Snackmatintag i ad libitum matade råttor utlöses av kombinationen av fett och kolhydrater (2014)

Abstrakt

INLEDNING

Salta snacks som potatischips räknades bland de sju största bidragsgivarna till energiintaget hos barn och ungdomar i USA under de senaste 21 åren (Slining et al., 2013). Mellanmål är inte en del av vår grundläggande kost, men konsumeras ofta utöver andra måltider. Dessutom visar mellanmål endast en svag mättnadseffekt och deras kaloriinnehåll kompenseras inte eller endast delvis av minskat intag av standardmåltider (Whybrow et al., 2007; Chapelot, 2011). Därmed kan man dra slutsatsen att konsumtion av mellanmål leder till ökat totalt energiintag. Det så kallade hedoniska födointaget är oberoende av hunger, kan störa den homeostatiska energibalansen och därför leda till hyperfagi, dvs födointag bortom mättnad (Berthoud, 2011).

Flera studier tyder på att vissa typer av föda kan inducera liknande icke-homeostatiskt energiintag hos råttor som hos människor, vilket indikerar att det finns en mycket fylogenetiskt konserverad neural regleringsmekanism för födointag. Det har till exempel visat sig att råttor som har tillgång till en cafeteriadiet tar upp dubbelt så mycket energi som råttor med endast tillgång till standardfoder. Dessutom ändrades matningsmönstret från måltidsbaserat matintag till mellanmålsbaserat matintag (Martire et al., 2013). På liknande sätt visade ad libitum-matade råttor med extra tillgång till potatischips högre energiintag än råttor med extra tillgång till endast standardfoder (Hoch et al., 2013).

Flera studier undersökte de underliggande fysiologiska mekanismerna som är relaterade till icke-homeostatiskt intag av välsmakande mat. Nyligen visades det att en cafeteriadiet påverkar belöningssystemet i råtthjärnan (Epstein och Shaham, 2010) och att mellanmålspotatischipsen modulerar aktiviteten i hjärnområden som svarar på signaler som främst reglerar belöning och beroende, matintag, rörelseaktivitet och sömn (Hoch et al., 2013). På molekylär nivå är olika system involverade i de reglerande mekanismerna för icke-homeostatiskt födointag inklusive hormoner, dopamin, melanokortiner eller andra signalmolekyler (Berthoud, 2011; Pandit et al., 2011; Alsio et al., 2012). Till exempel tycks det hedoniska intaget av flera snacks vara reglerat av det endogena opioidsystemet, eftersom opioidantagonisten naltrexon försvagade den betingade platspreferensen inducerad av olika fasta mellanmål i ad libitum matade råttor (Jarosz et al., 2006). Det endocannabinoida systemet i tarmen kan vara en viktig regulator av fettintaget (DiPatrizio et al., 2011).

Ändå är de molekylära matdeterminanter som utlöser icke-homeostatiskt matintag inte helt karakteriserade. Flera studier använde en cafeteriadiet som välsmakande foder, som innehåller ett urval av olika artiklar som kakor, pasta, potatischips, kakor, ost eller nötter (Prats et al., 1989; Martire et al., 2013). I andra studier användes enstaka livsmedel, såsom potatischips (Hoch et al., 2013) eller Froot Loops^® spannmål (Jarosz et al., 2006). Överdrivet matintag var mest relaterat till energi-, fett- eller sockerhalten i maten. Dessutom föreslogs även sensoriska egenskaper ha ett inflytande: hos välmatade råttor inducerades födointaget snarare av matens smaklighet eller sensoriska egenskaper, medan kaloriinnehållet verkade vara den främsta bidragsgivaren hos råttor med negativ energibalans (Scheggi et al., 2013).

