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Veterinary Focus

Ausgabe nummer 32.1 Sonstiges Wissenschaft

DHA für Hundewelpen

veröffentlicht 15/06/2022

Geschrieben von Russ Kelley

Auch verfügbar auf Français , Italiano , Português , Español und English

Welche Bedeutung haben langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäuren in der Nahrung für eine gesunde Entwicklung? Russ Kelley erläutert uns einige jüngste Studien, die darauf hindeuten, dass sie ein wesentlicher Teil des Ernährungsbedarfs von Hundewelpen sind. 

Regelmäßiges Training ist ein wichtiger Teil der Aufzucht eines Hundewelpen

Kernaussagen

Die Anreicherung der Nahrung mit Docosahexaensäure (DHA) vor der Geburt oder während der neonatalen Periode kann helfen, das Lernen und das Gedächtnis bei Hundewelpen zu fördern.


Welpen einer Hündin, die eine DHA-reiche Nahrung erhält, und die mit einer äquivalenten Nahrung abgesetzt werden, schneiden in Tests der kognitiven Funktion mit höherer Wahrscheinlichkeit erfolgreich ab, als Welpen, die mit DHA-armer Nahrung aufgezogen werden.


Einleitung

Langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäuren (LCPUFAs) spielen bei Hunden eine wesentliche Rolle in der Entwicklung und in der Physiologie. Hohe Konzentrationen der Omega-3-Fettsäure Docosahexaensäure (DHA) finden sich insbesondere im Netzhaut- und Hirngewebe, und heute weiß man, dass während des letzten Drittels der Trächtigkeit und während der ersten Monate im neonatalen Leben eine schnelle Akkumulation in diesen Geweben stattfindet, in der Periode also, in der bei Säugetieren das maximale Gehirnwachstum stattfindet. Diese frühe Speicherung von DHA scheint für eine normale neuronale und visuelle Entwicklung notwendig zu sein 1, da ein suboptimaler DHA-Status bei jungen Tieren mit Beeinträchtigungen der kognitiven und visuellen Funktionen in Zusammenhang gebracht wird, einschließlich eines reduzierten Lernvermögens, einer eingeschränkten Gedächtnisleistung, abnormer Elektroretinogramme und eines beeinträchtigten Sehvermögens 2. Postuliert wird, dass eine DHA-Anreicherung der Nahrung vor der Geburt und während der neonatalen Periode die Förderung bestimmter Formen des Lernens und der Gedächtnisleistung unterstützen kann 3.

Russ Kelley

Suboptimale Konzentrationen von Docosahexaensäure bei jungen Tieren werden mit Beeinträchtigungen der kognitiven und visuellen Funktionen in Zusammenhang gebracht, einschließlich einem reduzierten Lernvermögen, einer eingeschränkten Gedächtnisleistung, und eines beeinträchtigten Sehvermögens.

Russ Kelley

DHA – Quellen und Funktion 

Die Versorgung des sich entwickelnden Fötus mit langkettigen mehrfach ungesättigten Fettsäuren erfolgt über die Plazenta, das Neugeborene erhält diese Fettsäuren über die Milch der Hündin. Alpha-Linolensäure (ALA) ist die Vorläufersubstanz von DHA, die Umwandlung von ALA in DHA ist jedoch ineffizient, und die maternale DHA-Synthese ist unter Umständen nicht ausreichend für eine optimale Anreicherung der maternalen Speicher und einen ausreichenden Transport zu den sich entwickelnden Föten. Studien legen nahe, dass Hunde primär während der ersten Lebenswochen in der Lage sind, DHA aus ALA zu bilden, nicht bekannt ist aber, ob die so gebildeten Mengen ausreichen, um die neurologische Entwicklung optimal zu unterstützen 4. Eine Zufuhr von DHA über die Nahrung der Mutterhündin könnte der effizienteste Weg sein, um die sich entwickelnden Föten sowie die neugeborenen Welpen mit diesem Nährstoff zu versorgen, und eine Anreicherung der Welpennahrung mit DHA (eher als ALA) nach dem Absetzen könnte der wirksamste Weg sein, um die jungen Hunde mit den für eine fortgesetzte neurologische Entwicklung erforderlichen Mengen zu versorgen.

