Настоящее изобретение касается кормовой смеси для домашних животных и продукта, содержащего поддающиеся ферментации волокна. Эта смесь перераспределяет азот и усиливает кровоток в толстом кишечнике таких сопутствующих человеку животных, как кошки и собаки, что способствует нормальному состоянию кишечника и улучшает клинические показатели животных с почечными заболеваниями.
Почечная недостаточность - одна из наиболее частых причин гибели собак. У животных, страдающих от почечной недостаточности, степень тяжести этого заболевания определяют, используя некоторые индексы крови. К ним относятся азот мочи (AM) и креатинин. При почечной недостаточности уровни AM и креатинина в крови животного повышены, так как повреждение почек приводит к недостаточно полной фильтрации продуктов распада. Поскольку недостаточная фильтрация продуктов распада представляет основу почечных заболеваний, то AM и креатинин считают основными индикаторами этого недуга.
Многие собаки в результате почечной недостаточности страдают плохим здоровьем. В этой ситуации нагрузку на их почки желательно уменьшить. Одним из факторов, создающих такую нагрузку, являются азотосодержащие метаболиты крови. Именно почки выводят азот из крови, и ослабленные почки могут испытывать чрезмерную нагрузку, пытаясь вывести азот из крови, что приводит к почечной недостаточности. Следовательно, необходим такой способ снижения уровня азота в крови собак, который не затрагивал бы их почки.
В чрезвычайных случаях для выведения из крови азота можно использовать такие устройства, как установка для диализа. Однако стоимость такого метода применительно к его использованию для собак обычно непомерно высока. Помимо этого большинство случаев почечной недостаточности не так остры, и поэтому желательны менее инвазивные методики. В частности, желательны методики с низкой стоимостью и легкие в применении.
Проблемам повторного разделения азота были посвящены некоторые исследования. Эти исследования используют физические способы удаления "отходов", в отличие от очистки крови от азота почками. Younes et al., FASEB J. 8:A186 (1994) в эксперименте использовали пищевой рацион, содержащий поддающиеся ферментации волокна для увеличения заброса мочи в слепую кишку кроликов. Однако эти эксперименты распространялись только на кроликов, метаболизм которых отличен от метаболизма собак. Например, кишечник собаки не имеет отделов в отличие от кишечника кролика; слепая кишка собаки нефункциональна в отличие от функциональной слепой кишки кролика; и, в отличие от кроликов, собакам не присуща копрофагия.
К другим клиническим параметрам, существенным для страдающих от заболеваний почек животных, относятся уровни фосфора, диоксида углерода и триглицерида. При заболеваниях почек обычно выявляется гиперфосфатемия (аномально высокий уровень фосфора в крови). Проведенными научными исследованиями установлено, что снижение потребления фосфора благотворно сказалось на замедлении развития почечных заболеваний. Однако используемые ранее пищевые смеси для домашних животных не могли обеспечить низкий уровень фосфора в рационе, но все же удовлетворяли требования по необходимым для собак аминокислотам, поскольку фосфорный компонент таких пищевых рационов являлся в основном производным ингредиентов с высоким содержанием белка. Поэтому снижение содержания фосфора в рационе вызывает снижение в нем содержания белковых компонентов до уровней, которые недостаточны с точки зрения удовлетворения потребностей конкретного животного в аминокислотах.
Уровни двуокиси углерода являются индикаторами уровня метаболической защиты (кислотно-щелочного баланса) определенного животного. Для животных, страдающих заболеваниями почек, метаболический (обменный) ацидоз представляет собой проблему, и высокие уровни двуокиси углерода свидетельствуют об успешной метаболической защите. Другим параметром, существенным для животных с заболеваниями почек, является уровень триглицеридов в крови. Этот показатель важен, так как у животных с почечными заболеваниями уровень триглицеридов часто выше, чем у здоровых. Было бы желательно регулировать эти дополнительные параметры у "почечных" пациентов, используя их рацион питания.
