Новые возможности диетотерапии для модуляции микробиома ЖКТ, поддержки и восстановления функций пищеварения у взрослых собак
По материалам компании «Хиллс Пет Нутришн» (Hill’s Pet Nutrition)Бактерии кишечной микробиоты у собак способны расщеплять целый ряд пищевых волокон1,2, определенные типы которых давно известны как пребиотики3, питающие микробиоту кишечника и подвергающиеся ферментации с выделением постбиотических метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК)4.
Недавно были описаны новые свойства пищевых волокон, в том числе наличие в них различных биоактивных компонентов. В частности, фрукты и овощи не только являются источниками растительных волокон, но и богаты полифенолами5. Последние формируют целый класс соединений, включающий флавоноиды, таннины, фенольные кислоты и их производные6.
Анализ фекальных постбиотиков (метаболитов, вырабатываемых кишечными бактериями) – это передовой инструмент, позволяющий раскрыть функции кишечной микробиоты.
На синтез постбиотиков может влиять тип пищевых волокон. К примеру, пребиотические волокна могут быть преобразованы в короткоцепочечные жирные кислоты, являющиеся источниками энергии для колоноцитов и печени7,8. Волокна льняного семени могут метаболизироваться в постбиотик энтеродиол, обладающий антиоксидантной активностью9. Кроме того, растительные полифенолы могут быть преобразованы в такие постбиотики, как гесперетин и 4-гидроксициннамат, обладающие выраженным противовоспалительным действием9,10,11. Учитывая важность микробиома кишечника для здоровья кошек и собак, компания «Хиллс Пет Нутришн» на основании многолетних исследований разработала технологию ActivBiome+, обеспечивающую оптимальное питание для животных-компаньонов.
Технология ActivBiome+ – запатентованная смесь пищевых волокон, которые питают и усиливают полезные свойства микробиома кишечника, поддерживая здоровое пищеварение.
ActivBiome+ включает как растворимые, так и нерастворимые волокна, подобранные с учетом их уникальных особенностей, в том числе пребиотической активности, антиоксидантных свойств, способности удерживать воду и влиять на формирование каловых масс. В качестве поддержки применения технологии ActivBiome+ у кошек и собак представлена доказательная база2,12-17.
Данная публикация включает обзор исследований нового корма для собак
В первом эксперименте12,14 39 взрослым собакам в течение 4 недель скармливали контрольный сухой корм, а затем в течение 4 недель – тестовый сухой корм (контрольный корм: 341 ккал/100 г, 2,2 г пищевых волокон: 0,5 г растворимых пищевых волокон, 1,7 г нерастворимых пищевых волокон на 100 ккал; тестовый корм: 327 ккал/100 г, 5,0 г пищевых волокон: 0,8 г растворимых пищевых волокон, 4,2 г нерастворимых пищевых волокон на 100 ккал). Корма были полноценными, сбалансированными и соответствовали требованиям AAFCO (Американской ассоциации государственного контроля за качеством кормов). Образцы фекалий собирали в конце каждого периода, оценивали по 5-балльной шкале (от 1 – жидкий стул до 5 – оформленный стул) и замораживали при -80° C. Далее выполняли секвенирование гена 16S рРНК (система Illumina MiSeq, обрабатывали с помощью Mothur). Определяли функции микроорганизмов (с помощью пакета PICRUSt), затем подвергали их статистическому анализу (PERMANOVA). Содержание в кале короткоцепочечных жирных кислот анализировали методами жидкостной экстракции и газовой хроматографии с пламенно-ионизационным способом детекции. Для анализа pH, аммиака и метаболитов в кале использовали смешанные линейные модели.В результате скармливания тестового корма по сравнению с контрольным обнаруживали значительное снижение общего уровня разветвленных КЖК (изомасляной, 2-метилмасляной и изовалериановой кислот) в кале – индикаторов гнилостных процессов, увеличенный уровень уксусной кислоты и сниженный уровень аммиака, балльная оценка кала повышалась. Отмечено увеличение в кале уровня продуктов расщепления волокон – рибулозы/ксилулозы и арабинозы, зафиксировано повышение концентрации антиоксидантных и противовоспалительных растительных соединений, таких как гесперидин, понцирин, лимонин, синенсетин, нарингенин, диосметин, эриодиктиол и нарирутин. Кроме того, было отмечено значительное повышение уровней ацетат- и лактатпродуцирующих бактерий Bacteroides и Faecalibacterium и значительное снижение Streptococcus и Enterococcus.
