СПОСОБЫ ИМИТАЦИИ ХРОНИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ КАЛОРИЙНОСТИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЭФФЕКТОВ У ЖИВОТНОГО
METHODS FOR SIMULATING CHRONIC CALORIE RESTRICTION AND PROVIDING HEALTHY EFFECTS IN ANIMAL

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/557,361, поданной 12 сентября 2017 г., описание которой полностью включено в настоящий документ путем данной ссылки.
Предпосылки создания изобретения
Область применения изобретения
Изобретение по существу относится к способам обеспечения полезных для здоровья эффектов у животного путем имитации хронического ограничения калорийности и использования специальных рационов питания с периодическим ограничением калорийности и, в частности, к способам применения режимов кормления для обеспечения таких полезных для здоровья эффектов.
Описание предшествующего уровня техники
Было доказано, что хроническое ограничение калорийности (CR) без недоедания может повысить как среднюю, так и максимальную продолжительность жизни, способствовать продолжительности здоровой жизни (жизни без хронических заболеваний) и предотвращать, замедлять или уменьшать частоту возникновения многих хронических заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, рак, диабет, гипертонию, инсульт, деменцию, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона. К сожалению, очень трудно практиковать CR для вышеупомянутых полезных для здоровья эффектов из-за требования сокращения ежедневного потребления калорий в течение всей жизни.
Кроме того, при регулировании массы животного, в частности, активировании снижения веса, очень распространенной практикой является сокращение потребления калорий за счет ограничения количества пищи, доступной для животного на хронической и ежедневной основе. Хотя хроническое ограничение калорийности связано с многочисленными полезными для здоровья эффектами, проблемы сохраняются. Например, ограничение ежедневного потребления пищи приводит к тому, что животное хронически голодает. Голод представляет собой неприятное состояние, которое часто вызывает один или более нежелательных вариантов поведения голодного животного, например, попрошайничество, поиск пищи, импульсивное обжорство и т.п. Кроме того, управление снижением веса путем хронического и ежедневного уменьшения потребления калорий может привести к нежелательным результатам, влияющим на композицию тела. Животные, теряющие вес, часто теряют как массу жировой ткани, так и безжировую массу тела и снижают ежедневные энергетические затраты. Снижение ежедневных энергетических затрат из-за хронического ежедневного уменьшения потребления калорий при снижении веса приводит к тому, что животные легко восстанавливают сброшенный вес, и крайне затрудняет сохранение идеальной массы тела животных после снижения веса. Таким образом, при снижении веса часто более желательно терять избыточную массу жировой ткани, сохраняя при этом как можно больше безжировой массы тела и поддерживая более высокие ежедневные энергетические затраты.
В данной области известно несколько способов имитации хронического ограничения калорий. Например, каждый второй день голодной выдержки может повысить продолжительность жизни (Goodrick et al., Mech Ageing Dev 1990;55: 69-87). Но голодную выдержку каждый второй день в течение жизни также очень трудно практиковать. Голодная выдержка в течение 4 последовательных дней каждые две недели также может увеличивать длительность жизни (Sogawa H, Kubo C. Mech Ageing Mech 2000; 115: 61-71), но этот подход также очень затруднителен для большинства людей и животных. Было показано, что рацион питания, имитирующий голодную выдержку (FMD), уменьшает биомаркеры и факторы риска старения, диабета, рака и сердечно-сосудистых заболеваний (Wei et al., Sci Transl. Med, 2017 г., 9: waai8700). FMD отличается низким содержанием калорий, сахара и белка, но высоким содержанием ненасыщенных жиров. Кроме того, для получения какого-либо эффекта люди должны использовать FMD пять последовательных дней в месяц в течение не менее трех месяцев.
В данной области известны способы управления снижением веса и массой тела. Например, в US8158683 описано использование экстрактов аронии для активирования снижения веса. В US8143215 описано активирование снижения веса путем нанесения на пищу усиливающей насыщение или подавляющей аппетит композиции, содержащей пищевкусовую добавку. В US7989009 описан способ активирования снижения веса с применением экстракта черного чая, экстракта белого чая, экстракта гуараны, экстракта чая улун, экстракта зеленого парагвайского чая, тиамина, холина и N-ацетилцистеина. В US6204291 описан способ активирования снижения веса у собак с избыточным весом с помощью L-карнитина. В US7744930 описаны композиции, способы и наборы для усиления снижения веса с одновременным ингибированием снижения безжировой массы тела, в которых используется соевый белок и хром в виде соли или хелата. В US20040077556A1 описаны способы активирования снижения веса и безжировой мышечной массы с использованием галлата эпигаллокатехина, кофеина и l-тирозина. В US7850997 описаны способы повышения безжировой массы тела и физической работоспособности с использованием L-аргинин-альфа-амино n-бутирата. В US5804596 описан способ применения форсколина для активирования безжировой массы тела и лечения расстройств настроения. В US20070082026A1 описаны способы уменьшения потребления калорий и контроля веса с использованием пищевых волокон. В US8226973 описано применение изофлавонов для уменьшения накопления жира в организме у самцов млекопитающих. В US20110281245A1 описана система регулирования потребления калорий путем управления пищевыми блюдами. В U20100109876A1 описаны устройства, системы и способы контроля потребления калорий путем изменения поведения потребителей. В US20030072846A1 описаны упаковки, подходящие для контроля потребления калорий в рационе питания. В US20100126588A1 описана программируемая автоматическая система периодического обеспечения животных водой.