Syftet med den aktuella studien var därför att tillämpa ett tvåvalstest för matpreferens som kan användas för att bestämma aktiviteten hos enskilda komponenter i snacks för att inducera matintag. Tvåvalspreferenstest har tidigare tillämpats, till exempel för att testa råttors preferens för matsmaker, inverkan av galanin-administrering på val av mat eller den relativa smakligheten hos sackaros-/oljeemulsioner (Naim et al., 1986; Smith et al., 1996). För vårt syfte modifierades ett tvåvalspreferensprotokoll för fast föda på så sätt att delar av en referenspulverformad standardmat (STD) ersattes antingen av mellanmålsmaten eller med enstaka komponenter i koncentrationen som fanns i snacksmaten. Således kunde de olika testlivmedlen testas mot STD-referensen och mot varandra. Som en modell för en mellanmålssituation presenterades testmaten varje gång under endast 10 minuter och råttorna hade alltid ad libitum tillgång till standard chow-pellets. Detta testsystem användes sedan för att analysera effekterna av makronäringsämnena på intaget av potatischips.

MATERIAL OCH METODER

TESTA MAT

Alla testmat bereddes, blandades och krossades i en matberedare för att säkerställa homogenitet och en liknande konsistens. Testmatens PC bestod av pulveriserad STD (Altromin 1321, Lage, Tyskland) i en blandning med 50 % potatischips ("PFIFF Chips Salz", smaklös, saltad, utan tillsatta smakföreningar eller smakförstärkare, köpt från en lokal stormarknad; 49 % kolhydrater, 35 % fett, 6 % protein, 4 % kostfiber, 1.8 % salt). Testmaten ffPC innehöll 50 % fettfria potatischips ("Lay's Light Original^®”, med fettsubstituenten olestra (OLEAN^®), smaklös, saltad, utan tillsatta smakföreningar eller smakförstärkare, köpt i en stormarknad i USA; 61 % kolhydrater, 7 % protein, 3.4 % kostfiber, 1.7 % salt, 0 % fett) i pulverformig könssjukdom. För att testa den kombinerade inverkan av makronäringsämnena fett och kolhydrater på smakligheten hos potatischips, framställdes en modell av potatischipsen (FCH), som bestod av 50 % pulverformig STD och fett- och kolhydratkomponenterna i potatischips. Den återstående delen av potatischipsen (proteiner, fibrer, salt och oidentifierade komponenter) ersattes av kolhydrater istället för STD för att matcha modellens och PC:ns energitäthet så nära som möjligt. Således bestod FCH av 50 % STD, 17.5 % fett (solrosolja, köpt från en lokal stormarknad) och 32.5 % kolhydrater (dextrin från majsstärkelse, maltodextrin, Fluka, Taufkirchen, Tyskland). Dessutom testades fett- och kolhydratdelarna av testmaten FCH separat. För att testa inverkan av fetthalten (F) blandades således 17.5 % fett med 82.5 % STD. Effekten av kolhydratinnehållet (CH) testades med livsmedel bestående av 32.5 % kolhydrater och 67.5 % STD. Energitätheten för de olika testlivmedlen beräknades utifrån tillverkarens märkning. De beräknade värdena och sammansättningen av testmaten illustreras i Figur Figure11.

 

BILD 1

Sammansättning (viktprocent) och energiinnehåll (kcal/100 g) av testmaten: potatischips (PC), fettfria potatischips (ffPC), kolhydratinnehåll i PC (CH), fetthalt i PC (F) , fett- och kolhydratblandning (FCH) och pulveriserad standardmat .

EXPERIMENTELL DESIGN

För tvåvalspreferenstesten presenterades testmat tre gånger per dag (kl. 9, 12 och 30), varje gång under 4 minuter (Figur Figure2A2A) i två extra matautomater (Figur Figure2B2B). Testmatintaget bestämdes av viktskillnaden mellan matautomaterna före och efter varje åtkomstperiod. Energiintaget beräknades genom att multiplicera dessa mängder intagen mat med respektive energiinnehåll. Det relativa födo- och energiintaget beräknades genom att dividera den intagna mängden föda eller energi från det specifika testfödan med summan av de två testfödan som tillhandahållits. Placeringen av matautomaterna och maten som fylldes i en speciell dispenser ändrades för varje test för att undvika påverkan av platspreferenser. Dessutom mättes den matningsrelaterade rörelseaktiviteten hos råttorna. För det ändamålet togs bilder var 10:e s via webbkameror placerade ovanför burarna (Figur Figure2C2C). De resulterande 60 bilderna som spelades in per enskild period av mattillgång utvärderades genom räkningar: en räkning definierades som "en råtta tar mat från en matautomat". De intagna mängderna mat, energi samt räkningarna användes för att beräkna det relativa bidraget från varje testmat till det totala födointaget utöver standardchowpellets i varje enskilt test. Varje experiment utfördes samtidigt i två burar under två på varandra följande dagar med tre tester per dag. Utvalda livsmedelskombinationer upprepades på upp till sex dagar. Följande experiment utfördes med två olika djurkohorter: PC vs. CH, PC vs. F, PC vs. FCH, F vs. CH, FCH vs. CH, FCH vs. F, ffPC vs. PC, ffPC vs. CH , ffPC vs. F, och ffPC vs. FCH.

