Frente psicol. 2014; 5: 250.
Publicado on-line 2014 Mar 31. doi: 10.3389 / fpsyg.2014.00250
PMCID: PMC3978285
Tobias Hoch,1 Monika Pischetsrieder,1,* e Andreas Hess2
Sumário
Snack food como batata frita contribui substancialmente para a ingestão de energia em seres humanos. Em contraste com os alimentos básicos, os lanches são consumidos adicionalmente a outras refeições e podem, assim, levar à ingestão de energia não homeostática. O lanche também é freqüentemente associado à hiperfagia hedônica, uma ingestão alimentar independente da fome. A análise dos padrões de atividade cerebral por RM de manganês revelou anteriormente que a ingestão de batatas fritas em ratos alimentados ad libitum ativa fortemente o sistema de recompensa do cérebro de ratos, o que pode levar à hiperfagia hedônica. O objetivo do presente estudo foi desenvolver um teste de preferência de duas escolhas para identificar os determinantes moleculares do lanche que desencadeiam a ingestão extra de alimentos em ratos alimentados ad libitum. Diferentes tipos de alimentos de teste foram apresentados três vezes por dia para 10 min de cada vez. Para minimizar a influência das propriedades organolépticas, cada alimento de teste foi aplicado em uma mistura homogênea com ração padrão. A ingestão de alimentos, bem como a atividade locomotora relacionada à ingestão de alimentos foram analisadas para avaliar os efeitos induzidos pelos alimentos teste no teste de preferência de duas escolhas. Em resumo, gordura (F), carboidratos (CH) e uma mistura de gordura e carboidratos (CHF) levaram a uma maior ingestão de alimentos em comparação com a ração padrão. Notavelmente, o alimento para teste de batatas fritas (PC) foi altamente preferido em relação ao padrão de ração (STD) e também sobre seus únicos macronutrientes principais F e CH. Apenas o FCH induziu uma ingestão comparável ao PC. Apesar de sua baixa densidade de energia, o alimento para teste de batatas fritas sem gordura (ffPC) também foi significativamente preferido em relação a STD e CH, mas não acima de F, FCH e PC. Assim, pode-se concluir que a combinação de gordura e carboidratos é um dos principais determinantes moleculares da batata frita, desencadeando a hiperfagia hedônica. O teste de preferência de duas opções aplicado facilitará estudos futuros sobre efeitos estimulantes e supressores de outros componentes alimentares na ingestão de alimentos não homeostáticos.
INTRODUÇÃO
Snacks salgados como batata frita contaram-se entre os sete principais contribuintes para o consumo de energia em crianças e adolescentes nos EUA durante os últimos anos 21 (Slining et al., 2013). Snack food não faz parte da nossa dieta básica, mas é freqüentemente consumido, além de outras refeições. Além disso, os lanches mostram apenas um fraco efeito de saciedade e seu conteúdo calórico não é ou apenas parcialmente compensado pela ingestão reduzida de refeições padrão (Whybrow e outros, 2007; Chapelot, 2011). Assim, pode-se concluir que o consumo de salgadinhos leva ao aumento do consumo energético total. O chamado consumo alimentar hedônico é independente da fome, pode anular o equilíbrio energético homeostático e, portanto, levar à hiperfagia, ou seja, ingestão de alimentos além da saciedade (Berthoud, 2011).
Vários estudos sugerem que certos tipos de alimentos podem induzir ingestão de energia não homeostática similar em ratos, como em humanos, indicando a existência de um mecanismo de regulação neural de ingestão alimentar altamente conservado filogeneticamente. Por exemplo, foi demonstrado que os ratos que têm acesso a uma dieta de cafeteria consomem duas vezes mais energia do que os ratos com acesso apenas à ração padrão. Além disso, o padrão de alimentação mudou de ingestão alimentar baseada em refeições para ingestão de alimentos à base de lanches (Martire e outros, 2013). De forma semelhante, ratos alimentados ad libitum com acesso adicional a batatas fritas apresentaram maior consumo de energia do que os ratos com acesso adicional apenas a ração padrão (Hoch et al., 2013).
