Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

مستساغا الغربية علي غرار النظام الغذائي كافتيريا كطريقه موثوق بها لنمذجة السمنة التي يسببها النظام الغذائي في القوارض

Published: November 1, 2019 doi: 10.3791/60262
* These authors contributed equally

Summary

يصف هذا البروتوكول استخدام النظام الغذائي الذي يتسم بالقبول الشديد والنمط الغربي لتناول الاطعمه الدسمة والسمنة في القوارض. نقدم هنا عرضا مفصلا لاختيار الطعام واعداده وقياسه ، وشرح العوامل المنهجية التي تساعد في توليد النمط الظاهري القوي والقابل للتكرار.

Abstract

وتتزايد السمنة بسرعة في البلدان المتقدمة والنامية ، ومن المعروف انها تحفز العديد من الامراض أو تزيد من حدتها. العبء الصحي للسمنة وظروفها التركيبية تسلط الضوء علي الحاجة إلى فهم أفضل لتولد المرض ، ولكن القيود الاخلاقيه تحد من الدراسات في البشر. لهذه الغاية نماذج صالحه خارجيا من السمنة في المختبرات الحيوانية ضرورية لفهم زيادة الوزن والسمنة. في حين تم استخدام العديد من الأنواع لنمذجة مجموعه من التغييرات التي تصاحب السمنة في البشر ، والقوارض هي الأكثر استخداما. وقد وضعت لدينا مختبر النظام الغذائي كافتيريا علي النمط الغربي الذي يؤدي باستمرار إلى زيادة كبيره في الوزن وعلامات من الامراض الايضيه في القوارض. النظام الغذائي يعرض القوارض لمجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة للحث علي فرط التعرق ، ونمذجة البيئة الغذائية الغربية الحديثة. هذا النظام الغذائي يدفع بسرعة زيادة الوزن وتراكم الدهون في الجسم في الفئران مما يسمح لدراسة اثار الإفراط في تناول الطعام والسمنة. في حين ان النظام الغذائي كافتيريا قد لا توفر نفس السيطرة علي المغذي والمغذيات الدقيقة كما تنقيه عاليه الدسم أو عاليه الدسم ، والوجبات الغذائية عاليه السكر ، والحمية كافتيريا عاده ما يدفع النمط الظاهري أكثر شده من التي لوحظت مع تنقيه الوجبات الغذائية وأكثر تمشيا مع الاضطرابات الايضيه لوحظ في زيادة الوزن والسمنة السكان البشرية.

Introduction

السمنة والامراض المصاحبة المرتبطة بها تسهم إسهاما كبيرا في العبء الصحي العالمي1 وتمثل 7% من عبء المرض في أستراليا2. أحد عوامل الخطر الرئيسية للسمنة هو استهلاك الوجبات الغذائية غير الصحية التي هي عاليه في الدهون المشبعة والكربوهيدرات المكررة ، وانخفاض في ألياف والمغذيات الصغرى3. تحديد الأهداف للتدخل العلاجي للسمنة يتطلب نماذج التي يمكن تقييمها بشكل منهجي الآثار علي النظم الكيميائية الحيوية والفسيولوجية متعددة. وقد تم تطوير فهمنا لمسببات السمنة بشكل كبير من خلال العمل باستخدام نماذج القوارض ، حيث يمكن دراسة الآثار السلوكية والايضيه والجزيئية عبر الزمن تحت ظروف خاضعه للرقابة حيث يمكن ان تكون العوامل البيئية بسهوله التلاعب.

يتكون النظام الغذائي للكافتيريا (CAF) من السمنة الناجمة عن الحمية الغذائية المكملة لحمية القوارض القياسية مع مجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة التي تكون عاليه اما في الدهون المشبعة أو الكربوهيدرات المكررة أو كليهما. وتشمل الامثله علي هذه الاطعمه الكعك والبسكويت الحلو والوجبات الخفيفة اللذيذة عاليه الدسم (مثل اللحوم المصنعة والجبن والبطاطا). فانه يعزز بشكل موثوق فرط الوزن والزيادة السريعة للوزن في القوارض. والسمات الرئيسية للنموذج هي توفير مجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة للغاية ، والمصممة لمحاكاة البيئة الغذائية الحديثة. الوصول إلى مجموعه متنوعة يزيد من تناول الطعام في الفئران علي المدى القصير4 وفي البشر5 حتى عندما يتم مطابقه الاطعمه لل الحنميه وتختلف فقط في نكهة والعظة حاسة الشم4,6. ومع ذلك ، أظهرت أحدي الدراسات ان توفير الطاقة والنظم الغذائية المنقية المطابقة لمغذي التي تختلف في النكهة والملمس لم يكن لها اي تاثير علي زيادة وزن الجسم علي المدى الطويل في الفئران7، مما يوحي بان تكوين المغذيات والآثار المتميزة بعد الشفوي الاطعمه المختلفة قد تسهم أيضا في الإفراط في تناول الطعام. التعرض للعديد من الأذواق والقوام يتغلب علي الإشباع الحسي المحدد ، والذي يصف انخفاض الرغبة في تناول الطعام الذي يؤكل مؤخرا بالنسبة لبديل5. عبر العديد من الأفواج في مختبرنا ، المثل لاحظنا ان استخدام الاطعمه مستساغا للغاية يزيد من الإفراط في تناول الطعام.

وقد استخدم هذا النظام الغذائي CAF لأكثر من 40 سنوات ، منذ وذكرت ان الفئران الإناث المعرضة لمجموعه متنوعة من ' سوبر ماركت الاطعمه ' (الخطمي ، الشوكولاتة ، زبده الفول السوداني ، الكوكيز ، السلامي والجبن من بينها)أظهرت زيادة الوزن المتسارع بالنسبة للضوابط. وأشار هذا وغيرها من الدراسات المبكرة ان الحمية علي غرار CAF يبدو لتسريع زيادة الوزن بشكل أكثر فعاليه من الوجبات الغذائية النقية عاليه الدسم أو عاليه الكربوهيدرات 8,9. العمل في 1980s وصفت ملامح مغذي10 وأنماط وجبه11 من الفئران تغذيه الحمية الكاف ، وأظهرت تغييرات عميقة لكتله الدهون ومستويات الانسولين9و10 وتوليد الحرارة12. وقد استخدمت مجموعتنا النظام الغذائي CAF لنموذج السمنة لأكثر من عقدين13,14 وخلال هذا الوقت ونحن قد استخدمت العديد من المتغيرات من النظام الغذائي. وتقدم الفئران مع اثنين علي الأقل الحلو واثنين من المواد الغذائية لذيذا كل يوم ، بالاضافه إلى الطعام العادي والماء. في السنوات الاخيره بدانا في تكمله الاطعمه الصلبة CAF مع محلول السكروز 10 ٪. القدرة علي تكييف نظام غذائي CAF للتصاميم التجريبية المختلفة هو قوه النموذج.

