieder. G(0) ist definiert als die Glucosekonzentration bei t = 0, welche durch Extrapolation der Vorhersage des Glucosekinetikmodells zum Zeitpunkt der Injektion abgeschätzt wird.
AIRg ist definiert als die akute Insulinantwort auf Glucose. Si ist definiert als die Erhöhung der relativen Glucoseverdünnung pro Einheit der Insulinkonzentrationserhöhung. Bei gesunden Individuen besteht ein Gleichgewicht zwischen Insulinsekretion und -empfindlichkeit, so daß Sekretion × Empfindlichkeit = konstant.
Für den oralen Glucosetoleranztest (OGTT) wurden nach Aufnahme einer Mahlzeit die Plasma-Glucose- und Insulinspiegel bei –10, 0, 10, 20, 30, 45, 60, 120, 180 und 240 Minuten gemessen. Für den intravenösen Glucosetoleranztest (IVGTT) wird in die Halsvene des Tieres ein Katheder eingeführt, und bei den obigen Zeitpunkten werden 2 ml-Blutproben entnommen. Ein Vorteil eines IVGTT gegenüber einem OGTT ist, daß ein IVGTT nicht durch unterschiedliche Raten einer Glucoseabsorption im Darm kompliziert wird. Zum Zeitpunkt 0 wurde Glucose (0,5 g/kg Körpergewicht, 30%-ige Lösung) infundiert. Bei 20 Minuten wurde menschliches Insulin (0,02 Einheiten/kg Körpergewicht) mittels Infusion eingeführt. Die Plasma-Glucose- und -Insulinkonzentrationen wurden zu allen Zeitpunkten gemessen, und die Daten wurden durch das mathematische Modell nach Bergman für Sg, G(0), AIRg und Si analysiert.
Diät oder Rasse beeinflußten keinen Parameter des Minimalmodells signifikant; vgl. Tabelle 6. Jedoch wurde für Tiere, welche mit CSR gefüttert wurden, ein Trend zu einem erhöhten G(0)-Wert beobachtet (324 ± 25 mg/dl gegenüber 391 ± 25 mg/dl für die CS- bzw. CSR-Diät; p = 0,09). FT-Hunde tendierten dazu, einen höheren Sg-Wert als LR-Hunde zu zeigen (0,09 ± 0,01 min^–1 gegenüber 0,07 ± 0,01 min^–1 für die FT- bzw. LR-Diät; p = 0,10). Das Alter beeinflußte den Sg-Wert signifikant. Alte Hunde zeigten signifikant niedrigere Sg-Werte als junge Tiere (0,07 ± 0,01 min^–1 gegenüber 0,09 ± 0,01 min^–1 für alte bzw. junge Hunde; p < 0,05), tendierten zu einem höheren AIRg-Wert (253 ± 25 μlU/ml gegenüber 198 ± 23 μlU/ml für alte bzw. junge Hunde; p = 0,10) und einem niedrigeren G(0)-Wert (326 ± 26 mg/dl gegenüber 389 ± 24 mg/dl für alte bzw. junge Hunde; p = 0,09). Junge Hunde, die mit CSR gefüttert wurden, zeigten einen signifikant höheren Sg-Wert als alte Hunde, die mit CS gefüttert wurden (0,11 ± 0,01 min^–1 gegenüber 0,06 ± 0,01 min^–1 für junge CSR-Hunde bzw. alte CS-Hunde; p < 0,05), sowie einen signifikant höheren G(0)-Wert (431 ± 34 mg/dl gegenüber 301 ± 37 mg/dl für die CS- bzw. CSR-Diät; p < 0,05). FT-Hunde, die mit CSR gefüttert wurden, zeigten einen signifikant erhöhten Sg-Wert im Vergleich zu LR-Hunden, die mit CS gefüttert wurden (0,10 ± 0,01 min^–1 gegenüber 0,06 ± 0,01 min^–1 für CSR-FT- bzw. CS-LR-Hunde; p < 0,05). Junge LR-Hunde zeigten einen höheren Si-Wert als alte LR-Hunde (11,5 ± 2,3 × 10^–4 min/μlU/ml gegenüber 3,9 ± 2,3 × 10^–4 min/μlU/ml für junge LR-Hunde bzw. alte LR-Hunde; p < 0,05) und einen höheren G(0)-Wert (408 ± 34 mg/dl gegenüber 304 ± 37 mg/dl für junge LR-Hunde bzw. alte LR-Hunde; p < 0,05). Junge FT-Hunde zeigten einen signifikant höheren Sg-Wert als alte LR-Hunde (0,10 ± 0,01 min^–1 gegenüber 0,05 ± 0,01 min^–1 für junge FT-Hunde bzw. alte LR-Hunde; p < 0,05). Tabelle 5 – Korrelationsanalyse zwischen verschiedenen Behandlungen und Gesamtkörperfett (%) bei Hunden