В современной диетотерапии для того, чтобы снизить уровни азота мочи (AM), креатинина и фосфора в рационе питания, количество белка снижают до уровней, при которых количественное содержание в нем аминокислот недостаточно. Уменьшение уровня белка в пищевом рационе уменьшает содержание азота мочи, поскольку она в конечном счете является производной белка. Однако такие пищевые рационы могут привести к другим проявляющимся у животных проблемам, так как эти рационы не удовлетворяют потребности животного в белке. Следовательно, остается нужда в кормовой смеси для комнатных животных, которая обеспечит снижение уровней AM, креатинина и фосфора у животных, при этом уровень пищевого белка не снизится до недостаточного. Остается также необходимость в недорогом и легком в исполнении методе снижения содержания азота в крови таких сопутствующих человеку животных, как кошки и собаки, который бы при этом не затрагивал почек, и методе усиления притока крови к толстому кишечнику животного, что способствует нормализации его состояния и улучшению деятельности кишечника. Остается также необходимость в таком кормовом продукте для домашних животных, которая бы совершенствовала метаболическую защиту и снижала уровни триглицеридов у почечных больных.
В настоящее время известны кормовые продукты для домашних животных, включающие различные источники пищевого волокна. Так например, Sunvold и др. в журнале J. Anim. Sci., вып. 73:1099 (1995) описывают кормовые рационы для собак, в который добавляли источник волокна, в качестве которого используют мякоть свеклы, Solka Floс; мякоть лимона; смесь, содержащую 75% Solka Floс и 25% камеди аравийской; смесь, содержащую 40% пектина из лимона, 20% камеди талхи, 20% камеди цальградских стручков и 20% камеди рожкового дерева; а также смесь, содержащую 80% мякоти свеклы, 10% пектина из лимона и 10% гуаровой камеди. Willard и др. в журнале Am. J. Vet. Res., вып. 55:654 (1994), говорят об использовании для собак кормового рациона для цыплят, который содержит 4,3% мякоти свеклы и 1,0% фруктоолигосахаридов (ФОС).
Diez и др. в журнале Am. J. Vet. Res., вып. 58:1238 (1997), говорят о кормовых рационах для собак, содержащих смесь, состоящую из ФОС и мякоти сахарной свеклы в соотношении 4:1. Эта смесь включена в кормовой рацион для собак в количественном соотношении от 5 до 10% в расчете на сухой материал, соответственно.
Однако, ни в одной из указанных публикаций не говорится о конкретных смесях, способных к ферментации волокон, которые при ферментации фекальными бактериями имеют конкретные показатели потери органических веществ.
Кроме того, указанные кормовые продукты не решают вышеперечисленные проблемы.
Известны составы кормовых продуктов для домашних животных (собак и кошек), содержащие способные к ферментации пищевые волокна. Так, например, в патентах U.S. 4,391,829 и 4,393,085, оба выданные Spradlin и др. говорится о способе, включающем обработку мучного компонента кормового продукта для комнатных животных как протеазным, так и амилазным ферментом для улучшения показателя его вкусовых качеств. Указанные способы можно использовать для улучшения вкусовых качеств фактически любого корма для собак, который содержит по меньшей мере один мучной компонент и одно белковое вещество. В качестве мучного компонента можно использовать пшеницу, кукурузу, ячмень, овес и тому подобные, а в предпочтительном варианте используют смесь пшеницы и кукурузы при их соотношении примерно 4:1 и 3:2. Указанные способы эффективны для превращения по меньшей мере части мучнистого материала в смесь олигосахаридов, имеющих от 1 до 10 мономерных звеньев.
Однако, в указанных ссылках не говорится о введении дополнительного источника волокна, способного к ферментации, в кормовой рацион сверх любого волокна, которое представляет собой природный компонент смеси из мучнистых материалов. Кроме того, в этих ссылках не говорится, не предлагаются конкретные смеси способных к ферментации волокон, а говорится только о способах улучшения вкусовых качеств кормового продукта для домашних животных. Указанные кормовые продукты также не решают вышеперечисленные проблемы.
В основу настоящего изобретения положена задача путем введения дополнительных способных к ферментации пищевых волокон создать кормовой продукт для домашних животных, улучшающий ряд клинических симптомов, существенных для животных с почечными заболеваниями, такими как показатель азота в крови и содержание креатинина, улучшающий метаболическую защиту и снижающий уровень триглицеридов в крови животных, обеспечивающий усиление кровотока в ободочной кишке и способствующий санации кишечника животных.
Задача решена тем, что заявляемый кормовой продукт для домашних животных, содержащий способные к ферментации пищевые волокна, согласно изобретению, дополнительно включает способные к ферментации пищевые волокна сверх любых пищевых волокон, присутствующих в естественном состоянии в других компонентах кормового продукта, которые выбраны из мякоти свеклы, камеди талхи и фруктоолигосахаридов или мякоти свеклы, аравийской камеди и фруктоолигосахаридов, или мякоти свеклы и фруктоолигосахаридов, причем количество указанных способных к ферментации волокон составляет от 1 до 11 мас.% суммарных дополнительных пищевых волокон.