 

BILD 2

Översikt över studiens design: (A) Schema för de tre separata tvåvalstesterna en dag kl. 9, 12.30 och 4. (B) Framifrån av buren under tvåvalspreferenstesterna med de två extra testmatautomaterna (testmat .

STATISTISK ANALYS

För statistisk analys beräknade vi procentandelen av testmaten, som intogs i en bur under varje enskilt 10 minuters preferenstest, relaterat till det totala intaget från båda testmatbehållarna. Preferenstesterna utfördes som 6–50 enstaka tester (10 min vardera) med 2–4 oberoende djurgrupper (burar) omfattande 4–5 individer vardera. En envägsanalys av varians med upprepade mätningar (ANOVA) med variabeln "testdagar" avslöjade inte någon signifikant påverkan av denna variabel (p < 0.05) för majoriteten av testförhållandena (se Resultat och diskussion för undantag). För de testade kombinationerna av PC vs. FCH (p = 1.06 × 10^-7) och PC vs. F (p = 4.13 × 10^-5) ANOVA visade en signifikant påverkan av variabeln "testdagar". Följaktligen analyserade vi dessa data separat för varje dag.

Betydelsen av födointag för en given testmatkombination beräknades av en parad, tvåsidig student t-test med Analysis ToolPak, Microsoft Excel 2013. Medelvärdena för de enskilda testerna beräknades för de oberoende grupperna (burarna) och användes för statistisk testning (n = 2–4). Uppgifterna presenteras i siffror 3-5 och i Bord Tables11-4. En p-värde < 0.05 ansågs vara signifikant.

 

BILD 3

Tvåvalspreferenstester mellan de olika testlivmedlen: (A) Relativt matintag, (B) relativt energiintag, och (C) relativ matningsrelaterad lokomotorisk aktivitetstestning av standardmat (STD) i både matbehållare eller potatischips (PC) kontra STD som .

 

Tabell 1

Statistisk data för "matintag" (A) "Energi intag" (B) och "rörelseaktivitet" (C) av preferenstester med två av följande testmat: pulveriserad standardmat (STD), potatischips (PC), kolhydrater .

 

Tabell 4

Statistiska data över tidsberoendet av ”matintag” för preferenstester med testmatkombinationen potatischips (PC) vs. fett (F) medelvärde och på testdag 1–6.

Statistisk analys avseende energiintaget och matningsrelaterad rörelseaktivitet utfördes i enlighet med detta. Den övergripande korrelationen mellan födointag och matningsrelaterad rörelseaktivitet bestämdes genom en linjär regressionsanalys mellan födointag [g] och den matningsrelaterade rörelseaktiviteten [räkningar] för varje enskilt test under alla testade förhållanden.

RESULTAT

Det är väletablerat att mellanmål som potatischips kan utlösa icke-homeostatiskt matintag. Syftet med föreliggande studie var att utveckla ett testsystem för identifiering av de särskilda snacksmatskomponenter som är ansvariga för dessa processer. Det utvecklade testsystemet användes sedan för att undersöka bidraget från de huvudsakliga makronäringsämnena (kolhydrater och fetter) till intaget av snacks.