الوجبات الغذائية CAF تعزيز فرط الفوري (اي ، في غضون 24 ساعة الاولي) والمكاسب المطردة في وزن الجسم وكتله الدهون. ومع ذلك ، ونتيجة لتعظيم التنوع هو ان المغذي والمغذيات الزهيدة المدخول لا يتم التحكم ، وهي نقطه بعض الراي كعيب لا يمكن التغلب عليها15. دراسات السمنة التي يسببها النظام الغذائي أكثر شيوعا استخدام تنقيه عاليه الدسم (HF) أو مجتمعه عاليه الدسم ، وارتفاع السكر (HFHS) الوجبات الغذائية ، والتي توفر سيطرة دقيقه علي المحتوي الغذائي واقل كثافة في العمالة من نموذج CAF ، والتي تتطلب الرصد اليومي التخطيط الدقيق وتنفيذ الجدول الزمني. ان الاهميه الانتقالية للانظمه الغذائية HF المنقية المتاحة تجاريا هي موضوع النقاش الدائر ، حيث ان ملفات الأحماض الدهنية ونسب الدهون والسكروز قد لا تتماشي مع المدخول الغذائي البشري16. في حين ان النظام الغذائي لCAF لا يوفر نفس درجه السيطرة علي تكوين المغذيات كالحمية المنقية ، فانه يهدف إلى نمذجة القدرة الحنقيه والمتنوعة التي تميز خيارات الطعام في معظم المجتمعات الحديثة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تم تحسين البروتوكول الموصوف هنا لاستخدامه في الفئران. في حين اننا قد استخدمت النظام الغذائي CAF بنجاح في الفئران17,18, لينه الغذاء طحن قد يعرض مزيدا من الخطا الحد من موثوقيه التدابير المدخول الغذائي19. تمت الموافقة علي هذا البروتوكول من قبل لجنه الرعاية الحيوانية والأخلاق في جامعه نيو ساوث ويلز ويتوافق مع المبادئ التوجيهية الاستراليه لاستخدام ورعاية الماشية للأغراض العلمية (الطبعة الثامنة) المقدمة من الصحة الوطنية الاستراليه مجلس البحوث الطبية.

ملاحظه: وقد لوحظت اثار ضاره قليله جدا في دراساتنا قصيرة الأجل (اي < 10 أسابيع الوصول الإعلان الكاف); لا يوجد دليل علي التغييرات علي الرفاه العام ، والنشاط ، والاجتماعية أو القلق مثل السلوك في الفئران علي النظام الغذائي CAF20. بعد فترات أطول (> 16 أسابيع) وقد لوحظت حوادث القلب والاوعيه الدموية عرضيه جدا في الفئران الفيدرالية CAF.

1. التاقلم الحيواني والإسكان

  1. تاقلم الفئران مع المنشاة لمده 5 – 7 أيام بعد الوصول مع امكانيه الدخول المجاني إلى نظام التحكم الغذائي والمياه. التعامل مع الفئران يوميا ابتداء من 24 ساعة بعد الوصول ؛ حمية CAF ينطوي علي التفاعل اليومي مع القفص حتى التعامل المنتظم هو المهم.
  2. ضمان توفير الإثراء البيئي لجميع الأقفاص. يحتوي القفص القياسي علي مربع ميثاكريلات احمر بوليميثيل ، والمواد التعشيش وعصا مضغ خشبيه ، وهو أمر مهم لان الاطعمه اللينة المقدمة داخل النظام الغذائي CAF قد تؤدي إلى الفئران تطوير الانسداد دون الوصول إلى عناصر أصعب لمضغ.
  3. قبل بدء النظام الغذائي CAF ، تعيين أقفاص لcaf أو مجموعات الطعام والتاكد من ان هذه هي مطابقه لبدء وزن الجسم عن طريق مقارنه متوسط ونطاق أوزان الجسم بين المجموعات وأعاده تخصيص حسب الضرورة. كما الاضاءه التعرض يمكن ان تؤثر علي إيقاعات الايقاعيه ، وتناول الطعام والنشاط ، وضمان يتم توزيع الكاف وأقفاص تشاو بالتساوي في غرفه مستعمره.
    ملاحظه: تشكل القوارض التسلسلات الهرمية الاجتماعية عند إيواء المجموعات (خاصه الذكور). يتم التحكم جزئيا في اثار الإجهاد الاجتماعي عن طريق ضمان إيواء الفئران مع الآخرين من وزن الجسم مماثله (للحد من البلطجة داخل قفص). بالاضافه إلى ذلك ، يجب ان يتم توزيع النظام الغذائي كافتيريا بالتساوي حول القفص حتى يتسنى لجميع الفئران الوصول إلى النظام الغذائي.

2. اختيار النظام الغذائي والاعداد

  1. جدوله
    1. ضمان الطعام العادي والماء دائما متوفرة وتستكمل مع ما لا يقل عن اثنين من الحلو واثنين من العناصر المالحة كل يوم (ويرد مثال علي جدول أسبوعي في الجدول 1؛ خيارات الغذاء لمده 3 أيام المبينة في الشكل 1). إضافات اختياريه هي عاليه الدسم ، وارتفاع السكر تشاو ومحلول السكروز 10 ٪.
    2. اختيار الاطعمه داخل كل فئة متشابهة في نسب مغذي: جميع العناصر الحلوة هي اعلي نسبيا في الكربوهيدرات من الدهون وجميع العناصر المالحة هي اعلي في الدهون من الكربوهيدرات. تهدف إلى توفير نسب مماثله من الدهون والكربوهيدرات والسكر والبروتين في كل مجموعه يوميا من الاطعمه CAF.
    3. مراقبه الاستهلاك بانتظام طوال التجربة بحيث يمكن تصميم القائمة ، إذا لزم الأمر ، للحفاظ علي فرط التعرق. ويقدم الجدول 2 المعلومات المتعلقة بكثافة الطاقة والمغذي الغذائية لعده أمثله علي الاطعمه ، ويقترح البدء بمبالغ ل200 غراما من الفئران الذكور.
    4. تجنب تغذيه اي طعام واحد في أيام متتالية أو في كثير من الأحيان في غضون أسبوع ، لان هذا قد يقلل من تناول هذا الطعام. إذا حدث هذا ، حذف الطعام من الجدول الزمني لبضعة أيام قبل أعاده دمج.
      ملاحظه: قد تعرض الفئران رهاب الخوف ومعظم الاطعمه الجديدة تتطلب التعرض المتكرر لتحديد ما إذا كان سيتم استهلاكها. الفئران لا تفضل عاده الاطعمه التي تحتوي علي الخميرة (الخبز والبيتزا ، وما إلى ذلك) أو تلك مع نكات الحمضيات أو القهوة.
  2. الاطعمه الرطبة
    1. النظر في تقديم الاطعمه اعلي في محتوي الرطوبة في حاويه مثل قصدير التونة ، لتجنب تلطيخ الفراش. وينبغي أيضا توفير حاويات فارغه للسيطرة علي أقفاص إذا تم ذلك.
  3. مصادر النظام الغذائي
    1. التاكد من ان الاغذيه CAF المستخدمة هي المواد الغذائية أو الحصول علي ما يكفي للتجربة بأكملها بحيث البنود الغذاء تبقي متسقة ولا تحتاج إلى استبدال.
  4. تخزين النظام الغذائي
    1. يخزن الطعام كما هو مبين علي العبوه أو عند-20 درجه مئوية ويذوب في الليل قبل الاستخدام. يخزن المنتجات الجافة (البسكويت) في وعاء محكم الغلق.
  5. محلول السكروز (اختياري)
    1. اعداد محلول السكروز ، عاده 10 ٪ (w/v) في السائبة (2-5 L) وتخزين في 4 درجه مئوية عندما لا تكون في الاستخدام.
    2. استبدال زجاجات السكروز أسبوعيا (كحد ادني) لمنع النمو البكتيري أو الفطري. افحص الزجاجات يوميا واستبدلها إذا لوحظت علامات النمو.
      ملاحظه: يتم توفير السكروز بالاضافه إلى المياه ، والتي تتوفر دائما.

