Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Der Einfluss der Ernährung auf Neurophysiologie und Verhalten des Hundes : Eine wissenschaftliche Bewertung

Hämpke, Tina Marie

Verhaltensmedizinische Fragestellungen treten in der tierärztlichen Praxis immer häufiger auf. Zu Ernährungsanpassungen, Ergänzungsfuttersmitteln und pflanzlichen Zusätzen existiert eine Vielzahl von frei zugänglichen Empfehlungen. Häufige Probleme sind Angststörungen, Stressverhalten, Rückgang oder Einschränkung der Kognition oder Aggressionen. Diese können zu belastenden Situationen in der Mensch-Tier-Beziehung werden. Ergänzungsfuttermittel versprechen hierbei eine Verbesserung von Symptomen und eine bessere Effizienz des Verhaltenstrainings bevor auf Psychopharmaka zurückgegriffen werden muss. Im Rahmen dieser Literaturarbeit wurden häufig empfohlene Ernährungsanpassungen, Ergänzungsfuttermittel und Phytotherapeutika auf das Vorliegen von Studien zu einer Wirksamkeit auf das Verhalten und die Neurophysiologie des Hundes untersucht. Lagen keine Studien für den Hund vor, wurde die Suche auf Arbeiten zu Modellorganismen oder aus der Humanmedizin erweitert. Der Einfluss der Nährstoffzusammensetzung auf das Verhalten des Hundes ist zurzeit nicht vollständig untersucht. Studien belegen, dass hohe Rohfaseranteile zu einer geringen Energiegesamtaufnahme und reduzierter Aktivität sowie geringer Neigung zur Objektzerstörung bei Kalorienreduktion bewirken. Eine ausreichende und regelmäßige Kohlenhydratzufuhr verbessert die kognitiven Fähigkeiten und verringert impulsive Verhaltensweisen durch eine höhere Nährstoffversorgung mit Glukose im Gehirn. Sehr hohe Proteingehalte können angstbedingte Aggressionsformen verstärken, da große, neutrale, proteinogene Aminosäuren mit der Aminosäure Tryptophan, einem Serotonin-Vorläufer, an der Blut-Hirn-Schranke konkurrieren. Ein Tryptophanzusatz und/oder ein geringer Proteinanteil in der Ernährung des Hundes kann dieses Phänomen reduzieren. Durch mehr Tryptophan im Gehirn, ist von einer erhöhten Serotonin-Synthese auszugehen, wodurch eine Stressreduktion erfolgen kann. Durch den Zusatz von ungesättigten Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren konnten kognitiv verbessernde Effekte bei Hunden aller Altersklassen beschrieben werden, da die Synthese von Dopamin und Serotonin unterstützt wird und die Rate des Untergangs von neuronaler Substanz geringer wird. Die stärksten Effekte wurden dabei für ältere Hunde mit kognitiven, degenerativen Veränderungen bei einer Kombination von ungesättigten Fettsäuren und Antioxidantien gefunden. Der Zusatz von Kombinationen an Antioxidantien (Vitaminen und Spurenelementen) zeigte belegbare verbessernde Effekte für die kognitive Leistung und reduzierte den Gehalt an Radikalen im Blut. Dabei spielten Antioxidantien besonders als Co-Faktoren für neuronale Prozesse eine wichtige Rolle. Als nachgewiesene verhaltensbeeinflussende Ergänzungsfuttermittel für den Hund sind Alpha-Casozepin, L-Theanin, Melatonin und Phosphatidylserin zu nennen. In verschiedenen unabhängigen Studien wurde eine beruhigende Wirkung von Alpha-Casozepin über eine selektive Bindung an den GABA-A-Rezeptor nachgewiesen. Auch für L-Theanin, welches vermutlich als L-Glutaminsäure-Agonist wirkt, und Melatonin, welches als Schlafhormon bezeichnet werden kann, konnten eine stressreduzierende und beruhigende Wirkung in unabhängigen Studien nachgewiesen werden. Phosphatidylserin wird im Zusammenhang mit dem Vorliegen von Antioxidantien, als wichtiger Baustein der Membranen neuronaler Strukturen, als kognitiv verbessernd beschrieben. Für andere empfohlene Ergänzungsfuttermittel wie L-Carnithin, Glutamin und GABA-Säuren konnten keine Wirksamkeitsbelege auf das Verhalten des Hundes gefunden werden. Für den Einsatz von Phytotherapeutika in der Verhaltensmedizin bei Hunden liegen wenige Studien vor. Eine Verbesserung der Kognition bei älteren Hunden konnte durch Ginkgo-Präparate, welche die zerebrale Durchblutung fördern, nachgewiesen werden. Für Cannabidiol-haltige Öle wurden an Modellorganismen beruhigende, stressreduzierende Effekte beschrieben. Nachweise über die Aufnahme von Cannabidiol in den Blutkreislauf des Hundes und eine Wirkung liegen zurzeit nicht vor, die Studienlage ist dabei zurzeit jedoch unzureichend. Für die Kava-Kava-Pflanze und Passionsblumenextrakte wurde ebenfalls eine beruhigende Wirkung im Modellorganismus nachgewiesen. Jedoch wird für die Kava-Kava-Pflanze eine potentiell hepatotoxische Wirkung dokumentiert. Für viele andere pflanzliche Präparate gibt es keine Studienlage. Grundsätzlich ist die Verhaltenstherapie weiterhin als wichtigster Grundbaustein der Therapie von verhaltensmedizinischen Fragestellungen zu sehen. Eine gute Anamnese, welche auch die Fütterung und ihre eventuellen Einflüsse auf das Verhalten mit einbezieht, ist essentiell. So sollte neben der Nährstoffzusammensetzung auch auf die Beeinflussung des Schilddrüsenstoffwechsels durch exogene Zufuhr von Schilddrüsenhormonen oder strumigen Substanzen geachtet werden. Eine Verhaltenstherapie und Alltagstraining kann gut durch Ergänzungsfuttermittel unterstützt werden, wodurch schnellere Trainingseffekte und kognitive Unterstützung zu erwarten sind. Welches Ergänzungsfuttermittel oder Phytotherapeutikum sich für den Einsatz eignet, ist individuell zu entscheiden. Eine Phase der Wirkstoffanflutung ist im Einzelfall zu bedenken. Dennoch bedarf es weitere Forschung im Gebiet der Ergänzungsfuttermittel und ihrem Einfluss auf das Verhalten. Nur wenige Ergänzungsfuttermittel sind ausreichend für einen definierten Einsatz erforscht. Derzeit wächst der Markt stetig um neue Produkte und es werden immer wieder neue veterinärmedizinische Ergänzungsfuttermittel angeboten, die in der tierärztlichen Praxis in der Zukunft mehr Einsatz finden könnten.

