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GEBIET
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Diese
Erfindung betrifft allgemein das Gesunderhalten der Katze durch
Ernährung
und insbesondere Verfahren zum Herabsetzen des Risikos, dass eine
Katze eine Schilddrüsenüberfunktion
entwickelt, indem die Menge der Selenaufnahme bei der Katze begrenzt
wird.
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HINTERGRUND
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Schilddrüsenüberfunktion
ist die häufigste
endokrine Erkrankung bei älteren
Katzen. Die Erkrankung wird von Hyperaktivität, Gewichtsverlust und einem
tastbaren Struma begleitet. Obwohl Behandlungen zur Verfügung stehen,
einschließlich
Antischilddrüsenmedikamenten,
chirurgischen Methoden oder Verwendung von radioaktivem Iod, um
das Drüsengewebe
zu zerstören,
hat jede dieser Maßnahmen
Grenzen und Nebenwirkungen. Es besteht somit ein unerfüllter Bedarf
an Verfahren und Zusammensetzungen zur Herabsetzung des Risikos,
dass sich bei Katzen eine abnormale Schilddrüsenfunktion und Schilddrüsenüberfunktion
entwickelt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
Erfinder haben demnach mit der Feststellung Erfolg gehabt, dass
das Begrenzen der Einnahme von Selen über die Nahrung bei Katzen
das Risiko verringert, dass Katzen eine Schilddrüsenüberfunktion entwickeln.
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Die
vorliegende Erfindung kann somit in verschiedenen Ausführungsformen
ein Verfahren zur Herabsetzung des Risikos der Entwicklung einer
Schilddrüsenüberfunktion
bei einer Katze beinhalten. Bei dem Verfahren kann die Selenmenge
in der Katzennahrung auf eine Menge gleich oder kleiner als 1,3
mg/kg, gleich oder kleiner als 1,0, gleich oder kleiner als 0,8
mg/kg oder gleich oder kleiner als 0,65 mg/kg, bezogen auf Trockensubstanz,
begrenzt werden. Bei den Verfahren kann ferner die Iodmenge in der
Katzennahrung auf nicht mehr als 1,0 mg/kg, bezogen auf Trockensubstanz,
begrenzt werden.
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Die
Zusammensetzungen und Verfahren, die auf den Zusammensetzungen basieren,
können
in verschiedenen Ausführungsformen
Nahrungszusammensetzungen beinhalten, die 10% bis 40% oder 20% bis 40%
Protein, bezogen auf Trockensubstanz, umfassen. Das Protein kann
in diesen Zusammensetzungen Selen in einer Konzentration gleich
oder kleiner als 1,0 mg/kg oder gleich oder kleiner als 0,5 mg/kg
Rohprotein enthalten.
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Die
Zusammensetzung und Verfahren, die auf den Zusammensetzungen basieren,
können
in verschiedenen Ausführungsformen
Nahrungszusammensetzungen beinhalten, die 10% bis 50% Protein, 10
bis 30% Fett und 5% bis 55% Kohlenhydrate umfassen.
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Das
Protein in den Zusammensetzungen und Verfahren, die auf den Zusammensetzungen
basieren, können
pflanzliches Protein oder tierisches Protein oder Kombinationen
davon sein. Das pflanzliche Protein kann Kartoffelkonzentrat, Sojakonzentrat,
Sojaproteinisolat, Sojamehl, Reisisolat, Maisglutenmehl oder Kombinationen
davon sein, und das tierische Protein kann von Hühnerrücken, Rinderzunge, Schweinelunge,
Rinderlunge, mechanisch entbeintem Truthahn, Geflügelnebenproduktmehl,
Eiern und Kombinationen davon sein.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet somit Nahrungen, die eine begrenzte
Selenmenge enthalten, und Verfahren zum Verfüt tern dieser Nahrungen an Katzen,
um das Risiko der Entwicklung von Schilddrüsenüberfunktion zu verringern.
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Schilddrüsenüberfunktion
bei Katzen kann gemäß Verfahren
und Erkrankungscharakteristika diagnostiziert und in ihrem Schweregrad
bewertet werden, die in der Technik wohl bekannt sind. (Siehe beispielsweise Peterson
et al., in The cat: diseases and clinical management, Herausgeber
R. G. Sherding, New York, Churchill Livingstone, 2. Auflage, Seiten
1416–1452,
1994; Gerber et al. Vet Clin North Am Small Anim Pract 24: 541–65, 1994).
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Der
Begriff "Iod" bezieht sich hier
auf das Iodatom ohne Bezugnahme auf seine molekulare Form. Der Begriff
Iod schließt
somit ohne Einschränkung
das Atom Iod ein, das in einer oder mehreren chemischen Formen vorliegen
kann, wie Iodid, Iodat, Periodat, Erythrosin und dergleichen.
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Der
Begriff "Selen" bezieht sich hier
auf das Selenatom ohne Bezugnahme auf seine molekulare Form. Der
Begriff Selen schließt
somit ohne Einschränkung
das Atom Selen ein, das in einer oder mehreren chemischen Formen
vorliegen kann, wie Selenit, Selenat, Selenomethionin und dergleichen.