3. الكافتيريا اعداد النظام الغذائي

  1. تذويب
    1. تاخذ الكميات المناسبة من الاطعمه CAF لأذابه الجليد ~ 24 ساعة قبل الاستخدام. يمكن تذويب الطعام باستخدام الميكروويف ولكن لا ينبغي تقديمه اثناء التسخين.
  2. التجديد اليومي لحمية CAF
    1. ويضمن تغيير الاطعمه الغذائية CAF اليومية ان يتم تكبير التنوع ، وتقليل التزييت في القفص. كما ياكل الفئران معظم المدخول اليومي في الجزء الأول من الدورة المظلمة ، والجدول الزمني لتجديد الاغذيه CAF علي مقربه من بداية الجدول الزمني المظلم بحيث يكون الطعام الطازج في هذا الوقت. تجديد النظام الغذائي لCAF في اليوم الذي لا يتم فيه قياس كميه الطعام.
    2. إطعام مجموعات تشاو بطريقه تضمن ان هذه المجموعة لديها تجربه يوميه مماثله ، علي النحو التالي.
      1. تحويل زجاجات المياه حولها (ينبثق) ، وضع القفص علي مساحة العمل وأزاله الغطاء.
      2. يزعج بخفه الفراش لحوالي 20 ثانيه ، لمحاكاة عمليه جمع المواد الغذائية من الفراش من أقفاص CAF.
      3. وضع حفنه صغيره من الكريات تشاو من الغذاء هوبر في الفراش ، لمساواه التعرض للغذاء علي الفراش قفص.
      4. أعاده غطاء القفص والعودة إلى الرف ، واستبدال زجاجات المياه فقط عندما يتم تسويه القفص من أجل الحد من الانسكاب.
    3. إطعام مجموعات الكافتيريا
      1. اعداد العناصر الغذائية CAF في حاويه المسمي لكل قفص.
      2. تحويل زجاجات المياه حولها (ينبثق) ، وضع القفص علي مساحة العمل وأزاله الغطاء.
      3. أزاله الكثير من النظام الغذائي الكافيتريا القديمة من الفراش ممكن.
      4. وضع نظام غذائي الكافتيريا الطازجة في القفص.
      5. إغلاق القفص والعودة إلى الرف.
      6. استبدال المياه وزجاجات السكروز.
        ملاحظه: لتجنب تعريض الفئران تشاو لحمية الكاف ، والنظر في إطعام أقفاص الطعام قبل أقفاص CAF ، أو العكس. يجب تغيير القفازات بين التعامل مع الفئران من مجموعات النظام الغذائي المختلفة.
  3. الأعلى حتى تشاو ، والمياه وزجاجات السكروز حسب الضرورة. القيام بذلك بعد إجراءات أخرى أكثر كفاءه كما صناديق أثقل بعد تتصدر الطعام والماء.
    ملاحظه: صناديق CAF التربة بسرعة أكبر وتحتاج إلى تغيير أكثر في كثير من الأحيان لتجنب الإجهاد الناجم عن التعرض للاسره الرطب ، فضلا عن الروائح القوية. فحص الفراش يوميا وتغيير حسب الاقتضاء.

4. تناول الطعام أكثر من 24 ساعة

ملاحظه: يتم اجراء قياسات المدخول الغذائي علي فتره منفصلة 24 ح عده مرات في الأسبوع.

  1. عند بدء النظام الغذائي CAF ، قياس وزن الجسم و 24 ساعة تناول الطعام علي الأقل مرتين في الأسبوع لرصد فعاليه النظام الغذائي. بدء قياسات تناول الطعام بالقرب من بداية المرحلة المظلمة. تهدف إلى تقديم نفس المجموعة من الاطعمه CAF علي أيام قياس تناول الطعام ، والمساواة لنكهة وكثافة الطاقة سوف تسمح برصد دقيق للتغيرات علي مر الزمن.
    ملاحظه: قد لا يكون هذا ممكنا للدراسات التي تتطلب > 2 قياسات تناول الطعام في الأسبوع ، حيث ان التعرض المفرط لنفس الاطعمه قد يقلل من فرط التعرق مع مرور الوقت.
  2. CAF وتدابير التحكم في تناول الحمية
    1. اعداد النظام الغذائي CAF ووضعها في حاويه المسمي لكل قفص ، وزنها وتسجيل كل مكون. يظهر الشكل 1 مجموعه مكتملة من أغذيه CAF. ويتالف الجدول 3 من نموذج لرصد الكميات الغذائية.
    2. أعاده ملء المياه ، السكروز ومستويات الطعام كما هو مطلوب.
  3. لأقفاص الطعام (التحكم)
    1. بدوره زجاجات المياه حول (ينبثق) ، ووضع القفص علي مساحة العمل وأزاله الغطاء.
    2. تزن الفئران ومن ثم نقلها إلى قفص مع الفراش الطازجة ، مع إثراء البيئية.
    3. سجل الوزن من زجاجات المياه والطعام.
    4. استبدال غطاء القفص ، وأعاده القفص إلى رف ، ومن ثم تحويل زجاجات المياه حولها. ويمكن أضافه علامات صغيره تشير إلى "تناول الطعام" إلى القفص لاخطار الحاضرين والباحثين بعدم لمس الزجاجات والأكل.
  4. لأقفاص CAF:
    1. تنفيذ نفس الخطوات كما في الخطوة 4.3. بالاضافه إلى ذلك مبعثر الحاوية قبل وزنها من الاطعمه CAF حول القفص مع الفراش الطازجة قبل نقل الفئران.
    2. ترك الفئران لمده 24 ساعة مع الحد الأدنى من الإزعاج. تسجيل اي اضطرابات غير متوقعه (علي سبيل المثال ، وصول الفئران الجديدة إلى غرفه المستعمرة ، أو التغيرات في الضوضاء المحيطة).
  5. الانتهاء من قياس كميه الطعام
    1. سجل الوزن من زجاجات المياه والطعام لأقفاص تشاو ، والبحث بعناية في الفراش لقطع من الطعام. أزاله علامة "تناول الطعام" من أقفاص مره واحده كامله.
    2. اعداد حمية جديده CAF لأقفاص CAF.
    3. لكل قفص CAF
      1. سجل الوزن من الماء ، والطعام والسكروز.
      2. أزاله غطاء القفص والإثراء البيئي.
      3. أزاله شظايا CAF بعناية من الفراش ووضعها في حاويات منفصلة. أزاله أكبر القطع أولا ثم ينخل بانتظام جميع الفراش قفص من نهاية واحده إلى أخرى باستخدام حركات كاسحه لطيف.
        ملاحظه: تطبيق نفس الدرجة من الرعاية لكل قفص عند جمع الطعام. سجل حيث كان قفص فوضوي بشكل خاص-في بعض الحالات الفئران طحن أسفل الكعكة و/أو البسكويت في مسحوق غرامه التي من الصعب جمع. وهذا يمكن ان يضخم بشكل مصطنع تدابير تناول الطعام.
      4. توزيع النظام الغذائي الجديد CAF حول القفص ، وأعاده الإثراء البيئي ، وإغلاق غطاء القفص وأعادته إلى الرف ، وأزاله "تناول الطعام" علامة.
      5. الوزن القياسي لكل الغذاء CAF إلى أقرب 0.1 غ. طرح الطعام المتبقي من الوزن الغذائي الاولي للحصول علي إجمالي الاغذيه المستهلكة لكل قفص ، ومن ثم تقسيم عدد الفئران في كل مربع (التالي افتراض المدخول المتساوي).
      6. ضرب كميه المستهلكة (ز/الفئران) من كثافة الطاقة (kJ/g) من كل المواد الغذائية المقدمة من قبل الشركة المصنعة.
        ملاحظه: لحساب مغذي المدخول التي نستخدمها تفترض كثافة الطاقة من 16.7 kJ/g للكربوهيدرات والبروتين ، و 37 kJ/g للدهون.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

