Dietary vetgehalte beïnvloedt zowel energie-inname en lichaamsvet compositie in zoogdieren. Door het onderzoeken voorkeur ratten voor vetrijk voedsel in een reeks van keuze-experimenten, kan men genetische verschillen en farmacologische interventies hun voorkeur voor vetrijke voeding testen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Vet voorkeur: A Novel Model van eetgedrag bij ratten
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Obesitas is een groeiend probleem in de Verenigde Staten, met meer dan een derde van de bevolking ingedeeld als zwaarlijvig. Een factor hierbij multifactoriële aandoening is de consumptie van een vetrijke dieet, een gedrag dat is aangetoond dat zowel calorieën en vet lichaam. Echter, de elementen reguleren voorkeur voor vetrijke voeding dan andere voedingsmiddelen blijven weinig bestudeerd.
Om dit tekort te overwinnen, een model snel en eenvoudig veranderingen in de voorkeur voor vet testen ontwikkeld. The Fat voorkeur model presenteert ratten met een reeks van keuzes tussen voedsel met verschillende vetgehalte. Net als mensen, ratten hebben een natuurlijke neiging naar het nuttigen van vetrijk voedsel, waardoor de rat-model ideaal voor translationeel onderzoek. Veranderingen in voorkeur kan worden toegeschreven aan het effect van zowel genetische verschillen of farmacologische interventies. Dit model maakt voor de exploratie van determinanten van vet voorkeur en screking van farmacotherapeutische middelen die invloed overname van obesitas.
Inleiding
Obesitas is een voorkomende probleem in de Verenigde Staten 1, met de Centers for Disease Control en Prevention schatten dat meer dan een derde van de Amerikaanse volwassenen lijden aan obesitas. Obesitas is ook geïdentificeerd als een risicofactor voor tal van gezondheidsproblemen, waaronder diabetes type 2, hoge bloeddruk en hoge cholesterol 2. Hoewel veel factoren is aangetoond dat de toename van obesitas beïnvloeden, is er voortdurende belangstelling en controverse in de rol macronutriënten spelen bij obesitas 3,4.
Een factor die bijdraagt aan obesitas is hoog dieetvetopname 5. Verhoogde vet in de voeding is gecorreleerd met een verhoogde menselijke energieverbruik 6 en een aanzienlijke stijging van het lichaam vetgehalte 7,8. Bovendien, vet in de voeding heeft belonende waarde zowel tijdens als na de consumptie 7,9. Daarom is het bepalen welke factoren invloed voorkeur voor vetrijke voedingsmiddelen kan zowel gids farmacotherapeutische design en het bevorderen van begrip van de onderliggende dieetkeuzen dat kan leiden tot obesitas. The Fat voorkeur model hier beschreven test bij voorkeur ratten 'levensmiddelen van verschillende vetgehalte, maar vergelijkbaar voedingswaarde. Specifiek, dit model presenteert de ratten met een keuze uit twee verschillende voedingsmiddelen tegelijk waardoor de kwantificering van voorkeur op basis van gram geconsumeerde van de lagere vet voedsel verzen de hogere vet voedsel. Farmacologische en genetische effecten kunnen worden gemeten als een verandering in voorkeur voor voedsel met hoger vetgehalte.
The Fat Voorkeur model dient om de veelgebruikte smakelijk voedselinname modellen 10 aanvullen, maar biedt ook een aantal voordelen. Dit model maakt de experimentator om eetgedrag concreto te beoordelen in een gecontroleerde omgeving waarin twee eetgelegenheden zijn beschikbaar. Traditionele vetrijke voeding modellen bieden alleen een voedsel die de capaciteit om voedsel keuze studeren elimineert, een belangrijke alspect van het menselijk voedsel inname. Sommige tests bieden meerdere soorten voedsel en worden vaak aangeduid als "cafetaria" tractorvoeding studies 11. Deze studies lijden reproduceerbaarheid omdat de menselijke voeding wordt vaak gebruikt in de assay en is niet geschikt om de laboratoriumomgeving door nutriënten, variabiliteit. We maken gebruik van gedefinieerde diëten die bevatten individuele gezuiverde ingrediënten dus sterk verbeteren reproduceerbaarheid en flexibiliteit om macronutriënten content zoals vet in de voeding te veranderen. Met hogere vetinname geassocieerd met obesitas bij de mens 5 en de natuurlijke menselijke voorkeur voor hogere vet voedsel 12, behandelingen die rat voorkeur voor vetrijke voedingsmiddelen kunnen waardevolle inzichten geven in obesitas veranderen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle experimentele procedures zijn in overeenstemming met de Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren (Institute of Laboratory Animal Resources (US), 1996) en met goedkeuring van het Comite Institutional Animal Care en gebruik bij de Universiteit van Texas Medical Branch.
1. Onderwerpen
- Enkel huis mannelijke Sprague-Dawley ratten met een gewicht 225-250 g bij 21 ° C en 30-50% relatieve vochtigheid met een 12 uur licht-donker cyclus (lichten aan 06:00-6: 12:00).
