Публикувано от Morgane Stum, PhD, MBA

  • Споделям във Фейсбук
  • Споделете в Twitter
  • Споделете в LinkedIn

При проектирането на експериментални проучвания се предлагат много варианти на диета, които често се пренебрегват. Диетата обаче играе решаваща роля и може да добави объркваща променлива и да повлияе на резултатите от вашето проучване. Нека да сравним вашите възможности и да обсъдим предимствата и недостатъците на всеки от тях.

Стандартна срещу пречистена диета

Стандартни зърнени диети:
Комплексни и нехранителни компоненти

Стандартните диети или „чау“ отговарят на общата цел да осигурят хранене на вашите животни, тъй като различните формулировки могат да отговорят на различни етапи или нужди (растеж, зрялост, размножаване, възраст ...). Те обаче съдържат сложни съставки като смляна царевица, пшеница и соево брашно, които са по-близки до диетата за домашни птици и животни, отколкото храната за гризачи. Общата основна съставка обикновено е пшеницата, която е добър източник на въглехидрати, но също така съдържа фибри, протеини и мазнини, много подобно на овеса и царевицата.

Стандартните диети са съставени от богати и сложни съставки, които също съдържат нехранителни компоненти. Например соята или люцерна често се използват като източник на протеин в стандартните диети. И двете съдържат фитоестрогени, особено изофлавони, които са структурно и функционално сходни с естрогените от бозайници (1) и могат да предизвикат различни нежелани ефекти, влияещи върху експерименталните резултати. Люцерната съдържа и хлорофил, който може да попречи на изобразяването на много флуорофори (като GFP или Alexafluor 650 и 680), често използвани във флуоресцентни технологии за изображения, създавайки фонов "шум" и затруднявайки количественото определяне на истинския сигнал.

Стандартните диети също обикновено съдържат много високи нива както на разтворими, така и на неразтворими фибри, идващи от множество източници. Точната формулировка на стандартните диети е патентована: формулировката и съставките показват вариабилност между доставчици и могат да се променят от една партида в друга, в зависимост от пазарната цена и наличността на съставките (2).

Пречистени диети:
Прости и последователни съставки

От друга страна, пречистените диети съдържат полупречистени, рафинирани и/или синтетични съставки, които са прости и лесно смилаеми. Всяка използвана съставка принадлежи само на един от 4-те хранителни класа (виж графиката по-долу), като казеин (протеин), царевично нишесте (въглехидрати), соево масло (мазнини) и целулоза (фибри), което позволява пълен контрол върху хранителния състав. Те съдържат почти никакви нехранителни фактори и много ограничени фибри, освен ако не са добавени.

ролята

Пречистените диети не трябва да се подлагат на автоклавиране, тъй като много високата температура влияе върху формата (съставките се слепват, стопяват се с високо съдържание на мазнини) и стабилността на хранителните вещества (особено витамини А, В и Е) (3). Те могат да бъдат облъчени чрез гама лъчи, електронен лъч или рентгенови лъчи. Облъчването обаче не гарантира стерилност. По-големите микроорганизми като бактерии, плесени, гъби и дрожди са по-чувствителни към ниско ниво на облъчване, докато вирусите (като парвовирус и норовирус) са по-малко чувствителни и облъчването може да не е в състояние да предотврати инфекцията, ако фуражът е имал високо вирусно натоварване Да започнем с. Тествайте и оценявайте диетите, за да сте сигурни, че отговарят на вашите стандарти!

През 1976 г. комитет на изследователите по хранене, Американският институт по хранене, разработва фиксирана формулировка за пречистени диети, която днес познаваме като диета AIN-76A. Тази формулировка е ревизирана през 1993 г., за да се получи диета AIN-93.

DietGel 76A е пречистен гел хранителни добавки, базиран на формулировката на AIN-76
DietGel 93M е пречистена пълноценна диета за поддържане, въз основа на формулировката на AIN-93.

Ефект на диетата върху микробиотата

Напоследък чревната микробиота придобива много внимание, тъй като при хората се свързва с широк спектър от заболявания: метаболитни нарушения (затлъстяване и диабет тип 2); автоимунни заболявания (възпалителни заболявания на червата, диабет тип 1, ревматоиден артрит и алергии); рак; невроразвитие (аутизъм). Моделите на мишки се използват до голяма степен за изследване на тези заболявания, но червата на човека и мишките и тяхната микробиота се различават по много начини. Хората и мишките имат много сходна брутна анатомия на стомашно-чревната система, с големи разлики: хората имат по-малка цекума и дебелото черво и относително по-дълго тънко черво в сравнение с мишките, а дебелото черво на човека е разделено на малки сегментирани торбички, докато дебелото черво на мишката е гладко (4).

