Wat we onze huisdieren voeren, kan hun spijsvertering beïnvloeden

Een gezond spijsverteringssysteem is belangrijk voor het vormen van een fysieke en immunologische barrière tegen potentiële ziekteverwekkers in de omgeving en voor het extraheren en absorberen van voedingsstoffen uit voedsel om aan de voedingsbehoeften van het dier te voldoen. De afgelopen jaren is het steeds duidelijker geworden dat een gezond microbioom een ​​cruciale rol speelt in de spijsvertering en bijdraagt ​​aan het behoud van de algehele gezondheid en welzijn. De term ‘darmmicrobioom’ verwijst specifiek naar de biljoenen micro-organismen die in het darmkanaal leven. Hoewel sommige micro-organismen schadelijk zijn voor de gezondheid van een huisdier, zijn veel ervan ongelooflijk nuttig en noodzakelijk voor een gezond lichaam. Microben hebben het vermogen om voedingsstoffen te ontsluiten en te synthetiseren die directe voordelen voor het huisdier hebben. Veel factoren kunnen de populatie van het microbioom beïnvloeden, zoals leeftijd, dieet, omgeving en antibiotica. Toch worden diëten vaak aangevuld met ingrediënten om de groei van gezonde darmbacteriën te bevorderen en zo de beste darmgezondheid te ondersteunen. Prebiotica, probiotica en postbiotica zijn slechts enkele ingrediënten die kunnen helpen een gezond darmmicrobioom en een gezonde spijsvertering te behouden.

Prebiotica zijn gedefinieerd als niet-verteerbare oligosachariden die de groei en activiteit van een beperkt aantal aanwezige darmbacteriën stimuleren (Gibson en Roberfroid, 1995), wat een gunstige invloed kan hebben op factoren, waaronder de gezondheid van de spijsvertering. Twee voorbeelden van prebiotica zijn mannan-oligosacchariden (MOS) en fructo-oligosacchariden (FOS). FOS, oligofructose en inuline zijn allemaal oligosachariden die van nature voorkomen in planten, waaronder suikerbieten, uien, knoflook, asperges, bananen, artisjokken en cichorei, en helpen om gezonde darmbacteriën te behouden.

Mannan-oligosachariden (MOS) en bèta-glucanen zijn prebiotica die worden geïsoleerd uit gistcelwanden en worden gezamenlijk mannanen genoemd. MOS zijn gekoppeld aan eiwitten om een ​​mannoproteïnelaag te vormen die zich op het buitenoppervlak van de cel bevindt. MOS worden niet verteerd door spijsverteringsenzymen in de dunne darm en bereiken structureel onveranderd de dikke darm. Lactobacillen en sommige bifidobacteriën metaboliseren MOS en FOS om vetzuren met een korte keten (SCFA) te vormen – de geprefereerde brandstofbron van enterocyten, die een cruciale rol spelen bij het ondersteunen van de gezondheid van het darmkanaal. MOS zijn minder fermenteerbaar door darmbacteriën dan fructo-oligosachariden (FOS). Ze bieden echter gunstige effecten op de spijsvertering, die later in dit artikel dieper zullen worden besproken.

Probiotica zijn levende micro-organismen die bedoeld zijn om het aantal “goede” bacteriën (normale microflora) in het lichaam te behouden of te vergroten. De meeste probiotica houden niet van hoge temperaturen, vocht, druk en extreme pH-waarden, waardoor het een uitdaging is om ze in voedsel voor huisdieren op te nemen. De meest voorkomende microbiële soorten die zijn geëvalueerd voor probiotica voor gebruik in huisdiervoer zijn Enterococcus faecium en Lactobacillus acidophilus (beide melkzuurbacteriën). De bacteriën gebruiken fermentatie om melk- en azijnzuren te produceren, die de pH in de darm verlagen en de groei van bepaalde potentieel schadelijke bacteriën remmen. Probiotica vormen een aantrekkelijke benadering voor de behandeling en preventie van veel aandoeningen vanwege hun potentieel om effectief en veilig te zijn en te resulteren in een verminderd gebruik van medicijnen.