Кроме того, в US8968804 и US91073426 описаны способы активирования снижения веса и минимизации снижения безжировой массы тела путем кормления животного в течение первого периода питанием по первому рациону, содержащим калории, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности, и кормления животного в течение второго периода питанием по второму рациону, содержащим калории, которые не удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности, причем такие периоды могут находиться в диапазоне от дней до недель.
Эти способы часто по меньшей мере частично эффективны для имитации CR, управления снижением веса и/или безжировой массы тела и связанными с ними состояниями. Однако эти способы могут не обеспечивать всех желаемых полезных для здоровья эффектов, создавать неблагоприятные условия, или их практическое применение может представлять собой трудную задачу. Таким образом, существует потребность в новых способах обеспечения полезных для здоровья эффектов, связанных с хроническим ограничением калорийности, без необходимости ежедневного уменьшения энергетической ценности пищи.
Изложение сущности изобретения
Способ имитации хронического ограничения калорийности, вызывающий полезный для здоровья эффект у животного, включающий кормление животного питанием с поддерживающей калорийностью, содержащим калории, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности, в течение периода поддерживающей калорийности, и кормление животного питанием с уменьшенной калорийностью, содержащим от приблизительно 40% до приблизительно 60% калорий, содержащихся в питании с поддерживающей калорийностью, причем период поддерживающей калорийности и период уменьшенной калорийности находятся в соотношении приблизительно 4 : 3.
Способ кормления животного, вызывающий полезный для здоровья эффект у животного, причем способ включает кормление животного питанием без ограничения потребления калорий в течение периода кормления ad libitum и кормление животного питанием с уменьшенной калорийностью, содержащим от приблизительно 40% до приблизительно 60% калорий, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности, в течение периода уменьшенной калорийности; причем период кормления ad libitum и период уменьшенной калорийности находятся в соотношении приблизительно 4 : 3.
Другие и дополнительные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области.
Подробное описание изобретения
Определения
Термин «животное» означает человека или другое животное, которое может получить пользу от одного или способов активирования снижения веса у животного, активирования снижения веса у животного с одновременным предотвращением или сведением к минимуму снижения безжировой массы тела животного, предотвращения снижения энергетического метаболизма у животного, уменьшения риска восстановления веса у животного после снижения веса и нейтрализации нежелательных вариантов поведения животного, связанных с уменьшенным потреблением калорий, включая птиц, крупный рогатый скот, животных из семейств собачьих, лошадиных, кошачьих, коз, мышей, овец и свиней.
Термин «животное-компаньон» означает одомашненных животных, таких как кошки, собаки, кролики, морские свинки, хорьки, хомяки, мыши, песчанки, лошади, коровы, козы, овцы, ослы, свиньи и т.п. В одном аспекте животным-компаньоном может быть собака и/или кошка.
Термин «повторяющийся(-иеся) период(-ы)» или «периодически» означает первый период и второй период с одинаковой или разными длительностями, которые повторяются через определенные промежутки времени. Например, ежедневные повторяющиеся периоды могут включать выполнение одного действия в течение одного дня, выполнение другого действия на следующий день и, возможно, повторение схемы в течение необходимого или желательного числа двухдневных периодов. Аналогичным образом одно действие, такое как кормление животного, может выполняться в течение недели, а второе действие, такое как кормление животного другим питанием, может выполняться в течение двух недель, при этом цикл повторяется в течение года или в течение жизни животного. То же самое относится к периодам в несколько дней, недель, месяцев, кварталов, лет и т.п., например, ежедневно, каждый второй день, каждые три дня, каждые четыре дня, каждые пять дней, каждые шесть дней, еженедельно, через неделю, каждые две недели, каждые три недели, ежемесячно, через месяц, ежеквартально, ежегодно и т.п.
Термин «в сочетании» означает, что животное получает в течение первого периода времени первый рацион питания, содержащий калории, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности, и получает в течение второго периода времени второй рацион питания, содержащий калории, которые не удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности в соответствии с изобретением, при этом животному вводят другое соединение, композицию или другой агент (1) одновременно в пищевой композиции или (2) по отдельности с одинаковой или различной частотой, используя один и тот же или разные способы введения, приблизительно в одно и то же время или периодически. «Периодически» означает, что агент вводят по расписанию дозирования, подходящему для конкретного агента, и что животное кормят пищей в установленном порядке, подходящем для конкретного животного. «Приблизительно в то же время» по существу означает, что пищу и агент вводят в одно и то же время или в пределах приблизительно 72 часов относительно друг друга. Термин «в сочетании», в частности, включает схемы введения, при которых агент вводят в течение установленного периода, а пищевые композиции изобретения вводят в течение неопределенного времени.
