Cosa diamo da mangiare ai nostri animali può influire sulla loro salute digestiva

Un sistema digestivo sano è importante per fornire una barriera fisica e immunologica contro i potenziali patogeni nell'ambiente e per estrarre e assorbire i nutrienti dal cibo per soddisfare i bisogni nutrizionali dell'animale. Negli ultimi anni è diventato sempre più evidente che un microbioma sano svolge un ruolo fondamentale nella salute digestiva e contribuisce a mantenere la salute e il benessere generale. Il termine "microbioma intestinale" si riferisce specificamente ai trilioni di microrganismi che vivono nel tratto intestinale. Mentre alcuni microrganismi sono dannosi per la salute di un animale domestico, molti sono incredibilmente benefici e necessari per un corpo sano. I microbi hanno la capacità di sbloccare e sintetizzare nutrienti che hanno benefici diretti per l'animale. Molti fattori possono influenzare la popolazione del microbioma, come età, dieta, ambiente e antibiotici. Tuttavia, le diete sono spesso integrate con ingredienti per aiutare a promuovere la crescita di batteri intestinali sani per supportare la migliore salute intestinale. Prebiotici, probiotici e postbiotici sono solo alcuni degli ingredienti che possono aiutare a mantenere un microbioma intestinale sano e una buona salute digestiva.

I prebiotici sono stati definiti come oligosaccaridi non digeribili che stimolano la crescita e l'attività di un numero limitato di batteri colici residenti (Gibson e Roberfroid, 1995), che possono avere un impatto benefico su fattori come la salute digestiva. Due esempi di prebiotici sono i mannan-oligosaccaridi (MOS) e i frutto-oligosaccaridi (FOS). FOS, oligofruttosio e inulina sono tutti oligosaccaridi che si trovano naturalmente nelle piante, tra cui barbabietola da zucchero, cipolla, aglio, asparagi, banana, carciofo e cicoria, e aiutano a mantenere sani i batteri intestinali.

I mannan-oligosaccaridi (MOS) e i beta-glucani sono prebiotici isolati dalle pareti cellulari del lievito e sono collettivamente denominati mannani. I MOS sono legati alle proteine per formare uno strato di mannoproteine localizzato sulla superficie esterna della cellula. I MOS non vengono digeriti dagli enzimi digestivi nell'intestino tenue e raggiungono l'intestino crasso strutturalmente immutati. I lattobacilli e alcuni bifidobatteri metabolizzano i MOS e i FOS per formare acidi grassi a catena corta (SCFA), la fonte di carburante preferita degli enterociti, svolgendo un ruolo cruciale nel supportare la salute del tratto intestinale. I MOS sono meno fermentabili dai batteri intestinali rispetto ai frutto-oligosaccaridi (FOS). Tuttavia, forniscono effetti benefici sulla salute digestiva, che saranno considerati in modo più approfondito più avanti in questo articolo.

I probiotici sono microrganismi vivi destinati a mantenere o aumentare il numero di batteri "buoni" (microflora normale) nel corpo. La maggior parte dei probiotici non ama le alte temperature, l'umidità, la pressione e gli estremi del pH, rendendo difficile la loro incorporazione nel cibo per animali. Le specie microbiche più comuni valutate come probiotici per l'uso negli alimenti per animali domestici sono Enterococcus faecium e Lactobacillus acidophilus (entrambi batteri dell'acido lattico). I batteri usano la fermentazione per produrre acidi lattico e acetico, che abbassano il pH intestinale e inibiscono la crescita di alcuni batteri potenzialmente dannosi. I probiotici rappresentano un approccio attraente al trattamento e alla prevenzione di molte condizioni grazie al loro potenziale di essere efficaci e sicuri e di ridurre l'uso di farmaci.

I postbiotici sono i composti bioattivi e i metaboliti benefici prodotti quando i batteri intestinali amici (probiotici) digeriscono/metabolizzano/fermentano i substrati prebiotici. Commercialmente, i postbiotici sono prodotti attraverso processi di fermentazione precisi utilizzando specifici microrganismi (ad es. lievito) e substrati. Secondo l'International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP), un postbiotico è una "preparazione di microrganismi inanimati e/o dei loro componenti che conferisce un beneficio per la salute all'ospite". I postbiotici possono contenere cellule microbiche inanimate integre e/o frammenti con o senza metaboliti/prodotti finali. I postbiotici mirano a imitare gli effetti terapeutici benefici dei probiotici evitando i rischi e le sfide della somministrazione di microrganismi vivi. L'interesse dei consumatori per i postbiotici ha visto un aumento del 91% dal 2018 al 2019 (Kerry, 2020). Con la crescente consapevolezza e attenzione, è probabile che le affermazioni sui postbiotici saranno sempre più presenti nel mercato degli alimenti e dei trattamenti per animali domestici.

I FOS promuovono la crescita di batteri intestinali amici come i bifidobatteri e i lattobacilli, sebbene alcuni risultati incoerenti siano stati osservati in diversi studi. L'alimentazione di cibo secco con l'1% (w/w) di oligofruttosio ha influenzato significativamente il profilo batterico fecale nei cani sani, con aumenti nel numero di bifidobatteri ma anche di specie potenzialmente patogene, streptococchi e clostridi (Beynen et al., 2002). Swanson et al. (2002a) hanno riportato i risultati di due studi, ciascuno condotto con 20 cani. Nel primo studio, l'integrazione con FOS non ha portato a cambiamenti significativi in nessuna delle popolazioni microbiche fecali valutate. Al contrario, nel secondo studio, è stato osservato un aumento significativo dei bifidobatteri e un aumento non significativo delle popolazioni di lattobacilli. La ragione di queste differenze non è chiara, poiché l'unica differenza tra gli studi era che i cani del primo studio erano leggermente più vecchi e leggermente più pesanti rispetto ai cani del secondo studio.

