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宠物营养学的新进展

来源:萌宠菠菠乐园 时间:2024-09-28 14:37

宠物营养学的近期新进展(上)

宠物营养学近期所取得的许多进展,都是通过实验研究,对动物的生理需要有了更详尽的了解后逐渐形成的。其结果,许多曾被认为是“非必需”的养分,现在已认识到它们对宠物的健康具有重大的影响。本文将简要回顾一下宠物营养学的历史,并对两种养分——牛磺酸和维生素D略加讨论。

过去30年间,有关宠物(此处主要指猫和狗)的营养学不仅有了发展,而且成为日益受到重视并吸引人们致力研究的领域。促使宠物营养学受到高度重视的一个至关重要的因素,是有关宠物的科学和食物制造业,对宠物作为其主人重要伴侣的作用逐渐形成了正确的认识。在我们这个工业化的世界里,拥有宠物不仅是一种日益增多的现象,而且可以毫不夸张地指出,宠物的主人现在已经很少把它看作为一项财产,而是更多地将它视作为家庭的一个成员。因此,宠物的主人通常都想要改善其宠物的生活质量,使其生活更加丰富。有意思的是,主人与其所养宠物之间在感情上的沟通,不仅会给宠物带来好处,而且医学研究人员现在还提出了一些真凭实据,表明这种感情上的沟通对宠物主人的心理和生理都有正面的影响。

由于拥有并饲养宠物对人类健康和福利的重要性,因此,人类对这些动物伴侣的关心日益增强是不足为奇的。尤其是宠物食物的制造商,为了适应和满足宠物主人的愿望,正在为他们提供品种和范围空前广泛的产品。这些产品不仅是为了满足营养上的要求,而且也是为了适应宠物的生活方式及其生命中不同时段的需要,以及改善患病和伤残宠物的生活条件。

谈到宠物营养学在科学上的进展时,重要的是应该记住:我们正在逐步形成的一些知识,依据是三个极其重要而又相互关联领域的发展。首先,是我们所了解的猫和狗基本营养需要的构成因素。我们所确定的保证正常营养的因素,其范围正在继续扩大;其次,是我们对动物生理学方面的知识。由于研究人员不断充实并扩大他们对营养学与生物整体机能之间关联方面的知识,他们在研究营养学问题时所采用的方法、技术上正在变得愈来愈先进,而且更具有综合性;第三,是我们将各种新技术运用于制造食物的能力。设备和方法学方面的发展,不仅能使商业所供应的宠物食物的品种和形式更加多样化,而且也可为提供新的营养效果开拓新的渠道。

历史回顾

在最初由厂商制造并供应宠物食物的日子里,也就是上个世纪的30年代和40年代,在市场上所能买到的宠物食物多数是各种形式的干肉日粮。产品的品种范围极其有限,它反映了人们在营养学知识方面的基础十分有限,而证明其正确性的主要论据是狗和猫为肉食类动物,它们需要含肉量高的日粮。这些日粮的合格标准,是达到最少的进食量时即可在总体上不出现营养不良的指标。那时,关于怎样配制产品的许多概念,都是从畜禽营养学中移用的。

在此后的20~30年间,有关狗的营养要比猫的营养学发展得快些。出现这种情况的原因,主要在于动物被广泛用作研究人类营养学的模型,因而就有了一个现成可用的数据库。猫在很大程度上曾被看成是“小狗”,它在营养学上的一些特征是在以后才被发现并得到重视的。

在上述期间,营养学方面的研究主要是关于日粮中大量营养元素的成分,其课题的设计是测试日粮维持动物正常生活功能的能力。对营养学的这种比较粗浅的研究方法,尤其是从今后用于诊断的前景着眼,不久就被认为它不适宜于用来指导开发日粮,以及评价日粮能否为宠物的一生提供充足的养分。

到了20世纪的70~80年代,研究狗和猫的人员开始用不同的方法来确定两者的基本营养要求和独特营养要求。这种变革的原因,在于人们认识到了有一系列因素会影响到动物对营养的需要,其中包括狗和猫的生长年龄、躯体大小、活动状况、生活方式、生命的时段和环境条件等。为了更加精确地控制所摄入食物的日粮成分,从而评价各种养分对动物性状的影响,采用了经过提纯的日粮,此时评价各种营养需要的主要准则是:日粮的配方能否产生使生长状况达到最佳的作用。

牛磺酸

通过对营养学和生理学之间相互关系的研究,除了发现其他的一些情况外,也愈来愈清楚地看到,猫对营养的需要和狗有着很大的差异。其中的一例,便是猫对牛磺酸的需要。

这里,首先让我们来简要地回答两个问题:

1、什么是牛磺酸?