Предпочтительно, чтобы количество в кормовом продукте способных к ферментации волокон составляло от 2 до 9 мас.% суммарного количества дополнительных пищевых волокон, более предпочтительно от 3 до 7 мас.%, самое предпочтительное от 4 до 7 мас.% суммарного количества дополнительных пищевых волокон.
Предпочтительное весовое соотношение мякоти свеклы к фруктоолигосахаридам составляет от 3:1 до 6:1.
Наиболее предпочтительное весовое соотношение мякоти свеклы к камеди и к фруктоолигосахаридам составляет 6:2:1,5. Мякоть свеклы поставляет источник бутирата к стенкам кишечника животного.
Для предотвращения гиперфосфатемии заявляемый кормовой продукт для домашних животных предпочтительно содержит менее чем 0,25% фосфора к общему весу смеси.
Кормовой продукт для домашних животных дополнительно содержит способные к ферментации волокна, выбранные из группы, состоящей из псилиума, рисовых отрубей, бобов цератонии, мякоти лимона, пектина, манноолигосахаридов и их смеси.
Целесообразно, чтобы общее содержание указанных способных к ферментации волокон было таким, чтобы обеспечивалось получение от 100 до 350 ммоль короткоцепных жирных кислот на 1 кг пищевого рациона.
Кормовой продукт для домашних животных предпочтительно содержит от 10 до 32 мас.% неочищенного белка, от 8 до 20 мас.% жира и от 3 до 25 мас.% общих пищевых волокон.
Целесообразно, чтобы кормовой продукт содержал указанный неочищенный белок, полученный из изолята соевого белка и клейковины кукурузной муки. Для поддержания низкого уровня фосфора при условии, что при этом обеспечивается адекватное количество аминокислот, используют источник белка с низким содержанием фосфора. В качестве такого источника белка с низким содержанием фосфора в указанной смеси предпочтительно использовать изолят соевого белка и клейковину кукурузной муки. Желательно, чтобы кормовой продукт содержал также L-лизин и L-триптофан.
Кормовой продукт для домашних животных предпочтительно содержит от 5 до 15% изолята соевого белка, от 0,5 до 2,5% клейковины кукурузной муки, от 0,01 до 0,22% L-лизина и от 0,01 до 0,22% L-триптофана.
Желательно, чтобы в кормовом продукте весовое соотношение изолята соевого белка, клейковины кукурузной муки, L-лизина и L-триптофана составляло соответственно 420:46,5:5:1.
Кормовой продукт также содержит цитрат калия в качестве агента метаболической защиты. Было установлено, что включение цитрата калия уменьшает метаболический ацидоз у животных с заболеваниями почек.
Целесообразно, чтобы в кормовом продукте соотношение калорий белка и калорий жира было выше, чем 0,40:1.
Домашнее животное выдерживают на этом рационе питания в течение времени, достаточном для осуществления ферментации в кишечнике животного указанных поддающихся ферментации волокон. За счет ферментации в толстом кишечнике увеличивается количество бактерий, в результате чего азот выводится с фекалиями животного. За счет ферментации также увеличивается доступность короткоцепных жирных кислот (например, бутиратов), утилизируемых клетками кишечника собаки как "топливо" для процессов метаболизма. Наконец, у животных, получающих рацион с поддающимися ферментации волокнами, проявляется усиление тока крови в кишечнике. В результате этого клетки кишечника получают такое дополнительное метаболическое "топливо", как, например, глюкоза. Если животное выдерживают на таком пищевом рационе, то кормовая смесь для комнатных животных по настоящему изобретению снижает, кроме того, уровни азота и креатинина в крови у животного.
Заявляемый кормовой продукт, усиливая кровоток в толстом кишечнике животных, способствует санации их кишечника. Кроме того, заявляемый кормовой продукт улучшает метаболическую защиту и снижает уровень триглицеридов в их крови.
Эти и другие преимущества заявляемого изобретения станут очевидны из приведенного ниже подробного описания изобретения и прилагаемых чертежей, на которых:
фиг. 1 иллюстрирует окисление клетками кишечника собаки [1-14C]-бутирата и
фиг.2 иллюстрирует окисление клетками кишечника собаки [U-14C]-глюкозы.