Термин «полноценная и сбалансированная» в отношении пищевой композиции означает пищевую композицию, которая содержит все известные необходимые питательные вещества в соответствующих количествах и пропорциях согласно рекомендациям признанных авторитетов в области питания животных и которая, следовательно, может служить единственным источником питания для поддержания жизни или стимуляции продуктивности без добавления дополнительных источников питания. Корм для домашних животных и пищевые композиции для животных со сбалансированным содержанием питательных веществ широко известны и широко применяются в данной области, например, полноценные и сбалансированные пищевые композиции, составленные в соответствии со стандартами, установленными Американской ассоциацией государственных инспекторов по качеству кормов для животных (AAFCO).
Термин «одиночная упаковка» означает, что компоненты набора физически связаны с одним или более контейнерами или находятся в них и считаются единицей для производства, распространения, продажи или применения. Контейнеры включают, без ограничений, мешки, ящики, картонные коробки, бутыли, упаковки любого типа, конструкции или материала, упаковочную или термоусадочную пленку, прикрепленные компоненты (например, соединенные скобами, приклеенные или т.п.) или их комбинации. Единая упаковка может представлять собой контейнеры с отдельными диетическими композициями изобретения, физически связанными таким образом, что они считаются единицей для производства, распространения, продажи или применения.
Термин «виртуальная упаковка» означает, что компоненты набора связаны посредством указаний на одном или более компонентах физического или виртуального набора, которые предоставляют пользователю информацию о способе получения других компонентов, например, мешок или другой контейнер, содержащий один компонент и указания для пользователя о том, что необходимо перейти на веб-сайт, обратиться в службу регистрации сообщений или в службу ответа по факсу, просмотреть визуальное сообщение или обратиться к обслуживающему лицу или инструктору для получения инструкций по применению набора, информации по безопасности или технической информации для одного или более компонентов набора.
Термин «приблизительно» означает плюс или минус 20%, предпочтительно плюс или минус 10%, более предпочтительно плюс или минус 5%, наиболее предпочтительно плюс или минус 2%.
Если не указано иное, в настоящем документе все процентные величины выражены по массе или количеству от общей массы или количества композиции.
Изобретение не ограничено конкретной методологией, протоколами или реагентами, описанными в настоящем документе, поскольку они могут варьироваться. Дополнительно в настоящем документе терминология служит только для цели описания конкретных вариантов осуществления и не должна рассматриваться как ограничивающая объем настоящего изобретения.
В настоящем документе единственное число слова включает в себя множественное число, и наоборот, если из контекста явно не следует иное. Таким образом, указание на единственное число по существу включает множественное число соответствующих терминов. Аналогично слова «содержат», «содержит» и «содержащий» следует истолковывать во включающем, а не исключающем смысле. Аналогично термины «включать», «включающий» и «или» следует толковать во включающем смысле, если такое толкование явно не запрещено контекстом. Аналогичным образом термин «примеры», в частности, если за ним следует перечисление терминов, имеет только примерный и иллюстративный характер и не должен считаться исключающим или исчерпывающим. Все варианты осуществления, в которых используется термин «содержат», «содержит» или «содержащий», могут быть заменены на «по существу состоящий из» или «состоящий из».
Если не определено иное, все технические и научные термины и любые сокращения в настоящем документе имеют общепринятое значение, понятное среднему специалисту в области применения изобретения. Хотя любые композиции, способы, изделия или другие средства или материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе, могут применяться при реализации настоящего изобретения на практике, в настоящем документе описаны предпочтительные композиции, способы, изделия или другие средства или материалы.
Все патенты, заявки на патенты, публикации и другие ссылки, приведенные или упомянутые в настоящем документе, включены в настоящий документ путем ссылки в объеме, разрешенном законодательством. Описание этих ссылок служит только для обобщения утверждений, сделанных в настоящем документе. Никакие из таких патентов, заявок на патенты, публикаций, ссылок или каких-либо их частей не представляют собой предшествующий уровень техники в отношении настоящего изобретения, и право оспаривать точность и применимость таких патентов, заявок на патенты, публикаций или других ссылок специально защищено.
Изобретение
В одном варианте осуществления способ имитации хронического ограничения калорийности, вызывающий полезный для здоровья эффект у животного, может включать кормление животного питанием с поддерживающей калорийностью, содержащим калории, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности, в течение периода поддерживающей калорийности, и кормление животного питанием с уменьшенной калорийностью, содержащим от приблизительно 40% до приблизительно 60% калорий, содержащихся в питании с поддерживающей калорийностью, причем период поддерживающей калорийности и период уменьшенной калорийности находятся в соотношении приблизительно 4 : 3.
В частности, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что в ситуации, когда животные получают питание в определенном периодическом режиме кормления с соотношением периодов 4 : 3 и определенным снижением калорийности, будет имитироваться рацион питания с хроническим ограничением калорийности. Например, животное может получать поддерживающий рацион питания в течение 4 дней и уменьшенный рацион питания в течение 3 дней. По существу уменьшенный рацион питания содержит от приблизительно 40% до приблизительно 60% калорий, содержащихся в рационе питания с поддерживающей калорийностью. В одном аспекте уменьшенный рацион питания может содержать приблизительно 50% калорий.