Postbiotica zijn de bioactieve verbindingen en nuttige metabolieten die worden gemaakt wanneer vriendelijke darmbacteriën (probiotica) prebiotische substraten verteren/metaboliseren/fermenteren. Commercieel worden postbiotica geproduceerd via nauwkeurige fermentatieprocessen met behulp van specifieke micro-organismen (bijvoorbeeld gist) en substraten. Volgens de International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) is een postbioticum een ​​'preparaat van levenloze micro-organismen en/of hun componenten dat een gezondheidsvoordeel voor de gastheer oplevert'. Postbiotica kunnen intacte levenloze microbiële cellen en/of fragmenten bevatten, met of zonder metabolieten/eindproducten. Postbiotica hebben tot doel de gunstige therapeutische effecten van probiotica na te bootsen en tegelijkertijd de risico's en uitdagingen van het toedienen van levende micro-organismen te vermijden. De belangstelling van consumenten voor postbiotica is tussen 91 en 2018 met 2019% gestegen (Kerry, 2020). Met het toenemende bewustzijn en de toenemende focus is het waarschijnlijk dat postbiotische claims steeds vaker zullen worden gezien op de markt voor huisdiervoeding en -traktaties.

FOS bevordert de groei van vriendelijke darmbacteriën zoals bifidobacteriën en lactobacillen, hoewel er in verschillende onderzoeken enkele inconsistente resultaten zijn waargenomen. Het voeren van droogvoer met 1% (w/w) oligofructose had een significante invloed op het fecale bacteriële profiel bij gezonde honden, waarbij toenames werden waargenomen in het aantal bifidobacteriën, maar ook in potentieel pathogene soorten, streptokokken en clostridia (Beynen et al., 2002). . Swanson et al. (2002a) rapporteerden de resultaten van twee onderzoeken, elk uitgevoerd met twintig honden. In het eerste onderzoek resulteerde de FOS-suppletie niet in significante veranderingen in de onderzochte fecale microbiële populaties. In het tweede onderzoek werd daarentegen een significante toename van het aantal bifidobacteriën en een niet-significante toename van het aantal lactobacillen waargenomen. De reden voor deze verschillen is onduidelijk, aangezien het enige verschil tussen de onderzoeken was dat de honden in het eerste onderzoek iets ouder en iets zwaarder waren dan de honden in het tweede onderzoek.

In een ander onderzoek bij honden werden veranderingen in het aantal fecale bifidobacteriën door FOS-suppletie via de voeding beïnvloed door het eiwitgehalte van het dieet, waarbij een afname van het aantal bifidobacteriën werd waargenomen bij honden die een eiwitarm dieet kregen en een toename van het aantal bifidobacteriën werd gezien bij honden die een eiwitrijk dieet kregen. 'eiwitrijk' dieet (Pinna et al., 2018). Ongeacht het eiwitgehalte van het dieet verhoogde FOS-suppletie de schijnbare totale verteerbaarheid van verschillende mineralen in het spijsverteringskanaal (Ca, Mg, Na, Zn en Fe; Pinna et al., 2018). Op dezelfde manier hebben Beynen et al. (2002) rapporteerden een significant verhoogde magnesium- en calciumabsorptie bij honden die een dieet aangevuld met oligofructose kregen. Een mogelijk werkingsmechanisme voor de verhoogde opname van mineralen is dat een verlaging van de pH in het ileum (dwz een toename van de verzuring) de oplosbaarheid van de mineralen verhoogt, waardoor ze beter beschikbaar worden voor opname door de dunne darm.

Dieet-FOS kan niet door de dunne darm worden verteerd en bereikt structureel onveranderd de dikke darm, waar ze door de darmmicroflora worden gemetaboliseerd om vetzuren met een korte keten te vormen. De vetzuren met een korte keten die door dit proces in het maagdarmkanaal worden geproduceerd, stimuleren de groei van het slijmvlies en de proliferatie van epitheelcellen in de dunne darm (Thompson et al., 1996). Het behouden van een gezond darmslijmvlies is belangrijk om ervoor te zorgen dat voedingsstoffen goed worden opgenomen en een gezonde darmbarrièrefunctie behouden blijft. Een aantal onderzoeken hebben aangetoond dat suppletie met FOS/oligofructose via de voeding resulteert in een verhoging van de fecale niveaus van vetzuren met een korte keten (acetaat, propionaat en butyraat) bij honden (Swanson et al., 2002b; Propst et al., 2003). en verhoogd fecaal butyraat bij katten (Barry et al., 2010).