För att utveckla en screeninganalys användes potentialen hos ett testfoder för att inducera födointag hos råttor som matades av ad libitum utan brist på föda som avläsning. Utfodringsaktiviteten registrerades med två oberoende parametrar. Först vägdes mängden intagen mat. Dessutom registrerades matningsrelaterad rörelseaktivitet av en kamera. Båda metoderna visade en mycket hög korrelation mellan alla testade förhållanden (r = 0.9204, R² = 0.8471, p < 0.001). Utfodringsaktivitet som visas som relativt födointag eller som relativt energiintag gav liknande resultat, som bara skilde sig med ≤3 procentenheter som exemplifieras i siffror 3A, B.

Eftersom den absoluta mängden testfoderintag varierade från dag till dag och till exempel var beroende av djurens ålder (data visas ej), användes ett tvåvalspreferenstest (Figur Figure2B2B), som registrerade födointaget i förhållande till ett referenslivsmedel. Även om utfodringsexperimenten utfördes under dagens ljuscykel, dvs råttornas vilofas (Hoch et al., 2013), observerades ett betydande extra födointag, vilket var beroende av testfödans sammansättning. En brist på sido- eller platspreferens observerades när pulverformig STD tillhandahölls i båda matautomaterna, vilket resulterade i ett liknande mat- och energiintag från båda dispensrarna utan signifikant skillnad (p = 0.3311, siffror 3A, B; Tabeller 1A, B). Dessutom observerades en liknande matningsrelaterad rörelseaktivitet på båda matautomaterna (p = 0.5089, Figur Figure3C3C; Bord Tabell 1C1C). Ingen signifikant avvikelse (p < 0.05) av de relativa preferenserna för en av de två presenterade testfödan mellan testdagarna kunde observeras för alla testförhållandena, förutom PC vs. FC och PC vs. F. Dessa undantag beskrivs nedan i mer detalj.

Det första experimentet, när PC testades mot STD, resulterade i ett nästan exklusivt intag av PC (siffror 3A, B; Tabeller 1A, B). Därefter studerades bidraget från de två stora makronäringsämnena i PC, nämligen kolhydrater och fett, på födointaget. För detta ändamål tillsattes innehållet av kolhydrat (testmat CH) eller fett (testmat F) såsom beskrivits ovan till STD. Båda testmaten CH och F inducerade en signifikant (CH: p < 0.05, F: p <0.001, Figur Figure4A4A; Bord Table22) högre intag än STD, varvid F rådde över CH (p <0.001, Figur Figure4A4A; Bord Table22), men varken CH eller F kunde inducera matintag liknande PC (siffror 3A, B; Bord 1A, B). Resultaten indikerar att potatischips aktivitet för att inducera födointag hos råttor som inte är fattiga inte kan förklaras enbart av fetthalten eller kolhydratinnehållet i potatischips.

 

BILD 4

Relativt födointag under tvåvalspreferenstest (A) med tillämpning av de viktigaste makronäringsämnena potatischips (PC), kolhydrater (CH), fett (F) samt fett och kolhydrater (FCH) och standardchow (STD). (B) Tvåvals preferenstest av fettfri .

 

Tabell 2

Statistiska data för "matintag" av preferenstest med två av följande testlivsmedel: kolhydrater (CH), pulveriserad standardmat (STD), fett (F), blandningen av fett och kolhydrater (FCH), fettfria potatischips (ffPC) och potatis .

Men när de kombinerade fett- och kolhydratfraktionerna av potatischips sattes till standardmat, var intaget av detta testfoder FCH liknande (siffror 3A, B; Bord 1A, B) och den matningsrelaterade rörelseaktiviteten endast något lägre jämfört med PC (Figur Figure3C3C; Bord Tabell 1C1C). I likhet med PC intogs FCH nästan uteslutande när det presenterades i ett preferenstest mot F eller CH (Figur Figur 4A; 4A; Tabell Table22).

