Et sunt fordøyelsessystem er viktig for å gi en fysisk og immunologisk barriere for potensielle patogener i miljøet og trekke ut og absorbere næringsstoffer fra maten for å møte dyrets ernæringsbehov. De siste årene har det blitt mer og mer tydelig at et sunt mikrobiom spiller en viktig rolle i fordøyelseshelsen og bidrar til å opprettholde generell helse og velvære. Begrepet "tarmmikrobiom" refererer spesifikt til trillioner av mikroorganismer som lever i tarmkanalen. Mens noen mikroorganismer er skadelige for et kjæledyrs helse, er mange utrolig nyttige og nødvendige for en sunn kropp. Mikrober har evnen til å låse opp og syntetisere næringsstoffer som har direkte fordeler for kjæledyret. Mange faktorer kan påvirke populasjonen av mikrobiomet, som alder, kosthold, miljø og antibiotika. Likevel er dietter ofte supplert med ingredienser for å bidra til å fremme veksten av sunne tarmbakterier for å støtte den beste tarmhelsen. Pre-, Pro- og Post-biotika er bare noen få ingredienser som kan bidra til å opprettholde et sunt tarmmikrobiom og fordøyelseshelse.

Prebiotika har blitt definert som ikke-fordøyelige oligosakkarider som stimulerer veksten og aktiviteten til et begrenset antall fastboende tykktarmsbakterier (Gibson og Roberfroid, 1995), som kan ha en gunstig innvirkning på faktorer, inkludert fordøyelseshelsen. To eksempler på prebiotika er Mannan-oligosakkarider (MOS) og frukto-oligosakkarider (FOS). FOS, oligofruktose og inulin er alle oligosakkarider som forekommer naturlig i planter, inkludert sukkerroer, løk, hvitløk, asparges, banan, artisjokk og sikori og bidrar til å opprettholde sunne tarmbakterier.

Mannan-oligosakkarider (MOS) og beta-glukaner er prebiotika isolert fra gjærcellevegger og kalles samlet mannaner. MOS er knyttet til proteiner for å danne et mannoproteinlag lokalisert til den ytre overflaten av cellen. MOS fordøyes ikke av fordøyelsesenzymer i tynntarmen og når tykktarmen strukturelt uendret. Laktobaciller og noen bifidobakterier metaboliserer MOS og FOS for å danne kortkjedede fettsyrer (SCFA) – den foretrukne drivstoffkilden til enterocytter, og spiller en avgjørende rolle for å støtte helsen til tarmkanalen. MOS er mindre fermenterbar av tarmbakterier enn fruktooligosakkarider (FOS). Imidlertid gir de gunstige effekter rundt fordøyelseshelsen, som vil bli vurdert i nærmere dybde senere i denne artikkelen.

Probiotika er levende mikroorganismer beregnet på å opprettholde eller øke antallet "gode" bakterier (normal mikroflora) i kroppen. De fleste probiotika liker ikke forhøyet temperatur, fuktighet, trykk og ekstreme pH-verdier, noe som gjør det utfordrende å inkorporere dem i kjæledyrmat. De vanligste mikrobielle artene som er evaluert for probiotika for bruk i kjæledyrfôr er Enterococcus faecium og Lactobacillus acidophilus (begge melkesyrebakterier). Bakteriene bruker gjæring til å produsere melke- og eddiksyrer, som senker tarmens pH og hemmer veksten av visse potensielt skadelige bakterier. Probiotika presenterer en tiltalende tilnærming til behandling og forebygging av mange tilstander på grunn av deres potensial til å være effektive og trygge og føre til redusert bruk av medisiner.

Postbiotika er de bioaktive forbindelsene og gunstige metabolitter som lages når vennlige tarmbakterier (probiotika) fordøyer/metaboliserer/gjærer prebiotiske substrater. Kommersielt produseres postbiotika gjennom presise gjæringsprosesser ved bruk av spesifikke mikroorganismer (f.eks. gjær) og substrater. I følge International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP), er et postbiotikum et "preparat av livløse mikroorganismer og/eller deres komponenter som gir en helsegevinst for verten". Postbiotika kan inneholde intakte livløse mikrobielle celler og/eller fragmenter med eller uten metabolitter/sluttprodukter. Postbiotika tar sikte på å etterligne de gunstige terapeutiske effektene av probiotika samtidig som man unngår risikoen og utfordringene ved å administrere levende mikroorganismer. Forbrukernes interesse for postbiotika så en økning på 91 % fra 2018 til 2019 (Kerry, 2020). Med økende bevissthet og fokus, er det sannsynlig at postbiotikapåstander i økende grad vil bli sett i dyrefôr- og godbitmarkedet.