Bis heute werden die Mechanismen, die den durch DHA erreichten positiven Auswirkungen auf die Kognition zugrundeliegen, nicht vollumfänglich verstanden. Man weiß jedoch, dass DHA sowohl beim Fötus als auch beim Neugeborenen eine Rolle in mehreren Stadien der neuronalen Entwicklung spielt. So gibt es zum Beispiel Hinweise darauf, dass DHA die Fluidität der synaptischen Membran beeinflusst, bestimmte Enzymfunktionen modifiziert und die Produktion oder Expression dopaminerger Rezeptoren und dopaminerger Verbindungen steigert. Solche Einflüsse könnten zu verbessertem Lernen und verbesserter Gedächtnisleistung führen, da dopaminerge Systeme an der Regulation behavioraler Prozesse, wie zum Beispiel der motorischen Aktivität, der Emotionalität und der räumlichen Orientierung spezifisch beteiligt sind 5.

Neue Forschungsergebnisse 

Das PHNC in Lewisburg hat einige kontrollierte Studien zur Evaluierung der Effekte einer DHA-Anreicherung der maternalen Nahrung (fötal-neonatal) und der Nahrung der Welpen nach dem Absetzen auf das Lernen und das Gedächtnis bei Hundewelpen durchgeführt. Insgesamt drei Studien wurden durchgeführt:

  1. Eine Studie mit Hündinnen, die während der Trächtigkeit und während der Laktation DHA-arme oder DHA-reiche Nahrungen erhielten, und deren Welpen (die mit derselben Nahrung abgesetzt wurden) anschließend im Alter zwischen 7 und 9 Wochen auf ihr räumliches und visuelles Unterscheidungslernen getestet wurden.
  2. Eine Studie, in der sowohl Hündinnen als auch ihre Welpen Nahrungen mit niedrigen, mittleren oder hohen DHA-Gehalten erhielten, und in der bei den Welpen im Alter zwischen 9 und 14 Wochen das visuelle Unterscheidungsvermögen und das räumliche Lernen mit Hilfe eines T-Labyrinths getestet wurden.
  3. Eine Studie, in der Welpen vom Absetzen bis zum Alter von 25 Wochen eine Nahrung mit niedrigem oder hohem DHA-Gehalt erhielten und in der ab Woche 15 Tests des räumlichen Lernens und des Listengedächtnisses mit Hilfe eines radialen Labyrinths durchgeführt wurden. 

Sämtliche in diesen Studien eingesetzten Nahrungen waren so formuliert, dass sie einen gemäß den AAFCO* – Nährstoffprofilen vollwertige und ausgewogene Ernährung für das jeweilige Lebensstadium sicherstellten und sich lediglich in der Zusammensetzung der eingesetzten Ölmischung unterschieden (Tabelle 1).

*Association of American Feed Control Officials

Tabelle 1. Zusammensetzung der Studiennahrungen.

Nährstoff Bereich (in der Originalsubstanz)
Protein % 31-32
Fett % 20,1-20,8
Feuchtigkeit % 7-8
Calcium % 1,2-1,3
Phosphor % 1,0-1,1
Zinc (ppm) 230-245
Vit A (KIU) 27-28
Vit E (IU) 375-425
Linolsäure % 4,0-4,5
n6:n3-Verhältnis 5:1-10:1
Behandlungsgruppen DHA (%) (auf Basis der Trockensubstanz)
Studie 1
DHA niedrig 0,01
DHA hoch 0,18
Studie 2
DHA niedrig 0,015
DHA mittel 0,077
DHA hoch 0,135
Studie 3
DHA niedrig 0,015
DHA hoch 0,135

 