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Die
Abkürzung "T4" bezieht sich hier
auf die iodhaltige Aminosäure
Thyroxin, 3,5,3',5'-Tetraiodthyronin.
Der Begriff "freies
T4" bezieht sich
auf T4, das nicht an ein Trägerprotein
gebunden ist, wie thyroidbindendes Globulin, Albumin, Präalbumin
und dergleichen.
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Die
Abkürzung "T3" bezieht sich hier
auf die iodhaltige Aminosäure
3,5,3'-Triiodthyronin.
Der Begriff "freies
T3" bezieht sich
auf T3, das nicht an ein Trägerprotein
gebunden ist, wie thyroidbindendes Globulin, Albumin, Präalbumin
und dergleichen.
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Die
Abkürzung "GPX" bezieht sich hier
auf das selenabhängige
Enzym Glutathionperoxidase.
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Die
Konzentration von Iod oder anderen Mineralelementen in Nahrungsmitteln
und Futtermitteln kann alternativ auf molarer Basis (Mikromol pro
Kilogramm) oder auf Gewichtsbasis (Milligramm pro Kilogramm, entspricht
Teile pro Million, "ppm") ausgedrückt werden.
Iod hat ein Molekulargewicht von 126,9. Eine molare Konzentration
von 2,76 Mikromol Iod pro Kilogramm entspricht somit einer Gewichtskonzentration
von 0,35 ppm. Selen hat ein Molekulargewicht von 78,96. Eine molare
Konzentration von 1,25 Mikromol Selen pro Kilogramm entspricht somit
einer Gewichtskonzentration von 0,1 mg/kg.
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In
verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann Selen in der Nahrungszusammensetzung
in einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner als 1,3 mg/kg
Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner als 1,0
mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner als
0,9 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,8 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,65 oder 0,60 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich
oder kleiner als 0,4 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich
oder kleiner als 0,3 mg/kg Nahrung oder einer Maximalkonzentration
gleich oder kleiner als 0,2 mg/kg Nahrung, bezogen auf Trockensubstanz,
vorhanden sein.
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In
den Nahrungszusammensetzungen kann außerdem Iod vorhanden sein.
Die vorhandene Iodmenge sollte auf einem Niveau liegen, das nicht
zu nachteiliger Schilddrüsenfunktion
führt.
Es wird angenommen, dass derartige Maximalniveaus, die nicht zu
nachteiliger Schilddrüsenfunktion
bei Katzen führen,
2,5 oder 2,0 mg/kg Nahrung sind. Iod kann in den erfindungsgemäßen Nahrungszusammensetzungen
somit in einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner als 2,5
mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner als
2,0 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 1,0 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,9 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,8 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,6 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,4 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,35 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,3 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,25 mg/kg Nahrung, einer Maximalkonzentration gleich oder kleiner
als 0,2 mg/kg Nahrung, bezogen auf Trockensubstanz, vorhanden sein.
Die Mindestmenge an Iod oder Selen kann eine Menge sein, um die
Katze gesund zu halten.
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Die
Einnahme eines Nährstoffs
aus einem Nahrungsmittel, Futter, Getränk oder Ergänzungsmittel durch ein Tier
kann als das Produkt der Konzentration des Nährstoffelements in dem Nahrungsmittel,
Futter, Getränk
oder Ergänzungsmittel
und der Menge des Nahrungsmittels, Futters, Getränks oder Ergänzungsmittels
sein, die das Tier aufnimmt, ausgedrückt werden.
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Einer
Katze können
Nährstoffe
in Form von Katzenfutter bereitgestellt werden. Katzenbesitzern
stehen eine Vielfalt üblicherweise
bekannter Katzenfutterprodukte zur Verfügung. Handelsübliche Katzenfutter
gehören
zu drei Grundtypen: Dosen-(feuchte)
Katzenfutter, halbfeuchte Katzenfutter und Katzenfutter vom Trockentyp.
Es stehen auch Katzenleckerli zur Verfügung. Katzenfutter in Dosen
haben allgemein einen Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 65%, üblicherweise
68% bis 85%. Halbfeuchte Katzenfutter haben typischerweise einen Feuchtigkeitsgehalt
zwischen 10 und 65%, üblicherweise
25% bis 40%, und können
Feuchthaltemittel, Kaliumsorbat und andere Bestand teile enthalten,
um das Produkt zu stabilisieren und das mikrobielle Wachstum zu
verhindern (Bakterien und Schimmel). Katzenfutter vom Trockentyp
haben im Allgemeinen einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 oder
weniger, und zu ihrer Verarbeitung gehört in der Regel Extrudieren,
Trocknen und/oder Backen mit Wärme.
Katzenleckerli können
typischerweise halbfeuchte, kaubare Leckerli, Trockenleckerli in
beliebigen Formen, kaubare Knochen oder gebackene, extrudierte oder
gestanzte Leckerli, Konfektionsleckerli oder andere Arten von Leckerli
sein, die Fachleuten bekannt sind.