Результаты исследования: скармливание тестового корма привело к изменению состава кишечной микробиоты и метаболизма собак в сторону сахаролитической ферментации, а также к снижению уровней гнилостных метаболитов, что можно рассматривать как положительное влияние на ЖКТ.
Позже тестовый корм оценивался в проспективном клиническом исследовании с участием 31 взрослой собаки, которые страдали в основном от толстокишечной диареи (масса: 21,8 ± 15,3 кг, возраст: 5,4 ± 3,3 года) и поступали в частные ветеринарные клиники по всей территории США22. Для включения в исследование у собак должна была наблюдаться диарея на момент поступления. Физикальные обследования, клиническая оценка и взятие образцов кала осуществлялись на 1, 2, 3, 14, 28 и 56-й дни. В независимой лаборатории проводили нецелевой метаболомический анализ с применением дисперсионного анализа ANOVA для повторных измерений. Достоверными считались результаты при p < 0,05. В результате скармливания тестового корма значительно снижались уровни гнилостных метаболитов (изомасляной, 2-метилмасляной и изовалериановой кислот) и аммиака в кале по сравнению с исходными уровнями. Кроме того, по сравнению с исходными значениями в кале были увеличены уровни рибулозы/ксилулозы и арабинозы (продуктов расщепления волокон), фекальные концентрации антиоксидантных и противовоспалительных растительных соединений, таких как лимонин, номилин, диосметин, тангеритин, синенсетин, эриодиктиол, секоизоларициресинола диглюкозид, ванилат, гесперидин, неопонцирин и нарирутин, а также постбиотиков, являющихся продуктами микробного метаболизма, таких как секоизоларицирезинол, гесперетин, понцирин, нарингенин и 4-гидроксициннамат.
Данные исследования подтвердили, что скармливание тестового корма приводило к снижению уровня гнилостных метаболитов и увеличению уровней не только метаболитов (связанных с сахаролитической ферментацией), но и антиоксидантных и противовоспалительных растительных соединений, а также постбиотиков у собак с хроническим энтероколитом. Следовательно, источники пищевых волокон, богатые антиоксидантными и противовоспалительными растительными соединениями, способствуют долгосрочному укреплению здоровья ЖКТ.
Целью еще одного исследования с участием собак было изучение особенностей пищевых волокон из различных рационов, включая корма на основе гидролизованного мяса и зерновые корма2. В обоих случаях включение в рацион волокон благоприятно сказывалось на здоровье ЖКТ: было отмечено улучшение качества стула, снижение его pH, увеличение числа полезных кишечных микроорганизмов и изменение состава микробных метаболитов, что указывало на улучшение здоровья кишечника. При этом добавление волокон к корму, богатому зерновыми, увеличивало уровень КЖК (ацетатов, пропионатов и бутиратов), а добавление их к корму на основе гидролизованного мяса снижало уровень разветвленных КЖК (2-метилпропионата, 2-метилбутирата и 3-метилбутирата).
Полученные результаты указывают на тот факт, что технология ActivBiome+ может благоприятно влиять на здоровье собак путем модуляции метаболитов кишечной микробиоты.
В 2019 г. в ветеринарных клиниках 40 городов РФ и РБ провели исследование рациона Hill’s Prescription Diet Gastrointestinal Biome в терапии 92 собак с нарушением пищеварения (диарея, энтероколиты, констипация). Длительность диетотерапии – в среднем 4 недели.
В результате применения указанного рациона ветеринарные специалисты отметили:
- исчезновение примеси слизи и крови в кале;
- нормализацию частоты дефекации у пациентов с констипацией;
- положительное влияние рациона и быструю эффективность диетотерапии (уже в течение 1–3 дней стул у собак стал более оформленным);
- восстановление нормальной массы тела и улучшение состояния кожи и шерстного покрова у пациентов.