『貓咪和碳水化合物的迷思,對健康和疾病的影響?』│文獻導讀│Aaron 毛研筆記

貓咪和碳水化合物的迷思,對健康和疾病的影響?

『碳水一直被貓飼主當作是有害成分,好像越少越好,但真的是這樣嗎?』
『有沒有實際上的文獻資料可以參考呢?』


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一、碳水化合物對貓咪害處?

大家都知道,貓幾乎是純肉食動物,它們主要獵物老鼠、小鳥這樣的小動物,這些獵物都具備高蛋白質、中高含量脂肪的特性,但幾乎不含碳水化合物,所以研究表明,這種天然的飲食習慣讓貓咪需要特定的營養成分,例如蛋白質和一些特定的胺基酸,還有維生素A、維生素D等,而這些營養素大多在肉類食物含量較為豐富。

也正因為如此,飼主通常會對碳水感到擔憂,認為貓咪吃太多碳水化合物會影響健康,例如導致肥胖或糖尿病,究竟這個論點是不確的呢?讓我們一項一項來看。

碳水差異

首先我們要先從碳水化合物的種類先講起:
單醣
這是最簡單的碳水化合物形式,包括葡萄糖、果糖和半乳糖。
單醣不需要進一步分解就可以直接被身體吸收,提供快速能量。
雙醣
由兩個單醣分子組成,如蔗糖(葡萄糖和果糖的組合)、乳糖(葡萄糖和半乳糖的組合)和麥芽糖(兩個葡萄糖分子的組合)。
雙醣在被吸收前需要在消化系統中被分解成單醣。
多醣
由多個單醣分子通過糖苷鍵連接而成,包括澱粉、纖維和肝醣。
多醣是複雜碳水化合物,需要經過較長時間的消化過程才能分解為單醣,因此提供的能量釋放較為緩慢。
多醣又可以往下細分出不同種類,常見的有澱粉和纖維素,澱粉是植物細胞中的主要儲能物質,是重要的能量來源,纖維素是植物細胞壁的主要成分,纖維素不容易被貓狗消化酶分解。

因此不同種類的碳水化合物在結構、消化速度和對身體的影響上有所差異:
單醣和雙醣通常被稱為「簡單碳水化合物」,因為結構較簡單,能夠迅速提供能量,但可能會導致血糖迅速升高
多醣則被視為「複雜碳水化合物」,因為結構較為複雜,消化和吸收的過程較慢,能夠提供較長時間的能量,對血糖的影響較為平穩

另外碳水化合物的消化率也取決於它的來源和處理方式,例如加熱、打碎等加工方式都會影響,通常在40%到100%之間。

《章節重點》
※碳水化合物的種類會極大影響吸收率,例如澱粉相較於單糖雙醣。
※烹煮方式會影響吸收率。

消化能力

◆ 唾液
貓咪消化澱粉的能力有限,貓咪的唾液裡幾乎沒有幫助消化澱粉的酵素,而且它們的腸道裡分解澱粉的酵素活性也比較低。

◆ 胰臟
成年貓的胰臟裡幾乎沒有幫助分解糖類的酵素。即使貓的小腸裡有一些分解雙糖的酵素,但這些酵素的活性也比其他動物低很多,而且這些酵素的活性在貓的腸道裡是由前到後逐漸增加的,這點也和狗狗不一樣,貓的酵素活性不會因為飲食中碳水化合物的增加而提高,這意味著貓無法調整自己的酵素活性來適應高碳水化合物的飲食。

澱粉被分解為單糖後會被吸收利用,貓咪會利用一種特殊的蛋白質幫助葡萄糖和半乳糖進入腸細胞,但這個過程比狗慢了兩倍。
加上貓的小腸比較短,這些理論上都限制了它們吸收單糖的能力。

《章節重點》
貓咪的消化系統處理碳水化合物的能力是有限的。

葡萄糖激酶

在大部分動物裡,有種叫葡萄糖激酶的酵素,它負責把葡萄糖變成葡萄糖-6-磷酸,這是糖分解的第一步
這個酵素在肝臟裡特別活躍,尤其是當肝臟從血液裡得到很多葡萄糖的時候。但有趣的是,貓咪肝臟中這個酵素的活性很低,甚至有研究說根本就沒有。這跟狗狗以及其他雜食動物不一樣,他們的葡萄糖激酶活性比較高。

貓的肝臟雖然有葡萄糖激酶調節蛋白的基因,但實際上並沒有發現這個蛋白質的活性,既然沒有葡萄糖激酶,那麼貓的肝臟是怎麼處理葡萄糖的呢?目前研究猜測,可能是其他類似的酵素幫忙補足了這個功能。