Таким образом, с помощью настоящего способа животное может получать полезные для здоровья эффекты, включая сохранение безжировой массы тела, предотвращение или сведение к минимуму снижения безжировой массы тела при снижении веса животного, предотвращение снижения энергетического метаболизма у животного, уменьшение риска восстановления веса у животного после снижения веса, поддержание идеального веса тела, увеличение длительности жизни, увеличение продолжительности здоровой жизни, поддержание здорового метаболизма, поддержание нормального уровня глюкозы, липидов и холестерина в крови, уменьшение частоты случаев рака, лечение рака, предотвращение рака, уменьшение частоты случаев заболеваний сердечно-сосудистой системы, лечение заболеваний сердечно-сосудистой системы, предотвращение заболеваний сердечно-сосудистой системы, предотвращение диабета II типа, предотвращение преддиабета, лечение диабета I типа, лечение диабета II типа, лечение преддиабета, уменьшение уровней IGF-1, поддержание нормального кровяного давления, предотвращение гипертензии, поддержание нормальной деятельности мозга, содействие естественному процессу деятельности мозга, предотвращение и лечение деменции, включая болезнь Альцгеймера, предотвращение и лечение инсульта, предотвращение и лечение болезни Паркинсона, предотвращение и лечение аутоиммунных заболеваний, уменьшение воспалительного процесса и окислительного стресса и повреждения, содействие здоровью скелетных мышц и предотвращение и лечение саркопении, предотвращение и лечение остеопороза, предотвращение и лечение остеоартрита и нейтрализацию нежелательных вариантов поведения животного, связанных с уменьшенным потреблением калорий.
В другом варианте осуществления способ кормления животного, вызывающий полезный для здоровья эффект у животного, может включать кормление животным питанием без ограничения потребления калорий для периода ad libitum и кормление животного питанием с уменьшенной калорийностью, содержащим от приблизительно 40% до приблизительно 60% калорий, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержание жизнедеятельности, в период уменьшенной калорийности. Как правило, период кормления ad libitum и период уменьшенной калорийности находятся в соотношении приблизительно 4 : 3. Кроме того, в одном варианте осуществления период ad libitum и период уменьшенной калорийности могут быть последовательными.
В частности, автор настоящего изобретения неожиданно обнаружил, что животные, получающие питание в определенном периодическом режиме кормления с соотношением периодов 4 : 3 и определенным снижением калорийности, будут получать полезные для здоровья эффекты, такие как эффекты снижения веса и поддержания веса, без ограничения калорий в течение периода ad libitum. Например, животное может получать любой рацион питания в течение 4 дней и уменьшенный рацион питания в течение 3 дней. По существу уменьшенный рацион питания содержит от приблизительно 40% до приблизительно 60% калорий, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности. В одном аспекте рацион питания с уменьшенной калорийностью может содержать приблизительно 50% калорий, необходимых для удовлетворения ежедневной потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности. В другом аспекте снижение потребления калорий может осуществляться исключительно за счет снижения пищевых углеводов.
Хотя кормление для периода уменьшенной калорийности, периода поддерживающей калорийности и/или периода ad libitum, как описано, может быть достаточным, настоящие способы также включают варианты осуществления, в которых схему кормления повторяют в течение по меньшей мере двух циклов, в течение нескольких циклов, до тех пор, пока животное будет получать пользу от схемы кормления (например, обеспечивается желаемое снижение веса) или в течение жизни животного.
В то время как настоящие способы предполагают применение настоящих способов в течение любого цикла времени, такого как 5-дневный, 7-дневный, 10-дневный, 14-дневный и т.д. цикл, причем в пределах цикла отдельные периоды поддержания или ad libitum и периоды ограничений находятся в соотношении 4 : 3, в целом период поддерживающей калорийности или период ad libitum может составлять 4 дня, а период уменьшенной калорийности может составлять 3 дня. Кроме того, хотя отдельные варианты питания/дни могут распределяться по всему циклу непоследовательным образом, например, цикл продолжительностью в 1 неделю, включающий поддержание или ad libitum в течение 2 дней, затем ограничение в течение 2 дней, затем поддержание или ad libitum в течение 2 дней, затем ограничение в течение 1 дня, в общем случае отдельные периоды могут быть последовательными, например, цикл продолжительностью 1 неделя, включающий поддержание или ad libitum в течение 4 дней, затем ограничение в течение 3 дней. Таким образом, в одном аспекте 4 дня и 3 дня могут быть последовательными, а в другом аспекте 4 дня и 3 дня могут быть непоследовательными.
Как описано в настоящем документе, хотя настоящее периодическое установление рациона питания может происходить в течение любого периода времени и любое число циклов, в одном варианте осуществления кормление для периода поддерживающей калорийности или периода ad libitum и кормление для периода уменьшенной калорийности повторяют в течение общего периода по меньшей мере 1 месяц. В одном аспекте кормление в течение периода поддерживающей калорийности или периода ad libitum и кормление для периода уменьшенной калорийности можно повторять в течение периода по меньшей мере 6 месяцев.
