Lemmikkiemme ruokinta voi vaikuttaa heidän ruuansulatukseensa

Terve ruoansulatusjärjestelmä on tärkeä fyysisen ja immunologisen esteen tarjoamiseksi mahdollisille taudinaiheuttajille ympäristössä sekä ravinteiden erottamiseksi ja imeytymiseksi ruoasta eläimen ravintotarpeiden täyttämiseksi. Viime vuosina on käynyt yhä selvemmäksi, että terveellä mikrobiomilla on elintärkeä rooli ruoansulatuskanavan terveydessä ja se edistää yleisen terveyden ja hyvinvoinnin ylläpitämistä. Termi "suolen mikrobiomi" viittaa erityisesti biljooniin suolistossa eläviin mikro-organismeihin. Vaikka jotkut mikro-organismit ovat haitallisia lemmikin terveydelle, monet niistä ovat uskomattoman hyödyllisiä ja välttämättömiä terveelle keholle. Mikrobit pystyvät vapauttamaan ja syntetisoimaan ravintoaineita, joista on suoraa hyötyä lemmikille. Mikrobiomin populaatioon voivat vaikuttaa monet tekijät, kuten ikä, ruokavalio, ympäristö ja antibiootit. Silti ruokavalioita täydennetään usein ainesosilla, jotka auttavat edistämään terveiden suolistobakteerien kasvua tukemaan parasta suoliston terveyttä. Prebiootit, probiootit ja postbiootit ovat vain muutamia ainesosia, jotka voivat auttaa ylläpitämään tervettä suoliston mikrobiomia ja ruoansulatuskanavan terveyttä.

Prebiootit on määritelty sulamattomiksi oligosakkarideiksi, jotka stimuloivat rajoitetun määrän paksusuolen bakteerien kasvua ja aktiivisuutta (Gibson ja Roberfroid, 1995), joilla voi olla myönteinen vaikutus tekijöihin, mukaan lukien ruoansulatuskanavan terveyteen. Kaksi esimerkkiä prebiooteista ovat mannanoligosakkaridit (MOS) ja frukto-oligosakkaridit (FOS). FOS, oligofruktoosi ja inuliini ovat oligosakkarideja, joita esiintyy luonnossa kasveissa, mukaan lukien sokerijuurikkaassa, sipulissa, valkosipulissa, parsassa, banaanissa, artisokassa ja sikurissa, ja ne auttavat ylläpitämään terveitä suoliston bakteereja.

Mannanoligosakkaridit (MOS) ja beeta-glukaanit ovat hiivasolujen seinämistä eristettyjä prebiootteja, ja niitä kutsutaan yhteisesti mannaaniksi. MOS on liitetty proteiineihin muodostaen mannoproteiinikerroksen, joka on lokalisoitu solun ulkopinnalle. Ruoansulatusentsyymit eivät pilkko MOS:ää ohutsuolessa, ja ne saavuttavat paksusuolen rakenteellisesti muuttumattomana. Laktobasillit ja jotkin bifidobakteerit metaboloivat MOS- ja FOS-rasvahappoja muodostaen lyhytketjuisia rasvahappoja (SCFA), jotka ovat enterosyyttien ensisijainen polttoainelähde, jolla on ratkaiseva rooli suoliston terveyden tukemisessa. MOS ovat vähemmän fermentoitavissa suolistobakteerien toimesta kuin frukto-oligosakkaridit (FOS). Niillä on kuitenkin suotuisia vaikutuksia ruoansulatuskanavan terveyteen, ja niitä tarkastellaan tarkemmin myöhemmin tässä artikkelissa.

Probiootit ovat eläviä mikro-organismeja, joiden tarkoituksena on ylläpitää tai lisätä "hyvien" bakteerien (normaalin mikroflooran) määrää kehossa. Useimmat probiootit eivät pidä kohonneesta lämpötilasta, kosteudesta, paineesta ja äärimmäisistä pH-arvoista, mikä tekee niiden sisällyttämisestä lemmikkieläinten ruokaan haastavaa. Yleisimmät lemmikkieläinten ruokinnassa käytettävien probioottien suhteen arvioidut mikrobilajit ovat Enterococcus faecium ja Lactobacillus acidophilus (molemmat maitohappobakteerit). Bakteerit tuottavat käymisen avulla maito- ja etikkahappoa, jotka alentavat suolen pH:ta ja estävät tiettyjen mahdollisesti haitallisten bakteerien kasvua. Probiootit ovat houkutteleva lähestymistapa monien sairauksien hoitoon ja ehkäisyyn, koska ne voivat olla tehokkaita ja turvallisia ja vähentää lääkkeiden käyttöä.

