Amit etetünk kedvenceinknek, az hatással lehet az emésztőrendszerük egészségére

Az egészséges emésztőrendszer fontos ahhoz, hogy fizikai és immunológiai gátat biztosítson a potenciális kórokozókkal szemben a környezetben, valamint hogy a táplálékból kivonja és felszívja a tápanyagokat az állat táplálkozási igényeinek kielégítése érdekében. Az elmúlt években egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy az egészséges mikrobiom létfontosságú szerepet játszik az emésztőrendszer egészségében, és hozzájárul az általános egészség és jólét megőrzéséhez. A „bél mikrobióma” kifejezés kifejezetten a bélrendszerben élő mikroorganizmusok billióira utal. Míg egyes mikroorganizmusok károsak a kedvtelésből tartott állatok egészségére, sokuk hihetetlenül hasznos és szükséges az egészséges szervezet számára. A mikrobák képesek felszabadítani és szintetizálni azokat a tápanyagokat, amelyek közvetlen előnyökkel járnak az állat számára. Számos tényező befolyásolhatja a mikrobiom populációját, például az életkor, az étrend, a környezet és az antibiotikumok. Ennek ellenére a diétákat gyakran olyan összetevőkkel egészítik ki, amelyek elősegítik az egészséges bélbaktériumok szaporodását a bélrendszer legjobb egészségének támogatása érdekében. A prebiotikumok, a probiotikumok és a posztbiotikumok csak néhány összetevő, amelyek segíthetnek az egészséges bélmikrobióma és az emésztőrendszer egészségének megőrzésében.

A prebiotikumokat nem emészthető oligoszacharidokként határozták meg, amelyek serkentik a korlátozott számú rezidens vastagbélbaktérium növekedését és aktivitását (Gibson és Roberfroid, 1995), amelyek jótékony hatással lehetnek a tényezőkre, beleértve az emésztőrendszer egészségét is. A prebiotikumok két példája a mannán-oligoszacharidok (MOS) és a frukto-oligoszacharidok (FOS). A FOS, az oligofruktóz és az inulin mind olyan oligoszacharidok, amelyek természetesen előfordulnak növényekben, beleértve a cukorrépát, a hagymát, a fokhagymát, a spárgát, a banánt, az articsókát és a cikóriát, és hozzájárulnak az egészséges bélbaktériumok fenntartásához.

A mannán-oligoszacharidok (MOS) és a béta-glükánok élesztősejtek falából izolált prebiotikumok, és összefoglaló néven mannánoknak nevezik őket. A MOS fehérjékhez kapcsolódik, hogy a sejt külső felületén lokalizált mannoprotein réteget képezzenek. A MOS-t az emésztőenzimek nem emésztik meg a vékonybélben, és szerkezetileg változatlan formában jutnak el a vastagbélbe. A laktobacillusok és egyes bifidobaktériumok metabolizálják a MOS-t és a FOS-t, hogy rövid láncú zsírsavakat (SCFA) képezzenek – az enterociták előnyben részesített tüzelőanyag-forrását, amely döntő szerepet játszik a bélrendszer egészségének támogatásában. A MOS-t kevésbé fermentálják a bélbaktériumok, mint a fruktooligoszacharidok (FOS). Mindazonáltal jótékony hatást fejtenek ki az emésztőrendszer egészsége körül, amelyekről a cikk későbbi részében részletesebben is szó lesz.

A probiotikumok élő mikroorganizmusok, amelyek célja, hogy fenntartsák vagy növeljék a „jó” baktériumok (normál mikroflóra) számát a szervezetben. A legtöbb probiotikum nem szereti a magas hőmérsékletet, a nedvességet, a nyomást és a szélsőséges pH-értéket, ezért nehéz beépíteni őket az állateledelbe. A kisállat-eledelekben felhasznált probiotikumok szempontjából a leggyakoribb mikrobafajok az Enterococcus faecium és a Lactobacillus acidophilus (mindkettő tejsavbaktérium). A baktériumok fermentáció segítségével tej- és ecetsavat állítanak elő, amelyek csökkentik a bél pH-értékét és gátolják bizonyos potenciálisan káros baktériumok növekedését. A probiotikumok vonzó megközelítést jelentenek számos betegség kezelésében és megelőzésében, mivel potenciálisan hatékonyak és biztonságosak, és csökkentik a gyógyszerhasználatot.