Questions of behavioural medicine are becoming more and more frequent in veterinary practice. There are many free available recommendations in nutritional adjustment, feed and herbal supplements. Frequent problems are anxiety disorders, stress, decline or restriction of cognition or aggression. These problems can have negatively influence in the human-animal relationship. Supplementary feedstuff promise an improvement of symptoms and a better efficiency of behavioural training before psychotropic drugs have to be used. In the context of this literature work frequently recommended nutritional adjustment, feed and herbal supplements were examined for the existence of studies to an effectiveness on the behaviour influencing and the neurophysiology of the dog. If no studies were available for dogs, the search was extended to studies on model organisms or from human medicine. The influence of nutrient composition on dog behaviour has not been fully investigated yet. Studies have shown that high crude fibre content leads to a low overall energy intake and reduced activity as well as a low tendency to object destruction during calorie reduction. A sufficient and regular intake of carbohydrates improves cognitive abilities such as work accuracy and reduces impulsive behaviour because of a higher nutrient supply of glucose in the brain. Very high protein contents can intensify fear-related forms of aggression, because large, neutral, proteinogenic amino acids compete with the amino acid tryptophan, a serotonin precursor, at the blood-brain barrier. An addition of tryptophan and/or a low protein content in the dog's diet can reduce this effect. More tryptophan in the brain is expected to increase serotonin synthesis, which can reduce stress. By the addition of unsaturated omega-3 and omega-6 fatty acids cognitively improving effects could be described for dogs in all ages, by supporting the synthesis of dopamine and serotonin and decreasing the rate of the destruction of neuronal substance. The strongest effects were found for older dogs with cognitive, degenerative changes in a combination of unsaturated fatty acids and antioxidants. The addition of combinations of antioxidants (vitamins and trace elements) showed demonstrable improving effects on cognitive performance and reduced the level of radicals in the blood. Antioxidants have an important role as co-factors for neuronal processes. Alpha-casozepine, L-theanine, melatonin and phosphatidylserine are proven feed supplements for dogs that influence behaviour. Several independent studies have shown that alpha-casozepine selectively binds to the GABA-A receptor to have a calming effect. Also, for L-theanine, which probably acts as an L-glutamic acid agonist and melatonin, which can be called sleep hormone, independent studies describe a stress-reducing and calming effect. Phosphatidylserine is described as cognitively improving in connection with the presence of anti-oxidants as an important component of the membranes of neuronal structures. For other recommended feed supplements such as L-carnithine, glutamine and GABA acids, no evidence of efficacy on the behaviour of the dog could be found. A few studies are available on the use of phytotherapeutics in behavioural medicine in dogs. An improvement of the cognition in older dogs could be proven by Ginkgo preparations, which promote the cerebral blood circulation. For cannabidiol-containing oils calming and stress-reducing effects have been described in model organisms. There is currently no evidence of effect and the absorption of cannabidiol into the bloodstream of the dog, but the study situation is currently inadequate. The kava kava plant and passionflower extracts have also been shown to have a calming effect in the model organism. However, a potential hepatotoxic effect is documented for the kava kava plant. Exact active ingredients are not known. For many other herbal preparations there are no studies available. Basically, behavioural therapy is still seen as the most important basic component of the therapy of behavioural medical questions. A good anamnesis which also includes the feeding and its possible influences on the behaviour is essential. Beside the nutrient composition should be paid attention to the influence of the thyroid gland metabolism by exogenous supply of thyroid hormones or thyroid influencing substances. Behavioural therapy and everyday training can be supported by feed supplements, which can cause a faster training effects and cognitive support. Which feed or herbal supplement is suitable for the employment has to be decided individually. A phase of the active substance flooding has to be considered in individual cases. Nevertheless, further research is needed in the field of feed supplements and their influence on behaviour. Only a few feed supplements have been sufficiently researched for a defined use. At present the market grows constantly around new products. There are offered new veterinary-medical feed supplements which could find more employment in the veterinary practice in the future.

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Hämpke, Tina: Der Einfluss der Ernährung auf Neurophysiologie und Verhalten des Hundes. Eine wissenschaftliche Bewertung. Hannover 2019. Tierärztliche Hochschule Hannover.

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