Die Daten für das Körperfett sind als Mittelwert ± SEM angegeben (n = 36 insgesamt, n = 18/einzelner Behandlungsgruppe und n = 9/Interaktionsbehandlungsgruppe; jedoch wurde ein alter CSR-LR-Hund von der Studie ausgeschlossen, daher ist n = 35/17/8 für die jeweiligen Behandlungsgruppen), und die Korrelationsdaten sind als Pearson-Korrelationskoeffizienten angegeben. In der Gruppe der Körperfettdaten sind Werte, welche keine ähnlichen hochgestellten Indizes gemeinsam haben, signifikant verschieden (p < 0,05). Für die Gruppe der Korrelationsdaten gibt * (p < 0,05) an und gibt ** (p < 0,01) an. Si = Insulinempfindlichkeit, Sg = Glucoseeffektivität, AIRg = akute Insulinantwort auf Glucose, G(0) = Glucosekonzentration bei t = 0, abgeschätzt durch Extrapolation der Vorhersage des Glucosekinetikmodells zum Zeitpunkt der Injektion (folglich ist ein kardiovaskuläres Vermischen ausgeschlossen), CS = Mais/körniges Sorghum-Diät, CSR = Maiskörniges Sorghum/Reis-Diät, FT = Foxterrier, LR = Labradorretriever. Tabelle 6 – Daten des Minimalmodells nach Bergman bei Hunden
Die Werte sind Mittelwerte ± SEM (n = 18/einzelner Behandlungsgruppe und n = 9/Interaktionsbehandlungsgruppe; jedoch wurde ein alter CSR-LR-Hund von der Studie ausgeschlossen, daher ist n = 35/17/8 für die jeweiligen Behandlungsgruppen). Werte mit unterschiedlichen hochgestellten Indizes innerhalb einer Behandlung sind signifikant verschieden (p < 0,05). Werte mit * weisen auf einen Trend innerhalb einer Behandlung hin (p ≤ 0,1). Si = Insulinempfindlichkeit, Sg = Glucoseeffektivität, AIRg = akute Insulinantwort auf Glucose, G(0) = Glucosekonzentration bei t = 0, abgeschätzt durch Extrapolation der Vorhersage des Glucosekinetikmodells zum Zeitpunkt der Injektion (folglich ist ein kardiovaskuläres Vermischen ausgeschlossen), CS = Mais/körniges Sorghum-Diät, CSR = Mais/körniges Sorghum/Reis-Diät, FT = Foxterrier, LR = Labradorretriever.
Ähnlich wie bei der menschlichen Population ist der Anteil an älteren Begleiter-Tieren sehr groß, wie durch jüngste demographische Untersuchungen gezeigt wurde, die in den Vereinigten Staaten und in Großbritannien durchgeführt wurden. In Übereinstimmung mit Studien beim Menschen benötigen geriatrische Haustiere einen geringeren täglichen Gesamtenergiebedarf. Eine Inaktivität allein kann eine Verringerung des täglichen Gesamtenergiebedarfs eines Haustieres von bis zu 20% hervorrufen. Diese Verringerung in Ver bindung mit der natürlichen Verlangsamung der Grundstoffwechselrate kann in einer Gesamtreduktion des Energiebedarfs von bis 30–40% resultieren.