FOS fremmer veksten av vennlige tarmbakterier som bifidobakterier og laktobaciller, selv om noen inkonsekvente resultater har blitt observert i forskjellige studier. Fôring av tørrfôr med 1 % (vekt/vekt) oligofruktose påvirket den fekale bakterieprofilen hos friske hunder betydelig, med økninger sett i antall bifidobakterier, men også potensielt patogene arter, streptokokker og clostridier (Beynen et al., 2002). Swanson et al. (2002a) rapporterte resultatene fra 2 studier, hver utført med 20 hunder. I den første studien resulterte FOS-tilskudd ikke i noen signifikante endringer i noen av de avføringsmikrobielle populasjonene som ble evaluert. I kontrast, i den andre studien, ble det sett en signifikant økning i bifidobakterier og en ikke-signifikant økning i laktobacillipopulasjoner. Årsaken til disse forskjellene er uklar, da den eneste forskjellen mellom studiene var at hundene i den første studien var litt eldre og litt tyngre enn hundene i den andre studien.

I en annen studie på hunder ble endringer i antallet avføringsbifidobakterier ved FOS-tilskudd i diett påvirket av proteininnholdet i dietten, med en reduksjon i bifidobakterier sett hos hunder som ble matet med en "lav" proteindiett og en økning i bifidobakterier hos hunder som ble fôret med en 'høy' proteindiett (Pinna et al., 2018). Uavhengig av proteininnholdet i dietten, økte FOS-tilskudd den tilsynelatende totale fordøyeligheten av flere mineraler (Ca, Mg, Na, Zn og Fe; Pinna et al., 2018). Tilsvarende har Beynen et al. (2002) rapporterte signifikant økt absorpsjon av magnesium og kalsium hos hunder som ble fôret med en oligofruktose-supplert diett. En mulig virkningsmekanisme for den økte mineralabsorpsjonen er at en reduksjon i ileal pH (dvs. en økning i forsuring) øker løseligheten til mineralene, og gjør dem mer tilgjengelige for absorpsjon i tynntarmen.

Kostholds-FOS kan ikke fordøyes av tynntarmen og når tykktarmen strukturelt uendret, hvor de metaboliseres av tarmmikrofloraen til å danne kortkjedede fettsyrer. De kortkjedede fettsyrene som produseres av denne prosessen i mage-tarmkanalen stimulerer slimhinnevekst og epitelcelleproliferasjon i tynntarmen (Thompson et al., 1996). Å opprettholde en sunn tykktarmsslimhinne er viktig for å sikre at næringsstoffer absorberes riktig og en sunn tarmbarrierefunksjon opprettholdes. En rekke studier har vist at kosttilskudd av FOS/oligofruktose resulterer i en økning i fekale nivåer av kortkjedede fettsyrer (acetat, propionat og butyrat) hos hunder (Swanson et al., 2002b; Propst et al., 2003) og økt fekalt butyrat hos katter (Barry et al., 2010).

En studie utført av Barry og kolleger (2010) antyder at både FOS og pektin var effektive fiberkilder for å fremme tarmhelsen hos katter. Dessuten hadde FOS økte fordeler sammenlignet med pektin fordi fruktanene så ut til å produsere en mer fordelaktig mikrobiell populasjon enn pektin. Studien konkluderte også med at tilskudd av fermenterbare fibre på 4 % av en kattediett er vellykket i å modifisere avføringsproteinkatabolitter og mikrobielle konsentrasjoner.

En studie utført av Grieshop og kolleger (2004) av de gastrointestinale og immunologiske responsene til eldre hunder på sikori og mannan-oligosakkarider antyder at MOS og sikori endrer avføringsmikrobielle populasjoner og visse indekser av immunsystemet. Trettifire seniorhunder ble tilfeldig tildelt tilskudd av enten 1 % sikori, 1 % MOS, 1 % sikori og 1 % MOS eller ingen tilskudd i en 4-ukers grunnlinjeperiode, etterfulgt av en 4-ukers behandlingsperiode. Det ble registrert en økning i matinntaket i kosttilskudd med MOS eller MOS og sikori, og dette skyldtes en økning i fermenterbare fiber og en nedgang i energiinnholdet i kosten. Sikoritilskudd ble sett å øke fettfordøyelighet, og sikori eller MOS økte konsentrasjonen av fekale bifidobakterier, mens MOS reduserte fekale E. coli-konsentrasjoner.