В одном варианте осуществления способы изобретения реализуются в сочетании с введением агента для снижения веса или любого другого агента, вызывающего благоприятный для здоровья эффект. В изобретении можно использовать любые такие агенты, которые совместимы со схемами кормления изобретения. В различных вариантах осуществления агент может представлять собой карнитин, изофлавоны, пируват, рыбий жир, докозагексаеновую кислоту (DHA), эйкозапентаеновую кислоту (EPA), пищевые волокна, кальций, резистентный крахмал, триглицериды со средней длиной цепи, экстракт зеленого чая, фентермин, диэтилпропион, орлистат, сибутрамин, мегестрол, фенилпропаноламин, оксандролон, олеоилэтаноламид, пробиотики, эфедру, конъюгированную линолевую кислоту, глюкоманнан и их смеси.
Способы, описанные в настоящем документе, могут применяться для управления снижением веса и связанных функций, описанных в настоящем документе, для любого животного. В одном аспекте такие способы могут быть направлены на животных-компаньонов, включая тех, чей рацион питания контролируется владельцем или лицом, осуществляющим уход. В одном аспекте животными могут быть собаки и/или кошки.
В дополнительном аспекте изобретения предложены наборы, подходящие для осуществления способов изобретения. Наборы содержат в отдельных контейнерах в одной упаковке или в отдельных контейнерах в виртуальной упаковке, в зависимости от компонента набора, (1) полную и сбалансированную первую пищевую композицию, содержащую калории, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности; (2) полную и сбалансированную вторую пищевую композицию, содержащую калории, которые не удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности; и (3) инструкции по применению пищевых композиций для по меньшей мере одного из активирования снижения веса у животного, активирования снижения веса у животного при одновременном предотвращении или сведении к минимуму снижения безжировой массы тела животного, предотвращения снижения энергетического метаболизма у животного, уменьшения риска восстановления веса у животного после снижения веса, поддержания идеального веса тела, увеличения длительности жизни, уменьшения частоты случаев рака, лечения рака, предотвращения рака, уменьшения частоты случаев заболеваний сердечно-сосудистой системы, лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы, предотвращения заболеваний сердечно-сосудистой системы, предотвращения диабета II типа, предотвращения преддиабета, лечения диабета I типа, лечения диабета II типа, лечения преддиабета, уменьшения уровней IGF-1, нейтрализации нежелательных вариантов поведения животных, связанных с уменьшенным потреблением калорий, посредством кормления животного в течение первого периода времени первой пищевой композицией и кормления животного в течение второго периода времени второй пищевой композицией. В некоторых вариантах осуществления наборы дополнительно содержат один или более из агентов для снижения веса или других агентов для улучшения состояния здоровья.
Когда набор содержит виртуальную упаковку, он ограничен инструкциями в виртуальной среде в комбинации с одним или более физическими компонентами набора. По существу набор содержит пищевые композиции и другие физические компоненты в количествах, достаточных для осуществления способов изобретения, а виртуальная упаковка содержит инструкции по применению физических компонентов для осуществления способов изобретения.
В другом аспекте изобретение обеспечивает средства передачи информации об инструкциях для по меньшей мере одного или более из активирования снижения веса у животного, активирования снижения веса у животного с одновременным предотвращением или сведением к минимуму снижения безжировой массы тела животного, предотвращения снижения энергетического метаболизма у животного, уменьшения риска восстановления веса у животного после снижения веса, поддержания идеального веса тела, увеличения длительности жизни, уменьшения частоты случаев рака, лечения рака, предотвращения рака, уменьшения частоты случаев заболеваний сердечно-сосудистой системы, лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы, предотвращения заболеваний сердечно-сосудистой системы, предотвращения диабета II типа, предотвращения преддиабета, лечения диабета I типа, лечения диабета II типа, лечения преддиабета, уменьшения уровней IGF-1, нейтрализации нежелательных вариантов поведения животного, связанных с уменьшенным потреблением калорий, посредством кормления животного в течение периода поддерживающей калорийности питанием с поддерживающей калорийностью, содержащим калории, которые удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержания жизнедеятельности, и кормления животного в течение периода уменьшенной калорийности питанием с уменьшенной калорийностью, содержащим калории, которые не удовлетворяют потребности животного в энергии для поддержание жизнедеятельности, и необязательно агентом для снижения веса или другим агентом для улучшения состояния здоровья. Средство включает документ, цифровой носитель информации, оптический носитель информации, аудиопрезентацию или визуальное отображение, содержащие информацию или инструкции. В некоторых вариантах осуществления средство передачи информации представляет собой отображаемый веб-сайт, визуальное отображение, брошюру, этикетку продукта, листок-вкладыш, рекламу, рекламный проспект, публичное заявление, аудиокассету, видеокассету, диск DVD, CD-ROM, машиночитаемую микросхему, машиночитаемую карту, машиночитаемый диск, компьютерную память или их комбинацию, содержащие такую информацию или инструкции.