Obwohl viele Faktoren zu einer gestörten Glucosetoleranz beitragen, ist erkannt worden, daß zwei Faktoren eine wichtige Rolle spielen: die Bauchspeicheldrüsenempfänglichkeit und die Insulinempfindlichkeit. Der Erstere betrifft die Fähigkeit von β-Zellen der Bauchspeicheldrüse, Insulin als Antwort auf Glucosereize zu sezernieren, während der letztere Faktor von der Fähigkeit des Insulins abhängt, die Glucoseaufnahme in Muskeln, die Leber und in Fettgewebe zu erhöhen. Störungen bei einem oder beiden dieser Faktoren können zu einer beeinträchtigten Glucosetoleranz oder, falls schwer genug, zu einem offenkundigen Diabetes mellitus führen. Daher ist die Aufrechterhaltung und/oder Verbesserung dieser Faktoren das Hauptziel bei der Verbesserung der Glucosetoleranz und der Verhinderung von Diabetes mellitus, besonders bei solchen Gruppen, für welche ein erhöhtes Risiko besteht.
Das Altern ist mit einer Verschlechterung der Glucosetoleranz assoziiert, welche für Fettsucht und eine verminderte physiologische Aktivität als sekundär beschrieben worden ist. Diese Altersunterschiede sind durch Fütterung einer kohlenhydratreichen Diät aufgehoben worden. Jedoch ist das Verfüttern einer hohen Menge an Kohlenhydraten an Begleiter-Tiere aus tierärztlicher Sicht ungeeignet. Damit ein Tier sein Gewicht beibehält, müssen die Kalorien- und Nährstoffbedürfnisse aus Protein, Kohlenhydraten und Fett gedeckt werden. Falls die Menge einer Komponente erhöht wird_; müssen die Mengen der anderen zwei verringert werden, um dies zu auszugleichen, wodurch die essentiellen Nährstoffe, welche aus diesen Diätquellen stammen, verringert werden.
Dieses Experiment veranschaulichte die Auswirkungen von Alter und Rasse auf die Glucosetoleranz. Da das Körperfett zwischen den Diäten und der Rasse unverändert blieb, und berichtet worden ist, daß sich die Kohlenhydratabsorption mit zunehmenden Alter nicht verändert, muß eine nicht identifizierte Fettsucht für die in diesem Experiment beobachteten Veränderungen verantwortlich sein. Unterschiede zwischen den Rassen wurden für die Glucose- und Insulinantworten während eines glykämischen Antworttests beobachtet. In diesem Experiment wurden Unterschiede zwischen den Rassen für den Sg-Wert gezeigt.
Beispiel 3
Einundzwanzig geriatrische Beagle-Hunde wurden untersucht, um die glykämische Antwort auf drei verschiedene Diäten zu beurteilen. Die Studie umfaßte vier Zeiträume (Basislinienzeitraum und drei Versuchszeiträume). Die Hunde erhielten während des Basislinienzeitraums eine Standarddiät. Nach dem Basislinienzeitraum wurden die Hunde zufällig auf drei Gruppen von jeweils sieben Hunden verteilt. Die Gruppen blieben über die Versuchszeiträume konsistent. Drei Testdiäten wurden während den Versuchszeiträumen in einer 'Crossover'-Anordnung zwischen den Gruppen beurteilt. Jede Diät enthielt Mais, Sorghum (auch als gekörntes Sorghum oder Milo bezeichnet) und eine der folgenden Stärken: Gerste, Hafer oder Reis. Alle Tiere erhielten jede der drei Testdiäten.
Jeder Zeitraum bestand aus einem zweiwöchigen Stabilisierungszeitraum, in dem entweder die Basisliniendiät oder eine der Testdiäten angeboten wurde. Ein glykämischer Antworttest (ein allgemeiner Begriff, welcher die Glucose- und Insulinantwort auf eine Mahlzeit beschreibt) wurde während der dritten Woche durchgeführt. Die erhaltenen Proben wurden auf Insulin und Glucose analysiert. Die Stuhleigenschaften wurden über jeden Zeitraum ebenfalls protokolliert.
