елементи

абстрактно

Съдържанието на минерали в пълната храна за домашни любимци се регулира, за да се осигури здравето на популацията от домашни любимци. Не е извършен анализ на спазването на тези регулаторни насоки. Тук беше измерван минералният състав на пълна мокра (n = 97) и суха (n = 80) храна за кучета и котки, продавана в Обединеното кралство, за да се оцени съответствието с насоките на ЕС. Повечето храни отговарят на ≥ 8 от 11 насоки (99% и 83% за сухи и мокри храни), но много от тях не осигуряват хранителен минимум (напр. Cu, 20% мокри храни) или надвишават хранителния максимум (напр. Se, 76% мокра храна). Само 6% (6/97) мокри и 38% (30/80) сухи храни са напълно в съответствие. Някои храни (20-30% от всички анализирани) са имали минерален дисбаланс, като напр Те не са имали препоръчаното съотношение Ca: P (между 1: 1 до 2: 1). Храните с високо съдържание на риба имат високи нива на нежелани метални елементи като арсен. Това проучване подчертава широкото несъответствие на много популярни храни за домашни любимци, продавани във Великобритания, с насоките на ЕС (94% и 61% от мокрите и сухите храни). Ако се хранят изключително и за дълъг период от време, много от тези храни за домашни любимци могат да повлияят на цялостното здраве на домашните любимци.

Домашните животни, по-специално кучетата и котките, имат изисквания за основни минерали, които трябва да се доставят в хранителните продукти 1. В Обединеното кралство храната за домашни любимци (например консерви, торбички) се храни на 41% от кучетата и 77% от котките 2, обикновено с деликатеси, леки закуски (включително отпадъци от масата) или други допълващи храни. Повече от половината от популацията на домашни любимци консумира само основната доза, предоставена от собствениците им, докато останалите консумират смесена, вероятно хранително небалансирана диета. В общоевропейско проучване на Харис 56% от собствениците на домашни любимци във Великобритания са закупили маркови храни за домашни любимци, които са били по-високи от всеки друг пазар в Европа 3. Лоялността към марката често води до това, че един и същ продукт се храни изключително за домашни любимци за дълги периоди от време (месеци до години). Следователно е от съществено значение тези маркови мокри и сухи храни, обозначени като "пълноценни", да бъдат хранително допълнени и балансирани за макронутриенти и микроелементи, включително достатъчно, но не прекомерни, основни минерални елементи.

Доколкото ни е известно, само едно предишно проучване, проведено в Съединените щати, е оценило общото съдържание на минерали в 45 сухи кучешки храни с позоваване на препоръките на САЩ (AAFCO 5). Тринадесет процента не отговарят на указанията на AAFCO за някои минерали и много диети съдържат прекомерно количество калций. Продължителното хранене с небалансирани или недостатъчни или прекомерни диети с определени минерали може да има неблагоприятен ефект върху здравето на животните 6, 7. Поради тази причина за първи път в Европейския съюз оценихме минералния състав на широка гама от сухи и мокри храни, предназначени за консумация от домашни кучета или котки. Споменахме състава в сравнение с 11 от 13 настоящи насоки на ЕС за минерали (FEDIAF 2013). Накратко, открихме широко несъответствие; само 6% и 39% от мокрите и сухите храни отговарят на 11 от 13-те насоки на FEDIAF. Много отделни продукти са с минерален небаланс (напр. Съотношение Ca: P до 0, 3: 1 или високо 3: 1) или имат високи концентрации на отделни минерали (напр. Селен ≥ 300 µg 100 g DM −1; арсен ≥1, 1 mg 100 g DM -1), че ако се хранят изключително много месеци, това може да повлияе на цялостното здраве на домашните животни.

Материали и методи

Етика

Това проучване беше одобрено от Университета в Нотингам, Училище по ветеринарна медицина и Научен комитет по етика. Всички методи, описани тук, са извършени в съответствие с приложимите насоки и разпоредби за добра лабораторна практика.

