Zdravý trávicí systém je důležitý pro zajištění fyzické a imunologické bariéry pro potenciální patogeny v prostředí a pro extrakci a vstřebávání živin z potravy, aby byly splněny nutriční požadavky zvířete. V posledních letech se stále více ukazuje, že zdravý mikrobiom hraje zásadní roli ve zdraví trávení a přispívá k udržení celkového zdraví a pohody. Pojem „střevní mikrobiom“ konkrétně odkazuje na biliony mikroorganismů žijících ve střevním traktu. Zatímco některé mikroorganismy jsou škodlivé pro zdraví domácího mazlíčka, mnohé jsou neuvěřitelně prospěšné a nezbytné pro zdravé tělo. Mikrobi mají schopnost odblokovat a syntetizovat živiny, které mají přímý přínos pro domácí mazlíčky. Populaci mikrobiomu může ovlivnit mnoho faktorů, jako je věk, strava, prostředí a antibiotika. Přesto jsou diety často doplňovány přísadami, které pomáhají podporovat růst zdravých střevních bakterií a podporují tak nejlepší střevní zdraví. Pre-, Pro- a Post-biotika jsou jen některé ingredience, které se mohou podílet na udržení zdravého střevního mikrobiomu a zdraví trávení.

Prebiotika byla definována jako nestravitelné oligosacharidy, které stimulují růst a aktivitu omezeného počtu rezidentních bakterií tlustého střeva (Gibson a Roberfroid, 1995), což může mít příznivý vliv na faktory, včetně zdraví trávicího traktu. Dva příklady prebiotik jsou mannan-oligosacharidy (MOS) a frukto-oligosacharidy (FOS). FOS, oligofruktóza a inulin jsou všechny oligosacharidy, které se přirozeně vyskytují v rostlinách, včetně cukrové řepy, cibule, česneku, chřestu, banánu, artyčoku a čekanky a pomáhají udržovat zdravé střevní bakterie.

Mannan oligosacharidy (MOS) a beta-glukany jsou prebiotika izolovaná z buněčných stěn kvasinek a společně se nazývají manany. MOS jsou spojeny s proteiny za vzniku mannoproteinové vrstvy lokalizované na vnějším povrchu buňky. MOS není tráven trávicími enzymy v tenkém střevě a do tlustého střeva se dostává strukturálně nezměněn. Laktobacily a některé bifidobakterie metabolizují MOS a FOS za vzniku mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA) – preferovaného zdroje paliva pro enterocyty, který hraje klíčovou roli při podpoře zdraví střevního traktu. MOS je méně fermentovatelný střevními bakteriemi než fruktooligosacharidy (FOS). Poskytují však příznivé účinky na zdraví trávicího traktu, které budou podrobněji zváženy později v tomto článku.

Probiotika jsou živé mikroorganismy určené k udržení nebo zvýšení počtu „dobrých“ bakterií (normální mikroflóry) v těle. Většina probiotik nemá ráda zvýšenou teplotu, vlhkost, tlak a extrémní hodnoty pH, takže je obtížné je začlenit do krmiva pro domácí zvířata. Nejběžnějšími mikrobiálními druhy hodnocenými pro probiotika pro použití v krmivech pro domácí zvířata jsou Enterococcus faecium a Lactobacillus acidophilus (oba bakterie mléčného kvašení). Bakterie využívají fermentaci k produkci kyseliny mléčné a octové, které snižují pH střev a inhibují růst určitých potenciálně škodlivých bakterií. Probiotika představují přitažlivý přístup k léčbě a prevenci mnoha onemocnění, protože mají potenciál být účinná a bezpečná a vést ke snížení spotřeby léků.

Postbiotika jsou bioaktivní sloučeniny a prospěšné metabolity, které vznikají, když přátelské střevní bakterie (probiotika) tráví/metabolizují/fermentují prebiotické substráty. Komerčně se postbiotika vyrábějí přesnými fermentačními procesy za použití specifických mikroorganismů (např. kvasinek) a substrátů. Podle Mezinárodní vědecké asociace pro probiotika a prebiotika (ISAPP) je postbiotikum „přípravkem neživých mikroorganismů a/nebo jejich složek, který hostiteli přináší zdravotní přínos“. Postbiotika mohou obsahovat intaktní neživé mikrobiální buňky a/nebo fragmenty s metabolity/koncovými produkty nebo bez nich. Cílem postbiotik je napodobit příznivé terapeutické účinky probiotik a zároveň se vyhnout riziku a problémům spojeným s podáváním živých mikroorganismů. Zájem spotřebitelů o postbiotika zaznamenal v letech 91 až 2018 nárůst o 2019 % (Kerry, 2020). S rostoucím povědomím a zaměřením je pravděpodobné, že postbiotická tvrzení budou stále více vidět na trhu s krmivy pro domácí zvířata a pamlsky.