牛磺酸是一种氨基酸,它以游离状态存在于无脊椎动物和哺乳动物的胆汁中。它能促使肠道吸收诸如胆固醇等类脂(脂肪)。

2、牛磺酸的用途是什么?

牛磺酸是猫科动物日粮中的重要部分,对防止猫的所谓“膨胀心肌病”(在心肌衰退的情况下,心脏组织自身膨胀试图满足动物的血液循环需要)是非常需要的,而且对提高猫的生殖能力有非常明显的作用,并可防止发生所谓的“猫的中央视网膜退化症”(如不医治,将引起失明)。当雌猫的日粮中缺乏牛磺酸时,生下的死胎较多而成活的小猫较少,而且最终能存活到断奶期的也不多。

大家知道,在20世纪60年代,猫的食物主要不外乎两种,即以肉为主的日粮和含有补充维生素A的提纯日粮。这两种日粮可以减少角膜症,但却不能减轻对视网膜的损害。到了1975年,人们找到了出现这种状况的原因,即猫的中央视网膜退化同日粮中缺乏牛磺酸有关。随后,开展了相应的研究工作,为防止发生对视网膜的损害,确定了日粮中所需的牛磺酸最低量。

到了20世纪80年代后期,牛磺酸对猫的健康所具有的更大作用得到确认。例如,牛磺酸对于提高生殖能力和防止“膨胀心肌病”有重要的作用。事实证明,牛磺酸是猫必需的一种养分。

与此同时,人们还认识到随着日粮种类的不同,对牛磺酸的需要量也是有差异的。尤其明显的是,牛磺酸在干的和罐装的宠物食物中的生物有效性是不同的。研究人员的结论是,尽管1986 NRC建议中对一只成年猫规定的牛磺酸需要量为400mg/kg干物质,但在商业上供应的宠物食物中,实际需要量则是对干产品为1000mg/kg干物质,对罐装食物为2500mg/kg干物质。至于为什么必须加大牛磺酸的补充量,其理由是运用稳定同位素技术进行研究后才得以确定的。

总的说来,关于牛磺酸的实验揭示出了一个重要的“真相”,它对现在的许多营养学研究工作起到了推动作用,人们也从中懂得了这样一点:为了能够全面地认识营养的重要性和必要性,必须要以动物的生理学为基础。之所以这样,不仅是为了全面掌握各种养分元素对动物整个机能所起的作用,而且也是为了确保商业上生产的配制日粮能够充分满足动物的各种需要。

维生素D

对宠物日粮的评价,可以不再依靠简单的供求关系模型。为了使日粮对于动物的所处生命阶段、生活方式和总体的良好状况而言都是最佳的,必须要求在计量标准上达到更高的精确度。为了追求这些新的目标,研究人员可以不再依*肉眼所能看到的动物变化来确定日粮,而是必须运用他们所掌握的生理~生化指标方面的知识来改进养分的提供。这种途径的一个例子,便是近期在确定维生素D的需要量方面所取得的研究进展。

在多数哺乳动物的日粮中,维生素D被认为是一种有前提条件的必需养分,因为它可以在紫外线的照射下,在皮肤中由7~脱氢胆固醇来合成。但是,当饲喂的日粮中不含维生素D时,在猫和狗的资料中曾记载有缺乏此种维生素的临床症状。这种信息在NRC有关维生素D最少需要量的建议中:建议的最少需要量对小狗为404 IU/kg干物质;对小猫为500 IU/kg干物质。

荷兰专业人员的研究结果表明,即使将狗背上的毛剃去使其受到更多紫外线的照射,但狗体内合成的维生素D仍不足。在猫的资料中,也记载有类似的情况。此外,对猫科动物的研究表明,维生素D合成量不足的原因在于7~脱氢胆固醇还原酶的活性强。进一步对猫研究后发现,25~羟维生素D的量同日粮中维生素D的摄入量有关,和单纯测量维生素D的合成量相比,这是一个能够更好地说明日粮中的维生素D是否充足的指标。至于维生素D的代谢效果,则常常会受日粮中钙和磷的浓度影响而变得混淆不清。

近期的研究把注意力放到了原料对各种养分的生物有效性的影响上,通过这项工作可做到以多种形式提供全价营养,因而宠物食物制造业可使其产品适应宠物主人的预算,并使食物的口味更为宠物喜爱;最后一点是宠物食物制造业面对消费者特别是猫的需要,必须能提供大量的,在质地、形状和口味上均不相同的日粮;而正像人们早就知道的那样,猫和它的主人在食品问题上是很难讨好的,他们都厌恶单调乏味的日粮。

宠物营养学的近期新进展(下)