Избор на храна за домашни любимци

Оценка на съответствието

Пълноценните храни трябва, според дефиницията на ЕС, да имат правилните пропорции на основните макро- и микроелементи, които са достатъчни за дневната дажба (Регламент на ЕС 767/2009; член 3 (I), адаптиран към храните за домашни любимци). Дневната доза трябва да отговаря на всички енергийни и хранителни изисквания на животното без допълнителен допълнителен прием (насоки на FEDIAF за кучета в таблица S1). Тези насоки се основаваха до голяма степен на минималните препоръки на Националния съвет за изследвания на САЩ (Таблица S2). За много минерали обаче няма конкретна препоръка и няма "безопасна горна граница (SUL)", т.е. над която микроелементите могат да станат токсични 1. В САЩ производителите на храни за домашни любимци също получават насоки от Американската асоциация на служителите за контрол на фуражите относно максималните концентрации в храните за домашни любимци (Таблица S3 8). В ЕС, с изключение на индикативните количества макронутриенти (суров протеин, мазнини, пепел и др. \ T

) има тринадесет специфични препоръки за макроминерали (калций, фосфат, Ca: P, калий, натрий, хлорид и магнезий) и микроелементи (мед, йод, желязо, манган, селен и цинк). Освен това препоръчителните максимални нива за „нежелани“ или тежки елементи (арсен, кадмий, живак и олово) в храните за домашни любимци са определени в Директива 2002/32/ЕО на ЕС (Таблица S4).

Подготовка на проби за елементарен анализ

Елементен анализ с помощта на ICP-MS

Елементният анализ беше чрез индуктивно куплирана масова спектрометрия (ICP-MS; iCAP ™ Q, Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA), използвайки He сблъскваща се клетка с „кинетична енергийна дискриминация“ за намаляване на многоатомните смущения в Ag Al, As анализ., B, Ba, Cd, Ca, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Rb, S, Sr, Tl, U, V и Zn, литий, Be и P бяха определени в стандартен (вакуумен) режим и в режим на водородни клетки с превключване между пробите. Вътрешните стандарти бяха Ge, Rh и Ir. Окончателният елементарен състав на храната се представя след корекция за пропуски и вариации на партидите (като се използва CRM като еталон) като ppm (например основни елементи, 1ppm = 1 mg/kg), ppb (например микроелементи, 1 ppb = 1 µg/kg) или на 100 g сухо вещество [DM], както е посочено в текста. За основните и микроелементите възстановяването е> 95% s

минерален

Калций за фосфор, мед, желязо и селен в пълноценна, мокра и суха храна за домашни любимци. ( а - д ). Общите елементарни вещества (калций [Ca], фосфор [P], желязо, [Fe], мед, [Cu] и селен, [Se]) бяха измерени в дублирани проби от храни за домашни любимци, които бяха лиофилизирани, хомогенизирани и нитрирани киселини. ICP-MS. Всяка точка представлява една влажна (червена точка) точка или суха (синя точка) храна. Долната и горната пунктирани линии представляват хранителния минимум и максимум, както се препоръчва от FEDIAF. Черната пунктирана линия представлява включване при 5-кратния хранителен минимум, тъй като има малко препоръки за максимално хранене на котките. Данните за всеки продукт се нанасят индивидуално по оста x, с елементарната плътност на оста y.

Изображение в пълен размер

Съответствие на храните с европейското законодателство

Анализът на цялата храна за котки или кучета показа широко несъответствие с всички насоки на ЕС (FEDIAF); 94% (91/97) и 61% (46/80) от мокри и сухи храни не отговарят на всички насоки (фиг. 2а, б). Докато повечето храни отговарят на ≥ 8 от 11 насоки (суха храна, 99% (79/80); мокри храни, 83% (81/97)), много, особено мокри храни, не успяват да осигурят дори минимума (напр. Мед, 20% мокра храна, фиг. 1в) или превишаване на максимума (напр. за селен, 76% от мократа храна; фиг. 1г) от нивото на поне един основен минерал. Много от тях са имали значителни минерални дисбаланси (например 29% мокро, 20% сухо съотношение Ca: P; фиг. 1а), а някои отделни продукти са имали значително променлив минерален състав (напр. Петте диети, показани на фиг. 2в) Повторният анализ на подмножество мокри храни с различни идентификатори на дозата отново показа голямо несъответствие с първоначалния набор от данни, което предполага, че нашият анализ не е изолиран единичен ефект (Фиг. 2г). Изобразително представяне на съответствието на всички анализирани мокри и сухи храни съгласно насоките на FEDIAF е дадено в допълнителната информация (Фигура S3, сухи храни; Фигура S4, мокри храни).