A posztbiotikumok olyan bioaktív vegyületek és jótékony metabolitok, amelyek akkor keletkeznek, amikor a barátságos bélbaktériumok (probiotikumok) megemésztik/metabolizálják/fermentálják a prebiotikus szubsztrátokat. A kereskedelemben a posztbiotikumokat precíz fermentációs folyamatokkal állítják elő specifikus mikroorganizmusok (pl. élesztő) és szubsztrátok felhasználásával. A Probiotikumok és Prebiotikumok Nemzetközi Tudományos Szövetsége (ISAAPP) szerint a posztbiotikum „élettelen mikroorganizmusokból és/vagy azok összetevőiből álló készítmény, amely a gazdaszervezet egészségére előnyös”. A posztbiotikumok érintetlen, élettelen mikrobiális sejteket és/vagy fragmenseket tartalmazhatnak metabolitokkal/végtermékekkel vagy anélkül. A posztbiotikumok célja, hogy utánozzák a probiotikumok jótékony terápiás hatásait, miközben elkerülik az élő mikroorganizmusok beadásával járó kockázatokat és kihívásokat. A posztbiotikumok iránti fogyasztói érdeklődés 91 és 2018 között 2019%-kal nőtt (Kerry, 2020). A növekvő tudatosság és összpontosítás következtében valószínűleg egyre gyakrabban jelenik meg a posztbiotikus állítások az állateledel és -csemege piacán.

A FOS elősegíti a barátságos bélbaktériumok, például a bifidobaktériumok és a laktobacillusok szaporodását, bár különböző vizsgálatokban ellentmondásos eredményeket figyeltek meg. Az 1% (w/w) oligofruktózt tartalmazó száraztáp szignifikánsan befolyásolta az egészséges kutyák széklet baktériumprofilját, növelve a bifidobaktériumok számát, de a potenciálisan patogén fajok, streptococcusok és clostridiumok számát is (Beynen et al., 2002). . Swanson és mtsai. (2002a) két vizsgálat eredményéről számoltak be, mindegyiket 20 kutyával végeztek. Az első vizsgálatban a FOS-kiegészítés nem eredményezett szignifikáns változásokat a vizsgált széklet mikrobiális populációiban. Ezzel szemben a második vizsgálatban a bifidobaktériumok számának szignifikáns növekedése és a laktobacillusok populációjának nem szignifikáns növekedése volt megfigyelhető. E különbségek oka nem világos, mivel a vizsgálatok között az egyetlen különbség az volt, hogy az első vizsgálatban szereplő kutyák valamivel idősebbek és valamivel nehezebbek voltak, mint a második vizsgálatban szereplő kutyák.

Egy másik, kutyákon végzett vizsgálatban a székletben előforduló bifidobaktériumok számának változását a táplálék FOS-kiegészítése befolyásolta a takarmány fehérjetartalma, a bifidobaktériumok számának csökkenése az „alacsony” fehérjetartalmú diétával etetett kutyáknál, a bifidobaktériumok számának növekedése pedig a táplálékkal etetett kutyáknál. „magas” fehérjetartalmú étrend (Pinna et al., 2018). Az étrend fehérjetartalmától függetlenül a FOS kiegészítés több ásványi anyag (Ca, Mg, Na, Zn és Fe; Pinna és mtsai, 2018) látszólagos teljes traktus emészthetőségét növelte. Hasonlóképpen, Beynen et al. (2002) szignifikánsan megnövekedett magnézium- és kalciumfelszívódásról számoltak be olyan kutyáknál, amelyeket oligofruktóz-kiegészített étrenddel etettek. A megnövekedett ásványianyag-felszívódás egyik lehetséges hatásmechanizmusa, hogy a csípőbél pH-jának csökkenése (azaz a savasodás fokozódása) megnöveli az ásványi anyagok oldhatóságát, így könnyebben elérhetővé válik a vékonybélben történő felszívódáshoz.