Vários estudos investigaram os mecanismos fisiológicos subjacentes relacionados à ingestão não homeostática de alimentos palatáveis. Recentemente, foi demonstrado que uma dieta de cafeteria afeta o sistema de recompensa no cérebro de ratos (Epstein e Shaham, 2010) e que a batata frita modula a atividade de áreas cerebrais que respondem a estímulos regulando principalmente recompensa e vício, ingestão de alimentos, atividade locomotora e sono (Hoch et al., 2013). Em um nível molecular, vários sistemas estão envolvidos nos mecanismos reguladores da ingestão de alimentos não homeostáticos, incluindo hormônios, dopamina, melanocortinas ou outras moléculas sinalizadoras (Berthoud, 2011; Pandit et al., 2011; Alsio et al., 2012). Por exemplo, a ingestão hedônica de vários salgadinhos parece ser regulada pelo sistema opióide endógeno, porque o antagonista opióide naltrexona atenuou a preferência de lugar condicionado induzida por diferentes salgadinhos sólidos em ratos alimentados ad libitum (Jarosz et al., 2006). O sistema endocanabinóide do intestino pode ser um importante regulador da ingestão de gordura (DiPatrizio et al., 2011).
No entanto, os determinantes moleculares dos alimentos que desencadeiam a ingestão de alimentos não homeostáticos não são totalmente caracterizados. Vários estudos usaram uma dieta de cafeteria como alimento palatável, que contém uma seleção de artigos diferentes, como bolos, massas, batatas fritas, biscoitos, queijo ou nozes (Prats et al., 1989; Martire e outros, 2013). Em outros estudos, itens alimentares simples foram usados, como batatas fritas (Hoch et al., 2013) ou Froot Loops® cereais (Jarosz et al., 2006). A ingestão excessiva de alimentos estava principalmente relacionada ao conteúdo de energia, gordura ou açúcar dos alimentos. Além disso, as propriedades sensoriais também foram sugeridas como tendo influência: em ratos bem alimentados, a ingestão de alimentos foi induzida pela palatabilidade ou propriedades sensoriais do alimento, enquanto o conteúdo calórico pareceu ser o principal contribuinte em ratos com balanço energético negativo (Scheggi et al., 2013).
O objetivo do presente estudo foi, portanto, aplicar um teste de preferência alimentar de duas escolhas que pode ser usado para determinar a atividade de componentes individuais de salgadinhos para induzir a ingestão de alimentos. Testes de preferência de duas escolhas foram aplicados anteriormente, por exemplo, para testar a preferência de ratos por sabores alimentares, a influência da administração de galanina na escolha de alimentos ou a relativa palatabilidade de emulsões de sacarose / óleo (Naim et al., 1986; Smith et al., 1996). Para o nosso propósito, um protocolo de preferência de duas escolhas para alimentos sólidos foi modificado de forma que partes de uma ração padrão em pó (STD) de referência fossem substituídas pelo lanche ou por componentes isolados na concentração presente no lanche. Assim, os diferentes alimentos de teste poderiam ser testados contra a referência às DSTs e uns contra os outros. Como modelo para uma situação de merendas, os alimentos de teste foram apresentados de cada vez apenas para 10 min e os ratos tiveram sempre acesso ad libitum a grânulos de ração padrão. Este sistema de teste foi então aplicado para analisar os efeitos dos macronutrientes na ingestão de batatas fritas.
MATERIAIS E MÉTODOS
DECLARAÇÃO ÉTICA
Este estudo foi realizado em estrita conformidade com as recomendações do Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório do National Institutes of Health. O protocolo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Experimentação Animal da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).
ANIMAIS
Testes comportamentais foram conduzidos com ratos 18 no total. Inicialmente, os testes foram conduzidos com oito ratos machos Wistar (duas gaiolas com quatro animais cada, peso inicial 210 ± 8g, mantidas em ciclo 12 / 12 h escuro / claro, adquiridas de Charles River, Sulzfeld, Alemanha). A maioria das experiências foi reproduzida com ratos machos Spryn Dawley 10 (duas gaiolas com cinco animais cada, peso inicial 181 ± 14g, mantidas em ciclo 12 / 12 h escuro / claro, adquiridas à Charles River, Sulzfeld, Alemanha). Os ratos tiveram acesso a pelotas STD (Altromin 1324, Lage, Alemanha) e água encanada ad libitum durante todo o estudo.