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Nährstoffe
können
einer Katze auch in einer anderen Form als vorgefertigtes Katzenfutter
bereitgestellt werden. Kyle et al. fügten einem Dosenkatzenfutter
beispielsweise eine Vitamin-Mineral-Mischung zu (Kyle et al., New
Zealand Veterinary Journal 42: 101–103, 1994). Das Trinkwasser
oder andere Flüssigkeit kann
in ähnlicher
Weise verwendet werden, um einer Katze Nährstoffe zur Verfügung zu
stellen.
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Kommerzielle
Katzendosenfutterprodukte enthalten verschiedene Mengen an Iod und
Selen, bezogen auf Trockensubstanz (DM), wie in den Tabellen 1 und
2 gezeigt ist. TABELLE 1 Katzendosenfutter
Etikettenbeschreibung
(n=28) | Selen
(mg/kg DM) | Iod
(mg/kg DM) |
SHEBA
Gourmet salmon dinner | 0,812 | 1,55 |
WHISKAS
Ground Mealtime | 0,837 | 1,96 |
WHISKAS
Homestyle Chicken & Salmon | 0,863 | 1,18 |
WHISKAS
Ocean Whitefish & Tuna | 1,01 | 2,98 |
NUTRO
Max Cat Chicken & Lamb | 1,28 | 47,87 |
NUTRO
Kitten Chicken & Ocean
Fish | 1,34 | 3,24 |
NUTRO
Cat Chicken & Liver
Formula | 1,16 | 30,91 |
FRISKIES
Prime Entree | 1,36 | 4,57 |
FRISKIES
Senior Ocean Whitefish & Rice | 1,78 | 10,59 |
FANCY
FERST Sliced Beef Feast | 1,50 | 1,30 |
FANCY
FERST Sardines, Shrimp & Crab | 4,23 | 1,35 |
FANCY
FERST Ocean Whitefish & Tuna | 2,45 | 5,45 |
FANCY
FERST Tender Liver & Chicken | 1,84 | 3,08 |
FANCY
FERST Seafood | 2,09 | 3,27 |
FANCY
FERST Fish & Shrimp | 3,17 | 1,33 |
FANCY
FERST Trout | 1,29 | 1,09 |
FANCY
FERST Tuna & Mackerel | 2,24 | 2,02 |
HEINZ
9 LIVES Super Supper | 2,38 | 2,47 |
HEINZ
9 LIVES Ocean Whitefish & Tuna | 1,90 | 5,06 |
HEINZ
9 LIVES Poached Salmon | 1,60 | 52,27 |
IAMS
Adult Beef Formula | 1,95 | 4,5 |
IAMS
Adult Chicken Formula | 1,32 | 3,18 |
IAMS
Adult Ocean Fish Formula | 2,56 | 5,14 |
IAMS
Adult Salmon Formula | 1,70 | 4,88 |
BEST
CHOICE Ocean Whitefish & Tuna | 1,63 | 2,11 |
BEST
CHOICE Salmon Dinner | 1,66 | 4,38 |
BEST
CHOICE Fisherman's
Catch | 2,27 | 4,48 |
KOZY
KITTEN Fish Dinner | 1,32 | 7,07 |
Mittelwert | 1,77 | 7,83 |
TABELLE 2 Katzentrockenfutter
Etikettenbeschreibung
(n = 14) | Selen
(mg/kg DM) | Iod
(mg/kg DM) |
WHISKAS
Original | 0,551 | 1,34 |
IAMS
Kitten Formula | 0,599 | 2,96 |
IAMS
Weight Control Formula | 0,544 | 3,16 |
IAMS
Original Cat Formula | 0,602 | 2,80 |
EUKANUBA
Adult Chicken & Rice | 0,797 | 2,12 |
PURINA
Kitten Chow | 0,973 | 3,05 |
PURINA
Meow Mix Chicken-Turkey-Salmon | 0,636 | 2,39 |
PURINA
Cat Chow Original | 0,729 | 5,94 |
PURINA
O.N.E. Regular | 0,813 | 2,45 |
NUTRO
Max Cat Lite | 0,479 | 3,38 |
NUTRO
Max Cat Chicken-Rice-Lamb | 0,430 | 3,32 |
FRISKIES
Ocean Fish | 0,717 | 1,97 |
FRISKIES
Chefs Blend | 0,720 | 2,17 |
HEINZ
9 LIVES Tuna & Eggs | 1,01 | 1,79 |
Mittelwert | 0,69 | 2,77 |
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Handelsübliche Katzenfutter
enthalten allgemein Bestandteile aus den folgenden Klassen: Protein
aus tierischen und/oder pflanzlichen Quellen; einzelne Aminosäuren; Fette;
Kohlenhydratquellen, Vitamine; Mineralien und zusätzliche
funktionale Bestandteile, wie Konservierungsmittel, Emulgatoren
und dergleichen.