In un altro studio sui cani, i cambiamenti nel numero di bifidobatteri fecali dovuti all'integrazione dietetica con FOS sono stati influenzati dal contenuto proteico della dieta, con una diminuzione dei bifidobatteri osservata nei cani alimentati con una dieta a basso contenuto proteico e un aumento dei bifidobatteri nei cani alimentati con una dieta ad alto contenuto proteico (Pinna et al., 2018). Indipendentemente dal contenuto proteico della dieta, l'integrazione con FOS ha aumentato la digeribilità apparente del tratto totale di diversi minerali (Ca, Mg, Na, Zn e Fe; Pinna et al., 2018). Allo stesso modo, Beynen et al. (2002) hanno riportato un aumento significativo dell'assorbimento di magnesio e calcio nei cani alimentati con una dieta integrata con oligofruttosio. Un possibile meccanismo d'azione per l'aumento dell'assorbimento dei minerali è che una diminuzione del pH ileale (cioè un aumento dell'acidificazione) aumenta la solubilità dei minerali, rendendoli più disponibili per l'assorbimento da parte dell'intestino tenue.

I FOS alimentari non possono essere digeriti dall'intestino tenue e raggiungono l'intestino crasso strutturalmente immutati, dove vengono metabolizzati dalla microflora intestinale per formare acidi grassi a catena corta. Gli acidi grassi a catena corta prodotti da questo processo nel tratto gastrointestinale stimolano la crescita mucosale e la proliferazione delle cellule epiteliali nell'intestino tenue (Thompson et al., 1996). Mantenere una mucosa colica sana è importante per garantire che i nutrienti vengano assorbiti correttamente e che la funzione della barriera intestinale sia mantenuta. Numerosi studi hanno dimostrato che l'integrazione dietetica con FOS/oligofruttosio porta a un aumento dei livelli fecali di acidi grassi a catena corta (acetato, propionato e butirrato) nei cani (Swanson et al., 2002b; Propst et al., 2003) e un aumento del butirrato fecale nei gatti (Barry et al., 2010).

Uno studio condotto da Barry e colleghi (2010) suggerisce che sia i FOS che la pectina sono fonti di fibra efficaci nel promuovere la salute intestinale nei gatti. Inoltre, i FOS hanno mostrato maggiori benefici rispetto alla pectina perché i fruttani sembravano produrre una popolazione microbica più benefica rispetto alla pectina. Lo studio ha anche concluso che l'integrazione di fibre fermentabili al 4% di una dieta per gatti è efficace nel modificare la concentrazione di cataboliti proteici fecali e la concentrazione microbica.

Uno studio condotto da Grieshop e colleghi (2004) sulle risposte gastrointestinali e immunologiche dei cani anziani alla cicoria e ai mannan-oligosaccaridi suggerisce che i MOS e la cicoria alterano le popolazioni microbiche fecali e alcuni indici del sistema immunitario. Trentaquattro cani anziani sono stati assegnati casualmente a supplementi di cicoria all'1%, MOS all'1%, cicoria all'1% e MOS all'1%, o nessuna integrazione per un periodo di base di 4 settimane, seguito da un periodo di trattamento di 4 settimane. È stato osservato un aumento dell'assunzione di cibo con l'integrazione dietetica di MOS o MOS e cicoria, e questo è dovuto a un aumento della fibra fermentabile e a una diminuzione del contenuto energetico della dieta. L'integrazione con cicoria è stata vista aumentare la digeribilità dei grassi, e cicoria o MOS hanno aumentato la concentrazione fecale di bifidobatteri, mentre MOS ha diminuito la concentrazione fecale di E. coli.

Uno studio progettato da Kore e colleghi (2012) per valutare l'effetto dell'integrazione dietetica di MOS sulla digeribilità dei nutrienti, gli indici di salute del colon e il profilo metabolico plasmatico ha trovato che l'integrazione di MOS all'1% della materia secca della dieta ha influenzato positivamente l'assunzione di cibo, la digeribilità della fibra e i marcatori di salute del colon. Lo studio ha utilizzato cinque cani adulti in un design a crossover completo. I cani sono stati alimentati con una dieta fatta in casa o integrata con MOS (al livello dell'1%). Un test di digestione condotto alla fine di ogni periodo ha rivelato che l'assunzione di materia secca alimentare e altri nutrienti è aumentata quando integrata con MOS. La digeribilità della fibra è migliorata nel gruppo integrato con MOS, mentre quella di altri nutrienti non è stata influenzata. È stata anche riconosciuta una maggiore concentrazione fecale di SCFA totali dovuta all'integrazione con MOS, e l'aggiunta di MOS ha teso a ridurre i coliformi fecali con un aumento associato del conteggio dei lattobacilli rispetto alla dieta di controllo.

In sintesi, gli ingredienti "biotici" stanno diventando un'aggiunta sempre più popolare negli alimenti per animali. È evidente che ci sono grandi opportunità di marketing intorno alla loro inclusione, supportate da ricerche scientifiche che riflettono i benefici del loro utilizzo.

Barry, K.A., Wojcicki, B.J., Middlebos, I.S., Vester, B.M., Swanson, K.S., & Fahey, G.C. Jr. (2010). Dietary cellulose, fructooligosaccharides, and pectin modify fecal protein catabolites and microbial populations in adult cats. Journal of Animal Science, 88(9), 2978-2987. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20495116/

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