Relevance of dietary protein concentration and quality as risk factors for the formation of calcium oxalate stones in cats

The role of dietary protein for the development of feline calcium oxalate (CaOx) uroliths has not been conclusively clarified. The present study evaluated the effects of a varying dietary protein concentration and quality on critical indices for the formation of CaOx uroliths. Three diets with a high protein quality (10–11 % greaves meal/diet) and a varying crude protein (CP) concentration (35, 44 and 57 % in DM) were compared. Additionally, the 57 % CP diet was compared with a fourth diet that had a similar CP concentration (55 % in DM), but a lower protein quality (34 % greaves meal/diet). The Ca and oxalate (Ox) concentrations were similar in all diets. A group of eight cats received the same diet at the same time. Each feeding period was divided into a 21 d adaptation period and a 7 d sampling period to collect urine. There were increases in urinary volume, urinary Ca concentrations, renal Ca and Ox excretion and urinary relative supersaturation (RSS) with CaOx with increasing dietary protein concentrations. Urinary pH ranged between 6·34 and 6·66 among all groups, with no unidirectional effect of dietary protein. Lower renal Ca excretion was observed when feeding the diet with the lower protein quality, however, the underlying mechanism needs further evaluation. In conclusion, although the observed higher urinary volume is beneficial, the increase in urinary Ca concentrations, renal Ca and Ox excretion and urinary RSS CaOx associated with a high-protein diet may be critical for the development of CaOx uroliths in cats

Safety evaluation of vitamin A in growing dogs

The safe upper limit for inclusion of vitamin A in complete diets for growing dogs is uncertain, with the result that current recommendations range from 5.24 to 104.80 μmol retinol (5000 to 100 000 IU vitamin A)/4184 kJ (1000 kcal) metabolisable energy (ME). The aim of the present study was to determine the effect of feeding four concentrations of vitamin A to puppies from weaning until 1 year of age. A total of forty-nine puppies, of two breeds, Labrador Retriever and Miniature Schnauzer, were randomly assigned to one of four treatment groups. Following weaning at 8 weeks of age, puppies were fed a complete food supplemented with retinyl acetate diluted in vegetable oil and fed at 1 ml oil/100 g diet to achieve an intake of 5·24, 13·10, 78·60 and 104·80 μmol retinol (5000, 12 500, 75 000 and 100 000 IU vitamin A)/4184 kJ (1000 kcal) ME. Fasted blood and urine samples were collected at 8, 10, 12, 14, 16, 20, 26, 36 and 52 weeks of age and analysed for markers of vitamin A metabolism and markers of safety including haematological and biochemical variables, bone-specific alkaline phosphatase, cross-linked carboxyterminal telopeptides of type I collagen and dual-energy X-ray absorptiometry. Clinical examinations were conducted every 4 weeks. Data were analysed by means of a mixed model analysis with Bonferroni corrections for multiple endpoints. There was no effect of vitamin A concentration on any of the parameters, with the exception of total serum retinyl esters, and no effect of dose on the number, type and duration of adverse events. We therefore propose that 104·80 μmol retinol (100 000 IU vitamin A)/4184 kJ (1000 kcal) is a suitable safe upper limit for use in the formulation of diets designed for puppy growth

Untersuchungen zum Einfluss von Alter und Rasse auf die Energieaufnahme, Wachstumsrate, Körperzusammensetzung, hämatologische und klinisch-chemische Parameter bei Labrador Retrievern und Zwergschnauzern mit Berücksichtigung der Aufnahme unterschiedlicher Vitamin A-Mengen