Hittills indikerar de aktuella resultaten att effekten av potatischips för att öka födointaget hos råttor som inte är fattiga orsakas av dess kaloriinnehåll, som huvudsakligen förmedlas av fett- och kolhydratinnehållet. För ytterligare ett test av denna hypotes jämfördes matningsaktiviteten för ffPC med de andra testfödan (STD, PC, FCH, F och CH). Som väntat visade ffPC en lägre aktivitet jämfört med PC, FCH och F (Figur Figur 4B; 4B; Tabell Table22). Det inducerade dock ett betydligt högre intag jämfört med STD (p < 0.05) och CH (p < 0.001), trots det högre kaloriinnehållet i dessa två testlivsmedel (siffror Figures11 och 4B4B). Således kan man dra slutsatsen att andra determinanter utlöser intaget av PC utöver energitätheten.

En enkelriktad upprepad ANOVA utfördes för att utvärdera inverkan av de särskilda testdagarna på resultaten. Endast två experiment visade signifikant påverkan av testdagarna, nämligen preferenstesterna PC vs. FCH (p = 1.06 × 10^-7) och PC vs. F (p = 4.13 × 10^-5) (Figur Figur 5; 5; Tabeller Tables33 och 44). Under de tre första testdagarna var FCH-intaget av råttor, som var naiva mot FCH, men hade kontakt med PC i tidigare tester PC vs STD, PC vs F och PC vs CH, signifikant lägre än PC-förbrukningen (p < 0.05). På testdagarna 4–6 kunde inget signifikant högre intag av PC jämfört med FCH observeras (p > 0.05, Figur Figure5A5A; Bord Table33). Förändringar orsakades av en tydlig ökning av FCH-intaget åtföljt av ett minskat PC-intag över tiden, medan det totala födointaget av båda testmaten varierade konstant mellan 70 och 94 g/dag under testerna.

 

BILD 5

(A) Relativt födointag (medelvärde och enstaka värden för sex olika testdagar) under tvåvalstest av potatischips (PC) kontra blandningen av fett och kolhydrater (FCH), och (B) PC vs. fetthalten i potatischips (F). Medel ± standard .

 

Tabell 3

Statistiska data över tidsberoendet av ”matintag” för preferenstester med testmatkombinationen potatischips (PC) kontra blandningen av fett och kolhydrater (FCH) medelvärde och på testdag 1–6.

Däremot blev ingen tydlig trend uppenbar när födointaget av PC vs F jämfördes på olika testdagar (Figur Figur 5B; 5B; Tabell Table44).

DISKUSSION

Det har tidigare visat sig att mellanmål såsom potatischips kan modulera hjärnkretslopp hos råttor associerade med belöning, födointag, mättnad och rörelseaktivitet i jämförelse med standardchow (Hoch et al., 2013). Dessa moduleringar av aktivitetsmönstren kan vara ansvariga för det icke-homeostatiska intaget av snacks.

I studier som handlade om icke-homeostatiskt födointag eller matberoende användes en mängd olika välsmakande livsmedel, såsom sockerlösningar, matfett, kakor, potatischips, kakor eller ost (Prats et al., 1989; Avena et al., 2009; Martire et al., 2013). Vanligtvis valdes livsmedel rika på socker, fett eller båda. Det kan dock antas att olika typer av livsmedel och olika livsmedelskomponenter utlöser olika fysiologiska processer relaterade till födointag. Därför är det viktigt att definiera de exakta molekylära bestämningsfaktorerna för ett livsmedel som är ansvariga för det överdrivna intaget och att identifiera de fysiologiska vägarna som utlöses av olika livsmedelskomponenter.

Därför var det syftet med den föreliggande studien att utveckla ett tvåvalspreferenstest för screening av snackskomponenter för deras förmåga att utlösa icke-homeostatiskt matintag. Testsystemet användes sedan för att undersöka hur de huvudsakliga makronäringsämnena (kolhydrater och fetter) i potatischips bidrar till att utlösa det hedoniska intaget av just detta mellanmål.

Den inducerade matningsaktiviteten registrerades genom två oberoende avläsningar. Å ena sidan, mängden intagen mat eller energi (siffror 3A, B, 4A, B och 5A, B; Bord 1A, B, , 22-4) och å andra sidan registrerades den matningsrelaterade rörelseaktiviteten (exempelvis i Figur Figur 3C; 3C; Tabell Tabell 1C1C). Avläsningsparametrarna födointag och matningsrelaterad rörelseaktivitet visade en mycket hög korrelation (r = 0.9204, R² = 0.8471, p < 0.001). Därför skulle det kunna uteslutas att t.ex. eventuellt spill av testmaten påverkade resultaten.