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Proteinquellen
zur Verwendung in Katzenfutter können
45% bis 100% Rohprotein, bezogen auf Trockensubstanz, umfassen.
21 Proteinbestandteile, die üblicherweise
zur Herstellung handelsüblicher
Katzenfutter verwendet werden, wurden auf ihre Gehalte an Selen
und Iod analysiert. Die Ergebnisse werden als mg/kg Trockensubstanz
(DM) und auch als mg/kg Rohprotein (CP) angegeben, wie in der nachfolgenden
Tabelle gezeigt ist. TABELLE 3
Proteinbestandteil | Rohprotein (% DM) | Selen | Iod |
mg/kg
DM | mg/kg
CP | mg/kg
DM | mg/kg
CP |
Kartoffelkonzentrat | 75 | 0,08 | 0,11 | 0,084 | 0,11 |
Sojakonzentrat | 72 | 0,15 | 0,21 | 0,098 | 0,14 |
Sojaproteinisolat | 91,5 | 0,27 | 0,30 | 0,144 | 0,16 |
Sojamehl | 48,5 | 0,45 | 0,93 | 0,01 | 0,02 |
Maisglutenmehl | 64 | 1,25 | 1,95 | 0,02 | 0,03 |
Hühnerrücken | 75 | 0,41 | 0,55 | 0,02 | 0,03 |
Reisproteinisolat | 60 | 0,75 | 1,25 | 0,041 | 0,07 |
Erbsenproteinkonzentrat | 50 | 1,79 | 3,58 | 0,049 | 0,10 |
Weizenproteinkonzentrat | 75 | 1,84 | 2,45 | 0,091 | 0,12 |
Weizenproteinisolat | 90 | 2,13 | 2,37 | 0,141 | 0,16 |
Schweineleber | 72 | 3,11 | 4,32 | 0,15 | 0,21 |
Rindermilz | 66 | 1,22 | 1,85 | 0,24 | 0,36 |
Rinderzunge | 63 | 0,77 | 1,22 | 0,28 | 0,44 |
Schweinelungenlappen | 75 | 1,71 | 2,28 | 0,29 | 0,39 |
Rinderlunge | 56 | 0,93 | 1,66 | 0,38 | 0,68 |
Fleischproteinisolat | 98 | 0,77 | 0,79 | 0,575 | 0,59 |
entbeinter
Truthahn | 44,5 | 0,31 | 0,70 | 0,69 | 1,55 |
Makrele | 67 | 4,15 | 6,19 | 1,03 | 1,54 |
Meeresfisch | 58 | 1,76 | 3,03 | 1,44 | 2,48 |
Geflügelnebenproduktmehl | 67 | 0,97 | 1,45 | 2,05 | 3,06 |
Eier | 50 | 1,28 | 2,56 | 3,1 | 6,20 |
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Wie
in der Tabelle zu sehen ist, neigen pflanzliche Proteine, wie Kartoffelkonzentrat
und Sojaisolat, niedrigere Konzentrationen an sowohl Selen als auch
Iod aufzuweisen.
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Der
Proteingehalt in den erfindungsgemäßen Katzenfutterzusammensetzungen
kann eine Menge von 10%, von 15%, von 20%, von 25%, von 30%, von
35% bis zu 40%, bis zu 45%, bis zu 50%, bis zu 55%, bis zu 60%,
bis zu 70% oder mehr betragen, bezogen auf Trockensubstanz.
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Selen
kann in der Proteinkomponente in einer Konzentration gleich oder
kleiner als 1,0 mg/kg Rohprotein, einer Konzentra tion gleich oder
kleiner als 0,8 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich oder
kleiner als 0,6 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich oder
kleiner als 0,5 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich oder
kleiner als 0,4 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich oder
kleiner als 0,3 mg/kg Rohprotein oder einer Konzentration gleich
oder kleiner als 0,2 mg/kg Rohprotein vorhanden sein.
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Iod
kann ebenfalls in der Proteinkomponente in einer Konzentration gleich
oder kleiner als 1,0 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich
oder kleiner als 0,8 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich
oder kleiner als 0,6 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich
oder kleiner als 0,4 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich
oder kleiner als 0,2 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich
oder kleiner als 0,1 mg/kg Rohprotein, einer Konzentration gleich
oder kleiner als 0,05 mg/kg Rohprotein oder einer Konzentration
gleich oder kleiner als 0,02 mg/kg Rohprotein vorhanden sein.
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Das
Protein kann aus tierischen Quellen, wie Fleisch oder Fleischnebenprodukten,
oder aus Pflanzenquellen, wie aus pflanzlichen Proteinquellen, stammen.
Zu tierischen Proteinquellen können
Fleischproteinisolat, Schweinelungen, Hühnchen, Schweineleber, Geflügelmehl,
Eier und Kombinationen davon gehören.
Zu pflanzlichen Proteinquellen können
Kartoffelkonzentrat, Sojakonzentrat, Sojaproteinisolat, Sojamehl,
Maisglutenmehl und Kombinationen davon gehören.