Een onderzoek uitgevoerd door Barry en collega's (2010) suggereert dat zowel FOS als pectine effectieve vezelbronnen waren bij het bevorderen van de darmgezondheid bij katten. Bovendien had FOS grotere voordelen vergeleken met pectine, omdat de fructanen een gunstiger microbiële populatie leken te produceren dan pectine. De studie concludeerde ook dat de aanvulling van fermenteerbare vezels met 4% van een kattendieet succesvol is in het wijzigen van de kataboliet- en microbiële concentraties in de ontlasting.

Een onderzoek uitgevoerd door Grieshop en collega's (2004) naar de gastro-intestinale en immunologische reacties van oudere honden op cichorei en mannan-oligosachariden suggereert dat MOS en cichorei de fecale microbiële populaties en bepaalde indices van het immuunsysteem veranderen. Vierendertig oudere honden kregen willekeurig supplementen toegewezen van 1% cichorei, 1% MOS, 1% cichorei en 1% MOS, of geen suppletie gedurende een basislijnperiode van 4 weken, gevolgd door een behandelingsperiode van 4 weken. Er werd een toename van de voedselinname waargenomen bij voedingssupplementen met MOS of MOS en cichorei, en dit was te wijten aan een toename van fermenteerbare vezels en een afname van de energie-inhoud van het dieet. Er werd gezien dat cichorei-suppletie de vetverteerbaarheid verhoogde, en cichorei of MOS verhoogde de concentraties bifidobacteriën in de fecale, terwijl MOS de fecale E. coli-concentraties verlaagde.

Uit een onderzoek ontworpen door Kore en collega's (2012) om het effect van voedingssuppletie van MOS op de verteerbaarheid van voedingsstoffen, gezondheidsindexen voor de darmen en het plasmametabolische profiel te beoordelen, bleek dat suppletie van MOS met 1% van de droge stof in de voeding een positieve invloed had op de voeropname en de verteerbaarheid van vezels. en markers van de gezondheid van de dikke darm. Voor het onderzoek werden vijf volwassen honden gebruikt in een compleet crossover-ontwerp. De honden kregen dienovereenkomstig een zelfgemaakt dieet, alleen of aangevuld met MOS (op een niveau van 1%). Uit een verteringsproef aan het einde van elke periode bleek dat de opname van droge voedermiddelen en andere voedingsstoffen toenam bij suppletie met MOS. De verteerbaarheid van vezels was verbeterd in de groep die MOS-supplementen kreeg, terwijl die van andere voedingsstoffen niet werd beïnvloed. De hogere fecale concentratie van totale SCFA's als gevolg van MOS-suppletie werd ook onderkend, en de toevoeging van MOS neigde ertoe de fecale coliformen te verminderen met een daarmee gepaard gaande verhoging van het aantal lactobacillen in vergelijking met het controledieet.

Samengevat, 'biotische' ingrediënten worden steeds populairder in diervoeding. Het is duidelijk dat er grote marketingmogelijkheden zijn rond hun opname, die wordt ondersteund door wetenschappelijk onderzoek dat de voordelen van het gebruik ervan weerspiegelt.

Barry, KA, Wojcicki, BJ, Middlebos, IS, Vester, BM, Swanson, KS, & Fahey, GC Jr. (2010). Voedingscellulose, fructo-oligosachariden en pectine modificeren fecale eiwitkatabolieten en microbiële populaties bij volwassen katten. Tijdschrift voor Dierwetenschappen, 88 (9), 2978-2987. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20495116/

Beynen, AC, Baas, JC, Hoekemeijer, PE, Kappert, HJ, Bakker, MH, Koopman, JP, & Lemmens, AG (2002). Fecaal bacterieprofiel, stikstofuitscheiding en mineraalabsorptie bij gezonde honden die aanvullende oligofructose kregen. Journal of Animal fysiologie en diervoeding, 86(9-10), 298-305.