Полезная информация включает одно или более из (1) рекомендуемых режимов кормления животного, в частности, основанных на виде животного и физическом состоянии (например, избыточный вес или ожирение), (2) рекомендуемого снижающего вес или укрепляющего здоровье средства для введения наряду с применением рекомендуемого режима кормления и (3) контактной информации для животных или лиц, осуществляющих уход, для обращения в случае возникновения вопросов относительно изобретения и его применения.
Примеры
Изобретение можно дополнительно проиллюстрировать следующими примерами, но следует понимать, что эти примеры включены исключительно для целей иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, если особо не указано иное.
Пример 1
Крысы в возрасте восьми недель содержались на высокожировой диете для активирования привеса в течение 2 месяцев, после чего крыс кормили стандартным питанием AIN93M (продукт D10012M, поставляемый компанией Research diets, Inc.) в течение 3 недель для определения потребности каждой крысы в энергии для поддержания жизнедеятельности (MER). Крыс распределяли случайным образом по 11 группам. Для крыс устанавливали режимы снижения веса, чтобы вызывать снижение веса в течение 6 месяцев, как показано в таблице 1, с одним из рационов питания, как показано в таблице 2.
Таблица 1
Снижение MER
Один раз в неделю(кол-во крыс)
Дважды в неделю(кол-во крыс)
Трижды в неделю(кол-во крыс)
Семь дней в неделю(кол-во крыс)
0%
12
25%
12
12
12
12 (CCR)
50%
12
12
12
75%
12
12
12
Таблица 2
Компоненты
Контрольный рацион питания
Рацион питания с 25% CR
Рацион питания с 50% ICR
Рацион питания с 75% ICR
Белок, %
12,57
16,76
25,15
49,23
Жир, %
4,00
5,32
8,00
15,10
Зола, %
2,80
3,73
5,60
11,20
Пищевые волокна, %
5,00
5,60
7,20
10,50
Влага, %
10,00
10,00
10,00
10,00
Углеводы, %
65,63
58,59
44,06
3,97
Изобретение можно дополнительно проиллюстрировать следующими примерами, но следует понимать, что эти примеры включены исключительно для целей иллюстрации и не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, если особо не указано иное.
Как показано в таблице 1, 11 групп кормили, как описано ниже.
Контрольная группа: крысы, получавшие питание по AIN-93M (контроль), продолжали получать питание в том же режиме кормления в течение 6 месяцев.
Группа с 25%-м ограничением калорийности (CR) ежедневно получали питание с 25% CR для удовлетворения 75% потребности в энергии для поддержания жизнедеятельности (MER) в течение 6 месяцев.
Группа с 25%-м периодическим ограничением калорийности (ICR) один раз в неделю (6:1-25CR): крысы получали 75% MER в течение одного дня с помощью питания с 25% CR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение шести дней.
Группа с 25%-м периодическим ограничением калорийности два раза в неделю (5:2-25CR): крысы получали 75% MER в течение двух дней с помощью питания с 25% CR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение 5 дней.
Группа с 25%-м периодическим ограничением калорийности три раза в неделю (4:3-25CR): крысы получали 75% MER в течение 3 дней с помощью питания с 25% CR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение 4 дней.
Группа с 50%-м периодическим ограничением калорийности один раз в неделю (6:1-50CR): крысы получали 50% MER в течение одного дня с помощью питания с 50% ICR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение шести дней.
Группа с 50%-м периодическим ограничением калорийности два раза в неделю (5:2-50CR): крысы получали 50% MER в течение двух дней с помощью питания с 50% ICR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение 5 дней.
Группа с 50%-м периодическим ограничением калорийности три раза в неделю (4:3-50CR): крысы получали 50% MER в течение 3 дней с помощью питания с 50% ICR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение 4 дней.
Группа с 75%-м периодическим ограничением калорийности один раз в неделю (6:1-75CR): крысы получали 25% MER в течение одного дня с помощью питания с 75% ICR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение шести дней.
Группа с 75%-м периодическим ограничением калорийности два раза в неделю (5:2-75CR): крысы получали 25% MER в течение двух дней с помощью питания с 75% ICR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение 5 дней.
Группа с 75%-м периодическим ограничением калорийности три раза в неделю (4:3-75CR): крысы получали 25% MER в течение трех дней с помощью питания с 75% ICR и 100% MER с помощью контрольного питания в течение 4 дней.
Крыс помещали по отдельности в каждую клетку при 12-часовых циклах освещения/темноты и давали воду ad libitum. Композицию тела измеряли с помощью анализатора композиции тела EchoMRI 700 (Echo Medical Systems, г. Хьюстон, штат Техас). В конце исследования у крыс во всех группах отбирали кровь (0,5 мл) для измерения биохимических параметров. После 6 месяцев коррекции режима питания через 12 ч после голодания в течение ночи отбирали пробы, включая сбор крови (неделя 24), и выполняли рассечение и взвешивание тканей. Уровни инсулина в сыворотке (Mercodia, г. Уппсала, Швеция) и IGF-1 (инсулиноподобный фактор роста) (R&D systems, г. Миннеаполис, США) количественно определяли у крыс с помощью наборов для ИФА. Глюкозу в сыворотке определяли с помощью глюкометра TRUE resultTM (штат Флорида, США). Оценку гомеостатической модели (HOMA) выполняли с использованием значений инсулина и глюкозы. Результаты представлены в таблицах 3–5.