En studie designet av Kore og kolleger (2012) for å vurdere effekten av kosttilskudd av MOS på næringsfordøyelighet, hindtarmhelseindekser og plasmametabolsk profil fant at tilskudd av MOS med 1 % av diettens tørrstoff påvirket fôrinntaket, fiberfordøyeligheten og markører for baktarms helse. Studien brukte fem voksne hunder i en komplett crossover-design. Hundene ble matet tilsvarende på en hjemmelaget diett alene eller supplert med MOS (på 1 % nivå). Et fordøyelsesforsøk utført på slutten av hver periode viste at inntaket av tørrfôrstoff og andre næringsstoffer økte ved tilskudd med MOS. Fordøyeligheten til fiber ble forbedret i den MOS-supplerte gruppen, mens den for andre næringsstoffer ikke ble påvirket. Den høyere fekale konsentrasjonen av totale SCFAer på grunn av MOS-tilskudd ble også anerkjent, og tillegg av MOS hadde en tendens til å redusere fekale koliformer med en assosiert økning i antall laktobaciller sammenlignet med kontrolldietten.

Oppsummert, "biotiske" ingredienser blir en stadig mer populær inkludering i kjæledyrfôr. Det er tydelig at det er store markedsføringsmuligheter rundt deres inkludering, som støttes av vitenskapelig forskning som gjenspeiler fordelene ved bruken.

Barry, KA, Wojcicki, BJ, Middlebos, IS, Vester, BM, Swanson, KS, Fahey, GC Jr. (2010) Diettcellulose, fruktooligosakkarider og pektin modifiserer fekale proteinkatabolitter og mikrobielle populasjoner hos voksne katter. 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) Fekal bakterieprofil, nitrogenutskillelse og mineralabsorpsjon hos friske hunder som får tilskudd av oligofruktose. J. Anim. Physiol. en. Anim. Nutr. 86 (2002), 298–305.

Gibson, GR, Roberfroid, MB (1995) Diettmodulering av den menneskelige tykktarmsmikrobiotaen: Introduksjon av konseptet prebiotika. J Nutr 125, 1401-1412.

Grieshop, C., Flickinger, E., Bruce, K., Patil, AR, Czarnecki-Maulden, GL, Fahey, GC Jr. (2004) Gastrointestinale og immunologiske responser hos eldre hunder på sikori og mannan-oligosakkarider. Arch Anima Nutr 58:483-494.

Howard, MD, Gordon, DT, Garleb, KA & Kerley, MS (1995) Fruktooligosakkarid i kosten, xylooligosakkarid og gummi arabicum har varierende effekter på cekal- og kolonmikrobiota og epitelcelleproliferasjon hos mus og rotter. J. Nutr. 125: 2604–2609.

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

Kerry (2020) Helsekravene for fordøyelsessystemet til kjæledyr vokser. Er produktene dine klare? 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 av mannanoligosakkarid som prebiotisk funksjonell mat for hunder: Effekt på næringsfordøyelighet, baktarmshelse og plasmametabolsk profil. 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) Påvirkning av diettprotein og fruktooligosakkarider på fekale fermentative sluttprodukter, fekale bakteriepopulasjoner og tilsynelatende total fordøyelighet i kanalen hos hunder. BMC Veterinærforskning. 14, 106-115.

Propst, EL, Flickinger, EA, Bauer, LL, Merchen, NR, Fahey, GCJr., (2003) Et dose-responseksperiment som evaluerer effekten av oligofruktose og inulin på næringsfordøyelighet, avføringskvalitet og fekale proteinkatabolitter hos friske voksne hunder. Institutt for husdyrvitenskap. 81:3057–3066.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Healy, HP., Dawson, KA, Merchen, NR, Fahey, GC Jr. (2002a) Supplerende fruktooligosakkarider og mannanoligosakkarider påvirker immunfunksjon, ilealstibilitet og total fordøyelseskanal , mikrobielle populasjoner og konsentrasjoner av proteinkatabolitter i tykktarmen til hunder. J Nutr 132, 980-989.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Chow, J., Wolf, BW, Garleb KA, Fahey, GCJr. (2002a) Fruktooligosakkarider og Lactobacillus acidopilus endrer tarmmikrobielle populasjoner, total næringsfordøyelighet i tarmen og konsentrasjoner av fekal proteinkatabolitt hos friske voksne hunder. J Nutr 132, 3721-3731.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Healy, HP., Dawson, KA, Merchen, NR, Fahey, GC Jr. (2002b) Effekter av supplerende fruktooligosakkarider pluss mannanoligosakkarider på immunfunksjon og ileale og fekale mikrobielle populasjoner i voksne hunder. 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.