Настоящее изобретение использует кормовую смесь для комнатных животных, содержащую поддающиеся ферментации волокна для того, чтобы из крови комнатных животных удалить азот, усилить кровоток к тканям кишечника и увеличить пригодность метаболического "топлива" для клеток кишечника. Кроме того, при кормлении этой смесью таких сопутствующих человеку животных, как собаки или кошки, обеспечивается улучшение некоторых клинических симптомов, связанных с заболеваниями почек. Это достигается при добавлении в рацион питания животных волокон с определенной ферментативной способностью. Указанные волокна представляют собой предпочтительный источник питания бактерий толстого кишечника, и таким образом обеспечивается рост их числа в толстом кишечнике. Для своего воспроизводства этим бактериям необходим также азот. Он извлекается из мочевины крови, выбрасываемой в просвет кишечника из воротной вены. При попадании внутрь просвета кишечника из этого азота мочевины и углеродного скелета указанных волокон синтезируется бактериальный белок, который впоследствии выделяется с каловыми массами.
Действие смеси согласно настоящему изобретению приводит также к усилению кровотока в толстом кишечнике. Это способствует санации кишок за счет того, что ткани толстого кишечника удерживают введенные в него питательные вещества. Не будучи уверены, что механизм, согласно которому происходит усиление указанного кровотока, связан с какой-либо частной теорией, мы полагаем, что он осуществляется за счет того, что:
1) либо короткоцепные жирные кислоты вызывают релаксацию или сопротивление артерий толстого кишечника;
2) либо абсорбция короткоцепных жирных кислот увеличивает метаболическую активность кишечника, что вызывает усиление кровотока.
Метаболическое "топливо" становится более пригодным для клеток кишечника. То есть, при ферментации указанных волокон в малом и в большом кишечнике животного образуются короткоцепные жирные кислоты, такие как, например, бутираты, используемые энтероцитами (клетками малого кишечника) и колоноцитами (клетками толстого кишечника). Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает как непосредственный источник "топлива" для экзогенных клеток тканей малого и толстого кишечников, так и косвенный (за счет усиления кровотока) источник метаболического "топлива" кишечника для тканей эндогенных клеток.
Включение в пищевой рацион волокон, способных к ферментации, может оказывать и другие благотворные эффекты. К ним относятся: снижение гистопатологии толстого кишечника, увеличение веса его тканей, или пролиферации эпителиальных тканей, и благоприятное изменение кишечной микрофлоры. Действие короткоцепных жирных кислот (КЦЖК), получаемых ферментацией углеводородов, связано с воздействием на трофику тканей кишечника и ингибированием потенциально патогенной микрофлоры кишечника.
Настоящее изобретение использует кормовую смесь для комнатных животных, содержащую способные к ферментации волокна, для которых характерна определенная процентная потеря органических веществ. В используемых в настоящем изобретении способных к ферментации волокнах потери органических веществ (ПОВ) при ферментации in vitro каловыми бактериями в течение суток составляют от 15 до 60%. Это означает, что ферментации и превращениям (преобразованиям) с помощью каловых бактерий подвергается от 15 до 60% от исходного количества органических веществ. Предпочтительно, чтобы потери органических веществ в указанных волокнах составляли от 20 до 50%, а наиболее предпочтительно от 30 до 40%.
Таким образом, процентные потери органических веществ (ПОВ) in vitro можно вычислить по формуле:
{1-[ОВ остаток - ОВ контроль)/ОВ исходный]}•100,
где ОВ остаток - это органические вещества, обнаруженные после 24 ч ферментации, ОВ контроль - органические вещества, обнаруженные в соответствующих контрольных трубках (то есть в трубках, заполненных средой и разведенным калом и не содержащих субстрата), а ОВ исходный - органические вещества, помещенные в трубку до ферментации. Остальные детали этой методики приведены в работе: Sunvold et al., J. Anim. Sci., 1995, vol. 73:1099-1109.
Способные к ферментации волокна, используемые в настоящем изобретении, продуцируют короткоцепные жирные кислоты (КЦЖК) в количестве от ≈28 до ≈85 ммол КЦЖК на 1000 ккал преобразующейся в ходе обмена веществ энергии (ОЭ), более предпочтительно от ≈42 до ≈71 ммол КЦКЖ на 1000 ккал ОЭ. Это эквивалентно такой смеси, общее содержание в которой способных к ферментации волокон на каждый килограмм пищевого рациона дает от ≈100 до ≈350 ммол КЦКЖ.
Количество КЦКЖ (в ммол), приходящееся на 1000 ккал ОЭ, определяют на первом этапе, вычисляя общее количество килокалорий ОЭ в данном пищевом рационе в расчете на килограмм его состава. Исходя из этого первого вычисления можно получить количество грамм, приходящихся на 1000 ккал ОЭ. Потом можно вычислить количество граммов (а следовательно, и миллимолей), способных к ферментации волокнистых компонентов данного состава.
Способными к ферментации волокнами, согласно настоящему изобретению, может быть любой их источник, ферментация которого находящимися в кишечнике животного кишечными бактериями может дать значительные количества короткоцепных жирных кислот (КЦЖК). Для целей настоящего изобретения "значительными" количествами КЦЖК являются количества, превышающие 0,5 ммол общего количества короткоцепных жирных кислот на грамм субстрата за 24 ч. Предпочтительно, если эти волокна включают свекольную мякоть, аравийскую камедь или ее разновидность - камедь талхи (gum talha), рисовые отруби, мякоть бобов цератонии, мякоть лимона, пектин, фруктоолигосахариды, манноолигосахариды или их смеси. Более предпочтительно, если способные к ферментации волокна выбирают из группы, включающей свекольную мякоть, аравийскую камедь и фруктоолигосахариды. Наиболее предпочтительно, чтобы эти способные к ферментации волокна представляли собой смесь свекольной мякоти, камеди талхи, фруктоолигосахаридов. Предпочтительно, чтобы весовое соотношение свекольной мякоти и фруктоолигосахаридов в этой смеси способных к ферментации волокон было от около 3:1 до 6: 1, а соотношение 4:1 было наиболее предпочтительно. Предпочтительно, чтобы весовое соотношение свекольной мякоти, камеди талхи и фруктоолигосахаридов составляло 6:2:1,5.
Указанные способные к ферментации волокна используют в кормовом продукте для домашних животных при их количестве от 1 до 11 мас.% суммарных количеств дополнительных пищевых волокон, предпочтительно соотношение от 2 до 9 мас.%, более предпочтительно - от 3 до 7 мас.%, а наиболее предпочтительно - от 4 до 7 мас.%.
Термин "суммарные количества дополнительных пищевых волокон" нуждается в определении термина "суммарные количества пищевых волокон". Последний определяют как такой остаток растительной пищи, который не подвергается гидролизу пищеварительными ферментами животного. Основными компонентами суммарных пищевых волокон являются целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин, лигнин и смолы (в отличие от неочищенных волокон, которые содержат лишь некоторые формы целлюлозы и лигнин). "Суммарные дополнительные пищевые волокна" - это такие пищевые волокна, которые добавляют к некоторому пищевому продукту помимо и сверх тех пищевых волокон, которые содержатся в естественном состоянии в других компонентах этого пищевого продукта. Термином "источник волокон" называют такой источник, который преимущественно состоит из волокон.
Для почечных больных существенными клиническими симптомами являются также уровни фосфора, двуокиси углерода и триглицеридов в крови. Часто при заболеваниях почек выявляются аномально высокие уровни фосфора. Одно из воплощений настоящего изобретения обеспечивает кормовой продукт для домашних животных с низким содержанием фосфора, в его состав входят неочищенный белок (от 10 до 25 мас.%), жир (от 8 до 20 мас.%), суммарные пищевые волокна (от 3 до 25 мас. %), причем содержание фосфора составляет менее чем 0,25 мас.%. Применение низких уровней фосфора замедляет развитие почечных заболеваний и посредством рациона питания управляет гиперфосфатемией. Для поддержания этого низкого уровня фосфора при условии, что указанный рацион содержит адекватное количество аминокислот, используют источники белка с низким содержанием фосфора. В качестве такого источника белка с низким содержанием фосфора предпочтительно использовать изолят соевого белка и клейковину кукурузной муки. Умеренные количества таких источников высококачественного белка способствуют поддержанию таких характеристик организма, как скорость гломерулярной фильтрации, величина мускульной массы и другие. Указанный продукт может, кроме того, содержать аминокислоты, необходимые для поддержания хорошего состояния здоровья животных: L-лизин и L-триптофан.
Предпочтительны следующие весовые пропорции компонентов этой смеси: от 5 до 15% изолята соевого белка, от 0,5 до 2,5% клейковины кукурузной муки, от 0,01 до 0,22% L-лизина и от 0,01 до 0,22% L-триптофана. Предпочтительно, чтобы весовые соотношения изолята соевого белка, клейковины кукурузной муки, L-лизина и L-триптофана составляли 420:46,5:5:1.
Уровни двуокиси углерода как составной части крови животных также являются симптомами нарушения у животного кислотно-щелочного баланса. Метаболический ацидоз как состояние, при котором в крови присутствует избыток кислоты, часто проявляется у страдающих заболеваниями почек животных. Этим состоянием можно управлять, если для улучшения метаболической защиты в пищевой рацион животного добавлять цитрат калия.
Кормовой продукт по настоящему изобретению приводит также к снижению уровня триглицеридов в сыворотке крови животного, страдающего заболеваниями почек. Снижение уровня триглицеридов в крови важно для животного, страдающего почечными заболеваниями, поскольку высокие уровни триглицеридов часто являются признаками этих заболеваний. Уровни триглицеридов можно снизить, меняя уровни жиров и жирных кислот в пищевом рационе животного.
Животное выдерживают на рационе питания, содержащем от 10 до 25 мас.% неочищенного белка и от 8 до 20 мас.% жира. В рацион входят также способные к ферментации волокна, потери органических веществ в которых при их ферментации каловыми бактериями в течение суток составляет от 15 до 60%, а их количество составляет от 1 до 11 мас.% суммарных количеств дополнительных пищевых волокон. Поскольку действие способных к ферментации пищевых волокон приводит к снижению уровней азота мочи и осуществляет перераспределение азотных отходов из мочевины животного в его каловые массы, то для "разбавления" калорийности, обеспечиваемой белками этого пищевого рациона, не требуется избыточных уровней жира. Таким образом, предпочтительно, чтобы соотношение калорий, обеспечиваемых белками, и калорий, обеспечиваемых жирами в этом пищевом рационе, было выше чем 0,40:1 соответственно. Такой пищевой рацион дает значительно более высокое соотношение калорий, обеспечиваемых белками, и калорий, обеспечиваемых жирами, чем в использованных ранее рационах питания, снижая при этом уровень триглицеридов.
Указанный пищевой рацион включает также источники омега-6 и омега-3 жирных кислот, при их соотношении от 1:1 до 10:1. Такая комбинация указанных жирных кислот у животных усиливает активность липопротеинлипазы (ЛПЛ). А увеличение активности ЛПЛ усиливает окисление жирных кислот и снижает, таким образом, уровни триглицеридов крови. Указанное соотношение омега-6 и омега-3 жирных кислот также приводит к снижению внутрипочечного давления и уменьшает воспаление нейромедиаторов.
Для более лучшего понимания настоящего изобретения приводятся следующие примеры, предназначенные для иллюстрации настоящего изобретения без ограничения границ его использования.
Пример 1
Этот эксперимент проводился для определения влияния способных к ферментации пищевых волокон на выделение азота с калом и на их перераспределение в моче и кале. Для этого 20 самок гончих собак содержали на полноценном рационе питания, включающем один из следующих субстратов: целлюлозу (с низкой ферментативной способностью), мякоть свеклы (с умеренной ферментативной способностью и средней скоростью ферментации), фруктоолигосахариды (ФОС; имеющие умеренно высокую ферментативную способность и высокую скорость ферментации) и смесь камеди талхи, мякоти свеклы и ФОС (см. таблицу 1). Определялось содержание азота в пищевом рационе, в моче и в лиофилизированных фекалиях, а затем вычисляли азотный баланс (см. таблицы 2-5). Выделение бактериального азота определяли анализом концентрации пурина в лиофилизированных фекалиях.
Скармливание собакам волокон, способных к ферментации, уменьшает выделение азота с мочой и увеличивает его выделение с фекалиями. Указанное увеличение происходит за счет увеличения выделения с фекалиями микробного азота как результата скармливания животным способных к ферментации волокон. Этот эксперимент показал, что пищевой рацион, в который включены способные к ферментации волокна, может произвести распределение отходов азота из мочи животного в его фекалии.
Потребление азота склонно отразить те количественные различия, которые наблюдаются при потреблении сухого вещества. Выход азота с фекалиями был самым высоким при смешанном и при свекольном пищевых рационах, средним - при целлюлозном рационе питания и самым низким - при фруктоолигосахаридном рационе. Выход азота с мочой был количественно ниже у собак, которые получали свекольный пищевой рацион, смешанный и фруктоолигосахаридный рационы питания. Баланс азота при свекольном и фруктоолигосахаридном пищевых рационах был выше, чем при целлюлозном и смешанном рационах питания. Перевариваемость азота была наибольшей при целлюлозном пищевом рационе, средней - при ФОС и свекольном пищевых рационах и самой низкой - при смешанном пищевом рационе. Азот фекалий, выраженный в процентных долях от выделенного, оказался более высоким при смешанном, ФОС и при свекольном рационе питания, чем при целлюлозном рационе. Азот мочи, выраженный в процентах от выделенного, был в количественно выше при целлюлозном пищевом рационе.
Выход микробного азота был самым высоким при использовании смешанного и свекольного рационов питания, а самым низким - при фруктоолигосахаридном и целлюлозном рационах. Выход БЦК был максимальным при смешанном рационе питания, умеренным - при свекольном и целлюлозном рационах и самым низким - при фруктоолигосахаридном пищевом рационе. БЦК истинного белка в процентах от фекального был выше при свекольном и смешанном пищевых рационах, чем при целлюлозном и ФОС пищевых рационах.
В среднем ток крови к ободочной кишке был самым сильным при фруктоолигосахаридном и при смешанных рационах питания, умеренным - при свекольном рационе и самым низким - при целлюлозном пищевом рационе.
Пример 2
Был проведен эксперимент in vitro, для того чтобы определить, какова способность к ферментативному расщеплению волокнистого субстрата микрофлорой фекалий собаки. Фекалии трех самок английского пойнтера использовали как инокулят анаэробной микрофлоры. Субстраты ферментировали 24 ч, а потом определяли концентрации различных короткоцепных жирных кислот (КЦЖК). Полученные результаты приведены в таблице 6. Они показывают, что источник целлюлозы - флокулированная Солка (Solka Floc) практически не поддавался ферментации, и при этом образовывались лишь незначительные количества КЦЖК, а лактулоза представляет собой наиболее поддающиеся ферментации волокна. Волокна, входящие в границы настоящего изобретения, такие, как камедь карайи, ксантановая смола, аравийская камедь, мякоть свеклы, камедь талхи и бобы цератонии, продуцируют умеренное количество КЦЖК по сравнению с теми количествами, которые продуцируются флокулированной Солкой (Solka Floc) и лактулозой. Кроме того, мякоть свеклы продуцирует самое большое количество бутирата, являющегося важным энергетическим субстратом для колоноцитов.
Пример 3
Были проведены эксперименты in vitro для определения потерь органического вещества (ПОВ) в волокнистых субстратах под действием микрофлоры фекалий собак и кошек. В качестве образцов анаэробной микрофлоры собак использовали фекалии трех самок английского пойнтера, а фекалии одной самки и двух самцов короткошерстных пойнтеров использовали как инокулят анаэробной микрофлоры кошек. В различных субстратах определяли количество органических веществ. Потом эти субстраты ферментировали в течение 24 ч, а потом определяли оставшееся количество органических веществ. Результаты в виде процентных потерь органических веществ (ПОВ) приведены в таблице 7. Полученные данные указывают, что флокулированная Солка (Solka Floc) имеет самые низкие процентные потери органических веществ, а цитрусовый пектин - самые высокие. Волокна, входящие в границы настоящего изобретения, такие, как мякоть свеклы, мякоть лимона, бобы цератонии и камедь талхи, характеризуются умеренными процентными значениями потерь органических веществ.
Пример 4
Были проведены эксперименты in vitro, для того чтобы определить способность отобранных источников волокон подвергаться ферментации под действием фекальной микрофлоры собак. Инокулят получали от собак, адаптированных или к пищевому рациону, содержащему неподдающиеся ферментации волокна (Solka Floc как источник целлюлозы), или к пищевому рациону с содержанием поддающихся ферментации волокон (мякоть лимона) в границах настоящего изобретения.
Фекалии трех английских пойнтеров, адаптированных к каждому рациону питания, использовали как источник микрофлоры, для того чтобы оценить выход КЦЖК при использовании в качестве субстратов бобов цератонии, мякоти лимона и пектина лимона. Указанные субстраты ферментировали в течение 6 и 12 ч. Полученные результаты приведены в таблицах 8 и 9. Их данные показывают, что выход ацетата и всех короткоцепных жирных кислот спустя 6 и 12 ч ферментации был существенно выше у собак, получавших пищевой рацион с содержанием мякоти лимона. Эти данные могут также быть индикаторами того, что источник целлюлозы (Solka Floc) вызывает угнетение микробной активности.