وكما هو مبين في الشكل 2ا، فان التغذية الغذائية CAF تنتج زيادة 2.5 في استهلاك الطاقة بالنسبة إلى الضوابط تشاو ، استنادا إلى البيانات من ثلاثه أفواج من الفئران الذكور التواء dawley ، وهذا يتسق أكثر من 6 أسابيع. وقد أكدت دراسات أخرى ان هذا المدى من فرط البصر يتم الحفاظ علي أكثر من 1021 و 1622 التجارب الأسبوع. منحني الوزن (الشكل 2ب) يشير إلى التغذية الغذائية CAF يؤدي إلى الفرق 20 ٪ في متوسط وزن الجسم مقارنه مع السيطرة بعد 3-4 أسابيع من النظام الغذائي ، مقارنه مع زيادة وزن الجسم متسقة مع بداية السمنة في البشر. في 6 أسابيع ، يعني الفرق في زيادة وزن الجسم بين CAF ومجموعات التحكم هو 67 ٪ (الشكل 2ج) و adiposity ، التي يحددها echomri ، وتضاعف تقريبا (الشكل 2د). الفئران التي تغذيها الكافتيريا عاده ما تاكل 5-10 ٪ من طاقتها اليومية كما تشاو (~ 5 ز/الفئران/يوم).

يمكن حساب لمحات المدخول مغذي علي أيام قياس كميه الطعام باستخدام المعلومات الغذائية من الشركات المصنعة للمنتج. نلاحظ مغذي ماخذ متسقة عبر الجنسين والاعمار ، مع الفئران الفيدرالية التي تستهلك ما يقرب من 8 ٪ من الطاقة والبروتين ، 34 ٪ كالدهون و 58 ٪ كالكربوهيدرات. يوفر لنا الطعام الصيانة 22 ٪ من البروتين ، و 13 ٪ من الدهون و 65 ٪ من الكربوهيدرات. بالنسبة لتقديرات الاستهلاك المغذي في السكان (18.3% البروتين, 44.9% الكربوهيدرات و 30.9% الدهون في أستراليا23; 15.7% البروتين, 48.7% الكربوهيدرات و 33.7% الدهون في الولايات المتحدة الامريكيه24), لدينا الفئران الفيدرالية CAF تستهلك نسبه اقل من الطاقة كالبروتين ، ونسبه اعلي من الكربوهيدرات ، ونسبه مماثله من الدهون. ومع ذلك ، عند النظر في المدخول المطلق ، الفئران الفيدرالية التي تتغذي علي المغذيات الثلاثة بالنسبة للضوابط (الشكل 3ا – ج للذكور ، الشكل 3د – و للإناث) ، مشيرا إلى انها ليست نقص البروتين. بالأحرى, ينتج ال [مغذي كمبوسايشن] من المثيرة [هبرفاغيا] يثار, اي يكون دافعت غالبا بفائضه كربوهيدرات ودهن مدخول, لا عاده لاحظت في أشخاص انسانيه الذي يميل ان يصبح زيادة وزن ويطور بدانة أكثر تدريجيا.

وتشير دراسة أجريناها مؤخرا إلى ان الفئران الإناث قد تكون عرضه بشكل خاص للآثار السمنته لحمية CAF. وكان المدخول من الطاقة أكبر ب3.8 مره في الإناث التي تغذيها الكاف بالنسبة للضوابط التي استمرت أكثر من 6 أسابيع (الشكل 4ا). ولوحظ وجود فرق في الوزن بنسبه 20% بين المجموعات بعد أسبوعين فقط من التعرض للكاف (الشكل 4ب). بعد 6 أسابيع من التعرض للحمية ، كانت زيادة وزن الجسم 12 مره أكبر في الفئران CAF (الشكل 4ج) وتضاعفت كتله الدهون (الشكل 4د) مقارنه مع الضوابط الصحية. والاقتراح الخاص بزيادة القابلية للتعرض للوزن الناجم عن الحمية الغذائية في الإناث مدعوم بدراسة سابقه قدمها السيدان كونافاني وغورمان ، والتي أظهرت ان نظاما غذائيا في الكافتيريا تسبب في زيادة الوزن بشكل ملحوظ في الإناث عنه في الذكور25.

توفير القليل جدا من كل الغذاء CAF قد يقيد بشكل مصطنع قياسات استهلاك الطاقة. هذا هو الأكثر سهوله معالجتها عن طريق التحقق من ان هناك بعض المواد الغذائية المتبقية في أقفاص CAF 24 ساعة بعد الرضاعة (عندما يتم تحديث الطعام). ويبين الشكل 5 كيف يمكن ان يؤدي استخدام مجموعات غذائية متعددة لتناول الطعام إلى تحولات كبيره في المدخول المغذي علي الرغم من الاستهلاك الإجمالي للطاقة القابل للمقارنة. في هذه الحالة ، كان التغير يرجع في المقام الأول إلى توازن الدهون والكربوهيدرات علي خلفيه كميه البروتين المتناسقة. وأشارت تحليلات المجموعات الغذائية المستخدمة إلى ان الكميات المرتفعة من الكربوهيدرات لوحظت عند تقديم كعكه مفضله للغاية ؛ لوحظت ماخذ الدهون اعلي عندما كانت هذه الكعكة غائبه.