- Handhaaf ratten op een vetarm voedsel (10% vet door energie). Wennen ratten voedsel en kolonie ruimte voor ten minste 7 dagen vóór de experimenten. Dieren zijn gewend om het hanteren en het doseren van het voertuig gedurende drie dagen voorafgaand aan het starten van de studies. De eerste dag na gewenning experimentele dag 1.
2. Baseline voorkeur
- Dag 1, vullen twee schoon voedsel hoppers, een gemarkeerd met een A en de andere met B, met 10% vet voedsel voor elke kooi. WEigh het eten hoppers (met voedsel) en plaats ze in de kooi, zodat de rat heeft toegang tot beide.
- Dag 2, op ongeveer dezelfde tijd eten hoppers waren in de kooi geplaatst de dag ervoor, nemen het voedsel hopper gewichten en schakel de posities van hopper A en hopper B. Dit vermindert positie vooringenomenheid. Onderzoeken altijd de kooi voor alle gerechten uit de hopper, weeg, en verklaren. Inname van voedsel wordt gemeten door verandering in hopper gewicht tussen dagen.
- Dag 3, nemen het voedsel hopper gewichten als voorheen. Onderzoek de hoeveelheid voedsel geconsumeerd in elk voedsel hopper positie en voedsel hopper identificatie (A en B). Deze data geeft een baseline begrip van de positie van vertekening en specifieke hopper voorkeur, en moet een voorkeur score van ongeveer 50% heeft geen voorkeur aangeeft. Gooi de overgebleven voedsel.
3. Fat Voorkeur
- Dag 3, krijgen twee schone voedsel hoppers voor elke kooi. Het is belangrijk om schoon voedsel trechters gebruikenwanneer wordt overgeschakeld tussen de verschillende voedingsmiddelen om te voorkomen dat storende geuren uit eerdere experimenten. Vul hopper A met 12,5% vet voedsel en trechter B met 15% vet voedsel (Tabel 1). Noteer de start gewicht van elke hopper en plaats zowel in de kooi.
- Dag 4, noteer de gewichten van elk hopper, schakelen de posities van hopper A en B trechter op het plaatsen van hen terug in de kooi.
- Dag 5, noteer de gewichten van elk hopper. Na het bepalen van de massa van elke verbruikte op beide dagen eten, kan de rat voedsel voorkeur worden bepaald.
- Herhaal stap 3.1 tot 3.3 meerdere keren met dezelfde dieren met behulp van 12,5% vet voedsel in vergelijking met voedingsmiddelen met toenemende vetgehalte (bv. eerste 15%, de volgende 17,5%, daarna 20%, en ten slotte 45% vet).
4. Gegevens Berekeningen en analyse
- Bereken de dagelijkse inname van voedsel voor elk dier door het aftrekken van de uiteindelijke massa van het eten + hopper van het starten van de massa van het voedsel+ Hopper. Omdat elk voedsel wordt gemeten over 2 dagen, kan de 2 dag totaal bij elkaar worden opgeteld voor elke vetgehalte%.
- Bereken het vet voorkeur score door het verdelen van de inname van de hogere vet voedsel van de totale verbruikte over elke periode van twee dagen eten. Bijvoorbeeld, een rat at 8.9 g 12,5% vet dieet en 27,5 g 17,5% dieet dan 2 dagen. Daarom is de voorkeur score voor dat individuele dier is 76% (27,5 gedeeld door 36,4).
- Gemiddelde en grafiek de voorkeur score voor elk dieet (15%, 17,5%, 20% en 45% vet) (figuur 3). Het totale voedselinname is informatief en gemakkelijk in gram worden uitgezet (figuur 4).
- Druk de voorkeur score (Figuur 5A) en de totale voedselinname (figuur 5B) als functie van de totale energie-inname (kcal) met de energiedichtheid in tabel 1.