Таблица 3
Рационы питания *
Исходный уровеньМасса тела (г)
2 месяцаМасса тела (г)
4 месяцаМасса тела (г)
6 месяцевМасса тела (г)
Контроль
469,46
475,28
502,50
497,16
CR
473,97
419,23
409,55
386,21
6:1-25CR
474,93
469,14
491,78
486,42
5:2-25CR
485,93
476,05
499,32
483,53
4:3-25CR
474,23
449,48
471,52
469,94
6:1-50CR
488,98
467,61
491,35
493,33
5:2-50CR
487,28
462,65
476,78
460,60
4:3-50CR
471,40
425,42
407,47
396,22
6:1-75CR
501,62
475,35
485,25
484,12
5:2-75CR
475,98
423,75
425,51
414,90
4:3-75CR
500,47
423,16
401,73
378,21
* рационы питания описаны в следующем формате (дни поддержания): (дни ограничения)-(ограничение в процентах), как описано в пунктах [0037-47].
Таблица 4
Рационы питания *
Исходный уровеньМасса жировой ткани (г)
2 месяцаМасса жировой ткани (г)
4 месяцаМасса жировой ткани (г)
6 месяцевМасса жировой ткани (г)
Контроль
51,67
46,48
61,71
59,04
CR
62,04
31,38
31,08
21,95
6:1-25CR
61,17
59,16
71,98
71,07
5:2-25CR
63,38
56,72
66,54
56,59
4:3-25CR
60,84
49,03
64,43
55,14
6:1-50CR
63,20
55,38
70,15
60,40
5:2-50CR
62,88
49,41
57,97
43,83
4:3-50CR
59,91
31,16
30,54
16,47
6:1-75CR
64,56
49,22
60,72
51,03
5:2-75CR
61,21
35,92
42,32
30,73
4:3-75CR
64,06
21,60
23,81
11,45
* рационы питания описаны в следующем формате (дни поддержания): (дни ограничения)-(ограничение в процентах), как описано в пунктах [0037-47].
Таблица 5
Рационы питания *
IGF1(нг/мл)
Глюкоза(мг/дл)
Инсулин(нг/мл)
Контроль
1,20
109,45
0,55
CR
0,73
115,18
0,65
6:1-25CR
1,01
115,50
1,27
5:2-25CR
1,00
122,45
0,97
4:3-25CR
0,97
134,50
0,91
6:1-50CR
1,08
141,92
0,95
5:2-50CR
0,93
119,58
0,80
4:3-50CR
0,78
120,00
0,57
6:1-75CR
1,10
123,75
1,12
5:2-75CR
0,82
130,33
0,81
4:3-75CR
0,64
129,25
0,52
* рационы питания описаны в следующем формате (дни поддержания): (дни ограничения)-(ограничение в процентах), как описано в пунктах [0037-47].
В таблицах 3–5 показано, что крысы в группе CR значительно утратили массу тела и жир в организме по сравнению с исходным уровнем и контролем (таблицы 3–4). Кроме того, у крыс в группе CR наблюдался значительно более низкий уровень инсулина в крови натощак и IGF-1 в конце исследования по сравнению с контрольной группой (таблица 5).
Неожиданно было обнаружено, что три режима интервального голодания (IF) (один раз в неделю, два раза в неделю и три раза в неделю) при 25%-м уменьшении относительно исходного уровня MER не смогли значительно снизить уровень массы тела и жира в организме по сравнению с исходным уровнем и контролем (таблицы 3–4). Эти виды обработки также не уменьшали инсулин и IGF-1 в значительной степени по сравнению с контролем (таблица 5). Эти данные показывают, что режим 25% IF до трех дней в неделю не является эффективным при имитации фенотипа CR (более низкий уровень массы тела и жира в организме) и биомаркеров (IGF-1 и инсулин).
При введении ограничения на 50% относительно исходного уровня MER режим IF один раз в неделю не снижал уровень массы тела и жира в организме по сравнению с исходным уровнем и контролем (таблицы 3–4). Кроме того, в режиме IF один раз в неделю при 50% не снижались уровни инсулина и IGF-1 по сравнению с контролем (таблица 3). В режиме IF два раза в неделю при 50% не удавалось значительно снизить массу тела, но уровень жира в организме значительно снижался по сравнению с исходным уровнем и контролем (таблицы 3–4). В режиме IF два раза в неделю при 50% не удавалось снизить IGF-1, но инсулин значительно снижался по сравнению с контролем. В режиме IF три раза в неделю при 50% масса тела и жир в организме значительно снижались по сравнению с исходным уровнем и контролем (таблицы 3–4), и инсулин и IGF-1 значительно снижались по сравнению с контролем (таблица 5). Фактически при режиме IF три раза в неделю (т.е. 4:3-50CR) полностью имитировался как фенотип CR (более низкий уровень масса тела и жира в организме), так и биомаркеры (инсулин и IGF-1), причем обеспечивались те же степени изменений этих параметров, что и CR.
