Et sundt fordøjelsessystem er vigtigt for at give en fysisk og immunologisk barriere mod potentielle patogener i miljøet og udvinde og absorbere næringsstoffer fra mad for at opfylde dyrets ernæringsmæssige behov. I de senere år er det blevet mere og mere tydeligt, at et sundt mikrobiom spiller en afgørende rolle for fordøjelsessundheden og bidrager til at opretholde den generelle sundhed og velvære. Udtrykket 'tarmmikrobiom' refererer specifikt til de billioner af mikroorganismer, der lever i tarmkanalen. Mens nogle mikroorganismer er skadelige for et kæledyrs sundhed, er mange utroligt gavnlige og nødvendige for en sund krop. Mikrober har evnen til at låse op og syntetisere næringsstoffer, der har direkte fordele for kæledyret. Mange faktorer kan påvirke populationen af ​​mikrobiomet, såsom alder, kost, miljø og antibiotika. Alligevel er diæter ofte suppleret med ingredienser for at hjælpe med at fremme væksten af ​​sunde tarmbakterier for at understøtte den bedste tarmsundhed. Præ-, Pro- og Post-biotika er blot nogle få ingredienser, der kan være med til at hjælpe med at opretholde et sundt tarmmikrobiom og fordøjelsessundhed.

Præbiotika er blevet defineret som ikke-fordøjelige oligosaccharider, der stimulerer væksten og aktiviteten af ​​et begrænset antal residente tyktarmsbakterier (Gibson og Roberfroid, 1995), hvilket kan have en gavnlig indvirkning på faktorer, herunder fordøjelsessundhed. To eksempler på præbiotika er Mannan-oligosaccharider (MOS) og Fructo-oligosaccharider (FOS). FOS, oligofructose og inulin er alle oligosaccharider, der forekommer naturligt i planter, herunder sukkerroer, løg, hvidløg, asparges, banan, artiskok og cikorie og hjælper med at opretholde sunde tarmbakterier.

Mannan-oligosaccharider (MOS) og beta-glucaner er præbiotika isoleret fra gærcellevægge og kaldes samlet for mannaner. MOS er knyttet til proteiner for at danne et mannoproteinlag lokaliseret til den ydre overflade af cellen. MOS fordøjes ikke af fordøjelsesenzymer i tyndtarmen og når strukturelt uændret tyktarmen. Lactobaciller og nogle bifidobakterier metaboliserer MOS og FOS til dannelse af kortkædede fedtsyrer (SCFA) – den foretrukne brændstofkilde til enterocytter, som spiller en afgørende rolle i at understøtte sundheden i tarmkanalen. MOS er mindre fermenterbar af tarmbakterier end fructooligosaccharider (FOS). De giver dog gavnlige virkninger omkring fordøjelsessundhed, som vil blive overvejet mere i dybden senere i denne artikel.

Probiotika er levende mikroorganismer beregnet til at opretholde eller øge antallet af "gode" bakterier (normal mikroflora) i kroppen. De fleste probiotika kan ikke lide forhøjet temperatur, fugt, tryk og ekstreme pH-værdier, hvilket gør det udfordrende at inkorporere dem i foder til kæledyr. De mest almindelige mikrobielle arter, der vurderes for probiotika til brug i foder til kæledyr, er Enterococcus faecium og Lactobacillus acidophilus (begge mælkesyrebakterier). Bakterierne bruger fermentering til at producere mælke- og eddikesyrer, som sænker tarmens pH og hæmmer væksten af ​​visse potentielt skadelige bakterier. Probiotika præsenterer en tiltalende tilgang til behandling og forebyggelse af mange tilstande på grund af deres potentiale til at være effektive og sikre og resultere i reduceret brug af medicin.

Postbiotika er de bioaktive forbindelser og gavnlige metabolitter, der dannes, når venlige tarmbakterier (probiotika) fordøjer/metaboliserer/fermenterer præbiotiske substrater. Kommercielt fremstilles postbiotika gennem præcise fermenteringsprocesser ved hjælp af specifikke mikroorganismer (f.eks. gær) og substrater. Ifølge International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) er et postbiotikum et 'præparat af livløse mikroorganismer og/eller deres komponenter, som giver værten en sundhedsfordel'. Postbiotika kan indeholde intakte livløse mikrobielle celler og/eller fragmenter med eller uden metabolitter/slutprodukter. Postbiotika har til formål at efterligne de gavnlige terapeutiske virkninger af probiotika og samtidig undgå risikoen og udfordringerne ved at administrere levende mikroorganismer. Forbrugernes interesse for postbiotika steg med 91 % fra 2018 til 2019 (Kerry, 2020). Med stigende bevidsthed og fokus er det sandsynligt, at postbiotika-påstande i stigende grad vil blive set på markedet for foder og godbidder til kæledyr.