Die Hunde wurden wöchentlich gewogen, und ein glykämischer Antworttest wurde am Ende jedes Zeitraums durchgeführt. Die Glucose- und Insulinspiegel wurden postprandial bei der Basislinie und bei 10, 20, 30, 45, 60, 120, 180 und 240 Minuten bestimmt. Die Stuhleigenschaften wurden über eine Woche während der zweiten Woche jedes Zeitraums protokolliert.
Tiere, Haltung
Einundzwanzig gesunde geriatrische Beagle-Hunde (Covance, Cumberland, VA), 19 Weibchen und zwei Männchen, wurden in diesem Experiment verwendet. Die Hunde wurden während des gesamten Untersuchungszeitraums menschlich und ethisch behandelt. Alle Tiere waren hinsichtlich ihres Impf- und Parasitenschutzprogramms auf dem neuesten Stand. Die Hunde wurden einzeln in Laufställen mit Übergröße untergebracht und durch eine einzigartige Ohrtätowierung identifiziert. Frisches Wasser wurde während des gesamten Untersuchungszeitraums nach Belieben bereitgestellt. Zu Beginn der Studie betrug das durchschnittliche Körpergewicht der Hunde 12,83 kg (Bereich: 9,93 bis 18.8 kg) und betrug das durchschnittliche Alter 9,44 Jahre (Bereich: 6,86 bis 13,10 Jahre). Die Hunde wurden während des Untersuchungszeitraums jeden Tag für 30 Minuten nach Belieben gefüttert. Die Hunde schienen sich sehr gut an eine begrenzte Zeit der Futterdarbietung anzupassen. Einer der Hunde wurde aufgrund eines Bandscheibenproblems eingeschläfert. Ein anderer Hund wurde krank und es wurden keine Daten über die letzten zwei Zeiträume der Studie gesammelt. Bei einem anderen Hund wurde Diabetes diagnostiziert, und die Daten dieses Hundes wurden ausgeschlossen. Kein anderes Tier wurde krank oder benötigte eine medizinische Behandlung während des Untersuchungszeitraums.
Das Experiment umfaßte einen Basislinienzeitraum und einem Behandlungszeitraum aus drei Wiederholungsversuchen, in dem drei Diätbehandlungen in einer 'Crossover-Anordnung beurteilt wurden. Während des dreiwöchigen Basislinienzeitraums erhielten alle 21 geriatrische Hunde eine Standarddiät, und die Hunde wurden allmählich trainiert, damit sie ihr Futter innerhalb von etwa 30 Minuten aufnehmen. Am Ende des Basislinienzeitraums wurden die Hunde auf der Basis des Körpergewichts zufällig auf drei Diätbehandlungsgruppen von sieben Hunden verteilt. Jeder Wiederholungsversuch dauerte drei Wochen, und den Hundegruppen wurde während jedes Wiederholungsversuches eine andere Diätbehandlung zugewiesen, so daß jeder Hund jede der drei Diätbehandlungen während des Untersuchungszeitraums erhielt. Ein glykämischer Antworttest wurde am Ende jedes Wiederholungsversuches und am Ende des Basislinienzeitraums durchgeführt. Die Tiere wurden während der Studie wöchentlich gewogen. Kotbeurteilungen wurden über eine Woche (die zweite Woche) des Basislinienzeitraums und die zweite Woche jedes Wiederholungsversuches protokolliert.
Die Futteraufnahme wurde während der gesamten Studie täglich überwacht, und der Unterschied in Gramm zwischen dem angebotenen Futter und dem übriggelassenen Futter wurde als die an einem Tag aufgenommene Menge für jeden Hund protokolliert. Während des Basislinienzeitraums wurden die Hunde gefüttert, um das Körpergewicht aufrechtzuerhalten, und sie wurden allmählich trainiert, ihre Ration nach Belieben innerhalb eines Zeitraums von 30 Minuten bei der Vorbereitung auf die glykämischen Expositionen aufzunehmen. Während des Untersuchungszeitraums wurde das gleiche Fütterungsschema beibehalten, und die Hunde wurden jeden Tag etwa zur gleichen Zeit gefüttert.
