專利名稱：通過膳食淀粉控制陪伴動物的葡萄糖代謝的組合物和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于改變和改善陪伴動物(特別是老陪伴動物，例如狗)的葡萄糖代謝的組合物和方法。
有數(shù)個不同狀況與陪伴動物(例如狗和貓)葡萄糖代謝功能的削弱有關。這些狀況包括糖尿病(包括胰島素依賴性糖尿病和非胰島素依賴性成熟期突發(fā)型)，肥胖癥，老年病和妊娠(懷孕)。與肥胖癥和糖尿病相關的另一個代謝障礙是血胰島素過多。血胰島素過多是血液中存在異常高水平的胰島素。通過降低血液中胰島素的水平而抵消血胰島素過多的效果能有助于減慢肥胖癥和糖尿病的進展。
衰老不但與人體的、還與狗的糖血控制的喪失有關。據(jù)報導，更老的狗比更幼小的狗的糖血響應更弱。關于衰老群體中這種葡萄糖代謝功能不良報導的原因包括受體失調(diào)和后受體(post-receptor)失調(diào)引起的胰島素抗性增大，對葡萄糖的胰島B細胞敏感性減小，以及外周圍葡萄糖利用能力減弱。與年齡相關的體脂肪沉積增加也可能起作用。在狗和貓中，葡糖耐量因肥胖癥而減少。
數(shù)份研究應用最小模型方法檢測了年齡和葡萄糖代謝的效果。Bergman的最小模型[Bergman等，美國生理學雜志(Am.J.Physiol.)，vol.236(6)，p.E-667～77(1979)和Bergman等，臨床研究雜志(J.Clin.Invest.)，vol.68(6)，p.1456～67(1981)]量化了完整器官中的胰島素敏感性和胰腺反應性。最小模型方法應用了計算機模擬試驗來分析靜脈內(nèi)葡糖耐量試驗中血漿葡萄糖和胰島素動力學。應用該模型，啟示了衰老與下列因素有關更低的葡萄糖消失速度，胰島素對葡萄糖敏感性的降低，以及第二相B細胞對葡萄糖刺激的響應的抑制。
認為淀粉是進食后引起血糖升高的最主要初級飲食組分[Milla等，JPEN，vol.20，p.182～86(1996)]。術語“糖血指數(shù)”被定義為基于它們的糖血響應將食品比較性地分類。應用碳水化合物的糖血指數(shù)和膳食中的含量來解釋葡萄糖和胰島素對食物響應的差異大約90％的原因。然而，這樣的研究集中于改變膳食中的淀粉量。不過，在最近應用幼小的小獵兔犬進行的試驗中，報導了膳食淀粉的來源影響對食物的食后響應[Sunvold等，狗和貓的營養(yǎng)的最近進展(RecentAdvances in Canine and Feline Nutrition)，p.123～34(1998)]。還參見Sunvold，美國專利No.5,932,258。
因此，本領域仍需要這樣的膳食組合物它能改變和改善陪伴動物的葡萄糖代謝、特別是老陪伴動物的葡萄糖代謝。
本發(fā)明通過提供組合物和應用該組合物來改變和改善陪伴動物(例如狗)的葡萄糖代謝而滿足了這一需要。本發(fā)明一方面提供了一種寵物食品組合物，它包含蛋白質(zhì)源、脂肪源和來自除大米之外的谷物源的碳水化合物源。發(fā)現(xiàn)了，應用下列摻合物作為碳水化合物源的寵物食品組合物傾向于調(diào)節(jié)動物進食后的糖血和胰島素血響應玉米和高粱的摻合物；玉米、高粱和大麥的摻合物；玉米、高粱和燕麥的摻合物；或者燕麥和大麥的摻合物。當將所述組合物喂給老齡陪伴動物(例如狗)時，這種作用甚至更顯著。“老齡狗”指年齡為七歲或更老并且體重在90磅(40kg)以下的任何狗，或者年齡為五歲或更老并且體重在90磅(40kg)以上的任何狗(大的或特大的種)。
如果碳水化合物源是玉米和高粱的摻合物，或者是燕麥和大麥的摻合物，優(yōu)選的是組合物中存在的這些淀粉源重量比在約1∶5～約5∶1的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為約1∶3～約3∶1，最優(yōu)選約1∶1。如果碳水化合物源是玉米、高粱和大麥的摻合物，或者是玉米、高粱和燕麥的摻合物，優(yōu)選的是組合物中存在的這些淀粉源重量比分別在約1∶1∶5～約1∶5∶1～約5∶1∶1的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為約1∶1∶3～約1∶3∶1～約3∶1∶1，最優(yōu)選約1∶1∶1。
優(yōu)選的是，所述組合物包含約20～約40％粗蛋白質(zhì)，約4～約30％脂肪，約2～約20％總的膳食纖維，以及這樣的淀粉源，即，它不包括大米但包括其它谷物源摻合物，例如玉米和高粱，玉米、高粱和大麥，玉米、高粱和燕麥，或者燕麥和大麥的摻合物。一般說來，本發(fā)明組合物中的碳水化合物源將占組合物的約35～約60wt％。
所述寵物食品組合物可任選包含三吡啶甲酸鉻(chromiumtripicolinate)和水溶性纖維素醚。此外，所述寵物食品組合物可進一步包含約1～約11wt％補充的發(fā)酵性纖維(它們在通過糞便細菌發(fā)酵24小時后，有機質(zhì)消失15～60wt％)的總膳食纖維。
本發(fā)明還包括控制陪伴動物的食后糖血和胰島素血響應的方法，它包括這一步驟，即，給陪伴動物喂食一種寵物食品組合物，該組合物包含蛋白質(zhì)源、脂肪源和除大米之外的碳水化合物源。優(yōu)選地，碳水化合物源包括谷物源，例如玉米和高粱的摻合物，玉米、高粱和大麥的摻合物，玉米、高粱和燕麥的摻合物，或者燕麥和大麥的摻合物。
所以，本發(fā)明的一個特征是提供一種組合物和應用它的方法，即，應用它通過控制陪伴動物、特別是老齡陪伴動物的食后糖血和/或胰島素血響應而改善那些動物的葡萄糖和/或胰島素代謝。從下文的詳細描述、附圖和附后的權利要求書將明白本發(fā)明的這個和其它特征和優(yōu)點。


圖1是闡釋狗吃食后食物對血漿葡萄糖曲線的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；圖2是狗吃食后食物對血漿胰島素曲線的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；圖3是狗吃食后年齡對血漿葡萄糖曲線的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；圖4是狗吃食后年齡對血漿胰島素曲線的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；圖5是狗吃食后年齡*食物相互作用對血漿葡萄糖曲線的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；圖6是狗吃食后年齡*食物相互作用對血漿胰島素曲線的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；圖7是狗吃食后年齡和食物(A)和年齡*食物相互作用(B)對部分葡萄糖轉(zhuǎn)換率(k)(fractional rate of glucose turnover)和半存留期(T1/2)的影響的圖8是狗的品種對狗吃食后血漿葡萄糖水平的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；圖9是狗的品種對狗吃食后血漿胰島素水平的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；
圖10是狗的年齡*品種對狗吃食后血漿葡萄糖水平的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；