FOS fremmer væksten af ​​venlige tarmbakterier såsom bifidobakterier og lactobaciller, selvom nogle inkonsistente resultater er blevet observeret i forskellige undersøgelser. Fodring af tørfoder med 1 % (vægt/vægt) oligofructose havde signifikant indflydelse på den fækale bakterieprofil hos raske hunde, med stigninger set i antallet af bifidobakterier, men også potentielt patogene arter, streptokokker og clostridier (Beynen et al., 2002). Swanson et al. (2002a) rapporterede resultaterne af 2 undersøgelser, hver udført med 20 hunde. I den første undersøgelse resulterede FOS-tilskud ikke i nogen signifikante ændringer i nogen af ​​de evaluerede fækale mikrobielle populationer. I modsætning hertil blev der i den anden undersøgelse set en signifikant stigning i bifidobakterier og en ikke-signifikant stigning i lactobacilli-populationer. Årsagen til disse forskelle er uklar, da den eneste forskel mellem undersøgelserne var, at hundene i den første undersøgelse var lidt ældre og lidt tungere end hundene i den anden undersøgelse.

I en anden undersøgelse med hunde blev ændringer i antallet af fæces bifidobakterier ved fodertilskud af FOS påvirket af proteinindholdet i kosten, med et fald i bifidobakterier set hos hunde fodret med en 'lav' proteindiæt og en stigning i bifidobakterier set hos hunde, der blev fodret med en 'høj' proteindiæt (Pinna et al., 2018). Uanset proteinindholdet i kosten øgede FOS-tilskud den tilsyneladende samlede fordøjelighed af flere mineraler (Ca, Mg, Na, Zn og Fe; Pinna et al., 2018). Tilsvarende har Beynen et al. (2002) rapporterede signifikant øget magnesium- og calciumabsorption hos hunde, der blev fodret med en oligofructose-suppleret diæt. En mulig virkningsmekanisme for den øgede mineraloptagelse er, at et fald i ileal pH (dvs. en stigning i forsuring) øger mineralernes opløselighed, hvilket gør dem mere tilgængelige for optagelse i tyndtarmen.

Kost-FOS kan ikke fordøjes af tyndtarmen og når strukturelt uændret tyktarmen, hvor de metaboliseres af tarmens mikroflora til dannelse af kortkædede fedtsyrer. De kortkædede fedtsyrer produceret ved denne proces i mave-tarmkanalen stimulerer slimhindevækst og epitelcelleproliferation i tyndtarmen (Thompson et al., 1996). At opretholde en sund tyktarmsslimhinde er vigtig for at sikre, at næringsstoffer absorberes korrekt, og en sund tarmbarrierefunktion opretholdes. En række undersøgelser har vist, at kosttilskud af FOS/oligofructose resulterer i en stigning i fæces niveauer af kortkædede fedtsyrer (acetat, propionat og butyrat) hos hunde (Swanson et al., 2002b; Propst et al., 2003) og øget fækalt butyrat hos katte (Barry et al., 2010).

En undersøgelse udført af Barry og kolleger (2010) tyder på, at både FOS og pektin var effektive fiberkilder til at fremme tarmsundheden hos katte. Desuden havde FOS øgede fordele sammenlignet med pektin, fordi fructanerne så ud til at producere en mere gavnlig mikrobiel population end pektin. Undersøgelsen konkluderede også, at tilskud af fermenterbare fibre på 4% af en kattefoder er vellykket til at modificere afføringsproteinkatabolitter og mikrobielle koncentrationer.

En undersøgelse udført af Grieshop og kolleger (2004) af seniorhundes gastrointestinale og immunologiske reaktioner på cikorie og mannan-oligosaccharider tyder på, at MOS og cikorie ændrer fækale mikrobielle populationer og visse indekser af immunsystemet. Fireogtredive seniorhunde blev tilfældigt tildelt tilskud af enten 1 % cikorie, 1 % MOS, 1 % cikorie og 1 % MOS eller ingen tilskud i en 4-ugers basislinjeperiode efterfulgt af en 4-ugers behandlingsperiode. En stigning i fødeindtaget blev noteret i kosttilskud med MOS eller MOS og cikorie, og det skyldtes en stigning i fermenterbare fibre og et fald i kostens energiindhold. Cikorietilskud blev set at øge fedtfordøjeligheden, og cikorie eller MOS øgede fækale bifidobakteriekoncentrationer, mens MOS reducerede fækale E. coli-koncentrationer.