Az étrendi FOS-okat a vékonybél nem tudja megemészteni, és szerkezetileg változatlan formában jut el a vastagbélbe, ahol a bél mikroflóra metabolizálja őket, így rövid szénláncú zsírsavakká alakulnak. Az ezzel a folyamattal a gyomor-bél traktusban termelődő rövid szénláncú zsírsavak serkentik a nyálkahártya növekedését és a vékonybélben a hámsejtek proliferációját (Thompson és mtsai, 1996). A vastagbél egészséges nyálkahártyájának megőrzése fontos a tápanyagok megfelelő felszívódásának és az egészséges bélgát működésének megőrzése érdekében. Számos tanulmány kimutatta, hogy az étrendi FOS/oligofruktóz kiegészítés a rövid szénláncú zsírsavak (acetát, propionát és butirát) székletszintjének növekedését eredményezi kutyákban (Swanson et al., 2002b; Propst et al., 2003). és megemelkedett a széklet butirát szintje macskákban (Barry et al., 2010).

Egy Barry és munkatársai (2010) által végzett tanulmány azt sugallja, hogy mind a FOS, mind a pektin hatékony rostforrás volt a macskák bélrendszeri egészségének javításában. Ezen túlmenően a FOS a pektinhez képest nagyobb előnyökkel járt, mivel úgy tűnt, hogy a fruktánok előnyösebb mikrobapopulációt termelnek, mint a pektin. A tanulmány arra is megállapította, hogy a fermentálható rostok kiegészítése a macska étrendjének 4%-ával sikeresen módosítja a széklet fehérje katabolitját és a mikrobiális koncentrációt.

Egy Grieshop és munkatársai (2004) által végzett tanulmány az idősebb kutyák cikóriára és mannán-oligoszacharidokra adott gasztrointesztinális és immunológiai válaszairól azt sugallja, hogy a MOS és a cikória megváltoztatja a széklet mikrobapopulációit és az immunrendszer bizonyos mutatóit. Harmincnégy idős kutya véletlenszerűen kapott 1% cikóriát, 1% MOS-t, 1% cikóriát és 1% MOS-t, vagy nem kapott kiegészítést egy 4 hetes alapidőszakon keresztül, amelyet 4 hetes kezelési időszak követett. A táplálékfelvétel növekedését figyelték meg a MOS vagy MOS és cikória étrend-kiegészítésekor, és ez az erjeszthető rostok növekedésének és az étrend energiatartalmának csökkenése miatt következett be. A cikória-kiegészítés fokozta a zsírok emészthetőségét, a cikória vagy a MOS pedig növelte a széklet bifidobaktérium-koncentrációját, míg a MOS csökkentette a széklet E. coli koncentrációját.

Kore és munkatársai (2012) egy, a MOS étrend-kiegészítésének a tápanyagok emészthetőségére, a hátsó bél egészségi mutatóira és a plazma metabolikus profiljára gyakorolt ​​hatásának felmérésére tervezett tanulmány azt találta, hogy a MOS kiegészítése az étrend szárazanyagának 1%-ában pozitívan befolyásolta a takarmányfelvételt és a rostok emészthetőségét. és a hátsó bél egészségének jelzői. A tanulmányban öt felnőtt kutyát használtak egy teljes keresztezési tervben. A kutyákat ennek megfelelően házi készítésű étrenddel etettük önmagában vagy MOS-szal kiegészítve (1%-os szinten). Az egyes periódusok végén végzett emésztési kísérletek kimutatták, hogy a száraz takarmány és egyéb tápanyagok bevitele megnőtt, ha MOS-szal kiegészítették. A rostok emészthetősége javult a MOS-pótló csoportban, míg a többi tápanyagé nem. Felismerték az összes SCFA-k magasabb székletkoncentrációját a MOS-kiegészítés miatt, és a MOS hozzáadása hajlamos volt csökkenteni a bélsár coliformok számát, ami a laktobacillusok számának emelkedését eredményezte a kontroll étrendhez képest.

Összefoglalva, a „biotikus” összetevők egyre népszerűbbek az állateledelekben. Nyilvánvaló, hogy nagy marketinglehetőségek rejlenek a befogadásuk körül, amit a használatuk előnyeit tükröző tudományos kutatás is alátámaszt.

Barry, KA, Wojcicki, BJ, Middlebos, IS, Vester, BM, Swanson, KS és Fahey, GC Jr. (2010). Az étrendi cellulóz, a fruktooligoszacharidok és a pektin módosítják a székletfehérje katabolitjait és a mikrobiális populációkat felnőtt macskákban. Animal Science Journal, 88 (9), 2978-2987. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20495116/

Beynen, AC, Baas, JC, Hoekemeijer, PE, Kappert, HJ, Bakker, MH, Koopman, JP és Lemmens, AG (2002). Az ürülék bakteriális profilja, a nitrogénkiválasztás és az ásványi anyagok felszívódása egészséges kutyáknál, akiket kiegészítő oligofruktózzal tápláltak. Journal of Animal Physiology and Anitrition, 86(9-10), 298-305.