Den absoluta mängden konsumerad föda varierade från dag till dag mellan de olika individerna och var också beroende av olika ytterligare parametrar som djurens ålder. Dessutom hade det visat sig att belöningskänsligheten för välsmakande mat är beroende av råttornas utvecklingsstadium (Friemel et al., 2010). Därför tillämpades ett differentiellt tvåvalspreferenstest (Figur Figure2B2B), som registrerade det relativa matintaget av två testmat vid en given utfodringssession. Under dessa förhållanden kan en träningseffekt uppstå på grund av presentationen av okänt testfoder kontra det kända referensfodret. Därför utfördes varje preferenstest åtminstone på två olika dagar, dvs sex gånger. Dessutom ändrades placeringen av matautomaterna som innehöll testmaten efter varje enskilt test för att undvika utvecklingen av en platspreferens. Avsaknaden av sido- eller platspreferens observerades genom att testa STD vs STD genom sex på varandra följande repetitioner av en testinställning under två på varandra följande dagar. Här finns ingen signifikant skillnad mellan de två identiska testmaten när det gäller mat/energiintag (p = 0.3311, siffror 3A, B; Tabeller 1A, B) eller matningsrelaterad rörelseaktivitet (p = 0.5089, Figur Figur 3C; 3C; Tabell Tabell 1C1C) avslöjades. Slutligen, för att minimera påverkan av sensoriska parametrar, såsom konsistens och smak, erbjöds testmaten efter homogenisering i en blandning med pulverformig STD. Under de tillämpade testförhållandena kan man därför dra slutsatsen att enbart skillnader i sammansättningen av testlivsmedel var orsaken till skillnader i födointag. Sammanfattningsvis verkade det etablerade tvåvalspreferenstestet ge tillförlitliga resultat och kunde användas för att screena för matkomponenter relaterade till icke-homeostatiskt matintag.

Det utvecklade beteendetestet användes sedan för att undersöka inverkan av huvudkomponenterna fett och kolhydrater på det potatischipsinducerade hedoniska födointaget hos råttor som matades ad libitum. Det första experimentet bekräftade att PC inducerade ett högre mat- och energiintag än STD faktiskt (siffror 3A, B; Tabeller 1A, B). Som väntat observerades också ett högre födointag jämfört med STD när de isolerade potatischipskomponenterna fett och kolhydrater erbjöds i liknande koncentrationer som finns i potatischips (Figur Figur 4A; 4A; Tabell Table22). Det är värt att notera att fettkomponenten var mer aktiv än kolhydratkomponenten. Följaktligen kan man dra slutsatsen att fett verkar vara en bidragande faktor till smakligheten hos ett testmat. Det rapporteras att råttors preferens för fett lärs in och leder till en preferens för fet mat: råttor som fick en diet med hög fetthalt visade ett ökat intag av oljeemulsioner jämfört med råttor som fick en diet med hög kolhydrater (Reed och Friedman, 1990). Förutom detta inflytande på matpreferenser, är fett en starkt bidragande faktor till ett ökat matintag genom att ytterligare öka måltidsstorleken (Warwick och Synowski, 1999).

Effekterna av fettintag verkar dock vara ganska komplexa. Fett (majsolja) i munhålan hos möss ledde sannolikt till aktivering av det dopaminerga systemet genom dopamin D1-receptorn, vilket verkade vara en förmedlare av dess förstärkande effekter (Imaizumi et al., 2000). Möjligen är fettsyratransportören CD36 involverad i upptäckten av dietfetter i munhålan hos råttor eller möss. Denna tidiga upptäckt av fett kan leda till en snabb preferens för fet mat (Laugerette et al., 2005).