TEST FOODS
Todos os alimentos de teste foram preparados, misturados e esmagados em um processador de alimentos para garantir a homogeneidade e uma textura similar. O PC de alimentos de teste consistia em DST em pó (Altromin 1321, Lage, Alemanha) em mistura com batatas fritas 50% (“PFIFF Chips Salz”, sem sabor, salgadas, sem adição de compostos de sabor ou realçadores de sabor, comprados em um supermercado local; % de hidratos de carbono, 49% de gordura, 35% de proteína, 6% de fibra dietética, 4% de sal). O alimento de teste ffPC continha 1.8% de batatas fritas sem gordura (“Lay's Light Original®”, Com o substituinte gordo olestra (OLEAN®), sem sabor, salgados, sem adição de compostos de sabor ou intensificadores de sabor, adquiridos em um supermercado nos EUA; 61% de carboidratos, 7% de proteína, 3.4% de fibra alimentar, 1.7% de sal, 0% de gordura) em DST em pó. Para testar a influência combinada dos macronutrientes gordura e carboidrato na palatabilidade das batatas fritas, foi elaborado um modelo das batatas fritas (FCH), que consistia em 50% em pó de STD e os componentes de gordura e carboidrato das batatas fritas. A parte restante das batatas fritas (proteínas, fibra, sal e componentes não identificados) foi substituída por carboidratos em vez de STD, a fim de corresponder a densidade de energia do modelo e do PC, tanto quanto possível. Assim, o FCH consistia em 50% STD, 17.5% de gordura (óleo de girassol, adquirido num supermercado local) e 32.5% de hidratos de carbono (dextrina de amido de milho, maltodextrina, Fluka, Taufkirchen, Alemanha). Adicionalmente, as porções de gordura e hidratos de carbono do alimento testado FCH foram testadas separadamente. Assim, para testar a influência do teor de gordura (F), 17.5% de gordura foi misturado com 82.5% STD. O efeito do teor de carboidratos (CH) foi testado com alimentos contendo 32.5% de carboidratos e 67.5% STD. A densidade de energia dos diferentes alimentos de teste foi calculada com base na rotulagem do fabricante. Os valores calculados e a composição dos alimentos de teste são ilustrados em Figura Figura 11.
DESIGN EXPERIMENTAL
Para os testes de preferência de duas escolhas, os alimentos de teste foram apresentados três vezes por dia (em 9, 12: 30 pm e 4 pm), cada vez para 10 min (Figura Figura 2A2A) em dois dispensadores de alimentos adicionais (Figura Figura 2B2B). A ingestão alimentar de teste foi determinada pela diferença de peso dos distribuidores de alimentos antes e depois de cada período de acesso. O consumo de energia foi calculado multiplicando essas quantidades de alimento ingerido pelo respectivo conteúdo energético. A alimentação relativa e o consumo de energia foram calculados dividindo a quantidade ingerida de alimento ou energia do alimento teste em particular pela soma dos dois alimentos de teste fornecidos. A posição dos dispensadores de alimentos e o alimento preenchido em um dispensador específico foram alterados para cada teste para evitar a influência das preferências do local. Adicionalmente, mediu-se a actividade locomotora relacionada com a alimentação dos ratos. Para o efeito, foram tiradas fotografias de todos os 10 s via webcams colocadas por cima das gaiolas (Figura Figura2C2C). As imagens 60 resultantes registadas por período único de acesso aos alimentos foram avaliadas por contagens: uma contagem foi definida como “um rato leva comida de um distribuidor de alimentos”. As quantidades ingeridas de alimentos, energia, bem como as contagens foram usadas para calcular a contribuição relativa de cada alimento de teste para a ingestão total de alimentos adicionalmente para as pastilhas de ração padrão em cada teste único. Cada experimento foi realizado simultaneamente em duas gaiolas em dois dias consecutivos com três testes por dia. Combinações de alimentos selecionadas foram repetidas em até seis dias. As seguintes expericias foram realizadas com duas coortes diferentes de animais: PC vs. CH, PC vs. F, PC vs. FCH, F vs. CH, FCH vs. CH, FCH vs F, PCF vs PC, PCF vs CH , ffPC vs. F e ffPC vs. FCH.
ANÁLISE ESTATÍSTICA
Para análise estatística, calculamos o percentual dos alimentos testados, que foram ingeridos em uma gaiola durante cada teste de preferência 10 min, relacionado à ingestão total de ambos os recipientes de alimentos de teste. Os testes de preferência foram realizados como testes únicos 6-50 (10 min cada) com grupos de animais independentes 2-4 (gaiolas) compreendendo cada um dos indivíduos 4-5. Uma análise de variância de medidas repetidas unidirecional (ANOVA) com a variável “dias de teste” não revelou qualquer influência significativa desta variável (p <0.05) para a maioria das condições de teste (consulte Resultados e Discussão para exceções). Para as combinações testadas de PC vs. FCH (p = 1.06 × 10-7) e PC vs. F (p = 4.13 × 10-5) ANOVA mostrou influência significativa da variável “dias de teste”. Consequentemente, analisamos esses dados separadamente para cada dia.