宠物营养学已经取得和将要取得的进展,将使宠物食品制造厂商能为这些与人类为伴的动物提供更加理想的日粮,它可以预防宠物发生慢性病,从而达到最佳的健康状况。这篇有关宠物营养学的文章,其第一部分已在本刊2001年第18期上发表;在本部分中,将讨论营养学在动物的皮毛、牙齿、肠道的保健和防衰老等方面所起的作用和取得的进展。

宠物的主人常常根据外观可见的一些征兆来判断动物的健康状况及其总体营养状况,这一点几乎是无可非议的。而从营养研究人员和宠物食品业的角度,为了适应消费者判断其宠物状态的准则,就必须在日粮配制方面进行大量的工作。这些工作的内涵和难度大大超出于“维持生命”的要求,它必须在总体上满足所有各种对营养的额外要求。在本文(1)中,我们着重讲到了牛磺酸的作用,这意味着今天的营养研究工作,必须强调要更好地理解固有的机体系统和各种日粮成分在发挥其最佳功效方面所起的作用。

在上面所说的这些要求中,包括:

·良好的皮毛状况和健康的皮肤表层。

·良好的口腔卫生,以保证掉牙最少和减少齿龈炎的发生。

·活力和生命力的水平与宠物在社会上的作用相称。

·肠道处于最适宜的环境,以保证正常地吸收各种养分。

·粪便的稠度和数量适中,并保证定时排便和便于宠物的主人收拾粪便。

·提高免疫力,以有助于抵抗疾病。

·防止出现衰老的征兆,增加宠物更健康长寿地生活的机会。

毛和皮

作为宠物健康状况的标志,最便于凭肉眼看出的可能就是它的毛和皮。只要主人观察、触摸宠物的毛和皮并闻其气味,很快就能发现各种毛病和缺陷。动物的毛和皮,是衡量动物营养状况的一种既灵敏而又明显的尺度。大家知道,当动物体内的蛋白质、维生素A、亚麻二烯酸、某些维生素B和某些矿物质贫乏时,毛和皮的状态就会受到影响。由于市场上可以买到的多数宠物食品都是配制成具有全价营养的,因此至少从理论上讲,宠物不会出现毛和皮状况不良的问题。

然而,诸如此类的期望都忽略了一个至关重要的因素,即一些重要养分的生物有效性会因原料质量不良或添加剂预混物的补充量不足而受到损害。例如,只要在日粮中含有矿物质的氧化物,宠物的毛的颜色和质量就会劣化。事情很清楚,宠物食品业必须在其产品的货架寿命期内尽力设法对产品的养分特性进行监测,方可确保日粮的质量不致降低到超过规定的允许限度。

除了弄清楚日粮在此领域内所起作用的复杂情况外,还要考虑到各种非日粮因素对毛和毛皮质量的重大影响。这里可以提到的有:各种过敏反应、环境状况即湿度、寄生虫的数量、洗刷毛的频繁程度(尤其是对于狗)等。此外,近期的一些研究还表明,季节的变化和宠物年龄、品种的不同也会成为以主观或客观方法衡量皮毛状况时出现差异的原因,当然,这些因素和日粮的作用是不相关的。

ω 脂肪酸

目前有一个与毛和皮的状态直接有关的争论点,是如何验证ω~6和ω~3脂肪酸的最适当含量。前10年内对狗所进行的研究工作,提出了有关这两种物质的某些最优比率,多数研究结果认为,ω~6与ω~3的比率的理想数值是在5:1-10:1范围内。但是,由于这些研究工作主要是在患有皮毛状态不良病症的动物身上进行的,因此所得出的结论充其量也只能认为是暂时性的。

还要提出的问题是,这些研究工作的草案其依据主要是血液对脂肪酸的炎性反应,这样会趋向于使ω脂肪酸与毛/皮状态之间各种原本是清楚的关系变得模糊不清。因此,最近所进行的研究工作已不再把目标放在揭示出ω脂肪酸与毛/皮状态之间的关系上,其原因有二:一是研究工作草案本身有不足之处;二是所得出的结论表明,ω~3与ω~6的不同比率,对于健康狗的皮和毛的状态并无影响。

口腔卫生

宠物的口腔卫生可能会处于不良的状态,这是一个令人遗憾的事实,而宠物的主人则可能没有意识到这一点,往往到了问题严重以至动物拒绝进食时才采取措施。有人估计,成年狗中有80%在其一生中需要对牙进行治疗或护理。多数宠物的主人都不会或者不愿意用牙刷为其宠物洁齿。值得庆幸的是,口腔卫生可以通过日粮得到改善。多年来人们已经知道,日粮中钙、磷和维生素D的含量将影响到动物牙齿的发育和完好。

尽管宠物食品制造业早已在其生产的日粮中增加了这些养分的含量,但却未从根本上解决猫和狗的掉牙问题,也未能完全防止严重的齿龈炎。关键在于能否引起人们对保持牙床健康的重视,因为这不仅可以防止牙齿受到损伤和掉牙,而且还可确保整个口腔更加健康,从而大大减少口臭和发炎等病症。

近期研制出的一些宠物食品,能够明显地起到减少齿面上生成的污斑和牙垢的作用,从而增进牙齿的健康。为此,使用了一种特殊形状和质地的粗粉,利用它保证动物将对食物进行充分的咀嚼,并在此过程中对齿面进行持续的打磨。这种新研制成的宠物食品是Friskies,该产品的技术中心进行了为期仅30天的试验,将饲喂Friskies的猫同饲喂标准干猫食的猫加以对比,从采集到的数据来看,前者已有较明显的效果。若在连续6个月的时间内只给猫饲喂这种产品,产生的效果就极其明显,和饲喂标准产品的猫相比,污斑和牙垢可减少50%。

活力

宠物的主人都希望他们所饲养的动物具有充沛的活力和生命力,因为这些品质和特点将会增进主人与宠物之间关系的质量。对于宠物来说,嗜眠症常常是和某种潜在的问题相关联的,而且会是最早引起主人注意的病症临床征兆。

在发达国家中,过度肥胖被认为是狗和猫营养不当最常见的一种表现形式。研究结果表明,美国和欧洲有25%~44%的宠物可能是体重超标或过度肥胖。一些研究工作指出,过度肥胖使狗患上慢性病的危险性增大。过度肥胖的出现也可能同衰老、切除卵巢或阉割有关。

为了防止和解决过度肥胖的问题,使用了一些特殊的“非必需”养分。例如,添加肉毒碱可以使饲喂低脂日粮的狗和猫的体重加速下降。还有一点也是很清楚的,那就是必须进一步开展工作,来阐明日粮中各种养分对宠物体内能量的周转和储存所起的作用。同时,由于商业上所供应的宠物食品其营养质量是很高的,因此宠物食品业应认真注意到有必要向宠物的主人提供充分的教育和指导信息,以保证他们能够正确地饲喂宠物。

肠道健康

不久前,人们还曾简单地认为,猫和狗的大肠是这样一种器官,除了其主要功能为从食物中吸收水分和其他养分外,剩下的就是储存和排泄废物。但是,现在对它已经有了新的认识,即由于此器官中存在着极其丰富的微生物区系,它可以起到新陈代谢的作用,基于这种认识,促使人们在日粮中增加对寄主动物有益的细菌。现在,这类生物已被认为是宠物日粮中的重要营养成分,可有助于保持肠道健康的稳定。对Friskies宠物食品进行研究后取得的数据表明,在狗和猫的食品配方中添加全菊苣根可使双歧杆菌和乳酸杆菌的含量增高。我们知道,增加这些细菌的含量会影响到肠腔内短链脂肪酸的含量,而它则会对病原体细菌的生长产生拮抗作用。双歧杆菌会影响到寄主动物的免疫系统,从而有助于增强寄主动物抵抗疾病的能力。此外,这类生物的存在将会使构成粪便的物料稍稍软化,从而使粪便比较容易排出。重要的一点是这种变化对小肠的功能或各种必需养分的消化不会产生负面影响。

宠物营养学的进展常常可以反映人类营养学所取得的进展。由于分子生物学和人类基因研究领域中取得的快速进步,业已为深入了解营养在分子这一层次上如何影响身体打开了引人入胜的窗口,将对相关的研究起到巨大的促进作用。

例如,人们现在已经知道,脂肪酸的性状及作用方式和激素是相似的:两者都是在DNA转录中起作用的受体的配体。脂肪酸能够起到配体的作用是新近的发现,这是非常令人鼓舞的,由此可以推断,其他的养分和代谢产物也能起到作为受体之配体的作用。很可能,许多养分都具有类似于激素的性状和作用,它会对分子水平的细胞性状和作用产生影响。

另一研究领域是了解人类成年后所发生的疾病在母胎中的根源,它对揭示出有利于人类伴侣动物长期健康的信息会是非常重要的。通常情况下,胎儿的营养不良和营养贫乏都和下述各种疾病的发生有关,如冠心病、过度肥胖、神经病、与激素有关的癌症以及骨质疏松症等。如果进入成年期后所患的某些疾病应归因于子宫内的营养环境,那么,在确定了贫缺养分和引发疾病的机理之后,营养学家就可以为母畜生产出最佳的日粮。宠物营养学在这方面所取得的进展,定将起到增进人类伴侣动物的健康、福利的作用,并使它们的寿命得到大幅度延长。

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