貓的身體有可能通過其他的代謝途徑來處理葡萄糖,比如增強其他與糖分解相關的酵素的活性。但貓儲存葡萄糖作為能量的能力有限,因為它們合成肝醣的酵素活性很低。
有趣的是,貓作為一種專吃肉的動物,它們的大腦對葡萄糖的需求很高,一些研究估計,貓大腦對葡萄糖的需求可能佔了它們糖質新生總量的30%左右,因此貓咪的肝臟能夠通過一個過程稱為「糖原新生」(Gluconeogenesis),將蛋白質中的氨基酸轉化為葡萄糖。這是貓咪獲取葡萄糖的主要途徑,尤其是在缺乏直接葡萄糖攝入的情況下。

《章節重點》
貓咪的葡萄糖糖解能力不佳。
貓咪體內的葡萄糖來源,一大部分自於蛋白質合成。

自行調節

營養學的一個新觀點,稱為營養幾何學,讓科學家能夠更深入地探討貓咪在蛋白質、脂肪和碳水化合物之間如何做出選擇。

早期的研究認為小貓對蛋白質的攝取沒有特定的調節機制,但後來的研究發現這個觀點可能不太準確。實際上,貓咪在有選擇的情況下會自行調整飲食內容,以達到一個理想的營養平衡,這一點在野生貓咪的飲食中也有所體現。
在一項研究中,只提供濕食的貓咪能夠通過單一飲食達到目標攝取量,而在另一項研究中,即使飲食的種類、水分含量和質地有所不同,貓咪也能通過選擇不同的食物來達到營養平衡。這些研究表明,貓咪的飲食選擇不僅僅基於味道和香氣,更重要的是營養平衡。

營養幾何學的研究顯示,貓咪特別偏好高蛋白質的飲食,而高脂肪和高碳水化合物的飲食則會限制蛋白質的攝取。當蛋白質攝取不足時,貓咪會透過增加高脂肪食物的攝取來達到蛋白質攝取的目標。
對於碳水化合物,貓咪有一個明確的攝取上限,超過這個上限可能會導致營養不平衡,這一上限可能與貓科動物獨特的胃腸道代謝適應有關。對於家貓來說,即使是在提供低至中等澱粉水平的飲食時,它們的碳水化合物攝取量也與基於獵物的飲食中的碳水化合物攝取量相似。

《章節重點》
貓會自行從可選擇的飲食中,盡可能調節攝取量、取得營養均衡。
並且貓咪會傾向不攝取過多的碳水,這可能是長期演化下的結果。


different types of grain
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二、碳水潛在問題?

很多貓飼主選擇給貓咪餵食乾飼料,主要是因為它們既方便又省錢。

飼料的碳水化合物的含量可能高達55%,比如穀物、馬鈴薯和豆類等
為什麼飼料需要使用這麼高比例的碳水化合物呢?

這是因為碳水對於生產飼料來說非常關鍵,乾糧的製作過程中必須要有一定量的澱粉,澱粉在加工時會糊化,幫助將食材粘合在一起、避免飼料碎裂。澱粉和蛋白質的相互作用還能提升食品的口感和風味

那麼乾飼料高含量的碳水,會不會對貓咪健康造成危害呢?

肥胖問題?

在現代社會,有超過一半的家貓因為過重或肥胖而面臨健康問題,可能導致糖尿病、心臟病、關節炎等多種疾病

雖然研究數據顯示,上述的貓咪肥胖比例沒有向上攀升的趨勢,但是肥胖依然是貓咪面臨的最大健康挑戰之一,而造成肥胖的原因非常多,包括飲食、運動量和家庭環境等因素。但是最直接的原因,莫過於貓咪攝取的熱量超出了它們的需求,最終導致脂肪累積,這大多與主人的飼養習慣有關,例如提供高能量食物、隨意餵食以及給予零食等。

那麼肥胖這部分跟碳水化合物有沒有關係呢?
這點還存在著許多爭議。 雖然貓沒有必須從飲食中獲取碳水化合物的需求,但許多商業貓糧中的碳水化合物含量較高。
一些研究認為,高碳水化合物攝取可能是導致貓肥胖的原因之一,因為它可能會導致胰島素過度產生和脂肪累積,然而也有其他研究表明,過度餵食才是肥胖的主要原因。

《章節重點》
預防貓咪肥胖的關鍵在於合理飼餵,確保貓咪攝取的食物量符合它們的能量需求,並考慮如絕育狀態、年齡和活動量等因素。
碳水化合物的確是會造成熱量攝取過高,但是並非最主要原因。

糖尿病?