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Kohlenhydrat
kann aus Kornbestandteilen beigebracht werden. Solche Kornbestandteile
können pflanzliche
Materialien, in der Regel mehlartige Materialien umfassen, die vorwiegend
verdauliches Nahrungskohlenhydrat und unverdauliches Kohlenhydrat
(Faser) und weniger als 15 Protein zuführen können, bezogen auf Trockensubstanz.
Zu Beispielen gehören
ohne Einschränkung
Braureis, Gelbmais, Maismehl, Sojahülsen, Reis kleie, Zellulose,
Pflanzenschleime und dergleichen. Kohlenhydrat kann typischerweise
in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
in einer Menge von 5%, von 10%, von 15%, von 20%, von 25%, von 30%,
von 35% bis zu 40%, bis zu 45%, bis zu 50%, bis zu 55% oder mehr
betragen, bezogen auf Trockensubstanz.
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In
dem Katzenfutter verwendete Fette schließen ohne Einschränkung tierische
Fette und Öle
ein, wie ausgewähltes
Weißfett,
Hühnerfett
und dergleichen, pflanzliche Fette und Öle und Fischöle. Fette
können
in den erfindungsgemäßen Katzenfutterzusammensetzung
in Konzentrationen von 5%, von 10%, von 15% bis zu 20%, bis zu 25%
oder bis zu 30%, bezogen auf Trockensubstanz, vorhanden sein.
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Der
Prozentsatz der Bestandteile zur Verwendung in einer Katzenfutterzusammensetzung,
um bestimmte Prozentsätze
an Protein, Kohlenhydrat und Fett zu erreichen, kann nach in der
Technik wohl bekannten Verfahren bestimmt werden. Man kann beispielsweise
bekannte Computerprogramme verwenden, die lineare Programmiertechniken
einsetzen, um Futternahrungen mit speziellen Charakteristika zu
entwerfen. Ein Beispiel für
ein derartiges Programm ist VLCFX ("Visual Least Cost Formulation – extended") Product Formulation
and Management System, geliefert von Agri-Data Systems, Inc., Phoenix,
AZ, USA.
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Einzelne
Aminosäuren
können
auch nach Bedarf als Bestandteile in Katzenfutter enthalten sein,
um die Proteinbestandteile zu ergänzen. Diese Aminosäuren, die
Katzenfutter zugefügt
werden können,
sind in der Technik bekannt.
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Vitamine
und Mineralien können
ebenfalls in die erfindungsgemäßen Katzenfutterzusammensetzungen
gegeben werden. Zu Vitaminquellen können komplexe natürliche Quellen
gehören,
wie Brauereihefe, Engivita-Hefe und dergleichen sowie synthetische
und gereinigte Quellen, wie Cholinchlorid und dergleichen. Mi neralien
in den erfindungsgemäßen Katzenfutterzusammensetzungen
können
Dicalciumphosphat, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Kaliumchlorid,
Kaliumcitrat, nach Bedarf iodiertes und nicht-iodiertes Salz, um einen erwünschten
Iodgehalt zu erreichen, und andere zweckmäßige Formen der in der Technik
bekannten Mineralnährstoffe
einschließen
(siehe beispielsweise National Research Council, Nutrient Requirement
of Cats, Washington, DC, National Academy of Sciences, Seite 27,
Tabelle 5 Fußnoten,
1978).
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Die
nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung,
es ist jedoch so zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf diese
begrenzt ist.
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BEISPIEL 1
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Dieses
Beispiel illustriert die Wirkung eines Nahrungsmittels, das eine
eingeschränkte
Aufnahme von sowohl Selen als auch Iod liefert, auf die Schilddrüsenfunktion älterer Katzen
mit manifester Schilddrüsenüberfunktion.
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Eine
selenarme, iodarme Katzentrockennahrung mit der Bezeichnung Nahrung
30643 wurde mit der folgenden Zusammensetzung und den folgenden
Charakteristika hergestellt: Getreidebestandteile 50 bis 55%, tierisches
Protein 0 bis 5%, pflanzliches Protein 30 bis 35%, tierisches Fett
8 bis 10%, andere Bestandteile 5 bis 7%, Selen 0,2 mg/kg, bezogen
auf Trockenmaterial, und Iod, 0,2 mg/kg, bezogen auf Trockenmaterial.
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Zwei
geriatrische Katzen mit manifester Schilddrüsenüberfunktion wurden bezogen
auf Alter und Gesamt-T4-Spiegel im Serum in zwei Gruppen aufgeteilt.