Das Körpergewicht der Hunde wurde vor der Fütterung am Morgen wöchentlich gemessen. Eine Waage mit einem dynamischen Wiegemodus (Mettler Toledo KB60s-Plattform mit einem 1D1s-Mehrbereichsanzeiger [60.000 g × 1 g] oder eine Mettler Toledo SM34-K-Waage [32.000 g × 1.0 g], Toledo Ohio) wurde verwendet, um das Körpergewicht zu messen. Die Stuhleigenschaften der Hunde wurden über sieben aufeinanderfolgende Tage während der zweiten Woche des Basislinienzeitraums und jedes Wiederholungsversuches des Untersuchungszeitraums beobachtet. Die Kotbeurteilungen wurden gemäß Tabelle 7 zugewiesen. Tabelle 7 – Definition des Kotbeurteilungssystems
Die glykämischen Antworttests wurden am Ende des Basislinienzeitraums und am Ende jedes Wiederholungsversuches durchgeführt. Man ließ die Hunde für mindestens 12 Stunden vor Beginn des glykämischen Antworttests fasten. Zwei Basislinienproben wurden etwa 10 Minuten später aus der Halsvene direkt in mit Natriumheparin behandelten evakuierten Röhrchen (Vacutainer^TM, Becton Dickinson, Sunnyvale, CA) gesammelt. Unmittelbar nach Entnahme der letzten Basislinienprobe wurde jeder Hund mit einer individuell vorher berechneten Menge an Futter (d. h. die Hälfte der täglichen durchschnittlichen Menge für die vorherigen vier Tage vor der Basislinienexposition) gefüttert und erhielt maximal 30 Minuten Zeit, um die Versuchdiäten zu fressen. Hunde, welche die Versuchdiät nicht innerhalb von 30 Minuten aufnahmen, wurden für diesen Tag von dem Glykämietest ausgeschlossen und am nächsten Tag erneut getestet. Der Zeitpunkt 0 entsprach dem Ende der Futteraufnahme. Sobald die Futteraufnahme beendet war, wurde in die Vena cephalica aseptisch ein Katheder eingeführt. Weitere Blutproben wurden bei 10, 20, 30, 45, 60, 120, 180 und 240 Minuten nach Aufnahme des Futters gesammelt. Die Blutproben wurden in Spritzen gesammelt und in mit Natriumheparin behandelte evakuierte Röhrchen überführt. Die Blutproben wurden bei etwa 3.000 × g für 20 Minuten zentrifugiert, und von jedem Zeitpunkt wurden zwei Plasmaaliquots eingefroren. Die Plasma-Glucosekonzentrationen (mg/dl) wurden durch die Hexokinaseenzym-Methode (Cobras Mira, Roche Diagnostics System, Somerville, NJ) bestimmt, und die Insulinkonzentrationen (μlU/ml) wurden durch eine übliche Radioimmunassay-Methode unter Verwendung eines RIA-Kits (DPC Diagnostic Products Corp., Los Angeles, CA) bestimmt.
Die Bestandteilzusammensetzungen der Versuchsdiäten sind in Tabelle 8 angegeben, wobei die Nährstoffzusammensetzung in Tabelle 9 gezeigt ist. Während den Untersuchungszeiträumen wurden drei Versuchsdiäten beurteilt. Tabelle 8 – Bestandteilzusammensetzung der Versuchsdiäten

Tabelle 9 – Nährstoffzusammensetzung der Versuchsdiäten
Die Daten wurden wie folgt analysiert: Glucose und Insulin wurden bei neun verschiedenen Zeitpunkten, wie in 16 und 18 gezeigt, gemessen. Der Zeitpunkt "0" wurde als Basislinie angenommen und bestand aus dem Durchschnittswert von beiden Basislinienproben. Die Fläche unter der Kurve (17 und 19), die Fläche oberhalb der Basislinie, die Peakzeit und die Peakamplitude wurden für sowohl Insulin als auch Glucose berechnet. Diese Variablen wurden mittels einer Varianzanalyse für eine randomerisierte Blockanordnung (SAS User's Guide: Statistics, Cary, NC; SAS Institute Inc., 1989) analysiert. Die Klassifikation beinhaltete Quellen für: Behandlung, Parallelversuch und Fehler. Alle F-Tests verwendeten _ = 0,10, und LSD verwendete _ = 0,05.