При введении ограничения на 75% относительно исходного уровня MER в режиме IF один раз в неделю не удавалось значительно снизить уровень массы тела и жира в организме по сравнению с исходным уровнем и контролем (таблицы 3–4). Кроме того, в режиме IF один раз в неделю не снижались уровни инсулина и IGF-1 по сравнению с контролем (таблица 5). В режиме IF два раза в неделю при 75% масса тела и жир в организме значительно снижались по сравнению с исходным уровнем и контролем (таблицы 3–4). В режиме IF два раза в неделю IGF-1 и инсулин также значительно снижались по сравнению с контролем (таблица 5). Но снижение уровня жира в организме, инсулина и IGF-1 не соответствовали уменьшению, вызванному CR, что указывает на то, что режим 5:2-75CR не так эффективен, как CR.
В режиме IF три раза в неделю при 75% масса тела и жир в организме значительно снижались по сравнению с исходным уровнем и контролем (таблицы 3–4), и инсулин и IGF-1 значительно снижались по сравнению с контролем (таблица 5). Режим IF три раза в неделю (т.е. 4:3-75CR) обусловливал более низкий уровень массы тела и жира в организме, чем CR, но биомаркеры (инсулин и IGF-1), обусловленные IF три раза в неделю при 75%, были сравнимы со значениями, обусловленными CR (таблица 5). Таким образом, IF при 75%, хотя и имеет более строгий характер, чем CR, не обеспечивает лучший уровень инсулина или IGF-1.
Таким образом, в режиме IF при 25% (до трех дней в неделю) не удавалось имитировать какой-либо фенотип CR или биомаркер. В режиме IF дважды в неделю при 75% частично имитировался фенотип CR. В режиме IF три дня в неделю при 75% обеспечивалось более серьезное изменение фенотипа по сравнению с CR с сопоставимыми биомаркерами CR. В режиме IF с 50% при частоте 3 дня в неделю наблюдается полная имитация фенотипа и биомаркеров CR.
Пример 2
Пятимесячные самцы мышей C57BL6J содержались на высокожировой диете (HFD, 45% жира) в течение 5 месяцев для развития ожирения. После этого периода кормления мышей разделяли на группы и кормили питанием на основе процентного содержания MER с использованием стандартного питания AIN-93M (продукт D10012M, поставляемый компанией Research diets, Inc.), как описано в таблице 6.
Таблица 6
Дни недели
Группы
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс
M
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
CR
75%
75%
75%
75%
75%
75%
75%
IF1
50%
50%
50%
100%
100%
100%
100%
IF2
50%
50%
50%
Ad libitum
Ad libitum
Ad libitum
Ad libitum
IF3
100%
50%
100%
50%
100%
50%
100%
IF4
Ad libitum
50%
Ad libitum
50%
Ad libitum
50%
Ad libitum
Мышей помещали по отдельности в каждую клетку при 12-часовых циклах освещения/темноты и давали воду ad libitum. Композицию тела измеряли в день 1 и через каждые 30 дней с помощью анализатора композиции тела EchoMRI 700 (Echo Medical Systems, г. Хьюстон, штат Техас). Собирали образцы, после чего гомеостаз был подтвержден путем визуального осмотра.
После 6 месяцев коррекции режима питания образцы крови и тканей собирали через 12 ч после голодания в течение ночи, а также проводили конечные измерения веса. Полученные данные представлены в таблице 7.
Таблица 7
Группа
Начальная масса тела(г)
Конечная масса тела(г)
Снижение веса(%)
Начальный жир(%)
Конечный жир(%)
Начальная безжировая масса (г)
Конечная безжировая масса (г)
М
34,2
32,3
4,8
27,4
22,2
24,4
23,7
CR
33,8
24,6
27,0
27,8
14,1
24,1
21,2
IF1
33,2
25,1
23,1
26,7
14,4
24,4
22,3
IF2
33,4
30,5
7,2
25,2
20,4
24,3
23,6
IF3
33,6
25,2
25,2
26,7
14,7
24,2
22,1
IF4
33,4
31,2
6,1
26,9
22,7
23,9
23,6
В то время как оба режима 4 : 3 ad lib (IF2 и IF4) привели к гораздо меньшему снижению как массы тела, так и % жира в организме по сравнению с традиционными CR и ранее описанными режимами поддержания 4 : 3 (IF1 и IF3), как IF2, так и IF4 обеспечивали снижение веса и, неожиданно, превосходное сохранение безжировой массы тела. С другой стороны, режимы поддержания 4 : 3 (IF1 и IF3) имитируют 100% CR.
В данном описании представлены типичные предпочтительные варианты осуществления изобретения. Хотя используются конкретные термины, они применяются только в общем и описательном смысле, а не для целей ограничения. Объем изобретения представлен в формуле изобретения. В свете вышеуказанных идей, очевидно, возможны многие модификации и варианты настоящего изобретения. Таким образом, следует понимать, что в рамках объема приложенной формулы изобретение возможно реализовать на практике способами, отличными от конкретно описанных способов.