Postbiootit ovat bioaktiivisia yhdisteitä ja hyödyllisiä aineenvaihduntatuotteita, joita syntyy, kun ystävälliset suolistobakteerit (probiootit) sulattavat/metabolioivat/fermentoivat prebioottisia substraatteja. Kaupallisesti postbiootteja tuotetaan tarkoilla fermentaatioprosesseilla käyttämällä erityisiä mikro-organismeja (esim. hiivaa) ja substraatteja. Kansainvälisen probioottien ja prebioottien tieteellisen liiton (ISAAPP) mukaan postbiootti on "elottomien mikro-organismien ja/tai niiden komponenttien valmiste, joka tuottaa terveydellistä hyötyä isännälle". Postbiootit voivat sisältää ehjiä elottomia mikrobisoluja ja/tai fragmentteja aineenvaihduntatuotteiden/lopputuotteiden kanssa tai ilman niitä. Postbioottien tarkoituksena on jäljitellä probioottien hyödyllisiä terapeuttisia vaikutuksia samalla kun vältetään elävien mikro-organismien antamisen riskit ja haasteet. Kuluttajien kiinnostus postbiootteja kohtaan kasvoi 91 prosenttia vuodesta 2018 vuoteen 2019 (Kerry, 2020). Kun tietoisuus ja keskittyminen lisääntyvät, on todennäköistä, että postbioottisia väitteitä nähdään yhä enemmän lemmikkieläinten ruoka- ja herkkumarkkinoilla.

FOS edistää ystävällisten suolistobakteerien, kuten bifidobakteerien ja maitobasillien, kasvua, vaikkakin eri tutkimuksissa on havaittu joitakin ristiriitaisia ​​tuloksia. Kuivaruoka, jossa oli 1 % (w/w) oligofruktoosia, vaikutti merkittävästi terveiden koirien ulosteen bakteeriprofiiliin, jolloin havaittiin lisääntyneen bifidobakteerien, mutta myös mahdollisesti patogeenisten lajien, streptokokkien ja klostridioiden määrä (Beynen et al., 2002). . Swanson et ai. (2002a) raportoivat tulokset kahdesta tutkimuksesta, joissa kummassakin oli 20 koiraa. Ensimmäisessä tutkimuksessa FOS-lisäys ei aiheuttanut merkittäviä muutoksia missään arvioiduissa ulosteen mikrobipopulaatioissa. Sitä vastoin toisessa tutkimuksessa havaittiin merkittävä kasvu bifidobakteerien määrässä ja ei-merkittävä lisäys laktobasillipopulaatioissa. Syy eroihin on epäselvä, sillä ainoa ero tutkimusten välillä oli se, että ensimmäisen tutkimuksen koirat olivat hieman vanhempia ja hieman painavampia kuin toisen tutkimuksen koirat.

Toisessa koirilla tehdyssä tutkimuksessa FOS-lisäravinnon aiheuttamiin muutoksiin ulosteen bifidobakteerien määrässä vaikutti ruokavalion proteiinipitoisuus. Bifidobakteerien määrä väheni koirilla, joita ruokittiin "vähäproteiinisella" ruokavaliolla, ja lisääntyi bifidobakteerien määrä koirilla, joita ruokittiin "paljon proteiinia sisältävä ruokavalio" (Pinna et al., 2018). Ruokavalion proteiinipitoisuudesta riippumatta FOS-lisä lisäsi useiden kivennäisaineiden (Ca, Mg, Na, Zn ja Fe; Pinna et al., 2018) näennäistä kokonaissulavuutta. Samoin Beynen et ai. (2002) raportoivat merkittävästi lisääntyneestä magnesiumin ja kalsiumin imeytymisestä koirilla, joita ruokittiin oligofruktoosilla täydennetyllä ruokavaliolla. Mahdollinen vaikutusmekanismi lisääntyneelle mineraalien imeytymiselle on se, että ileaalisen pH:n lasku (eli happamoitumisen lisääntyminen) lisää mineraalien liukoisuutta, jolloin ne ovat helpommin käytettävissä ohutsuolessa tapahtuvaa imeytymistä varten.