Studie 1

Acht Welpen von Hündinnen, die eine mit DHA angereicherte Nahrung erhielten und acht Welpen von Hündinnen, die eine nicht angereicherte Kontrollnahrung erhielten (Tabelle 1) wurden getestet, um das räumliche Lernen (Richtungslernen) und das visuelle Unterscheidungsvermögen zu evaluieren. Drei rechteckige Türen entlang einer weißen Wand wurden mit einem schwarzen Symbol (Kreis, Quadrat oder Dreieck) markiert. Die Welpen wurden randomisiert einer Tür und einem visuellen Symbol zugeteilt und darauf trainiert, sich dieser Tür/diesem Symbol zu nähern, um eine Futterbelohnung zu erhalten. Nach Abschluss des Trainings erfolgte eine Evaluierung des räumlichen Gedächtnisses (Beurteilung, wie ein Welpe die ihm zugeteilte Tür findet) und des visuellen Unterscheidungsvermögens (Beurteilung, wie ein Welpe das ihm zugeteilte Symbol identifiziert).

Nach dem Training waren alle 16 Welpen in der Lage, die zugeteilte Tür und das zugeteilte Symbol zu wählen. Während der räumlichen Testperiode zeigten alle Welpen in beiden Gruppen eine Erfolgsrate von mindestens 90 % beim Annähern an die ihnen zugeteilte Tür innerhalb von 120 Sekunden. Beim Test auf visuelles Unterscheidungsvermögen performten die Welpen der Hündinnen mit DHA-reicher Nahrung besser als Welpen der Hündinnen mit DHA-armer Nahrung, und auch insgesamt performten die Welpen der ersten Gruppe besser als die Welpen der zweiten Gruppe.

Studie 2

Achtundzwanzig Beaglehündinnen wurden randomisiert einer von drei Nahrungen zugeteilt (mit niedrigem, mittlerem oder hohem DHA-Gehalt) (Tabelle 1) und während der Trächtigkeit und Laktation ad libitum gefüttert. Das Absetzen der Welpen erfolgte mit der jeweiligen Nahrung der Mutterhündin in der Studienperiode (Abbildung 1). Insgesamt 60 Welpen der Würfe wurden ausgewählt für die Beurteilung der kognitiven Funktion (visuelles Unterscheidungsvermögen und räumliches Lernen) im Alter zwischen 9 und 15 Wochen in einem T-Labyrinth (Abbildung 2). Die Welpen wurden darauf trainiert, ein Symbol (Quadrat oder Kreis) mit einer Futterbelohnung zu assoziieren, die in einem Arm des Labyrinths platziert war, während im anderen Arm lediglich ein entsprechender olfaktorischer Reiz (aber kein Futter) lokalisiert war. Dann wurde eine „Umlernphase“ gestartet, in der die mit dem Symbol des Welpen assoziierte Lokalisation gewechselt wurde (wenn z. B. ein Kreis ursprünglich darauf hingewiesen hatte, dass sich die Futterbelohnung im rechten Arm des Labyrinths befindet, zeigte der Kreis nun an, dass sich das Futter im linken Arm befindet).

Welpen in der Gruppe mit hohem DHA-Gehalt zeigten durchweg bessere Leistungen als die Welpen in der Gruppe mit niedrigem DHA-Gehalt. Die Performance der Welpen in der Gruppe mit mittlerem DHA-Gehalt war besser als die der Welpen in der Gruppe mit niedrigem DHA-Gehalt und schlechter als die der Welpen in der Gruppe mit hohem DHA-Gehalt. Auch wenn diese Unterschiede nicht statistisch signifikant waren, deutet der Trend darauf hin, dass die Lernantwort auf eine diätetische Anreicherung mit DHA dosisabhängig ist.

Beaglewelpen wurden ausgewählt für die Beurteilung der kognitiven Funktion

Abbildung 1. Beaglewelpen wurden ausgewählt für die Beurteilung der kognitiven Funktion (visuelles Unterscheidungsvermögen und räumliches Lernen) im Alter zwischen 9 und 15 Wochen in einem T-Labyrinth.
Credit: Russ Kelley/Royal Canin

Das in Studie 2 eingesetzte T-Labyrinth

Abbildung 2. Das in Studie 2 eingesetzte T-Labyrinth. Die Welpen wurden darauf trainiert, ein Symbol (Quadrat oder Kreis) mit Futter zu verknüpfen, das in einem Arm des Labyrinths platziert war, während sich im anderen Arm nur ein entsprechender olfaktorischer Reiz (ohne Zugang zu Futter) befand.
Credit: Nachgezeichnet von Sandrine Fontègne