糖尿病是一種在貓中常見的疾病,其中大部分貓患有第二型糖尿病,主要是因為胰島素無法正常作用以及胰腺中的β細胞功能出現問題所導致的,和人類的糖尿病非常相似。目前的研究估計,約有0.20%到1.25%的貓患有糖尿病,而且這個比例似乎還在增加。

而貓糖尿病的治病風險因素很多,其中飲食類型的影響還存在很多爭議。
碳水化合物攝取被認為可能增加貓患糖尿病的風險,這是因為高碳水化合物飲食可能會對胰腺β細胞造成過度壓力,導致胰島素分泌過多,最終可能引起β細胞功能衰竭和糖尿病。貓對靜脈注射的葡萄糖有迅速的胰島素反應,但與其他動物相比,它們清除血糖的速度較慢。長期的高血糖會損害貓的胰島素分泌能力,導致糖尿病的發展,但是過去有進行過相關研究,都未能證明貓飼料中碳水比例是導致糖尿病的風險因素。

《章節重點》
碳水的攝取會導致糖尿病,這個論點到目前都沒有研究能夠完全證實。

血糖 & 胰島素

餐後血糖和胰島素的反應與飲食中所含的碳水化合物類型有關。
當貓攝入每公斤體重2克的葡萄糖後,血糖和胰島素水平會迅速上升,實驗顯示,含有高達34%能量的葡萄糖飲食會在餵食後一小時內導致血糖急劇升高,食用含有單糖如葡萄糖和半乳糖的飲食時也會觀察到糖尿的情況,然而商業貓糧中的單糖含量相對較低,大部分碳水化合物以複合形式存在,例如澱粉和纖維。

在攝取高澱粉飲食後,貓的血漿葡萄糖濃度在11小時後上升並維持在較高水平,而狗則在7小時後出現這種情況,但值得一提的是,即使是高澱粉飲食,也未必會導致貓咪出現高血糖或糖尿,而且雖然說血糖維持較高水平,但依然遠低於未治療的糖尿病貓或人類餐後高血糖的定義。而低澱粉或中等澱粉飲食則不會引起餐後血糖升高狀況。

另外澱粉種類的不同會引起不同的餐後血糖和胰島素反應。例如以玉米當作主料的飼料,相較於扁豆當作主料的飼料來說,玉米會引起更高的葡萄糖和胰島素反應。然而,這種差異在貓咪上也不如在狗狗明顯。
文獻中也一再提到,不論是以不同種類澱粉的測試,或是利用葡萄糖做測試,貓咪的餐後血糖高峰時間都比狗狗晚,貓恢復到基線血糖的時間比狗更長,胰島素反應也不那麼明顯,這些反映了貓對於碳水的適應能力,這些結果也可能跟貓缺乏肝葡萄糖激酶有關。

《章節重點》
可能因為貓咪對於碳水的處理能較差,因此即便是高碳水的飲食,也不會直接導致高血糖的現象。
即便是餐後血糖,相較於狗狗來說,貓咪的血糖高峰出現的時間更長、回降的時間也更長。

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小結論

近年來,越來越多的貓主人選擇提供非傳統的飲食選擇,比如生肉、自製或無穀飲食。
調查發現,大約有9.6%的飼主會將生肉或骨頭作為貓咪的主要食物,認為這樣更接近貓咪的自然飲食,而且碳水化合物含量通常比飼料要低得多。

這個方式當然有兩派論點,一派認為生食對貓咪的健康有諸多好處,例如與加熱處理的食物相比,生食餵養的貓咪在消化率方面表現更佳。但另一派擔心這些生食可能帶來的風險和潛在問題,例如生肉飲食可能受到如沙門氏菌等病原體的污染,目前還缺乏大型研究來評估這些好處和風險。

但是不管怎麼說,生食的出現確實跟碳水化合物有很大的關係,由於貓咪並不需要碳水化合物作為必需營養,而飼料中的碳水化合物含量往往又遠高於一般濕食產品,飼主的確會產生很多的疑慮。

而就本次的文獻資料來看,目前的研究結果,並沒有明確指出碳水會對貓咪造成危害,碳水化合物的攝取與貓的糖尿病風險似乎也沒有直接關聯,其根本原因在於,貓咪本身對於碳水的消化能力就是比較差,既然消化吸收能力差,自然也就不會帶起明顯的血糖變化等問題。

不過話又說回來,雖說碳水沒有明確的負面影響,那麼特別攝取碳水的意義好像真的也不大。

最後附上一些我覺得不錯的文章給大家參考:
veterinary sciences《Cats and Carbohydrates: The Carnivore Fantasy?》
PubMed《Focus on Nutrition: Cats and carbohydrates: implications for health and disease》

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By Aaron

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