Ohutsuoli ei pysty pilkkomaan ravinnosta saatavia FOS-yhdisteitä, vaan ne pääsevät rakenteellisesti muuttumattomina paksusuoleen, jossa suoliston mikrofloora metaboloi ne muodostaen lyhytketjuisia rasvahappoja. Tämän prosessin tuottamat lyhytketjuiset rasvahapot maha-suolikanavassa stimuloivat limakalvon kasvua ja epiteelisolujen lisääntymistä ohutsuolessa (Thompson et ai., 1996). Terveen paksusuolen limakalvon ylläpitäminen on tärkeää, jotta ravintoaineet imeytyvät kunnolla ja suoliston terveellinen estetoiminta säilyy. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että ravinnon FOS/oligofruktoosilisä lisää lyhytketjuisten rasvahappojen (asetaatti, propionaatti ja butyraatti) ulostepitoisuutta koirilla (Swanson et al., 2002b; Propst et al., 2003). ja lisääntynyt ulosteen butyraatti kissoilla (Barry et al., 2010).

Barryn ja kollegoiden (2010) tekemä tutkimus viittaa siihen, että sekä FOS että pektiini olivat tehokkaita kuidun lähteitä edistämään kissojen suoliston terveyttä. Lisäksi FOS:lla oli enemmän etuja verrattuna pektiiniin, koska fruktaanit näyttivät tuottavan hyödyllisempää mikrobipopulaatiota kuin pektiini. Tutkimuksessa todettiin myös, että käymiskelpoisten kuitujen lisäys 4 %:lla kissan ruokavaliosta on onnistunut muuttamaan ulosteen proteiinikataboliittia ja mikrobipitoisuuksia.

Grieshopin ja kollegoiden (2004) tekemä tutkimus vanhempien koirien maha-suolikanavan ja immunologisista vasteista sikurille ja mannaanioligosakkarideille viittaa siihen, että MOS ja sikuri muuttavat ulosteen mikrobipopulaatioita ja tiettyjä immuunijärjestelmän indeksejä. Kolmekymmentäneljälle vanhemmalle koiralle jaettiin satunnaisesti joko 1 % sikuria, 1 % MOS, 1 % sikuria ja 1 % MOS tai ei lainkaan lisäravinteita 4 viikon perusjakson ajan, minkä jälkeen seurasi 4 viikon hoitojakso. Ruoan saannin havaittiin lisääntyneen ravintolisällä MOS:lla tai MOS:lla ja sikurilla, mikä johtui käymiskuitujen lisääntymisestä ja ruokavalion energiasisällön vähenemisestä. Sikurilisän havaittiin lisäävän rasvan sulavuutta, ja sikuri tai MOS lisäsi ulosteen bifidobakteeripitoisuuksia, kun taas MOS vähensi ulosteen E. coli -pitoisuuksia.

Koren ja kollegoiden (2012) suunnittelemassa tutkimuksessa, jossa arvioitiin MOS:n ravintolisän vaikutusta ravintoaineiden sulavuuteen, takasuolen terveyteen ja plasman aineenvaihduntaprofiiliin, havaittiin, että MOS:n lisäys 1 %:lla ruokavalion kuiva-aineesta vaikutti positiivisesti rehun saantiin ja kuitujen sulavuuteen. ja takasuolen terveyden merkkiaineet. Tutkimuksessa käytettiin viittä aikuista koiraa täydellisessä crossover-suunnitelmassa. Koiria ruokittiin vastaavasti kotitekoisella ruokavaliolla yksinään tai täydennettynä MOS:lla (1 %:n tasolla). Kunkin jakson lopussa suoritettu ruoansulatuskoe paljasti, että rehun kuiva-aineen ja muiden ravinteiden saanti lisääntyi, kun sitä täydennettiin MOS:lla. Kuitujen sulavuus parani MOS-täyteisellä ryhmällä, kun taas muiden ravinteiden sulavuus ei muuttunut. Myös MOS-lisäyksestä johtuva korkeampi ulosteen SCFA-konsentraatio tunnistettiin, ja MOS:n lisäämisellä oli taipumus vähentää ulosteen koliformeja, joihin liittyi maitobasillien määrän nousu kontrolliruokavalioon verrattuna.

Yhteenvetona voidaan todeta, että "bioottisista" ainesosista on tulossa yhä suositumpi osa lemmikkieläinten ruoissa. On selvää, että niiden sisällyttämiseen liittyy suuria markkinointimahdollisuuksia, mitä tukee niiden käytön etuja kuvaava tieteellinen tutkimus.

Barry, KA, Wojcicki, BJ, Middlebos, IS, Vester, BM, Swanson, KS ja Fahey, GC Jr. (2010). Ruokavalion selluloosa, frukto-oligosakkaridit ja pektiini muokkaavat aikuisten kissojen ulosteen proteiinikataboliitteja ja mikrobipopulaatioita. Animal Science -lehti, 88 (9), 2978-2987. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20495116/

Beynen, AC, Baas, JC, Hoekemeijer, PE, Kappert, HJ, Bakker, MH, Koopman, JP ja Lemmens, AG (2002). Ulosteen bakteeriprofiili, typen erittyminen ja mineraalien imeytyminen terveillä koirilla, joille on annettu oligofruktoosia. Lehti eläinten fysiologiasta ja ravinnosta, 86(9-10), 298-305.