Die Katzen wurden mit einer Vergleichs-Katzentrockennahrung oder
Nahrung 30643 gefüttert,
wobei die Gehalte an Iod und Selen wie in der folgenden Tabelle
4 gezeigt waren. TABELLE 4
Beschreibung
der Trockennahrung | Se
(mg/kg DM) | I
(mg/kg DM) |
Vergleich | 0,6 | 2,5 |
Nahrung
30643 | 0,2 | 0,2 |
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Die
Nahrungsmittel wurden acht Wochen gefüttert. Die Nahrungsmittelaufnahme
wurde täglich
gemessen, und das Körpergewicht
wurde wöchentlich
gemessen. Alle zwei Wochen wurde aseptisch Blut entnommen, nachdem
das Futter über
Nacht entfernt worden war. Das Blut für vollständige Blutbildwerte sowie das
Serum für
die Analyse von Schilddrüsenhormon
wurden sofort analysiert. Das Blut für andere Messungen wurde mit
5000 g zentrifugiert und das Serum gesammelt und gefroren und bei –70°C gelagert,
bis es auf Serumchemie und Iod- und Selenkonzentrationen analysiert
wurde.
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Die
T3- und T4-Gesamtkonzentrationen im Serum wurden durch Radioimmunassay
zur Verwendung bei Katzen gemessen. Freie T4-Konzentrationen im Serum wurden durch
Verwendung von Gleichgewichtsdialyse bestimmt, um die gebundenen
Formen von den freien Formen zu trennen. Zur Messung der freien
Formen in dem Dialysat wurde ein Radioimmunassay verwendet.
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Der
Assay zur Abschätzung
von freiem T3 im Katzenserum verwendete ein 125I-Triiodthyronin-(T3)-Derivat,
das nicht signifikant an die natürlichen
Bindungsproteine im Serum band.
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Außerdem wurde
ein Antikörper
mit hoher Affinität
verwendet, der sowohl das Derivat als auch T3 band. Diese beiden
T3-Verbindungen
ermöglichen
die Durchführung
eines klassischen Gleichgewichts-Radioimmunassays ohne Störung durch
Bindungsproteine und gebundenes T3. Der Assay-Antikörper wurde
für einfache
Festephasentrennung von gebundenen Assayfraktionen von freien Fraktionen
an die Wand von 12 × 75
mm Polypropylen röhrchen
gebunden. Der Rest des Assays war Standard-Radioimmunassaytechnik.
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Serum-
und Nahrungsmitteliod wurden durch epithermale instrumentelle Neutronenaktivierungsanalyse
unter Verwendung einer Bornitrid-Bestrahlungskapsel gemessen (Spate
et al., J Radioanalytical Nuclear Chem 195: 21–30, 1995).
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Die
Ergebnisse dieses Fütterungsversuchs
sind in der folgenden Tabelle 5 gezeigt. TABELLE 5
Analyt | Nahrung | Woche
0 | Woche
8 | Änderung | statistische Signifikanz | Normalbereich |
Gesamt-T4 im Serum, mmol/l | Vergleich | 72,8 | 75,3 | +10 | n.s. | 10–55 |
Nahrung 30643 | 74,6 | 47,6 | –27 | P<0,05 |
Freies T4 im Serum, pmol/l | Vergleich | 24,4 | 22,0 | +1 | n.s. | 10–17 |
Nahrung 30643 | 29,6 | 17,6 | –12 | P<0,05 |
Gesamt-T3 im Serum, nmol/l | Vergleich | 1,58 | 1,58 | +0,10 | n.s. | 0,6–1,4 |
Nahrung 30643 | 1,64 | 0,90 | –0,74 | P<0,05 |
Freies T3 im Serum, pro pmol/l | Vergleich | 10,52 | 8,18 | –1,60 | n.s. | 1,5–6,0 |
Nahrung 30643 | 9,96 | 5,32 | –4,64 | P<0,05 |
Serumiod, mg/l | Vergleich | 0,178 | 0,201 | +0,016 | n.s. | – |
Nahrung 30643 | 0,148 | 0,045 | –0,103 | P<0,05 | – |
Iod im Urin, μg/mg Cereatinin | Vergleich | 1,12 | 0,485 | –0,67 | P<0,05 | – |
Nahrung 30643 | 1,09 | 0,034 | –1,06 | P<0,05 | – |
Serumselen, mg/l | Vergleich | 0,53 | 0,51 | 0 | n.s. | – |
Nahrung 30643 | 0,50 | 0,38 | –0,12 | P<0,05 | – |
Serum GPX, U/ml | Vergleich | 5,01 | 6,11 | 1,31 | P<0,05 | – |
Nahrung 30643 | 4,52 | 4,90 | 0,37 | n.s. | – |
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Wie
in der Tabelle gezeigt ist, zeigten Katzen, die Nahrung 30643 erhielten,
signifikante Reduktionen des Gesamt-T3 und -T4 im Serum auf Normalspiegel,
während
die Konzentrationen dieser Schilddrüsenhormone bei Katzen, die
die Vergleichsnahrung erhielten, unverändert waren. Freies T3 und
T4 zeigten ähnliche statistisch
signifikante Reduktionen bei den Katzen, die die Nahrung 30643 erhielten.
Die Serumselen- und -iodspiegel sanken bei den Katzen, die die selenarme
Nahrung 30643 erhielten, blieben bei den Katzen mit der Vergleichsnahrung
jedoch unverändert.