Съответствие на пълната, мокра и суха храна за домашни любимци с европейските директиви. Всички мокри анализирани ( а ) и суха ( б ) храната е оценена въз основа на действащите европейски насоки (FEDIAF) за отделни елементи (минимални и максимални хранителни стойности). Процентът от общо 11 насоки (хлоридът и йодът не са оценени) се изразява като зелено (напр. 6 от 97 = 7% влажна храна). ( ° С) Пет индивидуални диети представляват голямо несъответствие и значителна променливост на съдържанието на елементите. Ref, оптималното хранително съдържание за всеки елемент (т.е. в средата между хранителния минимум и максимум). Скала от 1 е процент под минимума (напр. 0, 20 е 5 пъти по-малък от хранителния минимум), скала от 1-10 е съдържанието, съставено над хранителния максимум. ( д ) Подмножество от оригиналния набор от данни (партида 1) бе закупено втори път (партида 2) с различен идентификатор на партида, за да се оцени повторното съвпадение.

Изображение в пълен размер

Нежелани метални елементи в храната

Повечето от нежеланите метални елементи в анализираните храни (напр. Берилий, талий, олово, кадмий, уран) са под откриваеми или количествено измерими нива. Въпреки това, някои храни, особено тези с риба, са били с относително високо съдържание на металоиди, арсен (фиг. 3а). По-нататъшно разследване разкрива, че само онези храни, които са декларирали включването на по-високи нива на рибни производни, за разлика от рибеното масло, са имали високи нива на арсен, три от които надвишавали безопасната горна граница (SUL) за органични вещества As, две над законовата ограничение за храна (фиг. 3б). Всъщност, тъй като нивата са имали тенденция рязко да се увеличават, когато са били декларирани ≥ 30-40% от рибите (фиг. 3в). В допълнение, подмножество (× 10) от храни с ниско или високо съдържание на As беше изпратено за директен анализ на живака (Hg), който корелира добре с As (фиг. 3d).

Арсен в мокра и суха храна за домашни любимци. Арсенът в мокри и сухи храни се анализира чрез ICP-MS (вж. Методи). а ) Храните са класифицирани според основната декларирана съставка и са представени като пунктирани графики за визуална яснота или графики на полетата (ред в медианата, полето представлява обхват). Горната хоризонтална пунктирана линия е законовият максимум (10 mg/kg DM). Вертикална пунктирана линия разделя сухата от мократа храна. б ) Сравнение на всички храни, деклариращи включването на рибни производни (FISH) или рибено масло (FishOil), нито едно (NoFishNoOil) или и двете (Fish + FishOil). Трите диети остават неизвестни по отношение на включването на риба или рибен рибец. ( ° С ) Дисперсия на процента на включване на рибни производни срещу арсен в храната. Правата е нелинейна (квадратична) регресия (r 2, 0, 47). д ) Десет проби от храна с ниски (× 5) или високи (× 5) нива на арсен са изпратени за анализ на директен живак (DMA-80) до Британската геоложка служба (Киуърт, Великобритания). Плътната линия е линейна регресия с пунктирани линии от 95% CI и уравнението за линията е y = 10, 78 * X + 3, 031; F 1, 9 = 8, 4, P = 0, 01).