Gibson, GR, en Roberfroid, MB (1995). Dieetmodulatie van de menselijke darmmicrobiota: introductie van het concept van prebiotica. Journal of Nutrition, 125 (6), 1401-1412.

Grieshop, C., Flickinger, E., Bruce, K., Patil, AR, Czarnecki-Maulden, GL, & Fahey, GC Jr. (2004). Gastro-intestinale en immunologische reacties van oudere honden op cichorei en mannan-oligosachariden. Archief van diervoeding, 58 (6), 483-494.

Howard, MD, Gordon, DT, Garleb, KA, en Kerley, MS (1995). Fructooligosaccharide, xylooligosaccharide en Arabische gom hebben variabele effecten op de cecale en colonmicrobiota en de proliferatie van epitheelcellen bij muizen en ratten. Journal of Nutrition, 125 (10), 2604-2609.

Jenkins, DJA, Kendall, CWC, en Vuksan, V. (1999). Inuline, oligofructose en darmfunctie. Journal of Nutrition, 129(7), 1431S-1433S.

Kerry. (2020). De eisen aan de spijsvertering van huisdieren nemen toe. Zijn uw producten klaar? https://www.kerry.com/products/animal-applications/pet-food-nutrition/pet-digestive-health-ingredients

Kore, KB, Pattanaik, AK, Das, A., en Sharma, K. (2012). Evaluatie van mannanoligosacharide als prebiotisch functioneel voedsel voor honden: effect op de verteerbaarheid van voedingsstoffen, de gezondheid van de achterste darmen en het plasmametabolische profiel. Indiaas tijdschrift voor dierwetenschappen, 82 (1), 81-86.

Pinna, C., Vecchiato, G., Bolduan, C., Grandi, M., Stefanelli, C., Windisch, W., Zaghini, G., & Biagi, G. (2018). Invloed van voedingseiwitten en fructo-oligosachariden op fecale fermentatieve eindproducten, fecale bacteriepopulaties en schijnbare verteerbaarheid van het totale darmkanaal bij honden. BMC Diergeneeskundig Onderzoek, 14, 106-115.

Propst, EL, Flickinger, EA, Bauer, LL, Merchen, NR, en Fahey, GC Jr. (2003). Een dosis-responsexperiment waarin de effecten van oligofructose en inuline op de verteerbaarheid van voedingsstoffen, de kwaliteit van de ontlasting en de fecale eiwitkatabolieten bij gezonde volwassen honden worden geëvalueerd. Tijdschrift voor Dierwetenschappen, 81 (12), 3057-3066.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Healy, HP, Dawson, KA, Merchen, NR, & Fahey, GC Jr. (2002a). Aanvullende fructooligosacchariden en mannanoligosachariden beïnvloeden de immuunfunctie, de verteerbaarheid van het ileum en het totale kanaal, microbiële populaties en concentraties van eiwitkatabolieten in de dikke darm van honden. Journal of Nutrition, 132 (5), 980-989.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Chow, J., Wolf, BW, Garleb, KA, & Fahey, GC Jr. (2002b). Fructooligosacchariden en Lactobacillus acidophilus wijzigen de microbiële populaties in de darmen, de verteerbaarheid van voedingsstoffen in het totale kanaal en de concentraties van fecale eiwitkatabolieten bij gezonde volwassen honden. Journal of Nutrition, 132 (12), 3721-3731.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Healy, HP, Dawson, KA, Merchen, NR, & Fahey, GC Jr. (2002c). Effecten van aanvullende fructo-oligosacchariden plus mannanoligosachariden op de immuunfunctie en ileale en fecale microbiële populaties bij volwassen honden. Archief van diervoeding, 56 (5), 309-318.

Thompson, JS, Quigley, EM, Palmer, JM, West, WW, en Adrian, TE (1996). Luminale vetzuren met korte keten en darmaanpassing na resectie. Tijdschrift voor parenterale en enterale voeding, 20 (5), 338-343.