As significâncias da ingestão de alimentos para uma dada combinação de alimentos testados foram calculadas por um teste pareado de dois lados. t-test usando o Analysis ToolPak, Microsoft Excel 2013. Os valores médios dos testes únicos foram calculados para os grupos independentes (gaiolas) e utilizados para testes estatísticos (n = 2 – 4). Os dados são apresentados em figuras 3-5 e em Tabelas Tabelas11-4. UMA p-valor <0.05 foi considerado significativo.
A análise estatística referente à ingestão de energia e atividade locomotora relacionada à alimentação foi realizada de acordo. A correlação global entre a ingestão de alimentos e a atividade locomotora relacionada à alimentação foi determinada por uma análise de regressão linear entre a ingestão de alimentos [g] e a atividade locomotora relacionada à alimentação [contagens] de cada teste individual em todas as condições testadas.
PREÇO/ RESULTADOS
Está bem estabelecido que os salgadinhos, como as batatas fritas, são capazes de desencadear a ingestão de alimentos não homeostáticos. O objetivo do presente estudo foi desenvolver um sistema de teste para a identificação de componentes específicos de salgadinhos que são responsáveis por esses processos. O sistema de teste desenvolvido foi então aplicado para investigar a contribuição dos principais macronutrientes (carboidratos e gorduras) para a ingestão de salgadinhos.
Para desenvolver um ensaio de rastreio, utilizou-se o potencial de um alimento de teste para induzir a ingestão de alimentos em ratos alimentados ad libitum não privados como leitura. A atividade de alimentação foi registrada por dois parâmetros independentes. Primeiro, a quantidade de comida ingerida foi pesada. Além disso, a atividade locomotora relacionada à alimentação foi registrada por uma câmera. Ambos os métodos mostraram uma correlação muito alta entre todas as condições testadas (r = 0.9204, R2 = 0.8471, p <0.001). A atividade alimentar exibida como ingestão relativa de alimentos ou como ingestão relativa de energia forneceu resultados semelhantes, que diferiram apenas em ≤3 pontos percentuais, conforme exemplificado em figuras 3A, B.
Uma vez que a quantidade absoluta de ingestão alimentar de teste variou de dia para dia e foi, por exemplo, dependente da idade dos animais (dados não mostrados), foi aplicado um teste de preferência de duas escolhas (Figura Figura 2B2B), que registrou a ingestão alimentar em relação a um alimento de referência. Embora os experimentos de alimentação foram realizados durante o ciclo de luz do dia, ou seja, a fase de repouso dos ratos (Hoch et al., 2013), considerável ingestão adicional de alimentos foi observada, que foi dependente da composição do alimento teste. A falta de preferência de lado ou lugar foi observada quando a DST em pó foi fornecida em ambos os dispensadores de alimentos, resultando em uma ingestão alimentar e energética semelhante de ambos os distribuidores, sem diferença significativa (p = 0.3311, figuras 3A, B; Tabelas 1A, B). Além disso, foi observada uma atividade locomotora relacionada à alimentação semelhante em ambos os dispensadores de alimentos (p = 0.5089, Figura Figura3C3C; mesa Tabela1C1C). Nenhuma variação significativa (p <0.05) das preferências relativas para um dos dois alimentos de teste apresentados entre os dias de teste podem ser observadas para qualquer uma das condições de teste, exceto para PC vs. FC e PC vs. F. Essas exceções são descritas abaixo com mais detalhes.
O primeiro experimento, quando o PC foi testado contra DST, resultou em uma ingestão quase exclusiva de PC (figuras 3A, B; Tabelas 1A, B). Em seguida, foi estudada a contribuição dos dois principais macronutrientes do PC, carboidratos e gorduras, sobre a ingestão de alimentos. Para este propósito, o teor de carboidrato (teste alimentar CH) ou gordura (teste alimentar F), conforme descrito acima, foi adicionado à DST. Ambos os alimentos de teste CH e F induziram um aumento significativo (CH: p <0.05, F: p <0.001, Figura Figura 4A4A; mesa Table22) maior ingestão do que as DST, em que o F prevaleceu contra o HC (p <0.001, Figura Figura 4A4A; mesa Table22), mas nem CH nem F foram capazes de induzir a ingestão de alimentos semelhante ao PC (figuras 3A, B; Tabelas 1A, B). Os resultados indicam que a actividade das batatas fritas para induzir a ingestão de alimentos em ratos não privados não pode ser explicada apenas pelo teor de gordura ou pelo teor de hidratos de carbono das batatas fritas.