Studie 3

In dieser Studie wurden Welpen von Hündinnen untersucht, die während der gesamten Trächtigkeit und Laktation eine nicht supplementierte Nahrung erhielten. Beim Absetzen wurden die Welpen randomisiert einer DHA-armen oder einer DHA-reichen Nahrung zugeteilt (Tabelle 1), und es wurden Tests der kognitiven Funktion durchgeführt mit einem radialen achtarmigen Labyrinth mit nummerierten Türen am Ende jeden Arms, die unabhängig geöffnet oder geschlossen werden konnten (Abbildung 3). Diese Studie wurde konzipiert, um die räumliche Orientierung und das kurz-, mittel- und langfristige Listengedächtnis zu testen – auch bezeichnet als Resenzeffekte (Kurzzeitgedächtnis) und Primäreffekte (Langzeitgedächtnis). Die Labyrinth-Tests begannen im Alter von 15 Wochen. Der Welpe musste auch hier wieder einen bestimmten Arm des Labyrinths betreten, um eine Futterbelohnung zu erhalten, in dieser Studie gab es jedoch vier Phasen mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad. Initial wurden Daten zur Erfassung der Haupteffekte von Replizierung, Geschlecht, diätetischer Behandlung und assoziierter Interaktionen analysiert. Da die beiden ersten Faktoren keine signifikanten Effekte hatten, wurden sie aus dem Modell entfernt, so dass die finale Analyse nur die diätetische Behandlung beinhaltete.

Alle Welpen absolvierten die beiden ersten Phasen erfolgreich, es wurde aber festgestellt, dass die Welpen mit der DHA-reichen Nahrung weniger Trainingseinheiten für die Phase 2 benötigten, als die Welpen mit der DHA-armen Nahrung (auch wenn die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen nicht statistisch signifikant waren).

Eine größere Anzahl Welpen aus der Gruppe mit der DHA-reichen Nahrung war erfolgreich beim Langzeitgedächtnistest (Primäreffekt) im Vergleich zu den Welpen mit der DHA-armen Nahrung. Ähnliche Beobachtungen wurden auch bei den Tests zum Mittelzeitgedächtnis und zum Kurzzeitgedächtnis gemacht, auch wenn diese Unterschiede nicht statistisch signifikant waren. Bei Analyse der „Erfolgsraten“ und der „Fehlerraten“ zeigten die Welpen mit der DHA-reichen Nahrung signifikant weniger Auswahlfehler, wenn sie mit drei potenziellen Fehlertypen gleichzeitig konfrontiert wurden.

Das in Studie 3 eingesetzte achtarmige radiale Labyrinth

Abbildung 3. Das in Studie 3 eingesetzte achtarmige radiale Labyrinth. Die Türen am Ende jedes Arms konnten unabhängig geöffnet und geschlossen werden, um einem Welpen verschiedene Optionen anzubieten. 
Credit: Nachgezeichnet von Sandrine Fontègne

Diskussion

Hundewelpen werden in der Regel kurz nach dem Absetzen in ihr dauerhaftes Zuhause adoptiert, und die meisten Besitzer haben nur eine geringe oder gar keine Möglichkeit, den DHA-Status der Mutterhündin oder der Welpen vor dem Zeitpunkt der Adoption zu beeinflussen. Auch bei Welpen von im Tierheim abgegebenen oder mangelernährten Mutterhündinnen ist der Ernährungsstatus der Mutterhündin oft nicht nachvollziehbar oder mangelhaft. Eine wichtige aber bislang unbeantwortete Frage lautet daher, ob die Fütterung einer DHA-reichen Nahrung auch nach der Periode des maternalen Einflusses immer noch Vorteile für die kognitive Funktion und das Lernen bringt. Die drei beschriebenen Studien liefern Evidenzen, die dafür sprechen, dass Hundewelpen mit verbessertem DHA-Status höhere Leistungen in kognitiven Tests zeigen. Eine maternale Anreicherung während der Trächtigkeit und während der Laktation ist zwar wünschenswert, für eine Verbesserung des DHA-Status bei neugeborenen Hundewelpen aber möglicherweise nicht entscheidend. Studie 3 weist darauf hin, dass die Fütterung von Hundewelpen mit DHA-angereicherter Nahrung nach dem Absetzen immer noch kognitive Vorteile bringen kann, auch bei fehlender maternaler Anreicherung. Die untersuchten Welpen zeigten Verbesserungen bei Lernen und Gedächtnis im Alter von etwa 15-25 Wochen, in dem Zeitraum also, in dem die meisten neuen Besitzer begonnen haben, ihren neuen Hund zu sozialisieren und zu trainieren (Abbildung 4).

