Gândiți-vă la un studiu pe care l-ați făcut sau ați citit despre animale, care a folosit o dietă experimentală. Poate că dieta conținea un medicament sau un compus alimentar sau poate avea un conținut ridicat de grăsimi sau un conținut scăzut de proteine ​​sau un deficit de fier. Vă puteți aminti dieta de control care a fost utilizată în acel studiu? Dacă studiul a fost conceput bine, atunci controlul a fost identic cu dieta experimentală în toate modurile, în afara variabilei studiate. Din păcate, există multe exemple de cercetări în care dietele de control și dietele experimentale nu se potrivesc. Acest lucru este ca și cum ați folosi diferite tulpini de șoarece pentru grupurile knockout și de tip sălbatic în același studiu sau dacă utilizați două medii de cultură complet diferite în experimentele de cultură de celule sau țesuturi. Este o problemă, deoarece dietele potrivite necorespunzător pot avea multe (uneori zeci sau mai multe) variabile diferite între ele. Având dietele experimentale și cele de control diferă numai în variabila studiată, este posibilă o interpretare mai simplă a datelor, deoarece diferențele în fenotipul animalelor pot fi atribuite cu încredere diferenței unice dintre diete. În schimb, atunci când există multe diferențe alimentare, cum putem atribui rezultatele doar unuia dintre ele?

control

Chow-uri pe bază de cereale

Un exemplu obișnuit de diete potrivite necorespunzător în studiile pe animale este utilizarea unei diete pe bază de cereale ca un control pentru o dietă cu ingrediente purificate. Care sunt diferențele dintre aceste două tipuri de diete care le fac inadecvate pentru a fi utilizate împreună? Dietele chow pe bază de cereale sunt utilizate în majoritatea facilităților pentru animale. Sunt fabricate dintr-o combinație de cereale relativ nerafinate și materiale vegetale precum porumb, grâu, ovăz, soia și lucernă. Fiecare ingredient conține mai mulți nutrienți, cu beneficiul de a contribui la adecvarea nutrițională a dietei, dar conține, de asemenea, non-nutrienți biologic activi, inclusiv fitoestrogeni și metale grele, cum ar fi arsenul. În plus, nivelurile de nutrienți din aceste ingrediente variază în mod natural. Ca rezultat, definirea conținutului de găini pe bază de cereale este un pic ca lovirea unei ținte în mișcare.

Dietele cu ingrediente purificate

În schimb, dietele de ingrediente purificate sunt făcute din ingrediente foarte rafinate care conțin puțin în afara nutrienților în sine. Exemple includ cazeină (care furnizează proteine), amidon de porumb și zaharoză (carbohidrați), celuloză (fibre) și ulei de porumb (grăsimi); multe alte surse sunt, de asemenea, utilizate în practică. Natura rafinată a ingredientelor înseamnă că conținutul dietelor de ingrediente purificate poate fi controlat pentru a satisface nevoile cercetătorilor, lot după lot. De fapt, în prima jumătate a secolului al XX-lea, dietele cu ingrediente purificate au fost folosite pentru a defini cerințele nutriționale ale animalelor de laborator, deoarece le-au permis cercetătorilor să îndepărteze selectiv un nutrient la un moment dat și apoi să observe efectele, ceea ce nu este posibil să se facă cu cerealele -chow-uri pe bază. Și pentru că dietele cu ingrediente purificate nu conțin substanțe chimice din plante, ele sunt considerate „mai curate” decât chow-urile pe bază de cereale.

În total, dietele pe bază de cereale și dietele de ingrediente purificate diferă în ceea ce privește sursele și cantitățile de proteine, carbohidrați, grăsimi, fibre, vitamine și minerale (Fig. 1). Mai mult, chow-urile pe bază de cereale conțin fitoestrogeni, metale grele și alți compuși nedefiniți ai plantelor (Fig. 1). Având în vedere acest lucru, este ușor de văzut de ce comparațiile dintre aceste diete nu sunt valabile. Dar, în ciuda acestor diferențe majore, aceste diete sunt adesea utilizate unul lângă altul.

Controlul dietei purificat versus chow pe bază de cereale.

Boala metabolică

Un exemplu vine din domeniul obezității și al bolilor metabolice. În 2008, Warden și Fisler 1 au menționat că un număr substanțial de studii care utilizează diete bogate în grăsimi cu ingrediente purificate nu au folosit o dietă potrivită pentru controlul conținutului scăzut de grăsimi („potrivită” înseamnă că, în afară de cantitatea de grăsimi și carbohidrați din dietele, toate celelalte sunt la fel cu un raport nutrienți-calorii; Fig. 2). Ei au analizat 35 de lucrări publicate în cinci reviste cu impact ridicat în 2007 și au constatat că 43% dintre aceste studii nu folosesc o dietă de control potrivită corespunzător. (Este interesant de observat că o căutare PubMed pentru „șoarece obezitate indusă de dietă” în 2007 produce 203 de lucrări, în timp ce aceeași căutare pentru 2014 returnează 1.081 de lucrări.) Warden și Fisler subliniază corect: „Când se compară efectele chow cu un în cazul unei diete bogate în grăsimi, efectele grăsimilor din dietă vor fi confundate cu efectele altor componente care diferă între diete. ”

Formule pentru dieta obezității induse de dietă (DIO) (OpenSource Diet D12492) și dieta de control potrivită (D12450J).