No entanto, quando as frações combinadas de gordura e carboidratos das batatas fritas foram adicionadas à ração padrão, a ingestão desse teste de alimentos FCH foi semelhante (figuras 3A, B; Tabelas 1A, B) e a atividade locomotora relacionada à alimentação apenas um pouco menor em relação ao CP (Figura Figura3C3C; mesa Tabela1C1C). Semelhante ao PC, o FCH também foi quase exclusivamente ingerido quando apresentado em um teste de preferência contra F ou CH (Figura Figura 4A; 4A; Mesa Table22).
Até agora, os presentes resultados indicam que o efeito de batatas fritas para aumentar a ingestão de alimentos em ratos não privados é causado pelo seu conteúdo calórico, que é essencialmente mediado pelo teor de gordura e carboidratos. Para um teste adicional desta hipótese, a atividade de alimentação de ffPC foi comparada com os outros alimentos de teste (STD, PC, FCH, F e CH). Como esperado, o ffPC apresentou menor atividade em relação ao PC, FCH e F (Figura Figura 4B; 4B; Mesa Table22). No entanto, induziu uma ingestão significativamente maior em comparação com as DST (p <0.05) e CH (p <0.001), apesar do maior conteúdo calórico desses dois alimentos de teste (figuras Figures11 e 4B4B). Assim, pode-se concluir que outros determinantes desencadeiam o consumo de PC além da densidade de energia.
Foi realizada uma ANOVA de medidas repetidas unidirecional para avaliar a influência dos dias de teste em particular nos resultados. Apenas dois experimentos mostraram influência significativa dos dias de teste, ou seja, os testes de preferência PC vs FCH (p = 1.06 × 10-7) e PC vs. F (p = 4.13 × 10-5) (Figura Figura 5; 5; Tabelas Tabelas33 e 44). Durante os primeiros três dias de teste, o consumo de ratos pela FCH, que eram ingênuos ao FCH, mas tiveram contato com PC nos testes anteriores PC vs. STD, PC vs. F e PC vs. CH, foi significativamente menor que o consumo de PC (p <0.05). Nos dias de teste 4-6, nenhuma ingestão significativamente maior de PC em comparação com FCH pôde ser observada (p > 0.05, Figura Figura 5A5A; mesa Table33). As alterações foram causadas por um claro aumento da ingestão de FCH acompanhado por uma diminuição da ingestão de PC ao longo do tempo, enquanto a ingestão total de alimentos testados variou constantemente entre 70 e 94 g / dia durante os testes.
Em contraste, nenhuma tendência clara se tornou aparente quando a ingestão de alimentos de PC vs. F foi comparada em diferentes dias de teste (Figura Figura 5B; 5B; Mesa Table44).
DISCUSSÃO
Foi demonstrado anteriormente que os salgadinhos, como as batatas fritas, são capazes de modular os circuitos cerebrais em ratos associados com recompensa, ingestão de alimentos, saciedade e atividade locomotora em comparação com a ração padrão (Hoch et al., 2013). Essas modulações dos padrões de atividade podem ser responsáveis pela ingestão não homeostática de lanches.
Em estudos que lidam com a ingestão de alimentos não homeostáticos ou dependência alimentar, uma variedade de alimentos saborosos foi aplicada, como soluções de açúcar, gordura, bolo, batata frita, biscoitos ou queijo (Prats et al., 1989; Avena e outros, 2009; Martire e outros, 2013). Normalmente, itens alimentares ricos em açúcar, gordura ou ambos foram selecionados. Contudo, pode-se supor que diferentes tipos de alimentos e diferentes componentes alimentares desencadeiam diferentes processos fisiológicos relacionados à ingestão de alimentos. Portanto, é importante definir os determinantes moleculares exatos de um item alimentar que são responsáveis pela ingestão excessiva e identificar as vias fisiológicas que são desencadeadas por diferentes componentes dos alimentos.
Assim, o objetivo do presente estudo foi desenvolver um teste de preferência de duas escolhas para triagem de componentes de salgadinhos por sua capacidade de desencadear a ingestão de alimentos não homeostáticos. O sistema de teste foi então aplicado para investigar como os principais macronutrientes (carboidratos e gorduras) de batatas fritas contribuem para desencadear a ingestão hedônica deste lanche particular.
A atividade de alimentação induzida foi registrada por duas leituras independentes. Por um lado, a quantidade de alimento ou energia ingerida (figuras 3A, B, 4A, B e 5A, B; Tabelas 1A, B, 22-4) e, por outro lado, a atividade locomotora relacionada à alimentação foi registrada (exemplificada em Figura Figura 3C; 3C; Mesa Tabela1C1C). Os parâmetros de leitura, ingestão de alimentos e atividade locomotora relacionada à alimentação, mostraram uma correlação muito alta (r = 0.9204, R2 = 0.8471, p <0.001). Portanto, pode ser excluído que, por exemplo, eventual derramamento dos resultados de teste de alimentos enviesados.