Gibson, GR ja Roberfroid, MB (1995). Ihmisen paksusuolen mikrobiotan ravitsemusmodulaatio: prebioottien käsitteen esittely. Journal of Nutrition, 125 (6), 1401-1412.

Grieshop, C., Flickinger, E., Bruce, K., Patil, AR, Czarnecki-Maulden, GL ja Fahey, GC Jr. (2004). Vanhojen koirien maha-suolikanavan ja immunologiset vasteet sikuri- ja mannaani-oligosakkarideille. Arkisto Animal Nutrition, 58 (6), 483-494.

Howard, MD, Gordon, DT, Garleb, KA ja Kerley, MS (1995). Ruokavalion frukto-oligosakkaridilla, ksyloligosakkaridilla ja arabikumilla on vaihtelevia vaikutuksia umpisuolen ja paksusuolen mikrobiotaan ja epiteelisolujen lisääntymiseen hiirillä ja rotilla. Journal of Nutrition, 125 (10), 2604-2609.

Jenkins, DJA, Kendall, CWC ja Vuksan, V. (1999). Inuliini, oligofruktoosi ja suoliston toiminta. Journal of Nutrition, 129(7), 1431S-1433S.

Kerry. (2020). Lemmikkieläinten ruuansulatuksen terveysvaatimukset kasvavat. Ovatko tuotteesi valmiita? https://www.kerry.com/products/animal-applications/pet-food-nutrition/pet-digestive-health-ingredients

Kore, KB, Pattanaik, AK, Das, A., & Sharma, K. (2012). Mannanoligosakkaridin arviointi prebioottisena funktionaalisena ravinnona koirille: Vaikutus ravinteiden sulavuuteen, takasuolen terveyteen ja plasman aineenvaihduntaprofiiliin. Indian Journal of Animal Sciences, 82 (1), 81-86.

Pinna, C., Vecchiato, G., Bolduan, C., Grandi, M., Stefanelli, C., Windisch, W., Zaghini, G., & Biagi, G. (2018). Ravinnon proteiinien ja frukto-oligosakkaridien vaikutus ulosteen fermentatiivisiin lopputuotteisiin, ulosteen bakteeripopulaatioihin ja näennäiseen kokonaissulautumiseen koirilla. BMC Veterinary Research, 14, 106-115.

Propst, EL, Flickinger, EA, Bauer, LL, Merchen, NR ja Fahey, GC Jr. (2003). Annos-vaste-koe, jossa arvioitiin oligofruktoosin ja inuliinin vaikutuksia ravinteiden sulavuuteen, ulosteen laatuun ja ulosteen proteiinikataboliitteihin terveillä aikuisilla koirilla. Animal Science -lehti, 81 (12), 3057-3066.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Healy, HP, Dawson, KA, Merchen, NR ja Fahey, GC Jr. (2002a). Täydentävät frukto-oligosakkaridit ja mannanoligosakkaridit vaikuttavat immuunitoimintoihin, ileaaliseen ja koko kanavan sulavuuteen, mikrobipopulaatioihin ja proteiinikataboliittien pitoisuuksiin koirien paksusuolessa. Journal of Nutrition, 132 (5), 980-989.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Chow, J., Wolf, BW, Garleb, KA ja Fahey, GC Jr. (2002b). Fruktooligosakkaridit ja Lactobacillus acidophilus muokkaavat suoliston mikrobipopulaatioita, ravinteiden kokonaissulavuutta ja ulosteen proteiinikataboliittipitoisuuksia terveillä aikuisilla koirilla. Journal of Nutrition, 132 (12), 3721-3731.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Healy, HP, Dawson, KA, Merchen, NR ja Fahey, GC Jr. (2002c). Täydentävien frukto-oligosakkaridien ja mannanoligosakkaridien vaikutukset immuunitoimintoihin sekä ileaaliseen ja ulosteen mikrobipopulaatioihin aikuisilla koirilla. Arkisto Animal Nutrition, 56 (5), 309-318.

Thompson, JS, Quigley, EM, Palmer, JM, West, WW ja Adrian, TE (1996). Luminaaliset lyhytketjuiset rasvahapot ja resektion jälkeinen suoliston mukautuminen. Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 20 (5), 338-343.