Figure 1
الشكل 1: مثال علي حمية الكافتيريا خلال ثلاثه أيام. يجب ان يتكون النظام الغذائي CAF من المواد الغذائية المتنوعة كل يوم للحث علي فرط التحمل المستمر. ويمكن تبسيط اعداد أطعمه CAF عن طريق وضع الطعام في كل قفص في حاويه معينه. وهذا يسمح للتسليم سهله وحسنه التوقيت في كل قفص. اليوم 1 = ناجتس الدجاج ، لحم البقر بنكهة الطعام ، والبسكويت كريم الشوكولاتة ، والمربي لفه ، وارتفاع الدهون النظام الغذائي المنقي. اليوم 2 = فطيره اللحم ، ناجتس الدجاج ، البسكويت بالأصابع الاسكتلنديه ، كعكه الطين الكراميل. اليوم 3 = ديم سوم ، الدجاج النكهة الغذاء الطعام ، البسكويت كريم الكسترد ، تشيز كيك التوت. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: النتائج التمثيلية في عده أفواج من الذكور. حمية CAF تنتج زيادة مستمرة في كميه الطاقة (a) ، ووزن الجسم (ب) أكثر من 6 أسابيع في الذكور الكبار الفئران. ويرافق هذا زيادات كبيره في زيادة وزن الجسم (ج) وكتله الدهون (د) عند تقييمها من قبل echomri في 4 أسابيع من النظام الغذائي. ويتم تمثيل البيانات علي انها تعني ± SEM ؛ ن = 48 للبيانات الفردية ؛ n = 12 لبيانات كميه الطاقة (قفص كوحدة التحليل). يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: تناول مغذي في عده أفواج من الذكور. زيادة التعرض لحمية CAF المدخول الكلي من الكربوهيدرات (ا) ، الدهون (ب) والبروتين (ج) للذكور الفئران. هذه الزيادات قابله للمقارنة في الفئران الإناث للكربوهيدرات (د) ، الدهون (ه) والبروتين (و) ماخذ. ويتم تمثيل البيانات علي انها تعني ± SEM ؛ ن = 12 أو ن = 4 أقفاص (الذكور والإناث علي التوالي) في المتوسط علي مدي 6 أسابيع. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: النتائج التمثيلية في الفوج الأنثوي. النظام الغذائي كافتيريا تنتج زيادة مستمرة في كميه الطاقة (ا) ووزن الجسم (ب) أكثر من 6 أسابيع في الإناث الكبار الفئران. بعد 6 أسابيع من النظام الغذائي فرق كبير في زيادة وزن الجسم (C) والدهون الشامل (د) لوحظ أيضا. ويتم تمثيل البيانات علي انها تعني ± SEM ؛ n = 12 للبيانات الفردية ؛ n = 4 لبيانات مدخول الطاقة. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: تناول مغذي مع مرور الوقت. استخدام مجموعات غذائية متعددة لتقييم تناول الطعام يمكن ان يؤدي إلى اختلافات في تناول مغذي مع مرور الوقت نظرا للاختلافات في التفضيلات الفردية في فوج من الفئران الذكور. ويتم تمثيل البيانات علي انها تعني ± SEM ؛ n = 4 أقفاص. لاحظ ان المدخول الإجمالي لمغذي يطابق النمط الملاحظ عاده ؛ استهلكت الفئران الفيدرالية الافريقيه 60% من الطاقة ككربوهيدرات ، 33% من الدهون و 8% من البروتين ، كطاقة. يرجى النقر هنا لعرض نسخه أكبر من هذا الرقم.

الاثنين الثلاثاء الاربعاء الخميس الجمعه السبت الاحد
الاطعمه اليومية الطعام الصحي والمياه الصالحة للشرب
كعكه علي د ب علي ج ب ه
بروتين 1 علي ج د علي ج د علي
بروتين 2 ب ب علي ب ب علي ج
ملف تعريف الارتباط ب علي ج ب د ج علي
الاطعمه اليومية الاضافيه الاختيارية HFHS تشاو ، 10 ٪ محلول السكروز

الجدول 1: نموذج الخطة الغذائية الاسبوعيه لحمية الكافتيريا. النظام الغذائي CAF يعزز فرط التعرق من خلال توفير مجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة التي تتنوع يوميا ، كما هو موضح في هذا المثال خطه الغذاء الاسبوعيه. الحروف A-E دلاله الاطعمه الفريدة لتلك المجموعة الغذائية (علي سبيل المثال ، كعكه A قد دلاله كعكه الطين الشوكولاتة وكعكه الفانيليا الإسفنج B). أيام تناول الطعام ، مظلله باللون الرمادي ، يجب وضعها بالتساوي عبر الأسبوع ، ومن الناحية المثالية يتم الاحتفاظ بها متسقة قدر الإمكان. في حين يتضمن النظام الغذائي CAF دائما الوصول المستمر إلى الطعام الصحي والماء ، يمكن ان تشمل الاطعمه اليومية الاضافيه اختياريه HF أو HFHS chows ، و 10 ٪ محلول السكروز.

PER 100g (مشتقه من الشركة المصنعة) الطاقة لكل 1 غ القيمة الاوليه الموصي بها (kJ/rat)
الغذاء الطاقة (kJ) بروتين (غ) مجموع الدهون (ز) الدهون المشبعة (ز) مجموع الكربوهيدرات (ز) السكر (غ) الطاقة (kJ/g) البروتين (kJ) مجموع الدهون (kJ) الدهون المشبعة (kJ) إجمالي الكربوهيدرات (kJ) السكر (kJ)
بروتين ا 830.00 6.00 6.10 3.20 28.90 2.20 8.19 1.02 2.26 1.18 4.91 0.37 350.00
بروتين ب 906.00 7.30 11.10 4.60 21.10 1.80 8.94 1.24 4.11 1.70 3.59 0.31 350.00
كعكه ا 1470.00 4.60 13.30 3.70 52.40 33.10 14.61 0.78 4.92 1.37 8.91 5.63 200.00
كعكه ب 1660.00 4.00 18.40 4.30 53.60 36.30 16.60 0.68 6.81 1.59 9.11 6.17 200.00
كوكي ا 1920.00 4.30 20.60 12.70 63.20 33.20 19.10 0.73 7.62 4.70 10.74 5.64 200.00
كوكي ب 2040.00 5.70 21.00 11.20 8.50 4.10 10.18 0.97 7.77 4.14 1.45 0.70 200.00

الجدول 2: المعلومات الغذائية لمواد غذائية مختاره من الكافتيريا. يصف هذا الجدول المعلومات الغذائية التي تم الحصول عليها للعديد من المواد الاساسيه في حمية CAF. ومن المهم التاكد من ان الخيارات اليومية توفر مغذي المتاحة مماثله ، وان الفئران الحصول علي البروتين الكافي. لكل مجموعه يوميا من الاطعمه المستخدمة ، فانه من المفيد لحساب كثافة الطاقة العامة والمحتوي مغذي. يحتوي العمود الأخير علي حجم البداية الموصي به لكل المواد الغذائية (كطاقة لكل جرذ) للفئران الذكور Sprague Dawley في 200 غرام.

قفص المياه (ز) تشاو (ز) كعكه ا (ز) بروتين ا (ز) بروتين ب (ز) كوكي ب (ز)
في من أصل في من أصل في من أصل في من أصل في من أصل في من أصل
1 (تشاو)
2 (CAF)
3 (تشاو)
4 (CAF)

الجدول 3: مثال علي ورقه تناول الطعام. يجب ان يتم تسجيل أوزان كل ماده غذائية (g ، لكل قفص) بعناية في جدول بيانات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

من خلال تعريض الفئران لمجموعه متنوعة من الاطعمه المستساغة للغاية العالية في الدهون والسكر ، فان بروتوكول النظام الغذائي CAF الموصوف هنا يوفر نموذجا موثوقا وقويا لما يسمي ' النظام الغذائي الغربي ' الذي يؤكل من قبل الكثير من الناس. لوحظ ان فرط النشاط — الذي تم تقييمه كزيادة كبيره في استهلاك الطاقة بالنسبة إلى الضوابط – في غضون ال 24 ساعة الاولي من التعرض ، مع الاختلافات الهامه إحصائيا في وزن الجسم التي شوهدت خلال أسابيع. وهكذا ، CAF هو نموذج فعال من السمنة التي يسببها النظام الغذائي للقوارض.