Die zeitabhängigen Antworten wurden unter Verwendung einer wiederholten Maßeinheitsvarianzanalyse und den Glucose- oder Insulinbeobachtungen pro Zeit untersucht. Die Klassifikation beinhaltete Quellen für: Zeit, Behandlung × Zeit, Parallelversuch innerhalb Behandlung-Zeit-Kombinationen und Fehler. Die Behandlungseffekte wurden unter Verwendung von Parallelversuch, Behandlung. Parallelversuch × Behandlung für den Fehler-Term getestet. Alle F-Tests und LSD verwendeten _ = 0.05.
Ergebnisse
Es wurden keine Unterschiede zwischen den Diäten im Hinblick auf das Körpergewicht und die wöchentlichen Futteraufnahmemengen beobachtet (Daten nicht gezeigt). Es wurden keine Unterschiede zwischen den einzelnen Zeitpunkten und zwischen den anderen beurteilten Variablen nachgewiesen (P > 0,05). Wie in 16 gezeigt, ergab die Reis-Diät einen etwas höheren Glucosepeak und eine leicht erhöhte Glucoseantwort im Vergleich zu den Gerste- und Hafer-Diäten. Bei mehreren Hunden kehrten die Werte am Ende der Glykämieantwort nicht wieder auf die Basislinien-Glucosespiegel zurück, was auf eine verminderte Fähigkeit von geriatrischen Hunden hinweist, auf den Glucoseanstieg zu antworten. Die inkrementelle Fläche unter der Glucosekurve (17) für solche Hunde, welche die Reis-Diät aufnahmen, tendierte dazu größer zu sein (P < 0,12), verglichen mit Hunden, welche die Gerste-Diät aufnahmen, und war nur geringfügig größer, verglichen mit Hunden, welche die Hafer-Diät aufnahmen.
Die Insulinantwortdaten (18 und 19) zeigten, daß die Hafer-Diät zum Zeitpunkt von 45 min einen signifikant niedrigeren (P > 0,05) Insulinspiegel als die Gerste-Diät zeigte, aber sich nicht von der Reis-Diät unterschied (P > 0,05). Die insulinämische Antwort auf die Reis- und Gerste-Diäten zeigte zwei deutliche Peaks bei etwa 45 bis 60 min und 180 min, wobei die Reis-Diät bei beiden Zeitpunkten einen höheren Peak hervorrief Die Hafer-Diät ergab eine flachere Antwort mit einem einzigen Peak. Die Insulinantwort von mehreren Hunden kehrte zum Zeitpunkt von 240 min nicht wieder auf die Basislinien-Glucosespiegel zurück. Diese Verzögerung kann auf eine verminderte Fähigkeit bei älteren Hunden, auf einen Glucoseanstieg zu antworten, hinweisen. In der Tat wurde einer der geriatrischen Hunde von der Studie ausgeschlossen, da er eine extrem hohe Basislinie und einen unzureichend kompensierten Glucosepeak, welcher mit Diabetes vereinbar ist, zeigte. Die äußerst variable glykämische Antwort, welche bei diesen geriatrischen Hunden beobachtet wurde, in Verbindung mit den großen Variationen zwischen den Wiederholungsversuchen schwächten den Diäteffekt ab und zeigten, daß geriatrische Hunde eine unberechenbare glykämische Antwort zeigen. Die Hunde, welche die Reis-Diät aufnahmen, tendierten zu einer größeren inkrementellen Fläche unter der Insulinkurve (P < 0,08), verglichen mit den Hunden, welche mit der Hafer-Diät gefüttert wurden, und wiesen nur eine geringfügig größere inkrementelle Fläche unter der Insulinkurve im Vergleich zu Hunden, welche mit der Gerste-Diät gefüttert wurden, auf.