Zusammen weisen diese Studien darauf hin, dass eine DHA-Supplementierung die Verbesserung der gedächtnisassoziierten Lernfähigkeit fördert, und dass diese vorteilhaften Effekte auch bei fehlender maternaler Anreicherung zu erreichen sind. Die auf diese Weise erzielten Verbesserungen des gedächtnisassoziierten Lernens könnten zu einer insgesamt verbesserten Trainierbarkeit von Hunden führen.

Regelmäßiges Training ist ein wichtiger Teil der Aufzucht eines Hundewelpen

Abbildung 4. Regelmäßiges Training ist ein wichtiger Teil der Aufzucht eines Hundewelpen, und es ist möglich, dass eine Anreicherung der Nahrung mit DHA Vorteile bringt.
Credit: Shutterstock

Offenlegung

Sämtliche in diesem Artikel beschriebenen Maßnahmen wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee der The Iams Company (Lewisburg, OH, USA) geprüft und genehmigt.

 

Schlussfolgerung

In der Summe stützen die hier vorgestellten Studien frühere Ergebnisse bei Hunden (und anderen Spezies), die auf Zusammenhänge zwischen DHA und kognitiven Fähigkeiten hinweisen. Eine maternale Anreicherung mit DHA ist für die Entwicklung caniner Föten und junger Hundewelpen zwar wünschenswert, vorteilhafte Wirkungen können aber auch später noch durch eine DHA-Anreicherung der Nahrung von Absetzwelpen im Alter zwischen 6 und 25 Wochen erzielt werden. Eine Supplementierung nach dem Absetzen verstärkt auch bei fehlender maternaler Anreicherung die kognitive Leistungsfähigkeit heranwachsender Welpen, und hier insbesondere die mit Gedächtnis und Fokussierung assoziierten Parameter. Weitere Studien sind erforderlich, um die Effekte einer DHA-Anreicherung auf die kognitive Funktion in späteren Phasen der Entwicklung sowie bei adulten und älteren Hunden zu untersuchen.

Literatur

  1. Bazan NG, Musto AE, Knott EJ. Endogenous signaling by omega-3 docosahexaenoic acid-derived mediators sustains homeostatic synaptic and circuitry integrity. Mol. Neurobiol. 2011;44:216-222.

  2. Moriguchi T, Greiner RS, Salem N Jr. Behavioral deficits associated with dietary induction of decreased brain docosahexaenoic acid concentration. J. Neurochem. 2000;75:2563-2573.

  3. Stonehouse W, Conlon CA, Podd J, et al. DHA supplementation improved both memory and reaction time in healthy young adults: A randomized, controlled trial. Am. J. Clin. Nutr. 2013;97:1134-1143.

  4. Bauer JE, Heinemann KM, Bigley KE, et al. Maternal diet alpha-linolenic acid during gestation and lactation does not increase docosahexaenoic acid in canine milk. J. Nutr. 2004;134:2035S-2038S.

  5. Simon H, Scatton B, LeMoal M. Dopaminergic A 10 neurons are involved in cognitive functions. Nature 1980;286:150-151.

Russ Kelley

Russ Kelley

Nach Abschluss seines Studiums an der Auburn University im Jahr 1997 schloss sich Russ Kelley der Iams Company an, wo er zum Thema maternale und neonatale Ernährung forschte mit Schwerpunkt auf dem Fettsäurestoffwechsel Mehr lesen

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