FOS podporuje růst přátelských střevních bakterií, jako jsou bifidobakterie a laktobacily, ačkoli v různých studiích byly pozorovány některé nekonzistentní výsledky. Krmení suchého krmiva s 1 % (w/w) oligofruktózy významně ovlivnilo fekální bakteriální profil u zdravých psů, se zvýšením počtu bifidobakterií, ale také potenciálně patogenních druhů, streptokoků a klostridií (Beynen et al., 2002). Swanson a kol. (2002a) uvedli výsledky 2 studií, z nichž každá byla provedena s 20 psy. V první studii nevedla suplementace FOS k žádným významným změnám v žádné z hodnocených fekálních mikrobiálních populací. Naproti tomu ve druhé studii byl pozorován významný nárůst bifidobakterií a nevýznamný nárůst populací laktobacilů. Důvod těchto rozdílů není jasný, protože jediný rozdíl mezi studiemi byl ten, že psi v první studii byli o něco starší a o něco těžší než psi ve druhé studii.

V jiné studii na psech byly změny v počtu fekálních bifidobakterií při doplňování stravy FOS ovlivněny obsahem bílkovin ve stravě, přičemž pokles bifidobakterií byl pozorován u psů krmených dietou s nízkým obsahem bílkovin a zvýšený počet bifidobakterií pozorovaný u psů krmených „vysokoproteinová dieta“ (Pinna et al., 2018). Bez ohledu na obsah bílkovin ve stravě suplementace FOS zvýšila zjevnou celkovou stravitelnost několika minerálů v traktu (Ca, Mg, Na, Zn a Fe; Pinna et al., 2018). Podobně Beynen a kol. (2002) uvádějí významně zvýšenou absorpci hořčíku a vápníku u psů krmených dietou doplněnou oligofruktózou. Možným mechanismem účinku pro zvýšenou absorpci minerálů je to, že snížení pH ilea (tj. zvýšení acidifikace) zvyšuje rozpustnost minerálů a činí je dostupnějšími pro absorpci tenkým střevem.

Dietní FOS nemohou být tráveny tenkým střevem a dostávají se strukturálně nezměněné do tlustého střeva, kde jsou metabolizovány střevní mikroflórou za vzniku mastných kyselin s krátkým řetězcem. Mastné kyseliny s krátkým řetězcem produkované tímto procesem v gastrointestinálním traktu stimulují růst sliznice a proliferaci epiteliálních buněk v tenkém střevě (Thompson et al., 1996). Udržování zdravé sliznice tlustého střeva je důležité pro zajištění správného vstřebávání živin a zachování zdravé funkce střevní bariéry. Řada studií ukázala, že suplementace FOS/oligofruktózy ve stravě má ​​za následek zvýšení fekálních hladin mastných kyselin s krátkým řetězcem (acetát, propionát a butyrát) u psů (Swanson et al., 2002b; Propst et al., 2003) a zvýšený fekální butyrát u koček (Barry et al., 2010).

Studie provedená Barrym a kolegy (2010) naznačuje, že FOS i pektin byly účinnými zdroji vlákniny při podpoře zdraví střev u koček. Kromě toho měl FOS vyšší přínos ve srovnání s pektinem, protože se zdálo, že fruktany produkují prospěšnější mikrobiální populaci než pektin. Studie také dospěla k závěru, že suplementace fermentovatelné vlákniny ve 4 % kočičí stravy je úspěšná při modifikaci proteinového katabolitu stolice a mikrobiálních koncentrací.

Studie provedená Grieshopem a kolegy (2004) o gastrointestinálních a imunologických reakcích starších psů na čekanku a mannan-oligosacharidy naznačuje, že MOS a čekanka mění fekální mikrobiální populace a určité indexy imunitního systému. Třiceti čtyřem starším psům byly náhodně přiděleny doplňky buď 1% čekanky, 1% MOS, 1% čekanky a 1% MOS nebo žádné doplňky po 4týdenní základní období, po kterém následovalo 4týdenní období léčby. Zvýšený příjem potravy byl zaznamenán u suplementace stravy s MOS nebo MOS a čekankou, což bylo způsobeno zvýšením fermentovatelné vlákniny a snížením energetického obsahu stravy. Bylo pozorováno, že suplementace čekankou zvyšuje stravitelnost tuků a čekanka nebo MOS zvýšily koncentrace fekálních bifidobakterií, zatímco MOS snížily koncentrace E. coli ve stolici.

Studie navržená Korem a kolegy (2012) k posouzení vlivu suplementace MOS ve stravě na stravitelnost živin, zdravotní indexy zadního střeva a metabolický profil plazmy zjistila, že suplementace MOS v množství 1 % sušiny stravy pozitivně ovlivnila příjem krmiva, stravitelnost vlákniny a markery zdraví zadního střeva. Ve studii bylo použito pět dospělých psů v kompletním crossover designu. Psi byli podle toho krmeni pouze domácí stravou nebo doplněnou MOS (v 1% hladině). Pokus o trávení provedený na konci každého období odhalil, že příjem sušiny krmiva a dalších živin se zvýšil, když byl doplněn MOS. Stravitelnost vlákniny byla zlepšena ve skupině suplementované MOS, zatímco u ostatních živin nebyla ovlivněna. Byla také zjištěna vyšší koncentrace celkových SCFA ve stolici v důsledku suplementace MOS a přidání MOS vedlo ke snížení fekálních koliformních bakterií se souvisejícím zvýšením počtu laktobacilů ve srovnání s kontrolní dietou.