Die Stuhlergebnisse blieben für alle Hunde während der gesamten Studie normal, und es wurden keine Unterschiede (P > 0,05) zwischen den Behandlungsgruppen beobachtet (Daten nicht gezeigt).
Die Reis-Diät rief überhöhte Glucose- und Insulinkurven als Antwort auf einen glykämischen Toleranztest bei Hunden hervor, verglichen mit Hunden, welche mit der Gerste- und Hafer-Diät gefüttert wurden. Dieser Effekt kann über den gesamten 240 min dauernden Test als eine inkrementellen Fläche unter der Kurve quantifiziert werden. Obwohl diese Effekte bei einen 95%-Konfidenzintervall nicht signifikant verschieden waren, können diese übermäßigen Antworten mit der Zeit den ersten Schritt bei der Entwicklung einer Insulinresistenz und Glucoseintoleranz darstellen. Gegenwärtig enthalten die meisten der auf dem Markt befindlichen Hundenahrungen Reis als Stärkequelle. Dies kann für das Tier über lange Sicht oder für ein Tier, welches Anzeichen einer gestörten Glucosetoleranz zeigt, nachteilig sein, indem stärkere Glucose- und Insulinantworten auf eine Mahlzeit hervorgerufen und aufrechterhalten werden. In diesem Experiment war die Hafer-Diät hinsichtlich der Verringerung der Insulinantwort auf eine Mahlzeit am wirksamsten, während die Gerste-Diät im Hinblick auf die Verringerung der Glucoseantwort auf eine Mahlzeit am wirksamsten war. Eine Mischung aus diesen zwei Stärkequellen wäre zur Unterstützung der Regulierung der Glucoseantwort bei Hunden, die Anzeichen einer gestörten Glucosetoleranz zeigen. oder als eine vorbeugende Maßnahme zur Langzeitfütterung durch Verringerung der Glucose- und/oder Insulinantwort auf eine Mahlzeit vorteilhaft.

Claims

Verwendung einer Haustierfutterzusammensetzung, enthaltend eine Proteinquelle, eine Fettquelle und eine Kohlenhydratquelle aus einer Kornquelle, umfassend eine Mischung aus Mais, Sorghum und Hafer; oder eine Mischung aus Hafer und Gerste, bei der Herstellung eines Haustierfutterprodukts zur Verwendung bei der Regulierung der postprandialen glycämischen und insulinämischen Antwort bei einem Begleiter-Tier, wobei die Kornquelle Reis ausschließt.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Kornquelle eine Mischung aus Mais, Sorghum und Hafer ist.
Verwendung nach Anspruch 2, wobei das Verhältnis von Mais zu Sorghum zu Hafer 1 : 1 : 5 bis 1 : 5 : 1 bis 5 : 1 : 1 beträgt.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Kornquelle eine Mischung aus Hafer und Gerste ist.
Verwendung nach Anspruch 4, wobei das Verhältnis von Hafer zu Gerste 1 : 5 bis 5 : 1 beträgt.
Verwendung nach Anspruch 1, umfassend 20 bis 40% rohes Protein, 4 bis 30% Fett und 2 bis 20% Gesamtdiätfaser.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung weiterhin Chromtripicolinat beinhaltet.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung weiterhin einen wasserlöslichen Celluloseether beinhaltet.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung weiterhin 1 bis 11 Gew.-% ergänzende Gesamtdiätfaser aus fermentierbaren Fasern beinhaltet, welche bei Fermentierung durch Fäkalbakterien über einen Zeitraum von 24 Stunden ein Verschwinden an organischen Bestandteilen von 15 bis 60 Gew.-% zeigen.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Begleiter-Tier ein geriatrischer Hund ist.