A quantidade absoluta de alimentos consumidos variava de dia para dia entre os diferentes indivíduos e também dependia de vários outros parâmetros, como a idade dos animais. Além disso, havia sido demonstrado que a sensibilidade à recompensa por alimentos apetitosos depende do estágio de desenvolvimento dos ratos (Friemel e outros, 2010). Portanto, um teste diferencial de preferência de duas escolhas foi aplicado (Figura Figura 2B2B), que registrou a ingestão alimentar relativa de dois alimentos teste em uma determinada sessão de alimentação. Nestas condições, um efeito de treinamento pode ocorrer devido à apresentação de alimento teste desconhecido versus o alimento de referência conhecido. Portanto, cada teste de preferência foi realizado pelo menos em dois dias diferentes, ou seja, seis vezes. Além disso, a posição dos distribuidores de alimentos contendo os alimentos de teste foi alterada após cada teste para evitar o desenvolvimento de uma preferência de lugar. A falta de preferência de lado ou lugar foi observada testando STD vs. STD por seis repetições consecutivas de um teste em dois dias consecutivos. Aqui, não houve diferença significativa entre os dois alimentos de teste idênticos em relação à ingestão de alimentos / energia (p = 0.3311, figuras 3A, B; Tabelas 1A, B) ou atividade locomotora relacionada à alimentação (p = 0.5089, Figura Figura 3C; 3C; Mesa Tabela1C1C) Foi revelado. Finalmente, a fim de minimizar a influência dos parâmetros sensoriais, como consistência e sabor, os alimentos teste foram oferecidos após a homogeneização em uma mistura com DST em pó. Sob as condições de teste aplicadas, pode-se, portanto, concluir que apenas diferenças na composição dos alimentos de teste foram responsáveis por diferenças na ingestão de alimentos. Em resumo, o teste de preferência de duas escolhas estabelecido pareceu fornecer resultados confiáveis, e poderia ser usado para rastrear os componentes alimentares relacionados à ingestão de alimentos não homeostáticos.
O teste comportamental desenvolvido foi então aplicado para investigar a influência dos principais componentes de gordura e carboidratos na ingestão de alimentos hedônicos induzida pela batata-doce em ratos alimentados ad libitum. A primeira experiência confirmou que o PC induziu uma maior ingestão de alimentos e energia do que as DST (figuras 3A, B; Tabelas 1A, B). Como esperado, uma maior ingestão de alimentos em comparação com as DST também foi observada quando os componentes isolados de batata frita e carboidratos foram oferecidos em concentrações semelhantes às presentes nas batatas fritas (Figura Figura 4A; 4A; Mesa Table22). Vale a pena notar que o componente gorduroso era mais ativo que o componente carboidrato. Consequentemente, pode-se concluir que a gordura parece ser um contribuinte para a palatabilidade de um alimento teste. É relatado que a preferência de ratos por gordura é aprendida e leva a uma preferência por alimentos gordurosos: ratos alimentados com uma dieta rica em gordura mostraram uma maior ingestão de emulsões de óleo em comparação com ratos que receberam uma dieta rica em carboidratos (Reed e Friedman, 1990). Para além desta influência na preferência alimentar, a gordura é um forte contribuinte para uma maior ingestão de alimentos, aumentando adicionalmente o tamanho da refeição (Warwick e Synowski, 1999).
No entanto, os efeitos da ingestão de gordura parecem ser bastante complexos. A gordura (óleo de milho) na cavidade bucal de camundongos provavelmente levou à ativação do sistema dopaminérgico através do receptor dopaminérgico D1, que parecia ser um mediador de seus efeitos reforçadores (Imaizumi et al., 2000). Possivelmente, o transportador de ácidos graxos CD36 está envolvido na detecção de gorduras na dieta na cavidade oral de ratos ou camundongos. Esta detecção precoce de gorduras pode levar a uma rápida preferência por alimentos gordurosos (Laugerette et al., 2005).
Além disso, os efeitos pós-ingestivos são responsáveis por um aumento da ingestão de gordura. Foi demonstrado em um paradigma de infusão intragástrica auto-regulado que os ratos consomem uma quantidade maior de uma dieta rica em gordura em comparação com uma dieta rica em carboidratos via infusão intragástrica (Warwick et al., 2003). Esses efeitos pós-ingestivos das gorduras são possivelmente mediados por sensores de ácidos graxos, como CD36, GPR40 e GPR120, no intestino delgado, levando a uma estimulação pós-oral do apetite (Sclafani e Ackroff, 2012; Sclafani et al., 2013).