Serumglutathionperoxidase (GPX), ein Index für den Selen-Ernährungsstatus,
war bei Katzen unverändert,
die Nahrung 30643 erhielten, stieg jedoch bei den Katzen, die die Vergleichsnahrung
erhielten. GPX, ein selenhaltiges Enzym, hat wichtige Antioxidansfunktionen,
daher wäre eine
herabgesetzte GPX-Aktivität
unerwünscht.
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BEISPIEL 2
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Dieses
Beispiel illustriert den Effekt der Selenaufnahme auf zirkulierende
Schilddrüsenhormonspiegel bei
Kätzchen.
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spezifisch pathogenfreie Kurzhaar-Hauskätzchen (19 Kater und 17 Kätzinnen;
9,8 Wochen alt) wurden in einem randomisierten Komplettblockdesign
verwendet, wobei Geschlecht und Gewicht als Blockkriterien verwendet
wurden. Die Kätzchen
erhielten fünf
Wochen lang eine selenarme (0,02 mg/kg Se, bezogen auf Trockensubstanz)
Nahrung auf Torula-Hefebasis (Vortest), danach wurde 8 Wochen eine
Nahrung auf Aminosäurebasis
(0,027 mg Se/kg Nahrung) verabreicht (experimenteller Zeitraum).
Der Nahrung auf Aminosäurebasis
wurden sechs Selenniveaus (0, 0,05, 0,075, 0,10, 0,20 und 0,30 mg/kg
Nahrungsmittel) in Form von Natriumselenit zugegeben. Die weiteren
experimentellen Daten waren wie zuvor beschrieben (Wedekind et al.,
J Anim Physiol Anim Nutr (Berl) 875–230, 2003, auf die hier in
vollem Umfang Bezug genommen wird).
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Die
Nahrungsmittelaufnahme wurde täglich
und das Körpergewicht
wöchentlich
gemessen. Zu den Reaktionsvariablen gehören Selenkonzentrationen und
GPX-Aktivität
in Plasma und roten Blutkörperchen (RBC)
sowie Gesamt-T3 und Gesamt-T4 im Plasma. Es wurden keine signifikanten
Veränderungen
bei Nahrungsmittelaufnahme, Gewichtszunahme oder klinische Anzeichen
für Selenmangel
bemerkt.
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Der
Selenbedarf der Kätzchen
wurde aus Knickpunkten der Kurvenregression von RBC und Plasma-GPX
der Selenaufnahme geschätzt.
Die Knickpunkte wurden mit 0,12 beziehungsweise 0,15 mg/kg bestimmt,
bezogen auf Trockensubstanz. Es wurde keine definitive Knickpunkte
für die
Kurvenregression von Plasmaselenkonzentrationen, bezogen auf Selengehalt
des Nahrungsmittels, beobachten. Die Plasmaselenspiegel stiegen
weiter an, wenn die Selenaufnahme anstieg, selbst oberhalb des geschätzten Bedarfs.
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Die
Selenaufnahme der Kätzchen
beeinflusste ihre Schilddrüsenhormonspiegel.
Gesamt-T4 und das Verhältnis
von Gesamt-T4:Gesamt-T3
sanken in quadratischer Weise, wenn die Selenkonzentration in der Nahrung
absank. Das Gesamt-T3 im Plasma stieg jedoch linear an, wie in Tabelle
6 gezeigt ist. TABELLE 6
Selen
in der Nahrung, mg/kg | Plasmaselen1, μmol/l | Gesamt-T41 im Plasma, nmol/l | Gesamt-T31 im Plasma, nmol/l | Verhältnis T4:T3 |
0,027 | 0,22a | 41,9c | 0,73a | 57,4 |
0,073 | 0,99b | 29,3ab | 0,86a | 34,1 |
0,100 | 1,56c | 32,6b | 0,92a | 35,4 |
0,122 | 2,06d | 30,7ab | 0,91a | 33,7 |
0,210 | 4,12e | 24,0a | 0,91ab | 26,4 |
0,314 | 4,61f | 28,4ab | 1,27b | 22,4 |
Mittelwerte,
die nicht den gleichen hochgestellten Buchstaben tragen, unterscheiden
sich signifikant (P< 0,05) |
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Die
Regression von Gesamt-T3 (Y) zu ergänzender Selenkonzentration
aus Natriumselenit (X) war Y = 0,79 (± 0,08) + 1,42 (± 0,51)X,
R2 = 0,19. Die Regression von Gesamt-T3
zu Plasmaselen war Y = 0,79 (± 0,09)
+ 0,081 (± 0,03)X,
R2 = 0,17, p < 0,05.
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Die
Beobachtungen, dass die Plasmaselenkonzentration und Plasma-T3-Spiegel
bei Selenaufnahmeniveaus über
dem Bedarf weiter anstiegen, zeigen, dass die Kontrolle der Selenaufnahme
der wachsenden Katze wichtig ist, um eine normale Schilddrüsenfunktion
aufrechtzuerhalten.