Balanced nutrition ensuring adequate intakes of energy, protein, minerals and vitamins is essential for the optimal development of young dogs. An adequate energy supply of growing dogs is critical in controlling the growth rate. Research in rodents indicates that dietary vitamin A impacts energy utilisation; the potential impact on the energy metabolism in dogs and consequently on the energy intake, body composition and growth velocity in growing dogs however remains unclear. The literature survey in Chapter 2 indicates that the definition of healthy growth is difficult and controversial. The assessment of ideal body condition of growing dogs is more difficult compared to adult animals because increased energy intake results in increased growth rate, but not necessarily in increased body fat mass. Guidance values for energy intake and body weight development do exist, however considerable variability can be observed between breeds. The overview of studies investigating breed and age related changes in haematological and blood chemical values during growth clearly shows that prominent changes occur. Therefore results obtained from puppies have to be interpreted with care to correctly assess the health status as values may deviate from values found in adult dogs. Chapter 3 explains the main aims and hypotheses of this thesis. The main work of the current thesis consists of two published manuscripts summarized in Chapter 4 and 5. In the first manuscript the possible effects of different dietary vitamin A concentrations on energy intake, growth rate and body composition in Labrador Retriever and Miniature Schnauzer puppies have been evaluated. However, based on the well-documented high tolerance of dogs to dietary vitamin A levels up to 104.8 μmol retinol (100 000 IU vitamin)/4184 kJ (1000 kcal) it was hypothesized that energy intake and accumulation of body fat would be unaffected (Chapter 4). This was confirmed by the results of our study. Given the findings of Morris et al (2012), vitamin A was not considered as a factor in the evaluation of the haematological and biochemical data in the second manuscript (Chapter 5). The main interest of the second manuscript was to increase the knowledge on breed, sex and age effects and their interaction during the first year of life. The evaluation shows that age and breed-related changes in haematological and blood chemical test results are evident in young Labrador Retriever and Miniature Schnauzer dogs. The results confirm the need for age-specific reference ranges for the interpretation of clinical data obtained from young puppies. The potential effects of dietary vitamin A as well as growth related alterations in body tissue and metabolism are discussed in Chapter 6 together with the results obtained from this study. In conclusion, the results of the current study suggest that unlike to rodents dietary vitamin A does not affect energy utilization, growth rate or body composition in dogs. The underlying biochemical mechanisms however remain unclear and require further clarification. With regards to haematological and blood chemical parameters the study showed marked age and breed related changes illustrating growth related alterations in body tissue and metabolism during the first year of life. The early growth phase clearly appears to be most critical and needs to be investigated in more depth to ease interpretation of clinical data obtained from young puppies.Eine ausgewogene Ernährung mit bedarfsgerechter Versorgung an Energie, Protein, Mineralstoffen und Vitaminen ist essentiell für ein optimales Wachstum von jungen Hunden. Hierbei hat die Energieaufnahme eine zentrale Bedeutung für die Steuerung der Wachstumsrate. Untersuchungen an Nagern haben gezeigt, dass Vitamin A einen Einfluss auf die Energieverwertung hat. Fragen zum möglichen Einfluss auf den Energieumsatz und folglich die Energieaufnahme, Körperzusammensetzung und Wachstumsgeschwindigkeit bei jungen Hunden bleiben derzeit unbeantwortet. Wie in Kapitel 1 zusammengefasst, besteht auch Forschungsbedarf zum Einfluss von Alter und Rasse, aber auch hinsichtlich der Unterschiede in hämatologischen und klinisch-chemischen Parametern. Die Literaturübersicht in Kapitel 2 zeigt deutlich, dass optimales Wachstums schwierig zu definieren ist und kontrovers diskutiert wird. Die Körperkonditionsbeurteilung beim Welpen gestaltet sich schwierig, da eine überhöhte Energieaufnahme in höheren Wachstumsraten resultiert und nicht zwangsläufig in einer veränderten Körperkondition. Richtwerte für die Energieaufnahme und die Gewichtsentwicklung im Wachstum sind vorhanden, allerdings werden erhebliche rassebedingte Abweichungen beobachtet. Studien, die sich mit Alters- und Rasseeffekten auf die Blutparameter befassen, zeigen ebenfalls deutliche Veränderungen der Werte in der Wachstumsphase. Daher müssen Blutwerte von Welpen mit Bedacht interpretiert werden, da Abweichungen von Normalwerten erwachsener Tiere möglich sind. Kapitel 3 stellt die Hauptziele und Hypothesen der Dissertation vor. Die zwei veröffentlichten Originalarbeiten liegen in Kapitel 4 und 5 vor. Im ersten Beitrag wurde der mögliche Einfluss unterschiedlicher diätetischer Vitamin A Gehalte auf die Energieaufnahme, Wachstumsgeschwindigkeit und Körperzusammensetzung bei Welpen der Rassen Labrador Retriever und Zwergschnauzer untersucht. Aufgrund der gut dokumentierten Toleranz von Hunden gegenüber Vitamin A-Gehalten in der Nahrung von bis 104.8 μmol Retinol (100 000 IU Vitamin A)/4184 kJ (1000 kcal) bestand jedoch die Annahme, dass die Energieaufnahme und Körperfettansammlung unbeeinflusst bleibt (Kapitel 4). Dies wurde durch die Ergebnisse dieser Studie bestätigt. Basierend auf den Ergebnissen von Morris et al (2012), wurde daher im zweiten Beitrag (Kapitel 5) Vitamin A als Faktor in der statistischen Auswertung der hämatologischen und blutchemischen Ergebnisse nicht weiter betrachtet. Die Hauptintention des zweiten Beitrags bestand darin, ein tieferes Verständnis zum Einfluss der Rasse-, Geschlechts- und Alterseffekte, sowie zu deren Interaktionen im ersten Lebensjahr zu generieren. Die Auswertung der Ergebnisse hat ein Vorhandensein alters- und rassebedingter Veränderungen der hämatologischen und blutchemischen Werte bei wachsenden Hunden der beiden Rassen gezeigt. Für die Interpretation von klinischen Daten, bei denen die Normalwerte von wachsenden Hunden erhoben wurden, sind daher altersspezifische Referenzwerte notwendig. In Kapitel 6 werden die vorher beschriebenen mögliche Effekte von Vitamin A, sowie die wachstumsbedingten Veränderungen im Körpergewebe und Stoffwechsel im Kontext der eigenen Ergebnisse diskutiert. Zusammenfassend zeigt diese Studie, im Gegensatz zum Nager, keinen Hinweis auf einen Einfluss von Vitamin A auf die Energieverwertung, Wachstumsrate oder Körperzusammensetzung beim Hund. Fragen zu den zugrundeliegenden biochemischen Mechanismen bleiben jedoch offen und bedürfen weiterer Klärung. In Bezug auf die hämatologischen und blutchemischen Parameter konnte unsere Studie deutliche alters- und rassebedingte Veränderungen aufzeigen, welche wachstumsbedingte Anpassungen in Gewebe und Stoffwechsel im ersten Lebensjahr reflektieren. Die frühe Wachstumsphase erscheint hierbei am kritischsten und bedarf weiterer tiefgehender Untersuchungen, um die Interpretation klinischer Daten von jungen Welpen zu erleichtern