Stručně řečeno, „biotické“ přísady se stávají stále oblíbenějším zahrnutím do krmiv pro domácí zvířata. Je evidentní, že kolem jejich začlenění existují velké marketingové příležitosti, což je podpořeno vědeckým výzkumem odrážejícím výhody jejich použití.

Barry, KA, Wojcicki, BJ, Middlebos, IS, Vester, BM, Swanson, KS, Fahey, GC Jr. (2010) Dietní celulóza, fruktooligosacharidy a pektin modifikují fekální proteinové katabolity a mikrobiální populace u dospělých koček. J Anim Sci 88, 2978-2987. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20495116/

Beynen, AC, Baas, JC, Hoekemeijer, PE, Kappert, HJ, Bakker, MH, Koopman, JP, Lemmens, AG (2002) Fekální bakteriální profil, vylučování dusíku a absorpce minerálů u zdravých psů krmených doplňkovou oligofruktózou. J. Anim. Physiol. A. Anim. Nutr. 86 (2002), 298-305.

Gibson, GR, Roberfroid, MB (1995) Dietní modulace lidské střevní mikroflóry: Představení konceptu prebiotik. J Nutr 125, 1401-1412.

Grieshop, C., Flickinger, E., Bruce, K., Patil, AR, Czarnecki-Maulden, GL, Fahey, GC Jr. (2004) Gastrointestinální a imunologické odpovědi starších psů na čekanku a mannan-oligosacharidy. Arch Anim Nutr 58:483-494.

Howard, MD, Gordon, DT, Garleb, KA & Kerley, MS (1995) Dietní fruktooligosacharidy, xylooligosacharidy a arabská guma mají různé účinky na cekální a tlustou mikroflóru a proliferaci epiteliálních buněk u myší a potkanů. J. Nutr. 125: 2604–2609.

Jenkins, DJA, Kendall, CWC, Vuksan, V. (1999) Inulin, oligofruktóza a funkce střev. JNutr 129, 1431S-1433S.

Kerry (2020) Požadavky na zdraví trávicího traktu pro domácí mazlíčky rostou. Jsou vaše produkty připraveny? https://www.kerry.com/products/animal-applications/pet-food-nutrition/pet-digestive-health-ingredients utm_source=petfoodindustry&utm_medium=topic_page&utm_campaign=functional_nutrition&utm_content=digestive_health

Kore, KB, Pattanaik, AK, Das, A., Sharma, K. (2012) Hodnocení mannanoligosacharidu jako prebiotického funkčního krmiva pro psy: Vliv na stravitelnost živin, zdraví zadních střev a metabolický profil plazmy. Ind J Anim Sci 82 (1): 81-86.

Pinna, C., Giuditta Vecchiato, C., Bolduan, C., Grandi, M., Stefanelli, C., Windisch, W., Zaghini, G., Biagi, G., (2018) Vliv dietních bílkovin a fruktooligosacharidů na fekální fermentační konečné produkty, fekální bakteriální populace a zjevnou celkovou stravitelnost traktu u psů. Veterinární výzkum BMC. 14, 106-115.

Propst, EL, Flickinger, EA, Bauer, LL, Merchen, NR, Fahey, GCJr., (2003) Experiment s odezvou na dávku hodnotící účinky oligofruktózy a inulinu na stravitelnost živin, kvalitu stolice a fekální proteinové katabolity u zdravých dospělých psi. Ústav živočišných věd. 81:3057–3066.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Healy, HP., Dawson, KA, Merchen, NR, Fahey, GC Jr. (2002a) Doplňkové fruktooligosacharidy a mannanoligosacharidy ovlivňují imunitní funkci, trávicí trakt a celkový trakt mikrobiální populace a koncentrace proteinových katabolitů v tlustém střevě psů. J Nutr 132, 980-989.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Chow, J., Wolf, BW, Garleb KA, Fahey, GCJr. (2002a) Fruktooligosacharidy a Lactobacillus acidopilus modifikují střevní mikrobiální populace, celkovou stravitelnost živin v traktu a koncentrace katabolitů fekálních proteinů u zdravých dospělých psů. J Nutr 132, 3721-3731.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Healy, HP., Dawson, KA, Merchen, NR, Fahey, GC Jr. (2002b) Účinky doplňkových fruktooligosacharidů plus mannanoligosacharidy na imunitní funkci a ileální a fekální mikrobiální populace u dospělých psi. Arch Anim Nutr 56, 309-318.

Thompson, JS, Quigley, EM, Palmer, JM, West, WW, Adrian, TE (1996) Luminální mastné kyseliny s krátkým řetězcem a postresekční střevní adaptace. JPEN 20, 338-343.