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BEISPIEL 3
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Dieses
Beispiel illustriert den Effekt der Erhöhung von Selen in der Nahrung
auf Indikatoren der Schilddrüsenfunktion
bei normalen gesunden erwachsenen Katzen.
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Aus
den folgenden Bestandteilen wurde eine selenarme Nahrung hergestellt:
Wasser, getrocknete Torula-Hefe, Hühnerfett, Maisstärke, Cellulose
und einer selenfreien Mischung von Mineralien, Vitaminen und L-Cystin,
DL-Methionin, L-Tryptophan und Cholinchlorid. Die Mineralmischung
enthielt Calciumcarbonat, Natriumchlorid, Eisen(II)sulfatheptahydrat,
Zinksulfatmonohydrat, Mangansulfatmonohydrat, Kupfersulfatpentahydrat,
Borsäure,
Natriummolybdatdihydrat, Kaliumiodid und Kobaltsulfatheptahydrat.
Die Vitaminmischung enthielt Vitamin A (als Retinylacetat), Vitamin
E (als dl-α-Tocopherylacetat),
Niacin, Thiamin, D-Pantothensäure,
Pyridoxinhydrochlorid, Riboflavin, Folsäure, Biotin und Cyanocobalamin.
Die Nahrung enthielt laut Analyse 8,8 Rohprotein (als Basis) und
0,04 mg Selen pro kg Nahrung, bezogen auf Trockensubstanz.
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60
normale gesunde erwachsene Katzen erhielten drei Wochen lang diese
selenarme Nahrung (0,03 mg/kg, bezogen auf Trockensubstanz). Nach
dieser Verarmungsperiode wurden die Katzen in Gruppen von jeweils
zehn Katzen aufgeteilt und erhielten die gleiche Nahrung, ergänzt mit
6 Niveaus Selenomethionin (0, 0,1, 1, 2,5, 5 und 10 mg/kg, bezogen
auf Trockensubstanz, als elementares Selen) für 6 Monate. 33 Katzen beendeten
die Studie.
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Zu
den gemessenen Reaktionsvariablen gehörten Selenkonzentration und
GPX-Aktivität
im Serum und rote Blutkörperchen, vollständiges Schilddrüsenhormonprofil,
vollständiges
Blutbild (CBC), Serumchemieprofil (SCP), Haarwachstumsgeschwindigkeit
und Messungen der Immunfunktion. Nach sechs Monaten des Fütterns wurden
keine signifikanten Veränderungen
bei Körpergewicht,
CBC, SCP oder klinische Anzeichen bemerkt.
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Ein
definitiver Knickpunkt in der Kurvenregression von Serum-GPX gegen
Selenaufnahme mit der Nahrung zeigt eine Mindestempfehlung von 0,13
ppm. Die Gesamtergebnisse zeigen, dass der Mindestbedarf für Selen
bei Futter für
erwachsene Katzen 0,13 mg/kg Trockensubstanz ist. Die Haarwachstumsgeschwindigkeit
war bei Selenkonzentrationen unter dem Knickpunkt signifikant vermindert,
bei hohen Selenkonzentrationen jedoch unverändert.
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Alle
Gesamtschilddrüsenhormonserumkonzentrationen
lagen in den Normalbereichen. Die Serumselenkonzentrationen zeigten
bei diesen Katzen kein Plateau bei Selenaufnahmen, die über dem
Bedarf der Katze an Selen lagen, sondern stiegen weiter linear an.
Die Serumschilddrüsenhormon-
und -selenspiegel mit zunehmendem Selen in der Nahrung sind in Tabelle
7 gezeigt. TABELLE 7
Selen
in der Nahrung | Zahl
der Katzen | Gesamt-T4, (nmol/l) | Gesamt-T3, (nmol/l) | freies
T3, (pmol/l) | Selen
(mg/l) |
0,03
mg/kg | 4 | 41,5 | 0,475 | 4,22 | 0,056 |
0,13
mg/kg | 6 | 37,0 | 0,717 | 4,87 | 0,409 |
1,0
mg/kg | 7 | 39,6 | 0,714 | 5,37 | 0,562 |
2,5
mg/kg | 7 | 38,3 | 0,671 | 5,17 | 0,673 |
5,0
mg/kg | 4 | 30,8 | 0,625 | 4,02 | 0,884 |
10,0
mg/kg | 5 | 39,2 | 0,720 | 5,82 | 1,099 |
Normalwerte | 10–55 | 0,6–1,4 | 1,5–6,0 | – |
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Das
Selenaufnahmeniveau in der Nahrung korrelierte signifikant mit den
Gesamt-T3-Spiegeln (Y): Y = 0,977 + 0,12157X, wobei X die Selenaufnahme
ist (r = 0,36; P = 0,0343) Die Serumselenspiegel korrelierten auch
signifikant mit den Gesamt-T3-Spiegeln:
(Y): Y = 0,562 + 0,01336X, wobei X gleich der Selenaufnahme ist
(r = 0,395; P = 0,0227).