وأفادت العديد من الدراسات ان الحمية علي غرار CAF إنتاج النمط الظاهري السمنة أكثر مبالغه من تنقيه النظام الغذائي HF أو HFHS. واظهر سامبي وآخرون26 ان نسبه الفئران التي تغذي النظام الغذائي HF أدت إلى زيادة التهاب الكبد والانسجه الدهنية ، والتسامح الأكثر فقرا في الجلوكوز ومقاومه الانسولين. في حين ان هذه الدراسة استخدمت hfd المستندة إلى شحم الخنزير, اثنين من التجارب الأخرى وجدت ان الوجبات الغذائية CAF زيادة سمنه بالنسبة إلى hfcct استنادا إلى الزبدة27 وزيت جوز الهند28. المثل ، وجدت Higa وآخرون انه في حين ان كلا من النظم الغذائية HF و CAF زيادة الدهون في البطن بالنسبة للسيطرة علي النظام الغذائي في الفئران ، فقط CAF زيادة المدخول الغذائي وتسارع بداية ارتفاع السكر في الجلوكوز ، وعدم تحمل الغلوكوز ومقاومه الانسولين29. وذكرت دراسة أخرى في الفئران انه بالاضافه إلى الآثار الايضيه أكثر وضوحا ، زيادة التعرض CAF الاصابه بامراض الكبد والقلب (التليف ، والقياسات الدهنية والخلايا المبرمجة) بالنسبة لتنقيه HFD30. ومع ذلك ، أظهرت الاعمال الاخيره ان "النظام الغذائي الغربي" وضعت خصيصا اثار اقوي علي الأيض ، الدهنية والتدابير التهابيه من النظام الغذائي التقليدي CAF31. وهناك حاجه إلى مزيد من العمل تحديد كيفيه تاثير أنواع مختلفه من الوجبات الغذائية السمنة النتائج الايضيه, كما ان هناك بيانات محدوده مقارنه الوجبات الغذائية كافتيريا مع الوجبات الغذائية المنقية عاليه في السكر, أو عاليه في كل من السكر والدهون.

وقد كان معظم عملنا مع هذا النموذج مع الفئران Sprague-Dawley المتفوقة. وقد تم تحسين بروتوكول CAF للتحقيق في الآثار الايضيه32 من البيئة الغذائية الحديثة. لقد استخدمنا هذا النموذج لدراسة البنية المجهرية للتغذية عبر اليوم22، نماذج الوصول المتقطعة من ' بينجينج '33 وفي التجارب حيث يتم الحصول علي كميه الطاقة للسيطرة علي مستويات34. وقد درست المزيد من الدراسات الحديثة الآثار الغذائية علي الإدراك20,35 والأمعاء الميكروبيوم36,37. وقد استخدمت إصدارات النظام الغذائي CAF أيضا لدراسة السمنة النفاسية38 واستكشاف الاستجابات التغذية لطائي التغذية الببتيدات في السمنة14.

ومن المهم ان نلاحظ انه في حين ان هناك مجموعه كبيره من الادله التي تشير إلى ان النظام الغذائي الكافيتريا يدفع فرط البدانة والسمنة في الفئران والفئران ، وقد أجريت هذه الدراسات إلى حد كبير في الإخراج sprague dawley13،14، 20,39,40,41,42 و wistar6,26,31,43,44 الفئران, مع عدد قليل نسبيا من الدراسات التي أجريت في balb/c17,18 والسويسري45, 46 الفئران وكذلك سلالات القوارض الأخرى. ولذلك فانه من غير المعروف ما إذا كانت اثار النظام الغذائي كافتيريا ذكرت في الأدبيات سيلاحظ في سلالات أخرى ، خاصه وان هناك اختلافات سلاله معروفه استجابه للسمنة الحمية في كل من الفئران47،48 و الفئران49. بالاضافه إلى ذلك, بدء العمر والوزن هي أيضا العوامل المنهجية الهامه التي قد تعدل اثار الوجبات الغذائية السمنة علي النتائج الايضيه25. وقد بدات معظم أعمالنا السابقة الفئران علي النظام الغذائي CAF في أوائل مرحله البلوغ ، بما في ذلك الدراسات التي تولد البيانات التمثيلية المذكورة هنا.

وينبغي أيضا النظر في عده عوامل محليه. جدول الطعام المقترح هنا قد تحتاج إلى تعديل عند اعداد النظام الغذائي CAF للاستخدام مع سلاله مختلفه أو المورد. ستحدد الإمدادات الغذائية المحلية الاغذيه المحددة التي سيتم استخدامها وينبغي رصد الاستهلاك بعناية في كل مره يتم فيها إدخال أغذيه جديده. يجب الاحتفاظ بالمعلومات الغذائية المقدمة علي الطرود الغذائية والتحقق منها مع مرور الوقت للتاكد من ان الحسابات المغذية دقيقه.

يتطلب التطبيق الناجح لنموذج CAF التخطيط الدقيق والمراقبة اليومية لأقفاص. وهناك حاجه إلى وقت إضافي لشراء وتذويب واعداد المواد الغذائية يوميا ، وأيام قياس تناول الطعام كثيفه العمالة. وقد تشكل هذه العوامل قيودا سوقيه وينبغي النظر فيها عند تقييم نموذج الاستخدام. ولذلك ينبغي للباحثين المهتمين بتكييف نموذج CAF ان يعتبروا ان النمط الظاهري الموثوق به لفرط البدانة والسمنة الذي لوحظ مع CAF ياتي مع تقليل التحكم في كميه المغذيات وزيادة وقت التحضير.

ومن المهم النظر في العديد من القيود المفروضة علي نموذج CAF. وبما ان هذا النموذج يسمح لقوارض باختيار الاطعمه ، فانه لا يمكن تحديد كميه مغذي للفئران الفردية ما لم يتم توظيف السكن الفردي. في حين ان متوسط المدخول المغذي عبر الأفواج مستقر نسبيا ، فاننا نلاحظ تباينا في الاستجابات الايضيه للفئران لحمية CAF داخل الأفواج ، والتي قد تتعلق بالاختلافات في اختيار النظام الغذائي الفردي. وعلاوة علي ذلك ، فان عناصر النظام الغذائي لCAF ليست محصنه ، مما يعني ان توافر المغذيات الزهيدة قد يكون منخفضا. ومع ذلك ، فان الفئران لدينا دائما الوصول إلى الطعام الصحي الكامل المغذي (الذي يتكون عاده من 5 إلى 7 ٪ من كميه الطاقة) ويتم توفيرها مع لفه الكلبة كامله من الناحية التغذويه كطعام لذيذ علي 3-4 أيام في الأسبوع. ومن المهم أيضا ملاحظه ان توافر المغذيات الدقيقة المنخفضة لوحظ في الحميات الغذائية الغربية التي ترتفع في الدهون والسكر ، وتظهر نسبه عاليه من البالغين المصابين بالسمنة نقص المغذيات الدقيقة50.