No entanto, no presente estudo, nem o componente de gordura, nem o componente de carboidrato sozinho foi capaz de induzir a ingestão de alimentos semelhante ao PC. Apenas a combinação de ambos os componentes (FCH) levou a uma ingestão de alimentos / energia comparável ao PC, sugerindo um efeito sinérgico de gorduras e carboidratos (figuras 3A, B; Tabelas 1A, B). Consequentemente, o FCH induz maior ingestão de alimentos do que F, CH ou STD (Figura Figura 4A; 4A; Mesa Table22). Um estudo anterior com dois grupos diferentes de ratos mostrou que o grupo que tinha acesso a um alimento misto composto de gordura e carboidratos ingeria uma quantidade maior de alimentos em comparação com um grupo de ratos que recebiam apenas alimentos com alto teor de gordura (Ramirez e Friedman, 1990). Este resultado está de acordo com o resultado atual do nosso teste de preferência de duas escolhas em salgadinhos sólidos. Testes de preferência com alimento líquido para teste já mostraram que os ratos preferiam uma emulsão com gordura e açúcar sobre os componentes individuais, bem como sobre a ração padrão (Lucas e Sclafani, 1990).
A partir desses achados, pode-se hipotetizar que a combinação dos macronutrientes, gordura e carboidratos, desencadeia efeitos adicionais em relação à administração de apenas um dos componentes. Um estudo demonstrou, por exemplo, que em ratos, a administração do agonista do receptor GABA-B baclofen estimulou o consumo excessivo de gordura, suprimiu o consumo excessivo de gordura, mas não teve efeito sobre o consumo excessivo de sacarose (Berner et al., 2009). Esses achados indicam claramente a presença de mecanismos específicos relacionados ao consumo excessivo de diferentes macronutrientes ou sua combinação. Além disso, um estudo com ratos por la Fleur et al. (2010) observaram que uma mistura de gordura e açúcar, mas não os componentes isolados, levou à obesidade induzida por hiperfagia. Além disso, a mistura de gordura e açúcar alterou a expressão do neuropeptídeo hipotalâmico de forma diferente em relação à gordura ou ao açúcar isoladamente (la Fleur et al., 2010).
Como os alimentos testados foram testados um contra o outro em diferentes combinações, podem ocorrer situações em que os animais estavam familiarizados com os alimentos teste de testes de preferência anteriores, mas ingênuos a um alimento teste recém-introduzido. Assim, a novidade ou a familiaridade de um alimento teste pode influenciar a ingestão de alimentos. Portanto, os testes de preferência foram realizados pelo menos seis vezes, de modo que os animais estavam familiarizados com ambos os alimentos de teste já após o primeiro teste. Análise ANOVA subseqüente revelou que a variável “dia do teste” não teve uma influência significativa, exceto para os testes de preferência PC vs. FCH e PC vs. F. Curiosamente, uma tendência clara foi observada na combinação PC vs. FCH: os ratos, que estavam familiarizados com PC de testes de preferência anteriores durante este estudo (PC vs. STD, F ou CH), significativamente preferido PC sobre FCH nos primeiros três dias de teste (p <0.05). Nos dias de teste seguintes, a preferência pelo PC diminuiu (Figura Figura 5A; 5A; Mesa Table33). Assim, pode concluir-se que FCH e PC têm capacidade semelhante para induzir a ingestão de alimentos em ratos alimentados ad libitum, mas os PC foram preferidos quando os ratos eram virgens de FCH mas não de PC. Em contraste, nenhuma tendência clara foi observada quando PC foi testado contra F. Em vez disso, uma preferência alta e constante de PC contra F foi observada em cinco dos seis dias de teste. Portanto, a novidade de um determinado alimento de teste não pareceu influenciar a preferência alimentar em geral, mas apenas quando o PC foi testado contra o FCH.
Além dos efeitos da novidade, a ordem de apresentação dos alimentos poderia influenciar o comportamento alimentar. Por exemplo, pode ocorrer fadiga alimentar ou aclimatação. Portanto, alguns testes de preferência, que foram realizados no início do estudo, foram repetidos no final de toda a sequência (por exemplo, PC vs. F, PC vs. CH). As repetições forneceram resultados muito semelhantes aos testes iniciais. No entanto, não pode ser totalmente excluído que os efeitos de fadiga ou aclimatação de alimentos ocorram sob as condições aplicadas.