- Bij gebruik van meer dan een groep dieren, het uitvoeren van een twee-weg repeated meet ANOVA gevolgd door een Bonferroni post-test. Vermogen analyse blijkt dat n = 8 dieren per groep geschikt voor het detecteren van een verschil van 7% tussen behandelingsgroepen is.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Ratten fysieke toegang tot zowel voedsel hoppers tegelijk (figuur 1) om voorkeur voor beschikbare voedsel keuzes met verschillende vetgehalte (tabel 1) te tonen. Rat voedsel werd dagelijks gewogen en geen voedsel morsen was gemakkelijk te vinden en goed voor (figuur 2). Morsen van fijne voedseldeeltjes bleek minimaal te zijn en niet wezenlijk van de gegevens te beïnvloeden. Met behulp van de Fat Voorkeur model, kan een duidelijke voorkeur tussen voedingsmiddelen met 12,...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
The Fat voorkeur model is een informatieve en gemakkelijk uit te voeren analyse van eetgedrag. Deze test biedt de mogelijkheid om neurale en moleculaire mechanismen die voedsel voorkeur, dat is een belangrijke maar understudied gebied van obesitas onderzoek ten grondslag liggen te identificeren. Veranderingen in vetverdeling voorkeur uit genetische verschillen of farmacologische manipulaties kunnen worden gevisualiseerd als rechts of links verschuivingen in de voorkeur curve (Figuur 3B). Het is belangri...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs financiering wensen te erkennen van UL1TR000071 (NCATS), P30DK079638 (NIDDK), P30DA028821 (NIDA) en T32DA07287 (NIDA).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Knaagdierdieet met 10 kcal% vet | Research Diets | D12450B | Rattenvoer met 10% vet |
| Knaagdierdieet met 12,5 kcal% vet | Research Diets | D07040501 | Rattenvoer met 12,5% vet |
| Knaagdierdieet met 15 kcal% vet | Research Diets | D07040502 | Rattenvoer met 15% vet |
| Knaagdierdieet met 17,5 kcal% vet | Research Diets | D07040503 | Rattenvoer met 17,5% vet |
| Knaagdierdieet met 20 kcal% vet | Research Diets | D07040504 | Rattenvoer met 20% vet |
| Knaagdierdieet met 45 kcal% vet | Research Diets | D12451 | Rattenvoer met 45% vet |
| Rattenvoerbakken (3,75"B x 2,875"D x 5,25"H) | Labex of MA | 2528 | Voerbakken |
Referenties
- Flegal, K. M., Carroll, M. D., Ogden, C. L., Curtin, L. R. Prevalence and trends in obesity among US adults. JAMA. 303 (3), 235-241 (1999).
- Mokdad, A. H., et al. Prevalence of obesity, diabetes, and obesity-related health risk factors. JAMA. 289 (1), 76-79 (2003).
- Abete, I., Astrup, A., Martínez, J. A., Thorsdottir, I., Zulet, M. A. Obesity and the metabolic syndrome: role of different dietary macronutrient distribution patterns and specific nutritional components on weight loss and maintenance. Nutr. Rev. 68 (4), 214-231 (2010).
- Berthoud, H. R., Münzberg, H., Richards, B. K., Morrison, C. D. Neural and metabolic regulation of macronutrient intake and selection. Proc. Nutr. Soc. 71 (3), 390-400 (2012).
- Warwick, Z. S., Schiffman, S. S. Role of dietary fat in calorie intake and weight gain. Neurosci. Biobehav. Rev. 16 (4), 585-596 (1992).
- Kendall, A., Levitsky, D. A., Strupp, B. J., Lissner, L. Weight loss on a low-fat diet: consequence of the imprecision of the control of food intake in humans. Am. J. Clin. Nutr. 53 (5), 1124-1129 (1991).
- Ackroff, K., Sclafani, A. Oral and Postoral Determinants of Dietary Fat Appetite. Fat Detection: Taste, Texture, and Post Ingestive Effects. Chapter 12. Montmayeur, J. P., leCoutre, J. , CRC Press. (2010).
- West, D. B., York, B. Dietary fat, genetic predisposition, and obesity: lessons from animal models. Am. J. Clin. Nutr. 67, 505-512 (1998).
- Sclafani, A., Ackroff, K. Role of gut nutrient sensing in stimulating appetite and conditioning food preferences. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 302 (10), (2012).
- Velloso, L. A. The brain is the conductor: diet-induced inflammation overlapping physiological control of body mass and metabolism. Arq. Bras. Endocrinol. Metabol. 53 (2), 151-158 (2009).
- Vanzela, E. C., et al. Pregnancy restores insulin secretion from pancreatic islets in cafeteria diet-induced obese rats. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 298 (2), (2010).
- Johnson, S. L., McPhee, L., Birch, L. L. Conditioned preferences: young children prefer flavors associated with high dietary fat. Physiol. Behav. 50 (6), 1245-1251 (1991).
- Bolanos, C. A., Barrot, M., Berton, O., Wallace-Black, D., Nestler, E. J. Methylphenidate treatment during pre- and periadolescence alters behavioral responses to emotional stimuli at adulthood. Biol. Psychiatry. 54, 1317-1329 (2003).
- Ignar, D. M., et al. Regulation of Ingestive Behaviors in the Rat by GSK1521498, a Novel {micro}-Opioid Receptor-Selective Inverse Agonist. J. Pharmacol. Exp. Ther. 339, 24-34 (2011).
- Benzon, C. R., Johnson, S. B., McCue, D. L., Li, D., Green, T. A., Hommel, J. D. Neuromedin U receptor 2 knockdown in the paraventricular nucleus modifies behavioral responses to obesogenic high-fat food and leads to increased body weight. Neuroscience. , (2013).
- Lucas, F., Ackroff, K., Sclafani, A. Dietary fat-induced hyperphagia in rats as a function of fat type and physical form. Physiol Behav. 45 (5), 937-946 (1989).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