Като цяло, чревната микробиота на хора и мишки се доминира от две основни видове, Bacteroidetes и Firmicutes, но относителното изобилие на различните родове при хора и мишки се различава. Например Prevotella, Faecalibacterium и Ruminococcus са по-високи при хората, докато Lactobacillus, Alistipes и Turicibacter са по-високи при мишките, а Clostridium, Bacteroides и Blautia имат подобно относително изобилие и в двата организма (5). Диетата и приемът на хранителни вещества играят важна роля за диверсификацията на чревната екосистема. Различни ентеротипове (групи от специфични микроорганизми) са описани както при хората, така и при мишките и са до голяма степен повлияни от продължителната диета. Например, Prevotella е свързана с въглехидрати и прости захари (диети на растителна основа), докато Bacteroides е свързана с протеини, аминокиселини и наситени мазнини (диети, насочени към животински продукти) (6).

Влакна: разтворими срещу неразтворими

Диетата, особено фибрите, е от решаващо значение за здравето на червата. Има два вида влакна: неразтворими (като целулоза) и разтворими (като инулин). Чревните бактерии се хранят с фибри, като ферментират разтворими фибри (докато неразтворимите фибри до голяма степен не подлежат на ферментация) и освобождават късоверижни мастни киселини (SCFA), които осигуряват много ползи за здравето. В допълнение, SCFA помагат да се намали количеството на патогенните бактерии в червата, като се променя pH на червата. Чревните бактерии също играят роля при синтеза на витамин В и витамин К. Много е важно да се разбере, че съдържанието на фибри в диетата силно влияе върху чревната микробиота и здравето и може да доведе до промени във фенотипа на животните. Винаги използвайте една и съща диета за контролните и експерименталните групи и никога не сравнявайте стандарт с пречистена диета. Например, заместването на целулозата с инулин при диета с високо съдържание на мазнини възстановява здравето на червата и предпазва от хиперфагия и повишено затлъстяване (7). Следователно добавянето на различни диети с разтворими фибри ще насърчи здравето на червата и ще предпази от възпаление с ниска степен, което води до затлъстяване.

ClearH2O’s FiberBites, лесна за консумация, нутрицевтична гума, съдържа инулин, осигуряващ 1,6 g фибри на хапка.

Казеин: три форми за разглеждане

Казеинът се използва в много пречистени от гризачи диети като източник на протеин. Процесът на извличане от краве мляко обаче може да бъде източник на замърсяване, особено от видове Lactococcus, и може да въведе много объркващи фактори (8).

ЗАБАВЕН ФАКТ: кравето мляко се състои от два различни вида протеини, суроватка (20%) и казеин (80%). Има четири вида казеини (αs1, αs2, β и κ, единственият калцеин, нечувствителен към калций) и всеки тип има различни генетични версии. Има два основни генетични варианта на β-казеин: А1 и А2. Почти всички американски, австралийски и европейски (с изключение на френски) крави дават мляко с предимно казеин А1 (Холщайн, фризийски, айрширски и британски късорог породи). Кравите в Азия, Африка и Франция произвеждат мляко с предимно А2 казеин (Джърси, Гернси, Норманд, Браун Швейцария, Шароле и Лимузен).

Доказано е, че количеството и формата на хранителния казеин влияят върху енергийния метаболизъм и натрупването на липиди при мишки:

  • Редовен непокътнат казеин е лесно достъпен и донякъде евтин
  • Хидролизиран казеин, който е разграден от протеаза като трипсин, съдържа само по-лесно усвоими пептиди с къса верига, които увеличават бионаличността на протеина. Доказано е, че диетите, съдържащи този протеин, предотвратяват затлъстяването, предизвикано от диета при гризачи, и модулира пътищата за усвояване на липидите в стомашно-чревния тракт при мишки (9)
  • Извлечен от алкохол казеин: казеинът присъства в млякото като големи агрегирани колоидни частици, наречени мицела. Неговата роля е да носи други хранителни вещества, особено млечните минерали калциев фосфат, важни за растежа (10). Преминаването на казеин през алкохолно измиване (и/или топлина) дисоциира казеина и премахва тези минерали, произвеждайки чист източник на протеин (11).

В обобщение, при проектирането на експеримент или проучване диетата е изключително важна променлива, на която трябва да се обърне известно внимание. Помислете какви са вашите нужди, каква е вашата цел и персонализирайте диетата си, за да подобрите най-добре вашите изследвания. За да изпробвате продукти ClearH2O, поискайте проба !

Препратки