وهناك أيضا العديد من المحاذير الهامه التي ينبغي الاشاره اليها فيما يتعلق بقياس المدخول الغذائي. وبما ان تحديد مكان جميع شظايا المواد الغذائية أمر مستحيل ، فمن المهم ضمان استخدام اجراء مطابق لكل قفص. كما يتم قياس كميه الطعام علي أساس لكل قفص ، ونحن تحليل كميه الطاقة مع قفص كوحدة من التحليل ، علي افتراض الاستهلاك المتساوي لجميع الفئران داخل. ومع ذلك ، نظرا لان النموذج مصمم بشكل واضح لتعظيم الاختيار والتنوع ، فمن المرجح ان يختلف إجمالي كميه الطاقة والمغذي والمغذيات الصغرى لفرادى فئران CAF. ومع ذلك ، فان هذا يوفر فرصه لدراسة الاختلافات الفردية في استهلاك والاستجابة الايضيه لحمية CAF. ستكون الدراسات الاضافيه التي تقارن بين القوارض الذكور والإناث المطابقة للعمر عبر العمر مهمة لتوصيف الاختلافات الجنسية بشكل كامل في الاستجابة للغذاء. وأخيرا ، لا يمكن لنماذج القوارض-ولا تحاول-أعاده إنشاء مجموعه معقده من العوامل الاقتصادية والنفسانية والاجتماعية التي تؤثر علي سلوك الإنسان في الأكل. ومع ذلك ، نظرا الدائرة العصبية الذاتية الكامنة وراء سلوك التغذية عبر الثدييات ، والاستجابة الفسيولوجية مماثله لتوازن الطاقة الايجابيه (اي ، في ترسب الدهون وتغيير وظيفة التمثيل الغذائي) ، ونحن نعتقد ان هذا النموذج يحمل قيمه في فهم كيف الفقراء الوجبات الغذائية والسمنة تغيير وظيفة الجسم والمخ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ولا يعلن أصحاب البلاغ عن اي تضارب في المصالح أو الإفصاحات.

Acknowledgments

وقد دعم هذا العمل منح المشاريع التابعة لهذه الخطة (#568728 ، #150262 ، #1126929) إلى الحركة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2-5 L plastic bottle For preparing 10% sucrose solution, if applicable
Chopping board Plastic is advised
Freezer For storing CAF foods
Gordon's maintenance rodent chow Gordon's Specialty Stockfeeds (Australia) Maintenance diet used in our laboratory (14 kJ/g; 65% carb, 13% fat and 22% protein, as energy)
Large plastic storage boxes All items above can be stored in containers for easy access
Large spoon For CAF diet preparation
Microwave For CAF diet thawing (when required)
Non-serrated knife For CAF diet preparation
Paper towel Important for cleaning work surfaces and the knife during CAF prep
Plastic containers These are for weighing CAF food items on measurement days
Plastic funnel For preparing 10% sucrose solution, if applicable
Red light As CAF diet should be refreshed near the onset of the dark phase each day, a red light will assist when working in the dark
Tuna tins For presenting 'wetter' CAF food items. Plastic containers may also be suitable
Weigh container x 3 Separate containers should be used to weigh rats, chow & bottles, and CAF foods
Weighing scale Sensitivity to 0.1 g is recommended
White sugar For 10% sucrose solution, if applicable