Изображение в пълен размер

дискусия

За първи път в ЕС това проучване обективно и изчерпателно оценява минералния състав и минералния баланс на голям брой пълноценни, мокри и сухи храни за домашни любимци, закупени в супермаркетите за домашни любимци във Великобритания. Резултатите показват широко разпространено неспазване на настоящите насоки на ЕС за храните за домашни любимци, тъй като 92% от мокрите и 61% от сухите храни не отговарят на всички препоръки. В случай на няколко отделни продукта, съдържанието на минерали често надвишава или не отговаря на хранителните изисквания. Броят има толкова небалансирано съдържание на минерали (напр. Ca: P), че изключително, по-продължително хранене с тези продукти може да застраши общото благосъстояние на домашните любимци. Накрая установихме, че диетите с високо съдържание на риба също съдържат относително високо съдържание на арсен. Като се има предвид, че хроничният прием на арсен в човешки епидемиологични проучвания е свързан с албуминурия, протеинурия и повишена бъбречна смъртност 11, под въпрос е защо голям дял от тези храни се хранят с домашни котки, които са склонни към хронично бъбречно заболяване 12. .

Макронутриент и енергиен състав на диетата

Съответствие с насоките на ЕС

През 2010 г. беше създаден Европейски научен консултативен съвет, за да се гарантира, че настоящите знания относно пълноценното хранене за здраве, благосъстояние и дълголетие могат да бъдат приложени за домашни любимци в държавите-членки на ЕС чрез съответния регулаторен орган на FEDIAF. 4. Техните препоръки обхващат това, което се счита за оптимален прием на макронутриенти като протеини и мазнини, микроелементи като специфични аминокиселини, микроелементи и други минерали и витамини, за да отговарят на изискванията за поддържане на добро здраве. Минималните изисквания се основават на публикувани стойности 1 или непубликувани индустриални изследвания. Хранителните максимуми отразяват нивата в храните, които не са свързани с някакъв неблагоприятен ефект, ако са известни 4. Вземайки предвид тези препоръки в светлината на нашето проучване, което отчете 11 от 13 препоръки, установихме, че повечето обикновено са в съответствие (т.е. с ≥ 8 от 11 насоки), особено сухи храни, но много отделни храни са далеч извън препоръчителния диапазон (напр. съотношение Ca: P 0, 06 или 2, 96: 1). При продължително приложение тези продукти могат да застрашат оптималното здраве на домашните любимци 19 .

арсен

Ограничения на изследването

Нашият анализ не беше изчерпателен. По-скоро представяме преглед на актуалните популярни храни, закупени в британските супермаркети. Въпреки че собствениците основно хранят своите домашни любимци с пълноценна диета, част от приема на храна може да идва от допълнителни храни - за които не сме направили никаква оценка на минералния състав. Много проучвания показват, че до 50% от собствениците на кучета и приблизително 20% от собствениците на котки допълват дневната си доза по този начин 33. Хранителните добавки обаче рядко са хранително балансирани продукти, особено по отношение на минералния състав. Например, високобелтъчните „експлозивни“ добавки на практика не съдържат калций и са с високо съдържание на фосфор.

Според проучването това проучване не разглежда бионаличността на минерали. Възможно е незадоволителната диета, например с високо съдържание на мед или селен, да не причини токсичност на мед или селен поради взаимодействия с минерали или храни в стомашно-чревния тракт, които предотвратяват абсорбцията. Въпреки това насоките на ЕС, по които сме оценили съответствието, се отнасят до концентрациите в храните, като се вземат предвид границите на безопасност и следователно трябва поне да се спазват. Минералната бионаличност и метаболизмът са сложни. Абсорбцията на червата от микроминерали като цинк или мед може да бъде значително намалена, ако диетата има относително високо съдържание на фибри или фитат; високото съдържание на калций в диетата може да потисне стомашно-чревната абсорбция на желязо и цинк 25. При животни със субклинично заболяване, като ранен стадий на бъбречно заболяване, промяна в хормоналния статус (напр. Паратиреоиден хормон) или витаминно състояние (напр. Витамин D) може значително да повлияе на приема на минерали в червата 34 .

Благодаря

Това проучване е финансирано от Медицинския факултет, Училището по ветеринарна медицина и наука и Медицинския факултет на Университета в Нотингам.