Gibson, GR és Roberfroid, MB (1995). A humán vastagbél mikrobiota étrendi modulálása: A prebiotikumok fogalmának bemutatása. Journal of Nutrition, 125 (6), 1401-1412.

Grieshop, C., Flickinger, E., Bruce, K., Patil, AR, Czarnecki-Maulden, GL és Fahey, GC Jr. (2004). Idősebb kutyák emésztőrendszeri és immunológiai válaszai cikóriára és mannán-oligoszacharidokra. Az Animal Nutrition archívuma, 58 (6), 483-494.

Howard, MD, Gordon, DT, Garleb, KA és Kerley, MS (1995). Az étrendben felvett fruktooligoszacharid, xil-oligoszacharid és gumiarábikum változó hatással van a vakbél- és vastagbél-mikrobiótára, valamint egerekben és patkányokban a hámsejtek proliferációjára. Journal of Nutrition, 125 (10), 2604-2609.

Jenkins, DJA, Kendall, CWC és Vuksan, V. (1999). Az inulin, az oligofruktóz és a bélműködés. Journal of Nutrition, 129(7), 1431S-1433S.

Kerry. (2020). A háziállatokkal szembeni emésztési egészséggel kapcsolatos igények nőnek. Készen állnak a termékei? https://www.kerry.com/products/animal-applications/pet-food-nutrition/pet-digestive-health-ingredients

Kore, KB, Pattanaik, AK, Das, A. és Sharma, K. (2012). A mannanoligoszacharid értékelése prebiotikus funkcionális táplálékként kutyák számára: Hatás a tápanyag emészthetőségére, a hátsó bél egészségére és a plazma metabolikus profiljára. Indian Journal of Animal Sciences, 82 (1), 81-86.

Pinna, C., Vecchiato, G., Bolduan, C., Grandi, M., Stefanelli, C., Windisch, W., Zaghini, G. és Biagi, G. (2018). Az étrendi fehérje és a fruktooligoszacharidok hatása a széklet fermentációs végtermékeire, a széklet baktériumpopulációira és a látszólagos teljes traktus emészthetőségére kutyáknál. BMC Állatorvosi Kutatás, 14, 106-115.

Propst, EL, Flickinger, EA, Bauer, LL, Merchen, NR és Fahey, GC Jr. (2003). Dózis-válasz kísérlet, amely az oligofruktóz és az inulin hatását értékeli a tápanyagok emészthetőségére, a széklet minőségére és a széklet fehérje katabolitjaira egészséges felnőtt kutyákban. Animal Science Journal, 81 (12), 3057-3066.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Healy, HP, Dawson, KA, Merchen, NR és Fahey, GC Jr. (2002a). A kiegészítő fruktooligoszacharidok és mannanoligoszacharidok befolyásolják az immunrendszer működését, az ileális és a teljes traktus emészthetőségét, a mikrobiális populációkat és a fehérjekatabolitok koncentrációját a kutyák vastagbelében. Journal of Nutrition, 132 (5), 980-989.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Chow, J., Wolf, BW, Garleb, KA és Fahey, GC Jr. (2002b). A fruktooligoszacharidok és a Lactobacillus acidophilus módosítják a bél mikrobapopulációit, a teljes traktus tápanyag-emészthetőségét és a székletfehérje katabolit koncentrációját egészséges felnőtt kutyákban. Journal of Nutrition, 132 (12), 3721-3731.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Healy, HP, Dawson, KA, Merchen, NR és Fahey, GC Jr. (2002c). Kiegészítő fruktooligoszacharidok és mannanoligoszacharidok hatása az immunfunkcióra, valamint a csípőbél és széklet mikrobiális populációira felnőtt kutyáknál. Az Animal Nutrition archívuma, 56 (5), 309-318.

Thompson, JS, Quigley, EM, Palmer, JM, West, WW és Adrian, TE (1996). Luminális rövid szénláncú zsírsavak és a posztreszekciós béladaptáció. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 20 (5), 338-343.