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Swinburn, B. A., et al. The Global Syndemic of Obesity, Undernutrition, and Climate Change: The Lancet Commission report. Lancet. 393 (10173), 791-846 (2019).
  2. Australian Institute of Health and Welfare. Vol. Cat. no. PHE 215. , AIHW. Canberra. (2017).
  3. GBD Diet Collaborators. Health effects of dietary risks in 195 countries, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. , 30041-30048 (2019).
  4. Treit, D., Spetch, M. L., Deutsch, J. A. Variety in the flavor of food enhances eating in the rat: a controlled demonstration. Physiology & Behavior. 30 (2), 207-211 (1983).
  5. Rolls, B. J. Experimental analyses of the effects of variety in a meal on human feeding. American Journal of Clinical Nutrition. 42, 5 Suppl 932-939 (1985).
  6. Louis-Sylvestre, J., Giachetti, I., Le Magnen, J. Sensory versus dietary factors in cafeteria-induced overweight. Physiology & Behavior. 32 (6), 901-905 (1984).
  7. Naim, M., Brand, J. G., Kare, M. R., Carpenter, R. G. Energy Intake, Weight Gain and Fat Deposition in Rats Fed Flavored, Nutritionally Controlled Diets in a Multichoice ("Cafeteria") Design. The Journal of Nutrition. 115 (11), 1447-1458 (1985).
  8. Sclafani, A., Springer, D. Dietary obesity in adult rats: similarities to hypothalamic and human obesity syndromes. Physiology & Behavior. 17 (3), 461-471 (1976).
  9. Rolls, B. J., Rowe, E. A., Turner, R. C. Persistent obesity in rats following a period of consumption of a mixed, high energy diet. Journal of Physiology. 298, 415-427 (1980).
  10. Prats, E., Monfar, M., Castella, J., Iglesias, R., Alemany, M. Energy intake of rats fed a cafeteria diet. Physiology & Behavior. 45 (2), 263-272 (1989).
  11. Rogers, P. J., Blundell, J. E. Meal patterns and food selection during the development of obesity in rats fed a cafeteria diet. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 8 (4), 441-453 (1984).
  12. Rothwell, N. J., Stock, M. J. Thermogenesis induced by cafeteria feeding in young growing rats. Proceedings of the Nutrition Society. 39 (2), 45 (1980).
  13. Hansen, M. J., Ball, M. J., Morris, M. J. Enhanced inhibitory feeding response to alpha-melanocyte stimulating hormone in the diet-induced obese rat. Brain Research. 892 (1), 130-137 (2001).
  14. Hansen, M. J., Schioth, H. B., Morris, M. J. Feeding responses to a melanocortin agonist and antagonist in obesity induced by a palatable high-fat diet. Brain Research. 1039 (1-2), 137-145 (2005).
  15. Moore, B. J. The cafeteria diet--an inappropriate tool for studies of thermogenesis. The Journal of Nutrition. 117 (2), 227-231 (1987).
  16. Speakman, J. R. Use of high-fat diets to study rodent obesity as a model of human obesity. International Journal of Obesity (London). , 0363-0367 (2019).
  17. Hansen, M. J., et al. The lung inflammation and skeletal muscle wasting induced by subchronic cigarette smoke exposure are not altered by a high-fat diet in mice. PLoS One. 8 (11), 80471 (2013).
  18. Chen, H., Iglesias, M. A., Caruso, V., Morris, M. J. Maternal cigarette smoke exposure contributes to glucose intolerance and decreased brain insulin action in mice offspring independent of maternal diet. PLoS One. 6 (11), 27260 (2011).
  19. Cameron, K. M., Speakman, J. R. The extent and function of 'food grinding' in the laboratory mouse (Mus musculus). Laboratory Animals. 44 (4), 298-304 (2010).
  20. Beilharz, J. E., Kaakoush, N. O., Maniam, J., Morris, M. J. Cafeteria diet and probiotic therapy: cross talk among memory, neuroplasticity, serotonin receptors and gut microbiota in the rat. Molecular Psychiatry. 23 (2), 351-361 (2018).
  21. South, T., Holmes, N. M., Martire, S. I., Westbrook, R. F., Morris, M. J. Rats eat a cafeteria-style diet to excess but eat smaller amounts and less frequently when tested with chow. PLoS One. 9 (4), 93506 (2014).
  22. Martire, S. I., et al. Extended exposure to a palatable cafeteria diet alters gene expression in brain regions implicated in reward, and withdrawal from this diet alters gene expression in brain regions associated with stress. Behavioral Brain Research. 265, 132-141 (2014).
  23. Grech, A., Rangan, A., Allman-Farinelli, M. Macronutrient Composition of the Australian Population's Diet; Trends from Three National Nutrition Surveys 1983, 1995 and 2012. Nutrients. 10 (8), (2018).
  24. Austin, G. L., Ogden, L. G., Hill, J. O. Trends in carbohydrate, fat, and protein intakes and association with energy intake in normal-weight, overweight, and obese individuals: 1971-2006. American Journal of Clinical Nutrition. 93 (4), 836-843 (2011).
  25. Sclafani, A., Gorman, A. N. Effects of age, sex, and prior body weight on the development of dietary obesity in adult rats. Physiology & Behavior. 18 (6), 1021-1026 (1977).
  26. Sampey, B. P., et al. Cafeteria diet is a robust model of human metabolic syndrome with liver and adipose inflammation: comparison to high-fat diet. Obesity (Silver Spring). 19 (6), 1109-1117 (2011).
  27. Buyukdere, Y., Gulec, A., Akyol, A. Cafeteria diet increased adiposity in comparison to high fat diet in young male rats. PeerJ. 7, 6656 (2019).
  28. Oliva, L., et al. In rats fed high-energy diets, taste, rather than fat content, is the key factor increasing food intake: a comparison of a cafeteria and a lipid-supplemented standard diet. PeerJ. 5, 3697 (2017).
  29. Higa, T. S., Spinola, A. V., Fonseca-Alaniz, M. H., Evangelista, F. S. Comparison between cafeteria and high-fat diets in the induction of metabolic dysfunction in mice. International Journal of Physiology, Pathophysiololgy and Pharmacology. 6 (1), 47-54 (2014).
  30. Zeeni, N., Dagher-Hamalian, C., Dimassi, H., Faour, W. H. Cafeteria diet-fed mice is a pertinent model of obesity-induced organ damage: a potential role of inflammation. Inflammation Research. 64 (7), 501-512 (2015).
  31. Bortolin, R. C., et al. A new animal diet based on human Western diet is a robust diet-induced obesity model: comparison to high-fat and cafeteria diets in term of metabolic and gut microbiota disruption. International Journal of Obesity (London). 42 (3), 525-534 (2018).
  32. Hansen, M. J., Jovanovska, V., Morris, M. J. Adaptive responses in hypothalamic neuropeptide Y in the face of prolonged high-fat feeding in the rat. Journal of Neurochemistry. 88 (4), 909-916 (2004).
  33. Martire, S. I., Westbrook, R. F., Morris, M. J. Effects of long-term cycling between palatable cafeteria diet and regular chow on intake, eating patterns, and response to saccharin and sucrose. Physiology & Behavior. 139, 80-88 (2015).
  34. Shiraev, T., Chen, H., Morris, M. J. Differential effects of restricted versus unlimited high-fat feeding in rats on fat mass, plasma hormones and brain appetite regulators. Journal of Neuroendocrinology. 21 (7), 602-609 (2009).
  35. Beilharz, J. E., Maniam, J., Morris, M. J. Short exposure to a diet rich in both fat and sugar or sugar alone impairs place, but not object recognition memory in rats. Brain, Behavior and Immunity. 37, 134-141 (2014).
  36. Bhagavata Srinivasan, S. P., Raipuria, M., Bahari, H., Kaakoush, N. O., Morris, M. J. Impacts of Diet and Exercise on Maternal Gut Microbiota Are Transferred to Offspring. Frontiers in Endocrinology. 9, 716-716 (2018).
  37. Kaakoush, N. O., et al. Alternating or continuous exposure to cafeteria diet leads to similar shifts in gut microbiota compared to chow diet. Molelcular Nutrition & Food Research. 61 (1), (2017).
  38. Raipuria, M., Bahari, H., Morris, M. J. Effects of maternal diet and exercise during pregnancy on glucose metabolism in skeletal muscle and fat of weanling rats. PLoS One. 10 (4), 0120980 (2015).
  39. Beilharz, J. E., Maniam, J., Morris, M. J. Short-term exposure to a diet high in fat and sugar, or liquid sugar, selectively impairs hippocampal-dependent memory, with differential impacts on inflammation. Behavioral Brain Research. 306, 1-7 (2016).
  40. Darling, J. N., Ross, A. P., Bartness, T. J., Parent, M. B. Predicting the effects of a high-energy diet on fatty liver and hippocampal-dependent memory in male rats. Obesity (Silver Spring). 21 (5), 910-917 (2013).
  41. Gomez-Smith, M., et al. Reduced Cerebrovascular Reactivity and Increased Resting Cerebral Perfusion in Rats Exposed to a Cafeteria Diet. Neuroscience. 371, 166-177 (2018).
  42. Martire, S. I., Holmes, N., Westbrook, R. F., Morris, M. J. Altered feeding patterns in rats exposed to a palatable cafeteria diet: increased snacking and its implications for development of obesity. PLoS One. 8 (4), 60407 (2013).
  43. Del Bas, J. M., et al. Alterations in gut microbiota associated with a cafeteria diet and the physiological consequences in the host. International Journal of Obesity (London). 42 (4), 746-754 (2018).
  44. Ferreira, A., Castro, J. P., Andrade, J. P., Dulce Madeira, M., Cardoso, A. Cafeteria-diet effects on cognitive functions, anxiety, fear response and neurogenesis in the juvenile rat. Neurobiology of Learning and Memory. 155, 197-207 (2018).
  45. Ribeiro, A., Batista, T. H., Veronesi, V. B., Giusti-Paiva, A., Vilela, F. C. Cafeteria diet during the gestation period programs developmental and behavioral courses in the offspring. International Journal of Developmental Neuroscience. 68, 45-52 (2018).
  46. Leffa, D. D., et al. Effects of Acerola (Malpighia emarginata DC.) Juice Intake on Brain Energy Metabolism of Mice Fed a Cafeteria Diet. Molecular Neurobiology. 54 (2), 954-963 (2017).
  47. Mn, M., Smvk, P., Battula, K. K., Nv, G., Kalashikam, R. R. Differential response of rat strains to obesogenic diets underlines the importance of genetic makeup of an individual towards obesity. Scientific Reports. 7 (1), 9162 (2017).
  48. Schemmel, R., Mickelsen, O., Gill, J. L. Dietary obesity in rats: Body weight and body fat accretion in seven strains of rats. The Journal of Nutrition. 100 (9), 1041-1048 (1970).
  49. Montgomery, M. K., et al. Mouse strain-dependent variation in obesity and glucose homeostasis in response to high-fat feeding. Diabetologia. 56 (5), 1129-1139 (2013).
  50. Krzizek, E. C., et al. Prevalence of Micronutrient Deficiency in Patients with Morbid Obesity Before Bariatric Surgery. Obesity Surgery. 28 (3), 643-648 (2018).

Tags

الطب إصدار 153 السمنة الناجمة عن النظام الغذائي النظام الغذائي كافتيريا كميه الطاقة القدرة الاستيعابية النظام الغذائي الغربي متنوعة hyperphagia القوارض
مستساغا الغربية علي غرار النظام الغذائي كافتيريا كطريقه موثوق بها لنمذجة السمنة التي يسببها النظام الغذائي في القوارض
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Leigh, S. J., Kendig, M. D., Morris, More

Leigh, S. J., Kendig, M. D., Morris, M. J. Palatable Western-style Cafeteria Diet as a Reliable Method for Modeling Diet-induced Obesity in Rodents. J. Vis. Exp. (153), e60262, doi:10.3791/60262 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter