ความสำคัญของ DHA ในลูกสุนัข

บทนำ

กรดไขมันชนิดไม่อิ่มตัวสายยาว(long-chain polyunsaturated fatty acids ; LCPUFAs) มีบทบาทสำคัญเกี่ยวกับพัฒนาการและสรีระของสุนัข โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรดไขมันโอเมก้า 3 ที่มีชื่อว่า docosahexaenoic acid หรือ DHA จะมีความเข้มข้นสูงในบริเวณเนื้อเยื่อเรตินาและสมอง กรดไขมันชนิดนี้จะมีอัตราการสะสมในเนื้อเยื่อดังกล่าวเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงท้ายของการตั้งท้องและช่วงสองถึงสามเดือนแรกหลังคลอดซึ่งสอดคล้องกับช่วงเวลาที่มีพัฒนาการของสมองสูงที่สุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การสะสมของ DHA ในช่วงแรก มีความจำเป็นต่อการเจริญของระบบประสาทและการมองเห็นที่ปกติ 1 ) เนื่องจากการได้รับ DHA ในปริมาณที่ต่ำส่งผลให้ลูกสัตว์มีการทำงานขั้นสูงของสมอง การรับภาพที่แย่ลง รวมไปถึงความจำที่ไม่ดี ความสามารถในการเรียนรู้ลดลง electroretinograms ผิดปกติ และสายตาไม่ดี 2 จากรายงานการศึกษาเสนอว่าการเสริม DHA แก่แม่สุนัขตั้งท้องช่วงก่อนคลอดและลูกสุนัขช่วงแรกเกิด อาจมีประโยชน์ในการส่งเสริมกระบวนการเรียนรู้และการจดจำบางประเภทได้ 3

แหล่งที่มาและหน้าที่ของ DHA

กรดไขมันชนิดไม่อิ่มตัวสายยาวเข้าสู่ลูกสัตว์ในครรภ์ผ่านรกและผ่านน้ำนมแม่ในกรณีหลังคลอด กรดไขมัน alpha-linolenic หรือ ALA เป็นสารตั้งต้นของ DHA แต่ร่างกายเปลี่ยน ALA เป็น DHA ได้ไม่ดีนัก ทำให้กระบวนการสังเคราะห์ DHA ในแม่เพื่อส่งผ่านไปยังลูกอาจไม่เพียงพอต่อความต้องการสารอาหาร จากการศึกษาพบว่าสุนัขมีความสามารถในการสังเคราะห์ DHA จาก ALA สูงที่สุดในช่วงสัปดาห์แรกๆหลังคลอด แต่ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าปริมาณที่ผลิตได้นั้นเพียงพอต่อการพัฒนาระบบประสาทหรือไม่ 4 การเสริมปริมาณ DHA ในอาหารที่แม่สุนัขกินอาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุดในการส่งผ่านสารอาหารดังกล่าวไปยังลูกสุนัข รวมไปถึงการเสริม DHA ในอาหารหลังหย่านมเพื่อที่จะมั่นใจได้ว่าการพัฒนาของระบบประสาทในลูกสุนัขมีพัฒนาการอย่างต่อเนื่อง

งแม้ว่ากลไกการทำงานของ DHA ที่ส่งผลต่อการทำงานขั้นสูงของสมองนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่พบว่า DHA นั้นมีบทบาทในกระบวนการพัฒนาของระบบประสาทหลายขั้นตอนในช่วงที่ยังอยู่ในครรภ์และแรกเกิด นอกจากนี้ยังมีหลักฐานว่า DHA นั้นมีผลต่อความลื่นไหล(fluidity) ของ synaptic membrane ควบคุมการทำงานของเอนไซม์ และเพิ่มการผลิตหรือการแสดงออกของตัวรับโดปามีน(dopaminergic receptor) และสารประกอบอื่น จากสาเหตุที่กล่าวมาอาจนำไปสู่กระบวนการเรียนรู้และความจำที่ดีขึ้นเพราะระบบ dopaminergic system นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับการควบคุมพฤติกรรมต่างๆไม่ว่าจะเป็น การเคลื่อนไหว(motor activity) การตอบสนองทางอารมณ์ และการรับรู้สภาพโดยรอบตัว(spatial orientation) 5

การศึกษาที่ผ่านมาเมื่อไม่นานนี้

Lewinsburg PHNC ได้ทำการศึกษาแบบมีกลุ่มควบคุมเพื่อประเมินผลของการเสริม DHA ในแม่สุนัขที่ตั้งท้องและในอาหารลูกสุนัขหลังหย่านมที่ส่งผลต่อการเรียนรู้และความจำของลูกสุนัข การศึกษามีทั้งหมด 3 ชุดการทดลองดังนี้

1. การศึกษาโดยให้แม่สุนัขได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูงหรือต่ำในช่วงตั้งท้องจนถึงช่วงให้นม และให้อาหารแบบเดียวกันแก่ลูกสุนัขที่หย่านมจากแม่ตัวเดียวกัน จากนั้นทดสอบความสามารถในการรับรู้สภาพแวดล้อมและการแยกแยะด้วยภาพของลูกสุนัขที่ช่วงอายุ 7-9 สัปดาห์
2. การศึกษาโดยให้แม่สุนัขและลูกได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูง กลาง หรือต่ำ จากนั้นทดสอบความสามารถในการรับรู้สภาพแวดล้อมและการแยกแยะด้วยภาพของลูกสุนัขที่ช่วงอายุ 9-14 สัปดาห์ด้วยเขาวงกตรูปตัว T (T-maze)
3. การศึกษาโดยให้อาหารที่มีปริมาณ DHA สูง หรือต่ำ แก่ลูกสุนัขตั้งแต่หย่านมจนถึงอายุ 25 สัปดาห์ จากนั้นทำการทดสอบความสามารถในการรับรู้สภาพแวดล้อมและความทรงจำระยะต่างๆ ด้วยเขาวงกตรูปรัศมี(radial maze)

การศึกษาทุกชุดใช้อาหารที่ได้รับการกำหนดสูตรให้มีสารอาหารครบถ้วนและสมดุลสำหรับทุกช่วงชีวิตของสุนัขตามหลักของ AAFCO* โดยมีความแตกต่างเพียงแค่องค์ประกอบของน้ำมันที่ใช้ดังที่ปรากฏในตารางที่ 1

*Association of American Feed Control Officials

ตารางที่ 1 แสดงองค์ประกอบอาหารที่ใช้ในการศึกษา

การศึกษาที่ 1

ผู้ศึกษาเลือกลูกสุนัขจำนวน 8 ตัวที่เกิดจากแม่ซึ่งได้รับอาหารที่มีการเสริมปริมาณ DHA และลูกสุนัขอีก 8 ตัวที่เกิดจากแม่ซึ่งได้รับอาหารที่ไม่ได้มีการเสริม DHA(ตารางที่ 1) ลูกสุนัขได้ถูกนำมาทดสอบและประเมินความสามารถในการเรียนรู้ทิศทางสภาพรอบตัวและการแยกแยะด้วยภาพ ทดสอบโดยการทำสัญลักษณ์สีดำที่แตกต่างกัน 3 ชนิด(วงกลม สี่เหลี่ยม และสามเหลี่ยม) บนประตูทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าสามบานที่ติดตั้งบนกำแพงสีขาว จากนั้นทำการเลือกประตูและสัญลักษณ์โดยวิธีสุ่มให้แก่ลูกสุนัขแต่ละตัวเพื่อทำการฝึกให้ลูกสุนัขจดจำและเข้าหาประตูที่ได้ทำการเลือกไว้โดยมีรางวัลตอบแทนเป็นอาหาร จากนทำการประเมินความสามารถในการจดจำทิศทางสภาพรอบตัว(สังเกตจากการที่ลูกสุนัขไปยังประตูที่กำหนดไว้)และการแยกแยะด้วยภาพ(สังเกตจากการที่ลูกสุนัขแยกแยะภาพสัญลักษณ์บนประตูที่กำหนดไว้)

หลังทำการฝึกแล้วลูกสุนัขทั้ง 16 ตัวสามารถเลือกประตูที่มีสัญลักษณ์ที่กำหนดไว้สำหรับแต่ละตัวได้อย่างถูกต้อง ในช่วงเวลาของการประเมินความสามารถในการจดจำทิศทางและสภาพรอบตัวพบว่าลูกสุนัขทั้งสองกลุ่มร้อยละ 90 ประสบความสำเร็จในการไปยังประตูที่กำหนดไว้ภายใน 120 วินาที อย่างไรก็ตามเมื่อทำการประเมินความสามารถในการแยกแยะด้วยภาพพบว่าลูกสุนัขที่เกิดจากแม่ที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูง สามารถทำได้ดีกว่าลูกสุนัขที่เกิดจากแม่ที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA ต่ำ รวมถึงลูกสุนัขที่เกิดจากแม่ที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูงยังทำคะแนนโดยรวมได้ดีกว่าอีกกลุ่มหนึ่งด้วย

การศึกษาที่ 2

สุนัขพันธุ์ beagle เพศเมียจำนวน 28 ตัว ได้ถูกเลือกอย่างสุ่มให้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูง กลาง และต่ำ อย่างใดอย่างหนึ่ง (ตารางที่ 1) โดยให้สุนัขกินอาหารอย่าง ad libitum ตลอดช่วงการตั้งท้องและการให้นม หลังจากที่หย่านมแล้วให้ลูกสุนัขกินอาหารชนิดเดียวกับที่แม่สุนัขได้รับต่อเนื่องตลอดช่วงการศึกษา(รูปที่ 1) ลูกสุนัขทั้งหมด 60 ตัวได้ถูกคัดเลือกเพื่อทำการทดสอบการทำงานของสมอง( ความสามารถในการจดจำทิศทางและสภาพรอบตัว ความสามารถในการแยกแยะด้วยภาพ) ผ่านเขาวงกตรูปตัว T ตั้งแต่ช่วงอายุ 9-15 สัปดาห์ (รูปที่ 2) ลูกสุนัขได้ถูกฝึกให้เชื่อมโยงสัญลักษณ์(วงกลม และ สี่เหลี่ยม) กับการได้รับอาหารเป็นรางวัลที่ปลายด้านหนึ่งของเขาวงกต และการมีกลิ่นอาหาร(แต่ไม่มีอาหารอยู่จริง) ที่อีกด้านหนึ่ง จากนั้นทำการ “สลับความหมาย” โดยเปลี่ยนการเชื่องโยงของตำแหน่งที่มีอาหารกับสัญลักษณ์ (เช่น หากเดิมสัญลักษณ์วงกลมหมายความว่าอาหารจะอยู่ที่ปลายเขาวงกตด้านขวามือ จะกลายเป็นว่าอาหารอยู่ที่ปลายด้านซ้ายมือ)

ลูกสุนัขที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูง สามารถทำคะแนนได้ดีกว่าในการทดสอบเมื่อเทียบกับกลุ่มที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA ต่ำ อย่างเห็นได้ชัด ลูกสุนัขกลุ่มที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA ปานกลางนั้นสามารถทำคะแนนได้ดีกว่ากลุ่มที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA ต่ำ แต่แย่กว่ากลุ่มที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูง ถึงแม้ผลทั้งหมดนั้นไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติแต่อาจเป็นที่สังเกตได้ว่าปริมาณของ DHA ที่เสริมลงในอาหารอาจมีผลต่อความสามารถในการเรียนรู้(dose-dependent)

การศึกษาที่ 3

การศึกษานี้สุ่มเลือกลูกสุนัขจากแม่ที่ไม่ได้รับอาหารที่มีการเสริมปริมาณ DHA ในช่วงตั้งท้องและการให้นม จากนั้นทำการให้อาหารที่มีปริมาณ DHA สูงหรือต่ำอย่างใดอย่างหนึ่ง(ตารางที่ 1) ทดสอบการทำงานของสมองโดยการใช้เขาวงกตทรงรัศมีที่มี 8 แขน ที่ปลายของแต่ละแขนจะมีประตูที่มีตัวเลขซึ่งสามารถเปิดหรือปิดได้อย่างอิสระ(รูปที่ 3) การศึกษานี้มีจุดประสงค์เพื่อทำการประเมินความสามารถในการรับรู้สภาพรอบตัว(spatial orientation) ความทรงจำระยะสั้น กลาง และยาว หรือเรียกว่า recency effect(ความจำระยะสั้น) และ primary effect(ความจำระยะยาว) การทดสอบในเขาวงกตเริ่มทำที่ลูกสุนัขอายุ 15 สัปดาห์ ลูกสุนัขต้องเข้าไปที่ปลายแขนของเขาวงกตเพื่อรับอาหารแต่จะมีอุปสรรค ความยุ่งยากที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ 4 ระดับในการศึกษานี้ ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาถูกนำมาวิเคราะห์โดยคำนึงถึง การทำซ้ำ เพศ อาหารที่ได้รับ และการปฏิสัมพันธ์ที่เกี่ยวข้องกัน ปัจจัยสองอย่างแรก(การทำซ้ำและเพศ)พบว่าไม่ส่งผลที่เห็นได้ชัดจึงถูกนำออกจากข้อพิจารณา โดยเหลือปัจจัยเพียงอาหารที่ได้รับในการวิเคราะห์ขั้นสุดท้าย

ลูกสุนัขทุกตัวประสบความสำเร็จในการทดสอบสองขั้นตอนแรก แต่มีข้อสังเกตว่าลูกสุนัขที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูงอาศัยการฝึกฝนน้อยครั้งกว่าเทียบกับลูกสุนัขอีกกลุ่มเพื่อที่จะประสบความสำเร็จในขั้นตอนที่สอง (ความแตกต่างระหว่างสองกลุ่มนั้นไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ)