Pentru a fi corect, formarea în nutriție nu este un lucru pe care îl au mulți cercetători. Poate că acest lucru explică de ce nici autorii, nici recenzorii acestor lucrări nu știau că compararea dietelor de ingrediente purificate cu chow pe bază de cereale este problematică. O altă statistică grăitoare din articolul Warden și Fisler este că o treime din timp (34%), nu exista o descriere suficientă a dietelor în secțiunea de metode a acestor lucrări. Chiar dacă autorii ar trebui să includă suficiente informații pentru ca cititorii să le judece și poate chiar să replice experimentul lor, detaliile dietelor hrănite animalelor sunt adesea lăsate în afara. În acest punct, Warden și Fisler sugerează: „Așa cum este esențial ca speciile de șoareci să fie specificate, trebuie specificate elementele constitutive ale dietelor experimentale”.

Din păcate, utilizarea dietelor nepotrivite în domeniul bolilor metabolice este încă destul de frecventă. Această practică i-ar putea determina pe cercetători să concluzioneze că diferențele fenotipice dintre animalele hrănite cu o dietă cu ingrediente purificate bogate în grăsimi și cele hrănite cu un grup de chow pe bază de cereale cu conținut scăzut de grăsimi se datorează diferenței dintre nivelul de grăsime din dietă, atunci când acestea ar putea fi rezultatul multe alte diferențe între aceste tipuri de dietă.

Microbiotă bună

Un alt exemplu care subliniază necesitatea unei diete de control adecvate poate fi găsit în numărul tot mai mare de studii efectuate pe animale care au analizat microbiota intestinală. Un câmp interesant și în creștere rapidă, microbiomul intestinal (completul total de bacterii, ciuperci și viruși care trăiesc în intestinul subțire și gros) este important în multe domenii diferite de studiu, inclusiv metabolismul, imunologia și inflamația, printre multe altele 2,3,4 . Deoarece supraviețuirea microbilor intestinali depinde, în mare parte, de sursa și cantitatea de fibre dietetice nedigerabile consumate de animal, este crucial să se înțeleagă diferențele de fibre dietetice între dietele de ingrediente purificate și chow-urile pe bază de cereale pentru lucrul cu microbii intestinali.

Dietele cu ingrediente purificate au conținut în mod istoric aproximativ 5% celuloză ca singură sursă de fibre (deși acest lucru se schimbă ușor la etapa de formulare a dietei). Celuloza este o sursă insolubilă de fibre care nu este ușor fermentată de bacteriile intestinale, ceea ce înseamnă că are o capacitate mică sau deloc de a promova creșterea bacteriană. În schimb, chow-urile pe bază de cereale conțin de 4 până la 5 ori mai multe fibre totale (20-25%), aproximativ 15-20% insolubile și 3-5% fibre solubile. Fibrele solubile sunt fermentabile de bacteriile intestinale și au efecte asupra morfologiei intestinului, a inflamației și a populațiilor de microbi 5,6,7. Datorită diferențelor de fibre numai, s-ar putea aștepta ca datele microbiomului intestinal de la animalele hrănite cu hrană pe bază de cereale și animalele hrănite cu diete de ingrediente purificate să fie diferite, indiferent de alte variabile care au fost modificate intenționat (de exemplu, conținut ridicat față de conținut scăzut de grăsimi). Din păcate, există exemple în literatura publicată, unele în reviste de nivel superior, în care o dietă bogată în grăsimi este comparată cu un chow pe bază de cereale și diferențele care rezultă în populațiile de bacterii intestinale sunt atribuite doar diferențelor în grăsimea alimentară. Utilizarea unei diete de control potrivite va permite cercetătorilor să atribuie cu mai multă încredere cauza efectelor lor măsurate la sfârșitul experimentelor lor.

Profilul Companiei

La Research Diets, Inc., formulăm și realizăm diete OpenSource cu ingrediente purificate de peste 30 de ani. Echipa noastră de oameni de știință are experiență colectivă de zeci de ani în formularea dietelor experimentale și de control, așa că vă rugăm să ne contactați la [email protected] și ne-ar face plăcere să vă consultăm.

Research Diets, Inc. a formulat peste 20.000 de diete originale și încorporează în mod regulat compuși. În plus, producem monitorul de admisie alimentară și lichidă BioDAQ pentru șobolani, șoareci și primate neumane. Vizitați site-ul nostru la www.ResearchDiets.com.

Referințe

Warden, C.H. & Fisler, J.S. Comparații ale dietelor utilizate în modele animale de hrănire cu conținut ridicat de grăsimi. Cell Metab. 7, 277 (2008).

Bäckhed, F., Manchester, J.K., Semenkovich, C.F. & Gordon, J.I. Mecanisme care stau la baza rezistenței la obezitate indusă de dietă la șoarecii fără germeni. Proc. Natl. Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 104, 979–984 (2007).

Cerf-Bensussan, N. și Gaboriau-Routhiau, V. Sistemul imunitar și microbiota intestinală: prieteni sau dușmani? Nat. Rev. Immunol. 10, 735–744 (2010).