En undersøgelse designet af Kore og kollegaer (2012) for at vurdere effekten af ​​kosttilskud af MOS på næringsstoffordøjelighed, hindtarmssundhedsindekser og plasmametaboliske profil viste, at tilskud af MOS med 1 % af kostens tørstof havde en positiv indflydelse på foderindtagelse, fiberfordøjelighed og markører for bagtarmssundhed. Undersøgelsen brugte fem voksne hunde i et komplet crossover-design. Hundene blev fodret i overensstemmelse hermed på en hjemmelavet diæt alene eller suppleret med MOS (på 1% niveau). Et fordøjelsesforsøg udført i slutningen af ​​hver periode afslørede, at indtaget af tørfoderstof og andre næringsstoffer steg ved tilskud med MOS. Fordøjeligheden af ​​fibre blev forbedret i den MOS-supplementerede gruppe, mens den for andre næringsstoffer ikke blev påvirket. Den højere fækale koncentration af totale SCFA'er på grund af MOS-tilskud blev også erkendt, og tilsætning af MOS havde en tendens til at reducere fækale colibakterier med en associeret stigning i antallet af laktobaciller sammenlignet med kontroldiæten.

Sammenfattende bliver 'biotiske' ingredienser en stadig mere populær inklusion i foder til kæledyr. Det er tydeligt, at der er store marketingmuligheder omkring deres inklusion, hvilket understøttes af videnskabelig forskning, der afspejler fordelene ved deres brug.

Barry, KA, Wojcicki, BJ, Middlebos, IS, Vester, BM, Swanson, KS, Fahey, GC Jr. (2010) Diætcellulose, fructooligosaccharider og pektin modificerer fækale proteinkatabolitter og mikrobielle populationer hos voksne katte. J Anima 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) Fækal bakterieprofil, nitrogenudskillelse og mineraloptagelse hos raske hunde fodret med supplerende oligofructose. J. Anim. Physiol. en. Anim. Nutr. 86 (2002), 298-305.

Gibson, GR, Roberfroid, MB (1995) Diætmodulering af den menneskelige kolonmikrobiota: Introduktion af begrebet præbiotika. J Nutr 125, 1401-1412.

Grieshop, C., Flickinger, E., Bruce, K., Patil, AR, Czarnecki-Maulden, GL, Fahey, GC Jr. (2004) Gastrointestinale og immunologiske reaktioner hos ældre hunde på cikorie og mannan-oligosaccharider. Arch Animal Nutr 58:483-494.

Howard, MD, Gordon, DT, Garleb, KA & Kerley, MS (1995) Fructooligosaccharid i kosten, xylooligosaccharid og gummi arabicum har varierende virkninger på cecal- og colonmikrobiota og epitelcelleproliferation hos mus og rotter. J. Nutr. 125: 2604-2609.

Jenkins, DJA, Kendall, CWC, Vuksan, V. (1999) Inulin, oligofructose og tarmfunktion. JNutr 129, 1431S-1433S.

Kerry (2020) Fordøjelsessundhedskrav til kæledyr vokser. Er dine produkter klar? 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) Evaluering af mannanoligosaccharid som præbiotisk funktionelt foder til hunde: Effekt på næringsstoffordøjelighed, bagtarmssundhed og plasmametabolisk profil. Ind J Anima Sci 82 (1): 81-86.

Pinna, C., Giuditta Vecchiato, C., Bolduan, C., Grandi, M., Stefanelli, C., Windisch, W., Zaghini, G., Biagi, G., (2018) Indflydelse af kostprotein og fructooligosaccharider på fækale fermentative slutprodukter, fækale bakteriepopulationer og tilsyneladende total fordøjelighed i kanalen hos hunde. BMC Veterinærforskning. 14, 106-115.

Propst, EL, Flickinger, EA, Bauer, LL, Merchen, NR, Fahey, GCJr., (2003) Et dosis-respons eksperiment, der evaluerer virkningerne af oligofructose og inulin på næringsstoffordøjelighed, afføringskvalitet og fækale proteinkatabolitter hos raske voksne hunde. Institut for Husdyrvidenskab. 81:3057-3066.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Healy, HP., Dawson, KA, Merchen, NR, Fahey, GC Jr. (2002a) Supplerende fructooligosaccharider og mannanoligosaccharider påvirker immunfunktionen, ilealstibilitet og fordøjelseskanalen. , mikrobielle populationer og koncentrationer af proteinkatabolitter i tyktarmen hos hunde. J Nutr 132, 980-989.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Chow, J., Wolf, BW, Garleb KA, Fahey, GCJr. (2002a) Fructooligosaccharider og Lactobacillus acidopilus ændrer tarmmikrobielle populationer, den samlede fordøjelighed af næringsstoffer og fækal proteinkatabolitkoncentrationer hos raske voksne hunde. J Nutr 132, 3721-3731.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Healy, HP., Dawson, KA, Merchen, NR, Fahey, GC Jr. (2002b) Effekter af supplerende fructooligosaccharider plus mannanoligosaccharider på immunfunktion og ileale og fækale mikrobielle populationer i voksne hunde. Arch Animal Nutr 56, 309-318.

Thompson, JS, Quigley, EM, Palmer, JM, West, WW, Adrian, TE (1996) Luminal Short-Chain Fatty Acids og Postresection Intestinal Adaptation. JPEN 20, 338-343.