ลูกสุนัขในกลุ่มที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูง หลายตัวประสบความเร็จในการทดสอบความจำระยะยาวมากกว่า เมื่อเทียบกับลูกสุนัขที่มาจากกลุ่มที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA ต่ำ รวมไปถึงการทดสอบความจำระยะกลางและสั้นเช่นกัน ถึงแม้ว่าความแตกต่างทั้งสองกลุ่มจะไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ เมื่อนำอัตราความสำเร็จและความผิดพลาดมาวิเคราะห์จะพบว่าลูกสุนัขในกลุ่มที่ได้รับอาหารที่มีปริมาณ DHA สูงกว่าจะทำการเลือกผิดน้อยกว่าเมื่อถูกท้าทายด้วยตัวเลือกที่ผิดพลาดต่อเนื่องกันสามครั้ง

การอภิปราย

ลูกสุนัขมักถูกย้ายไปอยู่บ้านหลังใหม่หลังจากหย่านมได้ไม่นานโดยที่เจ้าของใหม่มักส่งผลน้อยมากหรือไม่มีผลต่อระดับ DHA ของแม่สุนัขและลูกสุนัขก่อนที่จะรับมาเลี้ยง เหตุการณ์รูปแบบเดียวกันพบได้ในกรณีลูกสุนัขที่ถูกทิ้งหรือเกิดจากแม่ที่มีภาวะทุพโภชนาการ(สุนัขอยู่ในแหล่งพักพิงชั่วคราวหรือถูกช่วยเหลือมา) ดังนั้นคำถามสำคัญที่ยังไม่มีคำตอบแน่ชัดคือการเสริม DHA ลงในอาหารหลังจากระยะที่ได้รับอิทธิพลทางโภชนาการจากแม่นั้นจะเกิดประโยชน์ต่อการทำงานของสมองและการเรียนรู้ของลูกสุนัขหรือไม่ จากการศึกษาทั้ง 3 ชิ้นพบหลักฐานที่อาจบ่งชี้ได้ว่าลูกสุนัขที่ได้รับ DHA ในปริมาณที่สูงกว่าให้ผลการทดสอบการทำงานของสมองดีกว่า ถึงแม้ว่าจะเป็นเรื่องเหมาะสมแต่การเสริมปริมาณ DHA ให้แม่สุนัขช่วงตั้งท้องและให้นมอาจไม่ได้ส่งผลต่อการเพิ่มระดับ DHA ในลูกสุนัขเกิดใหม่ อย่างไรก็ตามการให้ลูกสุนัขที่กำลังเจริญเติบโตได้รับอาหารที่มีการเสริม DHA หลังหย่านมจะยังคงมีประโยชน์ต่อการทำงานของสมองถึงแม้ว่าจะไม่ได้มีการเสริม DHA ให้กับแม่สุนัข ดังที่ปรากฏในการศึกษาที่ 3 ลูกสุนัขแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการเรียนรู้และการจดจำที่เพิ่มมากขึ้นที่ช่วงอายุ 15-25 สัปดาห์ ซึ่งเป็นเวลาที่เจ้าของใหม่ส่วนใหญ่รับสุนัขมาเลี้ยง(รูปภาพที่ 4)

โดยรวมแล้วการศึกษาทั้งหมดในบทความนี้ชี้ให้เห็นว่าการเสริม DHA ลงในอาหารนั้นเหนี่ยวนำให้กระบวนการเรียนรู้จากความทรงจำมีประสิทธิภาพดีขึ้น ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้แม้ว่าจะไม่มีการเสริมลงในอาหารสำหรับแม่สุนัข ผลที่ตามมาของการที่ความทรงจำดีขึ้นนั้นอาจทำให้สามารถฝึกสุนัขได้ง่ายขึ้น

สรุป

ผลการศึกษาทั้งหมดสนับสนุนแนวคิดเบื้องต้นว่า DHA นั้นมีความสัมพันธ์กับการทำงานขั้นสูงของสมองในสุนัขและสัตว์ชนิดอื่น ถึงแม้ว่าการเสริม DHA ให้กับแม่ในช่วงตั้งท้องนั้นจะเป็นสิ่งที่พึงประสงค์สำหรับพัฒนาการของลูกสุนัขในท้องและหลังคลอด แต่การเสริม DHA ลงในอาหารหลังหย่านมสำหรับลูกสุนัขที่ช่วงอายุ 6 – 25 สัปดาห์ โดยที่ก่อนหน้านี้ไม่ได้มีการเสริม DHA ให้แก่แม่สุนัขยังสามารถส่งผลที่ดีต่อการพัฒนาของระบบประสาทในลูกสุนัขที่กำลังเติบโตได้โดยเฉพาะในด้านเกี่ยวกับความจำและสมาธิ ยังคงต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเสริม DHA ลงในอาหารเพื่อเสริมสร้างการทำงานขั้นสูงของสมองในสุนัขโตและสุนัขสูงวัย