Dessutom är effekter efter förtäring ansvariga för ett ökat intag av fett. Det visades i ett självreglerande intragastrisk infusionsparadigm att råttor tar upp en högre mängd av en fettrik kost jämfört med en diet med hög kolhydrat via intragastrisk infusion (Warwick et al., 2003). Sådana post-intagseffekter av fetter medieras möjligen av fettsyrasensorer som CD36, GPR40 och GPR120 i tunntarmen, vilket leder till en postoral stimulering av aptit (Sclafani och Ackroff, 2012; Sclafani et al., 2013).

I den aktuella studien kunde dock varken fettkomponenten eller kolhydratkomponenten ensam framkalla matintag liknande PC. Endast kombinationen av båda komponenterna (FCH) ledde till ett mat-/energiintag jämförbart med PC, vilket tyder på en synergistisk effekt av fetter och kolhydrater (siffror 3A, B; Tabeller 1A, B). Följaktligen inducerar FCH högre födointag än F, CH eller STD (Figur Figur 4A; 4A; Tabell Table22). En tidigare studie med två olika grupper av råttor visade att gruppen som hade tillgång till en blandad föda bestående av fett och kolhydrater fick i sig en större mängd föda jämfört med en grupp råttor som fick mat enbart med hög fetthalt (Ramirez och Friedman, 1990). Detta resultat är i överensstämmelse med det nuvarande resultatet av vårt tvåvalstest av fast snacks. Preferenstest med flytande testfoder visade redan att råttor föredrog en emulsion med fett och socker framför de enskilda komponenterna såväl som över standardfoder (Lucas och Sclafani, 1990).

Från dessa fynd kan man anta att kombinationen av makronäringsämnen, fett och kolhydrater, utlöser ytterligare effekter jämfört med administrering av endast en av komponenterna. En studie visade till exempel att administrering av GABA-B-receptoragonisten baklofen hos råttor stimulerade hetsätning av sötfet mat, undertryckte hetsätningen av fett, men hade ingen effekt på hetsätningen av sackaros (Berner et al., 2009). Dessa fynd indikerar tydligt närvaron av specifika mekanismer relaterade till överdrivet intag av olika makronäringsämnen eller deras kombination. Dessutom en studie med råttor av la Fleur et al. (2010) observerade att en blandning av fett och socker, men inte de enskilda komponenterna, ledde till hyperfagi-inducerad fetma. Dessutom förändrade blandningen av fett och socker hypotalamisk neuropeptiduttryck på ett annat sätt jämfört med fett eller enbart socker (la Fleur et al., 2010).

Eftersom testfödan testades mot varandra i olika kombinationer kunde situationer uppstå att djuren var bekanta med testfoder från tidigare preferenstester, men naiva till ett nyligen introducerat testfoder. Således kan nyheten eller bekantheten med ett testlivsmedel påverka födointaget. Preferenstest utfördes därför minst sex gånger, så att djuren var bekanta med båda testfödan redan efter det första testet. Efterföljande ANOVA-analys visade att variabeln "testdag" inte hade ett signifikant inflytande förutom preferenstesterna PC vs. FCH och PC vs. F. Intressant nog observerades en tydlig trend i kombinationen PC vs FCH: råttorna, som var bekanta med PC från tidigare preferenstest under denna studie (PC vs STD, F eller CH), föredrog signifikant PC framför FCH under de tre första testdagarna (p < 0.05). Under de följande testdagarna minskade preferensen för PC (Figur Figur 5A; 5A; Tabell Table33). Således kan man dra slutsatsen att FCH och PC har liknande förmåga att inducera födointag hos ad libitum-matade råttor, men PC föredrogs när råttor var naiva mot FCH men inte för PC. Däremot observerades ingen tydlig trend när PC testades mot F. Istället observerades en hög och konstant preferens av PC mot F under fem av sex testdagar. Därför verkade inte nyheten hos ett visst testfoder påverka utfodringspreferensen i allmänhet, utan bara när PC testades mot FCH.

Förutom nyhetseffekter kan ordningen på matpresentationen påverka utfodringsbeteendet. Till exempel kan mattrötthet eller acklimatisering uppstå. Därför upprepades vissa preferenstest, som hade utförts i början av studien, i slutet av hela sekvensen (t.ex. PC vs. F, PC vs. CH). Upprepningarna gav resultat som liknade de första testerna. Det kan dock inte helt uteslutas att mattrötthet eller acklimatiseringseffekter uppstår under de tillämpade förhållandena.