A capacidade dos alimentos de teste STD, CH, F e FCH para induzir a ingestão de alimentos pode ser um efeito de sua respectiva densidade de energia, porque os alimentos testados que induzem maior ingestão de alimentos muitas vezes tinham maior conteúdo calórico (Figura Figura 11). No entanto, os experimentos com ffPC indicam que o conteúdo de energia aparentemente não é o único gatilho de ingestão de alimentos em animais não carentes. A apresentação de ffPC levou a uma ingestão de alimentos adicional significativamente menor em comparação com PC regular (p <0.001, Figura Figura 4B; 4B; Mesa Table22). Esses resultados sugerem que a ingestão de gordura é menos relacionada às propriedades texturais da gordura, como a sensação na boca, mas ao conteúdo calórico ou à quimiorrecepção de ácidos graxos livres no trato digestivo ou no sistema gustativo (Pittmann, 2010). Em contraste com este achado, já foi relatado anteriormente que nenhuma preferência pode ser observada em ratos não desprovidos de bolo com alto teor de gordura em comparação ao bolo sem gordura. Apenas ratos privados de alimentos preferiam o bolo com alto teor de gordura (Sclafani et al., 1993). Notavelmente, os ffPC foram altamente preferidos em relação a STD e CH, apesar da menor densidade de energia de ffPC (Figura Figura 4B; 4B; Mesa Table22). Assim, outros componentes ou propriedades do ffPC além do conteúdo energético parecem ter uma influência adicional sobre a atividade de salgadinhos para induzir a ingestão de alimentos. Por exemplo, sal ou fibras podem afetar a ingestão de alimentos (Beauchamp e Bertino, 1985; Vitaglione et al., 2009). O teste de preferência de duas escolhas que foi aplicado no presente estudo pode agora fornecer um sistema de triagem útil para investigar melhor os componentes (menores) das batatas fritas que contribuem para a sua ingestão não homeostática. A conclusão de que o conteúdo de energia não é o único parâmetro que induz a ingestão de alimentos é apoiada por um estudo anterior em que a adição de sacarina a uma emulsão gordurosa teve um efeito de aumento semelhante na ingestão de alimentos como a adição de sacarose (Lucas e Sclafani, 1990).
Em conclusão, o presente estudo estabeleceu uma ferramenta de triagem comportamental que foi otimizada para investigar a capacidade de diferentes alimentos teste para induzir a ingestão de alimentos em ratos alimentados ad libitum. O ensaio foi utilizado para examinar como os principais macronutrientes das batatas fritas, nomeadamente gordura e hidratos de carbono, contribuem para desencadear a ingestão de alimentos hedónicos. Foi demonstrado que a gordura tem um alto impacto na ingestão de alimentos adicionais, mas a combinação de ambos os macronutrientes foi identificada como o principal contribuinte para a palatabilidade das batatas fritas. A densidade de energia não é o único fator responsável pelo aumento da ingestão de alimentos, uma vez que o FfPC desencadeou maior ingestão de alimentos do que outros alimentos de teste com maior conteúdo energético. O teste de preferência de duas escolhas usado neste estudo será aplicado em investigações futuras para separar a influência de componentes menores de batatas fritas, de modo que os determinantes moleculares de sua ingestão possam ser entendidos com mais detalhes. Além disso, deve-se investigar se uma mistura de gordura e carboidratos é capaz de induzir mudanças similares nos padrões de atividade cerebral como alimento para lanches.
CONTRIBUIÇÕES DO AUTOR
Concebido e projetado os experimentos: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Realizaram os experimentos e analisaram os dados: Tobias Hoch. Interpretados os dados: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Reagentes / materiais / ferramentas de análise: Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Escreveu o papel: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Finalmente aprovada a versão a ser publicada: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Concordou em ser responsável por todos os aspectos do trabalho para assegurar que as questões relacionadas à precisão ou integridade de qualquer parte do trabalho sejam adequadamente investigadas e resolvidas: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess.
Declaração de conflito de interesse
Os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que possam ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.
Agradecimentos
O estudo faz parte do Projeto de Neurotrição, que é apoiado pela Iniciativa de Campos Emergentes da FAU. Agradecemos à Dra. Miriam Schneider, do Instituto Central de Saúde Mental, Mannheim, Alemanha, por seu conselho na montagem do projeto experimental, e Christine Meissner pela revisão do manuscrito. Além disso, somos muito gratos aos árbitros, que ajudaram a adaptar a análise estatística.
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