圖11是狗的年齡*品種對狗吃食后血漿胰島素的影響(A)和相應的統(tǒng)計差量(B)的圖；
圖12是獵狐 (fox terriers)的年齡、品種和食物對食后葡萄糖的影響的圖；
圖13是獵狐 均年齡、品種和食物對食后胰島素的影響的圖；
圖14是拉布拉多獵狗(Labrador retrievers)的年齡、品種和食物對食后葡萄糖的影響的圖；
圖15是拉布拉多獵狗的年齡、品種和食物對食后胰島素的影響的圖；
圖16是闡釋食用含不同膳食淀粉的食物的狗的葡萄糖響應曲線的圖；
圖17是食用含不同膳食淀粉的食物的狗葡萄糖曲線下方遞增的面積的圖；
圖18是闡釋食用含不同膳食淀粉的食物的狗的胰島素響應曲線的圖；以及
圖19是食用含不同膳食淀粉的食物的狗的胰島素曲線下方遞增的面積的圖。
本發(fā)明利用一種寵物食品組合物，該組合物不含大米但包括有助于調(diào)節(jié)陪伴動物的糖血和/或胰島素血響應的谷物源，例如玉米和高粱的摻合物，玉米、高粱和大麥的摻合物，玉米、高粱和燕麥的摻合物，或者燕麥和大麥的摻合物。在健康但衰老的(老齡的)陪伴動物中，大米作為膳食淀粉源的存在加重了對食物的糖血和胰島素血響應，與身體結(jié)構、葡萄糖清除率或半存留期無關。健康的老齡動物將特別受益于喂食本發(fā)明的組合物。例如，患高胰島素血癥的大品種老齡狗將特別受益于喂食本發(fā)明的組合物。
寵物食物組合物可以是任何合適的寵物食物配方，它還給動物提供合適的營養(yǎng)。例如，用于本發(fā)明的典型狗食可能含約20～約40wt％粗蛋白質(zhì)(優(yōu)選約25～約35wt％)，約4～約30wt％脂肪(優(yōu)選約10～約18wt％)，以及約2～約20wt％總的膳食纖維與淀粉源。通常，本發(fā)明組合物中的碳水化合物源將占組合物的約35～約60wt％、優(yōu)選約40～約55wt％。優(yōu)選的玉米源是磨碎的玉米粉。
所述組合物還任選含其它組分，這些組分也具有將動物的食后糖血和/或胰島素血響應減到最小的效果。所述組合物可包含三吡啶甲酸鉻，含量為每天約10～約500毫克鉻。三吡啶甲酸鉻是在啤酒酵母中產(chǎn)生的，所以可將該酵母加到寵物食品組合物中。也可將三吡啶甲酸鉻以大致純凈的形式加到組合物中。
所述組合物還可包含水溶性纖維素醚，例如羧甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)。如果應用羧甲基纖維素，它優(yōu)選是約5,000～約65,000cps的高粘度成分，并且以大約1wt％的量加到組合物中。如果應用HPMC，也優(yōu)選應用約10,000～約2,000,000cps的高粘度成分，并且以大約1～2wt％的量加到組合物中。適當級別的HPMC可得自The Dow Chemical Company，牌號為METHOCELTMK-100M。發(fā)現(xiàn)了這樣的水溶性纖維素醚具有延遲動物血液中食后葡萄糖水平升高的效果。
本發(fā)明的寵物食品組合物還可任選含發(fā)酵性纖維源，所述發(fā)酵性纖維表現(xiàn)一定的有機質(zhì)消失百分數(shù)。可應用的發(fā)酵性纖維當通過糞便細菌體外發(fā)酵24小時后，有機質(zhì)消失(OMD)約15～60％。也就是說，原來存在的總有機質(zhì)的約15～60％通過糞便細菌發(fā)酵和轉(zhuǎn)化了。纖維的有機質(zhì)消失優(yōu)選是20～50％，最優(yōu)選30～40％。
這樣，體外OMD百分數(shù)可計算如下{1-[(OM殘余的-OM空白)/OM初始的]}×100，其中，OM殘余的是24小時發(fā)酵后回收的有機質(zhì)，OM空白是相應的空白管(即，含介質(zhì)和稀糞便但不含底物的管)中回收的有機質(zhì)，而OM初始的則是發(fā)酵前放入管內(nèi)的有機質(zhì)。該方法另外的細節(jié)見于Sunvold等，動物科學雜志(J.Anim.sci.)，1995，vol.731099～1109。
發(fā)酵性纖維可以是這樣的任何纖維源，即，動物中存在的腸細菌能將它發(fā)酵而產(chǎn)生顯著量的SCFAs。對本發(fā)明來說，SCFAs的“顯著量”是24小時中超過0.5mmol總的SCFAs/克底物的量。優(yōu)選的纖維包括甜菜粕，阿拉伯膠(包括gum talha)，車前草，米糠，角豆膠，柑桔渣，果膠，寡果糖和菊粉，寡甘露糖(mannanoligosaccharides)和這些纖維的混合物。
發(fā)酵性纖維以下列量用于寵物食品組合物1～11wt％補加的總膳食纖維，優(yōu)選2～9wt％，更優(yōu)選3～7wt％，最優(yōu)選4～7wt％。
關于“補加的總膳食纖維”的定義首先需要解釋“總膳食纖維”。定義“總膳食纖維”為抗動物消化酶的水解的植物性食品殘渣。總膳食纖維的主要組分是纖維素、半纖維素、果膠、木質(zhì)素和樹膠(與“粗纖維”不同，它只含某些形式的纖維素和木質(zhì)素)?！把a加的總膳食纖維”是加到上述食品中的膳食纖維，而食品的其它組分中天然存在的任何膳食纖維除外。還有，“纖維源”應認為是它主要由纖維構成。
為了使本發(fā)明更容易被理解，參照如下實施例，這些實施例旨在闡述本發(fā)明但不限制其范圍。
表1-食物的組成成分CS1食物 CRS1食物(g/kg)(g/kg)磨碎的玉米 285 182高粱285 182啤酒大米0 182家禽副產(chǎn)品粉251 277家禽脂肪6160甜菜廢粕4040雞消化液(chicken digest)2020磷酸二鈣128釀酒干酵母 1010全蛋粉 1010碳酸鈣 8 8磷酸一鈉4 5氯化鉀 3 5礦物質(zhì)預混合物2 3 3維生素預混合物3 2 2氯化膽堿2 2氯化鈉 2 1DL-甲硫氨酸 2 21CS＝米/高粱，CRS＝玉米/大米/高粱。2每kg食物中礦物質(zhì)預混合物提供了如下物質(zhì)41mg錳，217mg鋅，168mg鐵，47mg銅，4mg碘，80μg鎂，4.8mg硫，620μg硒3每kg食物中維生素預混合物提供了如下物質(zhì)25KIU維生素A，124IU維生素E，1561IU維生素D3，14mg硫胺素，59mg核黃素，90mg煙酸，32mg d-泛酸，10mg吡哆醇(pyrodoxine)，600μg生物素，1.9mg葉酸，2 067mg膽堿，23mg肌醇，0.31IU維生素B12。
表2-食物的營養(yǎng)成分1CS2食物 CRS2食物％ ％膳食淀粉43.1 43.2蛋白質(zhì) 25.5 27.0脂肪12.8 13.2灰分6.5 6.5水分7.0 6.8鈣 1.3 1.3磷 1.1 1.1總能量(kJ/g)19.3 19.41除水分之外的所有值都以干物質(zhì)基準表示。2CS＝玉米/高粱，CRS＝米/大米/高粱。
消費CRS食物(將它作為基本食物喂食)60天后，全部動物經(jīng)受糖血響應(GR)試驗，接著經(jīng)受葡糖耐量試驗(GTT；下文描述了)。消費試驗食物90天后，動物經(jīng)受同樣的試驗，包括整體雙能量X射線吸光測定法(DEXA)掃描測定體脂肪、瘦體質(zhì)和礦物質(zhì)。每天將動物稱重，記錄攝食量，調(diào)節(jié)到將研究期間的重量波動減到最小。一只動物因健康原因退出試驗。研究方案得到the Institutional Animal Care and UseCommittee的許可。
對90天喂食期之前和之后的全部動物進行了GR試驗。試驗前將動物禁食24小時。在試驗的早晨，喂給動物每天規(guī)定食物量的一半。所有食物都在給出的10分鐘內(nèi)被消耗。應用3-0Dexon(Butler，Columbus，OH)將一條內(nèi)置導管(14號(gauge)14cm于LR中，22號3.2cm于FT中)縫入左側(cè)或右側(cè)頸靜脈的適當位置，用肝素化鹽水沖洗。在-10、0、10、20、30、45、60、120、180和240分鐘采集血樣用于葡萄糖和胰島素分析。對-10和0min時間點求平均值而得一個基線時間點。將數(shù)據(jù)描點并分析通過梯形法測定的曲線下方遞增的面積(IAUC)?！癐AUC”被定義為響應曲線下方、基線上方的面積。
GR一周后還進行了GTT。在GTT之前將動物禁食24小時。投食前，將一條14號14cm內(nèi)置導管置于LR中左側(cè)或右側(cè)的頸靜脈內(nèi)，而將一條更小的22號3.2cm導管用于FT中。用肝素化鹽水沖洗通過導管，用3-0 Dexon(Butler，Columbus，OH)將導管縫入適當位置。在-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和180分鐘采集血樣用于葡萄糖和胰島素分析。在0時刻按Bergman等(1981)和Duysinx等，糖尿病與代謝(Diabete Metab)，vol.20，p.425～32(1994)描述的方法灌注葡萄糖(50％溶液；Butler，Columbus，OH)(0.3g葡萄糖/kg體重)。在20分鐘灌注胰島素(Human Insulin Novolin R，Novo Nordisk，Denmark)。將用于葡萄糖和胰島素分析的血樣采集到肝素化VacutainerTM管(Becton Dickinson，Sunnyvale，CA)中，而將用于血液學分析的樣品采集入SST VacutainerTM管(Becton-Dickinson，Sunnyvale，CA)。在室溫下將血液離心(1850×g)8分鐘而獲得用于葡萄糖和胰島素測定的血漿。
通過葡糖氧化酶和Cobas Mira分析儀(Roche DiagnosticsSystems，Somerville NJ)立即分析葡萄糖，而將胰島素貯存在-20℃并送到印第安納獸醫(yī)診斷學實驗室(Evansville，IN)，在那里應用DPC胰島素涂布的管-RIA(Indiana Veterinary DiagnosticsLabs，Evansville，IN)進行分析。將數(shù)據(jù)描點，通過Bergman最小模型方案(3.0版，Los Angeles，CA)分析而測定胰島素敏感性(Si)、葡糖效應(Sg)、對葡萄糖的急性胰島素響應(AIRg)和通過將葡萄糖動力學模型的預測值外推到注射時刻而估測的t＝0時的葡萄糖濃度(于是不包括心血管混合；G(O))。通過對4分鐘和30分鐘之間的葡萄糖濃度的log10線性回歸處理而計算葡萄糖的部分轉(zhuǎn)換率(k)和葡萄糖的半存留期(T1/2)。
在用7mg/kg丙泊酚(Rapinovet，Mallinckrodt Veterinary，Inc.)以10mg/ml的濃度靜脈內(nèi)鎮(zhèn)靜后進行雙能量X射線吸光測定。通過異氟烷將動物保持在一塊合適的麻醉板上，由Matrix麻醉儀(Butler，Columbus，OH)輸送氧。如果需要的話，以3.3mg/kg給予補加的丙泊酚劑量而促進麻醉的誘導。對下列狀態(tài)的動物掃描，即，使動物胸骨斜臥，它們的前腿與側(cè)面平行，而它們的后腿則與身體的其余部分在一條直線上。
掃描完畢，使動物蘇醒。應用Hologic QDR 4500 X射線骨密度計(Waltham，MA)進行整體結(jié)構掃描。應用Hologic軟件(9.03版，Waltham，MA)分析掃描圖。
所有統(tǒng)計分析都是應用統(tǒng)計分析系統(tǒng)(SAS)統(tǒng)計數(shù)據(jù)包(6.12版，SAS Institute，Cary，NC)進行的。應用proc GLM分析關于GTT和DEXA產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)，并且通過單向ANOVA確定有效差量。模型包括食物、年齡和品種和全部相互作用效果。應用最小二乘方方法測定葡萄糖和胰島素曲線的各時間點中的差量。應用Pearson校正系數(shù)分析身體結(jié)構和k和T1/2之間的相關系數(shù)。全部數(shù)據(jù)都以平均值±SEM表示(相關系數(shù)除外)。當p＜0.05時確定有效差量。結(jié)果在研究期間，各個動物重量未變(未示出數(shù)據(jù))，即，不因食物(CS和CRS分別為19.5±0.9kg和20.8±0.9kg，p＝0.31)或年齡(幼小和老齡動物分別為20.3±0.9kg和20.1±0.9kg，p＝0.86)而變。但是，在不同的品種之間未出現(xiàn)重量的有效差量(LR和FT分別為31.9±0.9kg和8.5±0.9kg，p＜0.0001)。當以g/kg體重表示攝食量時，未看出食物之間的有效差量(CS和CRS分別為19.3±0.7g/kg體重和20.2±0.7g/kg體重，p＝NS)。正如預計的那樣，年齡和品種都影響每天的攝食量(幼小和老齡動物分別為22.2±0.7g/kg體重和17.3±0.7g/kg體重，p＜0.001；LR和FT分別為15.6±0.7g/kg體重和23.9±0.7g/kg體重，p＜0.001)。糖血響應試驗分析了食物對葡萄糖響應(
圖1)和胰島素響應(圖2)的效果。關于血漿葡萄糖未見食物單獨引起的有效差量，至于胰島素響應的差異則注意到CRS食物導致弱的傾向(p＝0.21)，得知CRS食物比CS食物激起更高的胰島素響應。
但是，年齡確實影響葡萄糖響應(圖3；p＜0.001)和胰島素響應(圖4；p＝0.05)。除了顯著升高的禁食血漿葡萄糖濃度(老齡和幼小動物分別為4.9±0.1mmol/L和5.3±0.1mmol/L；p＜0.05；圖3)之外，與更老的動物相比，更小的動物對食物影響表現(xiàn)出更快的血漿葡萄糖濃度升高，緊接著是顯著的下降，更老的動物表現(xiàn)為240分鐘之后血漿葡萄糖濃度持續(xù)升高。食后，更老的動物表現(xiàn)為30分鐘之后胰島素分泌過多。圖5示出了年齡*食物相互作用對葡萄糖的影響，而圖6則闡釋了胰島素響應。幼小動物對CS和CRS食物的血漿葡萄糖響應相似；但是，CS-老齡動物在60分鐘時比CRS-老齡動物具有顯然更低的峰血漿葡萄糖濃度(CS-老齡動物和CRS-老齡動物分別為5.3±0.2mmol/L和5.8±0.2mmol/L；p＜0.05)。同樣，CS-老齡動物比CRS-老齡動物具有顯然更低的胰島素響應(p＜0.001)。
品種關于糖血響應和胰島素血響應起重要作用。FT傾向于表現(xiàn)更迅速的血漿葡萄糖升高，接著是顯著降低，而LR則表現(xiàn)出血漿葡萄糖濃度的逐漸、持續(xù)升高，在120、180和240min時出現(xiàn)明顯更高的值(p＜0.05；圖8)。與LR相比，F(xiàn)T顯示更迅速的血漿胰島素含量升高，在30和45min時出現(xiàn)明顯更高的值(p＜0.05；圖9)。240分鐘后，F(xiàn)T和LR的值都未達到基線值。
當記錄年齡*品種相互作用影響時，在FT之間看到大的差異，老FT在0、10、20、30和45分鐘時比幼小FT具有更高的血漿葡萄糖濃度(p＜0.05；
圖10)。與幼小FT相比，老FT的血漿葡萄糖濃度升高更迅速，峰值更高而且下降更顯著，幼小FT的血漿葡萄糖濃度表現(xiàn)持續(xù)而逐漸的升高(
圖10)。LR的幼小和老齡動物之間表現(xiàn)為相似的糖血響應。二者的血糖濃度都表現(xiàn)為逐漸的升高，在任何時間點都沒有顯著差異(
圖10)。
在老齡和幼小LR之間，胰島素響應的年齡相關的差異最大(
圖11)。雖然幼小和老齡LR的血漿胰島素都表現(xiàn)隨時間的持續(xù)升高，但老齡LR在45、60、120、180和240分鐘時比幼小LR具有顯著更高的胰島素含量(p＜0.05；
圖11)。幼小和老齡FT的血漿胰島素表現(xiàn)為類似的逐漸增大；在任何時間點都未見顯著的差異。
圖12～15中示出的結(jié)果闡明了年齡和品種的影響。
圖12只示出了獵狐 的葡萄糖響應曲線，分為年齡和食物的影響。數(shù)據(jù)顯示很小的影響。但是，
圖13示出同樣的狗的胰島素響應。如圖所示，吃CS食物(空方形)或CRS食物(實三角)的老齡狗，闡明了不存在大米的食物(CS)在這些老齡獵狐 中產(chǎn)生明顯更低的胰島素響應(與CRS食物相比)。
圖14和15闡明了只是在拉布拉多獵狗中出現(xiàn)的相同數(shù)據(jù)。又一次地，葡萄糖響應曲線中存在很小的差異(
圖14)。但是，胰島素響應曲線(
圖15)顯示顯著的效果。消費CRS(大米)食物(實三角)的老拉布拉多獵狗比消費CS食物(空方形)的老拉布拉多獵狗具有顯著升高的胰島素響應。
圖15還闡明了，不論吃什么食物，與幼小拉布拉多獵狗(實方形和空三角)相比，老拉布拉多獵狗(空方形和實三角)都具有升高的胰島素含量。
從
圖12～15歸納出，食物中存在大米對老齡(衰老的)狗食后胰島素響應不利。數(shù)據(jù)表明，大米對更大的品種(拉布拉多獵狗)甚至更不利。從食物中除去作為淀粉源的大米，這些高胰島素血響應減小了。雖然沒有示出，但老齡狗中長期高胰島素血可能導致葡萄糖代謝的進一步惡化，即，通過產(chǎn)生最后的胰島素抗性，它能導致高血糖。所以，在這樣的狗食中長期存在大米可能是不利的。曲線下方的遞增面積(IUAC)IAUC被分成三部分急劇階段(0～30分鐘)，第二階段(30～240分鐘)，以及總的IAUC(急劇階段和第二階段之和)。下表3中給出了IAUC的值。表3-狗的血漿葡萄糖和胰島素曲線下方的遞增面積10-30min 30-240min 總的 0-30min30-240min 總的葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 胰島素 胰島素 胰島素mmol*h/Lmmol*h/L mmol*h/L pmol*h/L pmol*h/L pmol*hLLCS2食物 45±12 940±280 990±290538±108 19781±2683 0320±2676CRS食物 48±12 850±290 890±300653±115 23584±2805 4266±2791老齡狗30±12a31530±290a1560±300a596±115 23699±2805 24287±2791幼小狗63±12b250±280b310±290b596±108 9667±2683 20291±2676老齡-CS 18±17b1440±400ab1450±410ab438±158 19057±3796 19487±3781老齡-CRS 42±18ab1630±43a1670±440a753±172 28334±4133 29087±4118幼小-CS 73±17a440±40bc520±410ab639±158 20506±3796 21145±3781幼小-CRS 53±17ab64±40c110±410b552±158 18834±3796 19444±37811數(shù)值都以x±SEM表示；n＝18/處理(幼小的狗，CS)和n＝17/處理(老齡狗，CRS)，但相互作用除外，其中n＝9/處理(老齡-CRS處理組的n＝8)。2CS＝玉米/高粱食物，CRS＝玉米/大米/高粱。3變量*處理欄中的不同上標的值是顯著(p＜0.05)不同的。
單獨的食物不影響血漿葡萄糖的總IAUC(CS和CRS分別為99±29mmol*h/L和89±30mmol*h/L；p＝NS)。與幼小動物相比，老齡動物具有顯著升高的血漿葡萄糖的總IAUC(幼小動物和老齡動物分別為31±29mmol*h/L和156±30mmol*h/L；p＜0.01)，而幼小動物則具有血漿葡萄糖的顯著更大的急劇階段IAUC(幼小動物和老齡動物分別為6.3±1.2mmol*h/L和3.0±1.2mmol*h/L；p＜0.05)。CRS-老的具有最高的葡萄糖IAUC；然而，CS-老的具有并非顯著不同于CS-幼小的總葡萄糖IAUC(p＜0.05)。雖然不顯著，但CRS-老的傾向于(p＝0.09)比其它組具有更高的總胰島素IAUC。部分葡萄糖轉(zhuǎn)換率和半存留期正如預計，更老的動物具有明顯更低的部分葡萄糖轉(zhuǎn)換率(k)(幼小動物和老齡動物分別為5.9±0.％/分鐘和4.4±0.3％/分鐘；p＜0.01)，它轉(zhuǎn)換成顯著更長的葡萄糖的T1/2(幼小動物和老齡動物分別為12.9±1.1分鐘和17.0±1.1分鐘；p＜0.01)。食物不影響葡萄糖k或T1/2(p＝NS)。CS-老的和CRS-老的在k(CS-老的和CRS-老的分別為4.3±0.5％/分鐘和4.5±0.5％/分鐘；p＝NS，圖7)或T1/2(CS-老的和CRS-老的分別為16.9±1.6分鐘和17.2±1.6分鐘；p＝NS，圖7)方面都沒有顯著差別。身體組成年齡是顯著影響體脂肪百分數(shù)的唯一變量(幼小動物和老齡動物分別為16.8±1.1％和30.4±1.2％；p＜0.0001)。食物和品種沒有顯著影響(p＝NS)。體脂肪顯然與FT，LR和CS-喂食的動物中的k反相關，并且顯然與CS-和CRS-喂食的動物以及FT中的T1/2有關，還關于LR看到強烈的正關聯(lián)。見下表4。表4-年齡、食物和品種對身體組成的影響以及與狗的體脂肪的關系％體脂肪1與k的關系2p值 與T1/2的關系 p值幼小的狗16.8±1.1a-0.04p＝NS -0.10 p＝NS老齡狗 30.4±1.2b-0.16p＝NS0.16 p＝NSCS 23.9±1.1 -0.48p＜0.05 0.34 p＜0.2CRS 23.2±1.1 -0.45p＜0.1 0.40 p＜0.1FT 23.6±1.1 -0.48p＜0.05 0.53 p＜0.05LR 23.6±1.1 -0.53p＜0.05 0.42 p＜0.11％體脂肪的值都以x±SEM表示；n＝18/處理(幼小的狗，CS，F(xiàn)T)和n＝17/處理(老齡狗，CRS，LR)。2相關數(shù)據(jù)以Pearson相關系數(shù)表示。不同上標的值是處理中的顯著不同的(p＜0.05)。k＝部分葡萄糖轉(zhuǎn)換率，T1/2＝葡萄糖的半存留期，CS＝玉米/高粱，CRS＝玉米/大米/高粱，F(xiàn)T=獵狐 LR＝拉布拉多獵狗，NS＝不是顯著的。
報導了食物改良以延長壽命，改善胰島素敏感性和葡糖耐量，于是啟示食物可能至少部分地與更老的動物的葡糖耐量相關，而且可能在衰老過程中起作用。已證實高碳水化合物食物可改善胰島素對葡萄糖的敏感性，增大葡萄糖消失速度，從而增強第二相β細胞對葡萄糖刺激的響應。雖然迄今大多數(shù)研究集中于改變食物中碳水化合物的量，但試驗結(jié)果啟示，(特別是淀粉的)來源可能是同樣重要的。淀粉源調(diào)節(jié)更老的狗的糖血響應，這與體脂肪百分數(shù)和葡萄糖動力學無關。雖然食物不影響葡糖耐量，但食物中不存在作為淀粉源的大米減少了食后胰島素的分泌。所以，從食物中除去大米(高糖血淀粉)提供了有益的預防性營養(yǎng)策略。
淀粉源可能對衰老更重要，因為試驗中的CRS-老齡狗與CS-老齡狗相比具有升高的(雖然是不顯著的)血漿葡萄糖的IAUC和明顯更高的胰島素IAUC。這些響應必定是由于尚未驗明的作用，它與身體成分和葡萄糖動力學無關。葡萄糖動力學數(shù)據(jù)的重要性是雙重的。首先，它證實了這些狗是健康的，沒有疾病(例如糖尿病)的混雜影響。其次，它證實了食品對更老動物中的葡萄糖和胰島素的影響是獨立的效果。試驗結(jié)果表明，CRS-幼小狗比CS-幼小狗更低的葡萄糖IAUC。但是，CRS-幼小組有高數(shù)值的負IAUCs。當從分析中排除全部負值時，葡萄糖IAUC值明顯變成更具代表性的，即，代表基于以前的文獻對幼小狗預期的值，(CS-幼小狗和CRS-幼小狗分別為732±394mmol*h/L和1099±607mmol*h/L；p＝NS)。
當考慮關于不同生活階段和生理狀態(tài)的營養(yǎng)療法時，必須考慮營養(yǎng)吸收和利用。但是，關于幼小狗和老齡狗之間營養(yǎng)物消化和/或吸收的改變了的潛能不能解釋觀察到的糖血響應中年齡相關的差異。以前對狗研究了年齡對腸道吸收營養(yǎng)物的影響；對幼小的和老齡的小獵兔犬的營養(yǎng)物平衡試驗發(fā)現(xiàn)了，在蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、維生素和礦物質(zhì)吸收中沒有發(fā)現(xiàn)可觀察到的年齡相關的差異，啟示胃腸道能補償吸收能力小的降低。確實，以前在其它病況(例如小腸綜合征)方面闡述了胃腸適應作用。
由于還沒有證實吸收作用是衰老過程中葡糖耐量的主要因素，所以，選擇了應用每只動物日允許食物量的一半的GR方案。一些研究應用了標準葡萄糖負荷，而另一些則提供一頓食物。但由于目的在于評價對總的食物基質(zhì)的糖血響應而不是淀粉源的獨立影響作用，所以選擇了食物方案。在膳食處理組中基于g飼料/kg體重對動物喂食等量食物。雖然在個體基礎上改變總量，但以g飼料/kg體重表示時，全部動物接受相似的量。
還可能以基線葡萄糖值出現(xiàn)年齡相關的品種變化。更小的動物比更老的表現(xiàn)更高的基線葡萄糖值，以前關于這個特別群體的狗注意到了這一點。雖然這些數(shù)據(jù)與已有文獻不符，但其他研究人員報導了幼小的和老齡受試驗者和基線葡萄糖之間沒有差異。確實，當涉及老齡群體時，難于避免混淆的因素(例如病況，諸如糖尿病)。
已知葡萄糖代謝作用隨著衰老而減弱，最終表現(xiàn)為高血糖和高胰島素血癥。高胰島素血癥能隨時間而導致胰島素抗性，最后導致葡萄糖代謝功能障礙。高血糖將兩個衰老理論(自由基理論和糖基化理論)相互聯(lián)系在一起，它們都能調(diào)制導致發(fā)生衰老的表型變化的基因表達變化。這兩個基于細胞的理論涉及衰老的“磨損和撕裂”概念，其中，衰老是連續(xù)使用和活動后的體細胞磨損的結(jié)果。其它的理論有些基于群體(生命速度；即，發(fā)育和成熟，決定壽命)或者基于器官(身體中某些器官的損傷；即，內(nèi)分泌器官和免疫器官，影響衰老)。衰老的糖基化理論和自由基理論是特別貼切的。
衰老狀態(tài)的糖基化理論陳述了，高血糖可能通過增大與蛋白質(zhì)結(jié)合的葡萄糖的量而加速衰老過程。葡萄糖加合到賴氨酸殘基上，接著通過美拉反應，導致蛋白質(zhì)重要的翻譯后修飾，高級糖化終產(chǎn)物(AGE)的形成。蛋白質(zhì)糖基化的結(jié)果包括蛋白質(zhì)可消化性和轉(zhuǎn)換的減小，導致增大組織剛性的交聯(lián)，酶活性(例如Na+K+腺苷三磷酸酶)的降低，蛋白質(zhì)抗原性的改變和受體-配體相互作用的改變。高血糖繼發(fā)的蛋白質(zhì)糖基化關聯(lián)很多并發(fā)癥，包括加速患糖尿病、皮膚/關節(jié)變化和視網(wǎng)膜病的人動脈粥樣化的形成。AGE積累涉及神經(jīng)傳導速度的變化和各種細胞因子(腫瘤壞死因子-β和白細胞介素1-α)分泌的增多。與糖基化相關的組織損傷的另一個可能機制是自由基的形成。在CuSO4存在下，葡萄糖經(jīng)歷自身氧化，于是在體外產(chǎn)生自由基。同樣，蛋白質(zhì)糖基化自身導致產(chǎn)生自由基和蛋白質(zhì)的部分降解。
衰老的自由基理論意味著衰老過程中的發(fā)病機制以及與衰老相關的人慢性病中的自由基，包括炎癥、內(nèi)障、糖尿病和心血管病。某些自由基攻擊活細胞組分，損傷細胞膜，使酶失活并破壞細胞核中的遺傳物質(zhì)?？寡趸瘎┫杂苫?，有報導認為用抗氧化劑處理延長了小鼠的壽命，不過其它研究人員不能證實這一點并啟示該研究因熱量限制而混淆。
正態(tài)化糖血控制是目前用來預防蛋白質(zhì)糖基化和高血糖誘導的自由基生產(chǎn)的方法。淀粉源的合適的選擇有助于通過降低老齡群體中的食后葡萄糖和胰島素分泌使糖血控制正態(tài)化。因此，當試圖在增大危險的組(例如老齡群體)中通過營養(yǎng)調(diào)制食后高血糖和高胰島素血時，淀粉源的合適的選擇是所需的。
如實施例1中所述，對動物喂食以保持理想的體重。各個動物體重沒有顯著波動。動物重量不因食物(CS和CRS分別為19.5±0.9kg和20.8±0.9kg，p＝NS)或年齡(幼小和老齡動物分別為20.1±0.9kg和20.3±0.9kg，p＝NS)而變。但是，品種確實顯著影響重量(LR和FT分別為31.9±0.9kg和8.5±0.9kg，p＜0.0001)。
當以g飼料/kg體重表示攝食量時，未看出飼料的影響(CS和CSR分別為19.3±0.7g/kg體重和20.2±0.7g/kg體重，p＝NS)。正如預計的那樣，年齡(幼小和老齡動物分別為22.2±0.7g/kg體重和17.3±0.7g/kg體重，p＜0.001)和品種(LR和FT分別為15.6±0.7g/kg體重和23.9±0.7g/kg體重，p＜0.001)都顯著影響攝食量。
年齡是顯著影響％體脂肪的唯一變量(幼小和老齡動物分別為30.4±1.2％和16.8±1.2％，p＜0.0001，見表5)。在食物和品種內(nèi)不存在顯著差異(p＝NS)。全部體脂肪(％；表5)與胰島素敏感性(-0.21，p＝NS)、葡糖效應(-0.39，p＜0.05)和零胰島素時的葡糖效應(-0.39，p＜0.05)負相關，但與對葡萄糖的急性胰島素響應正相關(0.37，p＜0.05)。還見到顯著的年齡*食物和年齡*品種相互作用效果(如表5所示)。
應用Bergman最小模型方法，通過數(shù)學模擬測定了胰島素敏感性(Si)、葡糖效應(Sg)、對葡萄糖的急性胰島素響應(AIRg)和葡萄糖消失速度(G(O))。Sg被定義為葡萄糖能不依賴于任何動態(tài)胰島素響應而恢復它自身的濃度的效能。葡萄糖恢復的這些胰島素依賴性機制包括葡萄糖對外周利用的質(zhì)量作用效果。該參數(shù)表示基本的胰島素時的部分葡萄糖轉(zhuǎn)換?；蛘撸捎谘獫{葡萄糖濃度的增大引起的葡萄糖消失量的增大。G(O)被定義為通過將葡萄糖動力學模型的預測值外推到注射時刻估測的t＝0時的葡萄糖濃度。AIRg被定義為對葡萄糖的急性胰島素響應。Si被定義為部分葡萄糖消失的增加/單位胰島素濃度增大。在健康的個體中，在胰島素分泌和敏感性之間存在平衡，這樣，分泌×敏感性＝常數(shù)。
至于經(jīng)口葡糖耐量試驗(OGTT)，消費食物后，在-10、0、10、20、30、45、60、120、180和240分鐘測定血漿葡萄糖和胰島素。至于靜脈內(nèi)葡糖耐量試驗(IVGTT)，在動物的頸靜脈插管，在上述時間點移取2ml血樣。IVGTT與OGTT相比的優(yōu)點在于，IVGTT不因腸葡萄糖吸收的速度不同而復雜化。在0時間，灌注葡萄糖(0.5g/kg體重，30％溶液)。在20分鐘，灌注人胰島素(0.02單位/kg體重)。在所有時間點測定血漿葡萄糖和胰島素濃度，再通過Bergman關于Sg、G(O)、AIRg和Si的數(shù)學模型分析數(shù)據(jù)。
食物或品種不顯著影響任何最小模型參數(shù)；見表6。但是，喂食CSR的動物具有G(O)升高的趨勢(CS和CSR食物分別為324±25mg/dL和391±25mg/dL，p＝0.09)。FT傾向于比LR具有更高的Sg(FT和LR食物分別為0.09±0.01min-1和0.07±0.01min-1，p＝0.10)。年齡確實顯著影響Sg。老狗的Sg大大低于幼小狗(老狗和幼小狗分別為0.07±0.01min-1和0.09±0.01min-1，p＜0.05)，老狗趨向于具有更高的AIRg(老狗和幼小狗分別為253±25μIU/ml和198±23μIU/ml，p＝0.10)和更低的G(O)(老狗和幼小狗分別為326±26mg/dL和389±24mg/dL，p＝0.09)。幼小的喂食CSR的狗比喂食CS的老狗表現(xiàn)顯著更高的Sg(CSR-幼小狗和CS-老狗分別為0.11±0.01min-1和0.06±0.01min-1，p＜0.05)和G(O)(CS和CSR食物分別為431±34mg/dL和301±37mg/dL，p＜0.05)。喂食CSR的FT比喂食CS的LR具有顯著提高的Sg(CSR-FT和CS-LR狗分別為0.10±0.01min-1和0.06±0.01min-1，p＜0.05)。幼小的LR比老LR表現(xiàn)出更高的Si(幼小的LR和老LR狗分別為11.5±2.3×10-4min/μIU/ml和3.9±2.3×10-4min/μIU/ml，p＜0.05)并具有更高的G(O)(幼小的LR和老LR分別為408±34mg/dL和304±37mg/dL，p＜0.05)。幼小的FT比老LR具有顯著更高的Sg(幼小的FT和老LR狗分別為0.10±0.01min-1和0.05±0.01min-1，p＜0.05)。
表5-各種處理和狗的全部體脂肪(％)之間的相關分析與％體脂肪的相關性參數(shù) ％體脂肪 Si Sg AlRg G(O)全部 23.6±1.4-0.21-0.39*0.37*-0.39*CS 23.9±1.1-0.39-0.420.33-0.39CSR23.2±1.1-0.04-0.400.42-0.43幼小狗 16.8±1.1b0.13-0.460.23-0.33老齡狗 30.4±1.2a-0.11-0.030.18-0.30FT 23.6±1.1 0.15-0.280.23-0.28LR 23.6±1.1-0.49-0.520.54-0.47幼小-CS16.6±1.5b0.06 0.010.30-0.07幼小-CSR 16.9±1.5b-0.03-0.580.30-0.39老齡-CS31.2±1.7a-0.58-0.180.40-0.15老齡-CSR 29.5±1.7a0.16-0.86*-0.02-0.58幼小-FT15.9±1.5b0.27 0.160.21 0.06幼小-LR17.6±1.5b-0.38-0.79*0.71-0.68*老齡-FT31.2±1.7a0.10-0.570.06-0.71*老齡-LR29.6±1.7a-0.72*-0.69*0.51-0.57CS-FT 23.5±1.7 0.20 0.27 -0.04 0.05CS-LR 24.4±1.5-0.92**-0.67*0.59-0.64*CSR-FT 23.7±1.5 0.18-0.51 -0.08 0.04CSR-LR 22.8±1.7-0.13-0.73*0.45-0.65關于體脂肪的數(shù)據(jù)以平均值±SEM(n＝36總的，n＝18/單獨的處理組和n＝9/相互作用處理組；但是從研究中排除老齡CSR-LR，所以，各處理組的n＝35/17/8)表示，而相關性的數(shù)據(jù)則以Pearson相關系數(shù)表示。在給出的體脂肪數(shù)據(jù)中，沒有共享類似上標的值是顯著不同的(p＜0.05)。至于列出的相關性數(shù)據(jù)，“*”表示(p＜0.05)，而“**”則表示(p＜0.01)。Si＝胰島素敏感性，Sg＝葡糖效應，AIRg＝對葡萄糖的急性胰島素響應，G(O)=通過將葡萄糖動力學模型的預測值外推到注射時刻(于是不包括心血管混合)而估測的t＝0時的葡萄糖濃度，CS＝玉米/高粱食物，CSR＝玉米/高梁/大米食物，F(xiàn)T＝獵狐 LR＝拉布拉多獵狗。
表6-Bergman對于狗的最小模型數(shù)據(jù)變量 Si Sg AIRgG(O)10-4min/μlU/mlmin-1μlU/ml mg/dlCS 7.8±1.7 0.07±0.01224±24 324±25*CSR8.1±1.7 0.09±0.01227±24 391±25FT 8.1±1.7 0.09±0.01*210±24 360±25LR 7.7±1.7 0.07±0.01241±24 356±25老的 6.2±1.8 0.07±0.01a253±25*326±26*幼小的 9.6±1.6 0.09±0.01b198±23 389±24CS-老的5.0±2.5 0.06±0.01b247±35 301±37bCS-幼小的 10.5±2.3 0.08±0.01ab202±32 347±34abCSR-老的 7.4±2.5 0.07±0.01ab260±35 351±37abCSR-幼小的 8.8±2.3 0.11±0.01a194±32 431±34aCS-FT 7.8±2.5 0.08±0.01ab205±35 321±37CS-LR 7.7±2.3 0.06±0.01b243±32 328±34CSR-FT 8.5±2.3 0.10±0.01a214±32 399±34CSR-LR 7.7±9.5 0.08±0.01ab240±35 384±37老的-FT8.5±2.5ab0.09±0.01ab230±35 349±37ab老的-LR3.9±2.5b0.05±0.01b277±35 304±37b幼小的-FT 7.8±2.3ab0.10±0.01a190±32 371±34ab幼小的-LR 11.5±2.3a0.09±0.01ab206±32 408±34a
數(shù)值以平均值±SEM表示(n＝18/單獨的處理組和n＝9/相互作用處理組；但是從研究中排除老齡CSR-LR，所以，各處理組的n＝35/17/8)，具有不同上標的值在一個處理中是顯著不同的(p＜0.05)。帶有“*”的值指示一個處理中的傾向(p≤0.1)。Si＝胰島素敏感性，Sg＝葡糖效應，AIRg＝對葡萄糖的急性胰島素響應，G(O)＝通過將葡萄糖動力學模型的預測值外推到注射時刻(于是不包括心血管混合)而估測的t＝0時的葡萄糖濃度，CS＝玉米/高粱食物，CSR＝玉米/高粱/大米食物，F(xiàn)T＝獵狐 LR＝拉布拉多獵狗。
與人群相似，更老的陪伴動物的部分基本上如最近美國和英國進行的人口普查闡述的那樣。與對人的研究一致，衰老的寵物需要減小總的日能量需要量。不活動性單獨可引起寵物總的日能量需要量減少多達20％。這種減少作用與基礎代謝速度的自然降低結(jié)合，可導致能量需要量總計減少多達30～40％。
雖然有很多因素使葡糖耐量減小，但認為兩個因素起主要作用胰腺響應性和胰島素敏感性。前者涉及胰腺β細胞響應葡萄糖刺激分泌胰島素的能力，而后者依賴于胰島素增大肌、肝臟和脂肪組織中攝取葡萄糖的能力。這些因素的任一個或二者的缺乏都能導致葡糖耐量減小，或者如果足夠嚴重的話，導致明顯的糖尿病。所以，維持和/或改善這些因素是改善葡糖耐量和預防糖尿病的基本目標(尤其在危險性大的那些組中)。
衰老與葡糖耐量的惡化相關，已報導衰老僅次于肥胖和身體活性的降低。這些年齡差異已通過喂食高碳水化合物食物而消除了。但是，在獸醫(yī)領域，對陪伴動物喂食高碳水化合物是行不通的。為了使動物保持重量，能量和營養(yǎng)需要必須來自蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪。如果一種組分增加了，就必須減少另兩種組分來補償，于是，減少了來自這些膳食源的必需營養(yǎng)物。
該試驗闡明了年齡和品種對葡糖耐量的影響效果。因為食物和品種之間的體脂肪保持未變，所以報導了碳水化合物吸收不隨年齡的增大而改變，未驗明的肥胖獨立作用效果必定是該試驗中見到的葡糖耐量變化的原因。在糖血響應試驗過程中觀察到關于葡萄糖響應和胰島素響應的品種之間的差異。在該試驗中，發(fā)現(xiàn)了關于Sg的品種之間的差異。
每個階段包括兩個弱穩(wěn)定化期，其間提供基本食物或者試驗食物之一。在第三周進行了糖血響應試驗(描述對食物的葡萄糖和胰島素響應的普通術語)。分析產(chǎn)生的樣品的胰島素和葡萄糖。還在每個階段獲得了糞便特征。
每周將狗稱重并在每個階段末測試糖血響應。在基礎階段和在食后10、20、30、45、60、120、180和240分鐘測定葡萄糖和胰島素含量。在每個階段的第二周獲得一周的糞便特征。
動物，飼養(yǎng)在該試驗中應用了二十一只健康的衰老小獵兔犬(Covance，Cumberland，VA)，其中19只雌性和2只雄性。在整個研究過程中，人道地、合乎倫理地處理這些狗。所有動物當時都處于它們的接種疫苗和預防寄生蟲方案。將狗單只地關在尺寸過大的圈中，通過獨特的耳朵上刺花紋鑒別。在整個研究期間隨意提供淡水。研究開始時狗的平均體重是12.83kg(范圍9.93～18.85kg)，平均年齡是9.44年(范圍6.86～13.10年)。在試驗期間的每天對狗不限量喂食30分鐘，狗似乎很好地適應受限制的喂食時間。一只狗因頸盤問題而被執(zhí)行安樂死。另一只狗病了，所以在研究的最后兩個階段沒有收集到數(shù)據(jù)。還有一只狗被診斷患了糖尿病，所以廢棄了來自這只狗的數(shù)據(jù)。在研究期間其它的狗都未生病或需要醫(yī)療護理。
試驗包括一個基礎階段和按互換設計評估三種食物處理的三個重復的處理階段。在三周的基礎階段，所有21只衰老的狗都接受標準食物，在大約30分鐘內(nèi)逐漸訓練狗消費它們的食物，在基礎階段結(jié)束時，基于體重將狗隨機分成每組7只狗的三個食物處理組。每個重復持續(xù)三周，而且在每個重復中都對狗組分配不同的食物處理，這樣，每只狗在試驗期間接受三種食物處理的每一種。在每個重復結(jié)束時和基礎階段結(jié)束時都進行糖血響應試驗。在研究期間每周對動物稱重。在基礎階段的一周(第二周)和每個重復的第二周收集糞便得分記錄。
在整個研究期間每天監(jiān)測攝食量，記錄提供的食物和余下的食物之間的差異(以克計)作為每只狗一天消費的量。在基礎階段，對狗喂食以維持體重并逐漸訓練它們在30分鐘的時間內(nèi)隨意消費它們的食物以備糖血挑戰(zhàn)。在試驗期間，保持相同的喂食規(guī)則，每天在大致相同的時間對狗喂食。
每周在早晨喂食前測定狗的體重。應用電動稱量方式的秤(Mettler Toledo KB60s秤臺，具有1D1s多量程指示器[60,000g×1g]或Mettler Toledo SM34-K標度[32,000g×1.0g]，Toledo Ohio)來測量體重。在基礎階段和試驗期間每個重復的第二周接連7天觀察狗的糞便特征。按表7對糞便打分。
表7-糞便記分系統(tǒng)的定義
在基礎階段結(jié)束時和每個重復結(jié)束時進行糖血響應試驗。在開始糖血響應試驗前將狗禁食至少12小時。在離頸靜脈大約10分鐘將兩個基本樣品直接采集入鈉肝素化真空管(VacutainerTM，BectonDickinson，Sunnyvale，CA)。就在采集了最后的基本樣品后，對每只狗個別地喂食預先計算量的食物(即，在基礎挑戰(zhàn)前4天日平均量的一半)并使狗最多花30分鐘吃試驗食物。從那天的糖血試驗排除不能在30分鐘內(nèi)消費試驗食物的狗并且在次日再測試。時刻0相當于攝食結(jié)束時。一旦食物消費結(jié)束，就對腦靜脈無菌插管。在消費食物后10、20、30、45、60、120、180和240分鐘采集另外的血樣。將血樣采集入注射器并轉(zhuǎn)移入鈉肝素化真空管。在大約3000×g下將血樣離心20分鐘，將每個時間點的兩個血漿等份樣冷凍。通過己糖激酶法(Cobas Mira，Roche Diagnostic System，Somerville，NJ)測定血漿葡萄糖濃度(mg/dl)并通過標準放射免疫測定法應用RIA盒(DPCDiagnostic Products Corp.，Los Angeles，CA)測定胰島素濃度(μIU/ml)。
試驗食物的配料成分列出于表8中，營養(yǎng)成分則列出于表9中。在研究期間，評估了三種試驗食品。
表8-試驗食物的配料成分
1提供了下列基于92.5％干物質(zhì)基準的物質(zhì)15.6KIU/kg維生素A，937IU/kg維生素D，75.4IU/kg維生素E，128.7mg/kg抗壞血酸，11mg/kg硫氨素，34.3mg/kg核黃素，21.5mg/kg泛酸，58.5mg/kg煙酸，7.4mg/kg吡哆醇(pyrodoxine)，1.2mg/kg葉酸，0.4mg/kg生物素，0.15mg/kg維生素B12。2提供了下列基于92.5％干物質(zhì)基準的物質(zhì)213mg/kg鎂，412mg/kg鐵，34.5mg/kg銅，61.6mg/kg錳，227.8mg/kg鋅，3.48mg/kg碘，0.27mg/kg硒。
表9-試驗食物的營養(yǎng)成分
這樣分析數(shù)據(jù)在如
圖16和18中所示的9個時間點測定葡萄糖和胰島素。將時間點“0”看作基礎，它包括兩個基本樣品的平均值。關于胰島素和葡萄糖計算曲線下方的面積(
圖17和19)、基線上方的面積，峰的時間和峰值振幅。應用關于隨機區(qū)組設計的方差分析[SAS用戶指南統(tǒng)計學(SAS User’s GuideStatistics)，Cary，NC；SASInstitute Inc.，1989]來分析這些變量。分類包括下列因素的來源處理，重復和誤差。全部F檢驗應用了α＝0.10，而LSD則應用了α＝0.05。
應用方差的重復測定分析和每個時間點葡萄糖或胰島素觀察結(jié)果研究了時間依賴性響應。分類包括下列因素的來源時間，處理×時間，處理-時間結(jié)合中的重復和誤差。應用關于誤差項的重復、處理、重復×處理檢驗了處理效果。全部F檢驗和LSD都應用了α＝0.05。
結(jié)果在相對于體重的食物之間或每周食物消費量之間沒有差異(沒有示出數(shù)據(jù))。在各個時間點之間和評估的其它變量之間沒有可檢測到的差異(P＞0.05)。如
圖16所示，與大麥食物和燕麥食物相比，大米食物導致稍微更高的葡萄糖峰和稍微升高的葡萄糖響應。幾只狗在糖血響應試驗結(jié)束時沒有回到基礎葡萄糖水平，說明衰老的狗響應葡萄糖升高的能力降低了。與消費大麥食物的狗相比，關于那些消費大米食物的狗的葡萄糖曲線(
圖17)下方的遞增面積傾向于更高(P＜0.12)，但與消費燕麥食物的狗相比只高出少許。
胰島素響應數(shù)據(jù)(
圖18和19)顯示，在45分鐘時間點，燕麥食物比大麥食物具有顯著更低的(P＜0.05)胰島素水平，但比起大米食物來沒有差異(P＞0.05)。關于大米食物和大麥食物的胰島素血響應在大約45～60min和180min具有兩個明顯的胰島素峰，大米食物在兩個時間點都得出更高的峰。燕麥食物導致一個峰的更平坦的響應。數(shù)只狗的胰島素響應到240min時間點還沒有回到基礎葡萄糖水平。該延遲可能表明更老的狗響應葡萄糖升高的能力降低了。事實上，從研究中排除了一只衰老的狗，因為它具有特別高的基礎值和難以補償?shù)钠咸烟欠?它與糖尿病相符)。在這些衰老的狗中觀察到的特別易變的糖血響應結(jié)合重復之間大的變動掩蓋了食物效果，闡明了衰老的狗具有無規(guī)律的糖血響應。與喂食燕麥食物的狗相比，消費大米食物的狗傾向于具有升高的胰島素曲線下方遞增面積(P＜0.08)，但與喂食大麥食物的狗相比，只具有少許更高的胰島素曲線下方遞增面積。
在整個研究過程中，所有的狗糞便記分保持正常，在處理組之間沒有差異(P＞0.05)(未示出數(shù)據(jù))。
與喂食大麥和燕麥食物的狗相比，大米食物響應糖血耐性試驗在狗中產(chǎn)生擴大的葡萄糖曲線和胰島素曲線。該效果可在整個240min試驗中以曲線下方遞增的面積來量化。雖然這些效果在95％置信界限沒有顯著差異，但這些隨時間擴大的響應可能是發(fā)展成胰島素抗性和葡萄糖不耐性的第一步?，F(xiàn)在，市場上大部分狗食物含有作為淀粉源的大米。從長遠觀點來看這有可能對動物不利，或者通過引起并保持對食物更高的葡萄糖響應和胰島素響應而對表現(xiàn)出葡糖耐量減小跡象的動物不利。在該試驗中，燕麥食物在降低對食物的胰島素響應方面最有效，而大麥食物在降低對食物的葡萄糖響應方面最有效。將這兩種淀粉源摻和應當有助于控制表現(xiàn)出葡糖耐量減小跡象的狗的葡萄糖響應或者作為長期喂食的預防措施(通過降低對食物的葡萄糖響應和胰島素響應)。
雖然為了闡述本發(fā)明而給出了一些代表性的實施方案和細節(jié)，但本領域技術人員應懂得，可對于本文公開的方法和裝置作出各種改變而不會偏離附后的權利要求書中定義的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.用于控制陪伴動物的食后糖血和胰島素血響應的寵物食品組合物，它包含蛋白質(zhì)源、脂肪源和來自除大米之外的谷物源的碳水化合物源。
2.權利要求1的寵物食品組合物，其中，所述碳水化合物源選自下組物質(zhì)玉米和高粱的摻合物；玉米、高粱和大麥的摻合物；玉米、高粱和燕麥的摻合物；以及燕麥和大麥的摻合物。
3.權利要求2的寵物食品組合物，其中，所述碳水化合物源是玉米和高粱的摻合物，而玉米和高粱的比是約1∶5～約5∶1。
4.權利要求2的寵物食品組合物，其中，所述碳水化合物源是玉米、高粱和大麥的摻合物，而玉米、高粱和大麥的比是約1∶1∶5～約1∶5∶1～約5∶1∶1。
5.權利要求2的寵物食品組合物，其中，所述碳水化合物源是玉米、高粱和燕麥的摻合物，而玉米、高粱和燕麥的比是約1∶1∶5～約1∶5∶1～約5∶1∶1。
6.權利要求2的寵物食品組合物，其中，所述碳水化合物源是燕麥和大麥的摻合物，而燕麥和大麥的比是約1∶5～約5∶1。
7.權利要求1的寵物食品組合物，它包含約20～約40％粗蛋白，約4～約30％脂肪，以及約2～約20％總的膳食纖維。
8.權利要求1的寵物食品組合物，它進一步包含三吡啶甲酸鉻。
9.權利要求1的寵物食品組合物，它進一步包含水溶性纖維素醚。
10.權利要求1的寵物食品組合物，它進一步包含約1～約11wt％補加的發(fā)酵性纖維的總膳食纖維，所述發(fā)酵性纖維在通過糞便細菌發(fā)酵24小時后，有機質(zhì)消失15～60wt％。
11.包含蛋白質(zhì)源、脂肪源和來自除大米之外的谷物源的碳水化合物源的寵物食品組合物在生產(chǎn)用于控制陪伴動物的食后糖血和胰島素血響應的寵物食品中的應用。
12.權利要求11的應用，其中，所述碳水化合物源選自下組物質(zhì)玉米和高粱的摻合物；玉米、高粱和大麥的摻合物；玉米、高粱和燕麥的摻合物；以及燕麥和大麥的摻合物。
13.權利要求11的應用，其中，所述碳水化合物源是玉米和高粱的摻合物，而玉米和高粱的比是約1∶5～約5∶1。
14.權利要求11的應用，其中，所述碳水化合物源是玉米、高粱和大麥的摻合物，而玉米、高粱和大麥的比是約1∶1∶5～約1∶5∶1～約5∶1∶1。
15.權利要求11的寵物食品組合物，其中，所述碳水化合物源是玉米、高粱和燕麥的摻合物，而玉米、高粱和燕麥的比是約1∶1∶5～約1∶5∶1～約5∶1∶1。
16.權利要求11的應用，其中，所述碳水化合物源是燕麥和大麥的摻合物，而燕麥和大麥的比是約1∶5～約5∶1。
17.權利要求11的應用，它包含約20～約40％粗蛋白，約4～約30％脂肪，以及約2～約20％總的膳食纖維。
18.權利要求11的應用，其中，所述組合物進一步包含三吡啶甲酸鉻。
19.權利要求11的應用，其中，所述組合物進一步包含水溶性纖維素醚。
20.權利要求11的應用，其中，所述組合物進一步包含約1～約11wt％補加的發(fā)酵性纖維的總膳食纖維，所述發(fā)酵性纖維在通過糞便細菌發(fā)酵24小時后，有機質(zhì)消失15～60wt％。
21.權利要求11的應用，其中，所述陪伴動物是老齡狗。
全文摘要
提供了用于控制陪伴動物(例如狗)的食后糖血和/或胰島素血響應的組合物和方法。所述寵物食品組合物包含蛋白質(zhì)源、脂肪源和來自除大米之外的谷物源的碳水化合物源。包括玉米和高粱的摻合物;玉米、高粱和大麥的摻合物;玉米,高粱和燕麥的摻合物;以及燕麥和大麥的摻合物的優(yōu)選碳水化合物源的應用趨向于調(diào)制動物的食后糖血和胰島素血響應。當對老齡陪伴動物(例如狗)喂食所述組合物時,這種效果甚至更顯著。
文檔編號A23K1/18GK1340996SQ00804124
公開日2002年3月20日 申請日期2000年2月22日 優(yōu)先權日1999年2月23日
發(fā)明者M·G·海雅克, G·D·桑沃爾德, S·P·瑪希米諾 申請人:艾姆斯公司