Förmågan hos testmaten STD, CH, F och FCH att inducera matintag kan vara en effekt av deras respektive energitäthet, eftersom testmaten som inducerade högre matintag ofta hade högre kaloriinnehåll (Figur Figure11). Experimenten med ffPC indikerar dock att energiinnehållet uppenbarligen inte är den enda utlösande faktorn för födointag hos icke-berövade djur. Presentationen av ffPC ledde till ett betydligt lägre extra födointag jämfört med vanlig PC (p <0.001, Figur Figur 4B; 4B; Tabell Table22). Dessa resultat tyder på att aptitligt fettintag är mindre relaterat till strukturella fettegenskaper, såsom känsla i munnen, utan snarare till kaloriinnehållet eller kemoreceptionen av fria fettsyror i matsmältningskanalen eller mag-tarmkanalen (Pittmann, 2010). I motsats till detta fynd har det rapporterats tidigare att ingen preferens kunde observeras hos råttor med hög fetthalt jämfört med kaka utan fett. Endast råttor som saknade mat föredrog starkt kakan med hög fetthalt (Sclafani et al., 1993). Noterbart var ffPC mycket föredragna framför STD och CH trots den lägre energitätheten hos ffPC (Figur Figur 4B; 4B; Tabell Table22). Följaktligen verkar andra komponenter eller egenskaper hos ffPC utöver energiinnehållet ha en ytterligare inverkan på aktiviteten hos snacks för att inducera matintag. Till exempel kan salt eller fibrer påverka matintaget (Beauchamp och Bertino, 1985; Vitaglione et al., 2009). Tvåvalspreferenstestet som har tillämpats i denna studie kan nu ge ett användbart screeningsystem för att ytterligare undersöka de (mindre) komponenterna i potatischips som bidrar till deras icke-homeostatiska intag. Slutsatsen att energiinnehållet inte är den enda parametern som inducerar födointag stöds av en tidigare studie där tillsatsen av sackarin till en fettemulsion hade en liknande förstärkande effekt på födointaget som tillsatsen av sackaros (Lucas och Sclafani, 1990).

Sammanfattningsvis etablerade den föreliggande studien ett beteendescreeningsverktyg som har optimerats för att undersöka förmågan hos olika testfoder att inducera födointag hos råttor som matas ad libitum. Analysen användes för att undersöka hur de huvudsakliga makronäringsämnena i potatischips, nämligen fett och kolhydrater, bidrar till att trigga hedoniskt födointag. Det visades att fett har en stor inverkan på ytterligare födointag, men kombinationen av båda makronäringsämnena identifierades som den främsta bidragsgivaren till smakligheten hos potatischips. Energitätheten är inte den enda faktorn som är ansvarig för det ökade födointaget, eftersom ffPC utlöste högre födointag än andra testlivsmedel med högre energiinnehåll. Tvåvalspreferenstestet som används i denna studie kommer att användas i framtida undersökningar för att reda ut påverkan av mindre komponenter i potatischips så att de molekylära bestämningsfaktorerna för deras intag kan förstås mer i detalj. Dessutom bör det undersökas om en blandning av fett och kolhydrater kan inducera liknande förändringar i hjärnans aktivitetsmönster som mellanmål.

MYNDIGHETSBIDRAG

Utformade och designade experimenten: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Utförde experimenten och analyserade data: Tobias Hoch. Tolkade uppgifterna: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Bidragit med reagens/material/analysverktyg: Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Skrev uppsatsen: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Slutligen godkänd version som ska publiceras: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess. Överens om att vara ansvarig för alla aspekter av arbetet för att säkerställa att frågor relaterade till riktigheten eller integriteten hos någon del av arbetet utreds och löses på lämpligt sätt: Tobias Hoch, Monika Pischetsrieder, Andreas Hess.

Intresseanmälan

Författarna förklarar att forskningen genomfördes i avsaknad av kommersiella eller finansiella relationer som kan tolkas som en potentiell intressekonflikt.

Erkännanden

REFERENSER