Пример 5
Из кишечника взрослых собак выделяли энтероциты и клоноциты и выращивали их in vitro по методике, модифицированной изложенной в работах: Kight and fleming, J. Nutr. Biochem. 6:27 (1995); Marsman and McBurney, J. Nutr. 125: 273 (1995). Использование клетками метаболического "топлива" определяли, измеряя выход 14CO2 из субстратов с радиоактивной меткой. Скорости окисления (нмоль субстрата в час на мг сухого клеточного материала) для [1-14C]-бутирата (5 ммоль), [U-14C]-глюкозы (5 ммоль) и L-[U-14C]-глютамина (2,5 ммоль) составили 13,5±3,5, 6,5±0,96 и 8,1±0,21 для колоноцитов собаки; 18,7±1,7, 16,1±1,0 и 32,0±4,3 для энтероцитов собаки соответственно.
На фиг.1 показано окисление [1-14C]-бутирата клетками кишечника собаки. На этот процесс, осуществляемый колоноцитами (клетками большого кишечника) и энтероцитами (клетками малого кишечника), умеренные добавки глюкозы (5 ммоль), глютамина (2,5 ммоль) или β-гидроксимасляной кислоты (БГМК) (5 ммоль) не оказали влияния. На фиг.2 показано окисление [U-14C]-глюкозы клетками кишечника собаки. Окисление глюкозы (5 ммоль) колоноцитами не уменьшалось, если к среде добавляли 2,5 ммоль глютамина или 5 ммоль β-гидроксимасляной кислоты (БГМК). Напротив, добавление бутирата снизило процесс окисления глюкозы энтероцитами собаки.
Из этого следует, что энтероциты собаки обладают большим сродством к использованию бутирата, чем к использованию ими глютамина или глюкозы. В то же время, как оказалось, колоноциты с равным сродством используют и глюкозу, и бутират. Из полученных результатов модно сделать вывод, что содержание собак на рационе питания, в состав которого входит источник способных к ферментации волокон, расщепляющихся на короткоцепные жирные кислоты, обеспечивает клетки кишечника собаки источником трансформируемого в ходе обмена веществ "топлива". Кроме того, так как клетки кишечника собаки используют глюкозу в качестве источника топлива, то дополнительная польза усиления кишечного кровотока за счет применения рациона, содержащего способные к ферментации волокна, состоит в том, что увеличивается доступность этого существенного источника топлива к клеткам кишечника.
Пример 6
Эксперимент проводили для того, чтобы установить влияние разных рационов питания на определенные клинические показатели собак с почечными заболеваниями. В таблице 10 сведены процентная калорийность каждого из микронутриента, обычно применяемого в рационе питания комнатных животных, по отношению к пищевому рациону согласно настоящему изобретению. В таблице 11 суммированы результаты, полученные от 4 взрослых собак с почечными заболеваниями, и их данные относительно уровней АМ, креатинина, фосфора, диоксида фосфора и триглицеридов до использования пищевого рациона по настоящему изобретению и после этого.
Как видно, пищевой рацион согласно настоящему изобретению обеспечивает по сравнению с ранее используемыми рационами гораздо большую, чем они, процентную долю калорий от белков и меньшую долю калорий от жиров.
Хотя для иллюстрации настоящего изобретения приведены лишь некоторые его типичные воплощения и детали, для квалифицированных в данной области людей должно быть очевидно, что могут быть осуществлены разные изменения в раскрытых здесь способах и аппаратуры, не выходя за рамки настоящего изобретения, содержание которого приведено в указанных пунктах патентной формулы.
Изобретение предназначено для использования в кормлении домашних животных. Кормовой продукт для домашних животных содержит способные к ферментации волокна, который дополнительно включает способные к ферментации пищевые волокна, выбранные из мякоти свеклы, камеди талхи и фруктоолигосахаридов, или мякоти свеклы, аравийской камеди и фруктоолигосахаридов, или мякоти свеклы и фруктоолигосахаридов. Содержание этих волокон составляет от 1 до 11 мас.% суммарных количеств дополнительных пищевых волокон. Кормовой продукт для домашних животных улучшает важные клинические показатели животных с почечными заболеваниями. Он содержит адекватный уровень белка и низкий уровень фосфора, что улучшает метаболическую защиту и снижает уровень триглицеридов в крови животных. 15 з.п. ф-лы, 11 табл., 2 ил.
| US 4391829 А, 05.07.1983 | |||
| US 4393085 А, 12.07.1983 | |||
| US 3476565 А, 04.11.1969. |
