Um sistema digestivo saudável é importante para fornecer uma barreira física e imunológica a potenciais patógenos no ambiente e extrair e absorver nutrientes dos alimentos para atender às necessidades nutricionais do animal. Nos últimos anos, tornou-se cada vez mais evidente que um microbioma saudável desempenha um papel vital na saúde digestiva e contribui para manter a saúde e o bem-estar geral. O termo 'microbioma intestinal' refere-se especificamente aos trilhões de microrganismos que vivem no trato intestinal. Embora alguns microorganismos sejam prejudiciais à saúde de um animal de estimação, muitos são incrivelmente benéficos e necessários para um corpo saudável. Os micróbios têm a capacidade de liberar e sintetizar nutrientes que trazem benefícios diretos para o animal de estimação. Muitos fatores podem influenciar a população do microbioma, como idade, dieta, ambiente e antibióticos. Ainda assim, as dietas são frequentemente suplementadas com ingredientes para ajudar a promover o crescimento de bactérias intestinais saudáveis ​​para apoiar a melhor saúde intestinal. Pré, pró e pós-bióticos são apenas alguns ingredientes que podem ajudar a manter um microbioma intestinal saudável e a saúde digestiva.

Os prebióticos foram definidos como oligossacarídeos não digeríveis que estimulam o crescimento e a atividade de um número limitado de bactérias colônicas residentes (Gibson e Roberfroid, 1995), que podem ter um impacto benéfico em fatores, incluindo a saúde digestiva. Dois exemplos de prebióticos são manano-oligossacarídeos (MOS) e fruto-oligossacarídeos (FOS). FOS, oligofrutose e inulina são todos oligossacarídeos que ocorrem naturalmente em plantas, incluindo beterraba, cebola, alho, aspargo, banana, alcachofra e chicória e ajudam a manter as bactérias intestinais saudáveis.

Mananoligossacarídeos (MOS) e beta-glucanos são prebióticos isolados das paredes celulares de leveduras e são chamados coletivamente de mananos. Os MOS estão ligados a proteínas para formar uma camada de manoproteína localizada na superfície externa da célula. O MOS não é digerido pelas enzimas digestivas no intestino delgado e chega ao intestino grosso estruturalmente inalterado. Os lactobacilos e algumas bifidobactérias metabolizam MOS e FOS para formar ácidos graxos de cadeia curta (SCFA) – a fonte de combustível preferida dos enterócitos, desempenhando um papel crucial no suporte à saúde do trato intestinal. O MOS é menos fermentável pelas bactérias intestinais do que os frutooligossacarídeos (FOS). No entanto, eles fornecem efeitos benéficos em torno da saúde digestiva, que serão considerados com mais profundidade mais adiante neste artigo.

Os probióticos são microrganismos vivos destinados a manter ou aumentar o número de bactérias “boas” (microflora normal) no corpo. A maioria dos probióticos não gosta de temperatura elevada, umidade, pressão e pH extremos, tornando difícil incorporá-los em alimentos para animais de estimação. As espécies microbianas mais comuns avaliadas para probióticos para uso em alimentos para animais de estimação são Enterococcus faecium e Lactobacillus acidophilus (ambas bactérias do ácido láctico). As bactérias usam a fermentação para produzir ácidos lático e acético, que reduzem o pH intestinal e inibem o crescimento de certas bactérias potencialmente nocivas. Os probióticos apresentam uma abordagem atraente para o tratamento e prevenção de muitas condições devido ao seu potencial para serem eficazes e seguros e resultarem na diminuição do uso de medicamentos.

Os pós-bióticos são compostos bioativos e metabólitos benéficos produzidos quando bactérias intestinais amigáveis ​​(probióticos) digerem/metabolizam/fermentam substratos prebióticos. Comercialmente, os pós-bióticos são produzidos por meio de processos de fermentação precisos usando microrganismos específicos (por exemplo, levedura) e substratos. De acordo com a Associação Científica Internacional de Probióticos e Prebióticos (ISAPP), um pós-biótico é uma 'preparação de microorganismos inanimados e/ou seus componentes que confere um benefício à saúde do hospedeiro'. Postbióticos podem conter células microbianas inanimadas intactas e/ou fragmentos com ou sem metabólitos/produtos finais. Os pós-bióticos visam imitar os efeitos terapêuticos benéficos dos probióticos, evitando o risco e os desafios de administrar microrganismos vivos. O interesse do consumidor em pós-bióticos teve um aumento de 91% de 2018 a 2019 (Kerry, 2020). Com o aumento da conscientização e do foco, é provável que as alegações de pós-bióticos sejam cada vez mais vistas no mercado de rações e guloseimas para animais de estimação.

O FOS promove o crescimento de bactérias intestinais amigáveis, como bifidobactérias e lactobacilos, embora alguns resultados inconsistentes tenham sido observados em diferentes estudos. A alimentação com ração seca com 1% (p/p) de oligofrutose influenciou significativamente o perfil bacteriano fecal em cães saudáveis, com aumentos observados no número de bifidobactérias, mas também espécies potencialmente patogênicas, estreptococos e clostrídios (Beynen et al., 2002). Swanson e outros. (2002a) relataram os resultados de 2 estudos, cada um realizado com 20 cães. No primeiro estudo, a suplementação com FOS não resultou em alterações significativas em nenhuma das populações microbianas fecais avaliadas. Em contraste, no segundo estudo, foi observado um aumento significativo nas populações de bifidobactérias e não significativo nas populações de lactobacilos. A razão para essas diferenças não é clara, pois a única diferença entre os estudos foi que os cães do primeiro estudo eram ligeiramente mais velhos e ligeiramente mais pesados ​​do que os cães do segundo estudo.

Em outro estudo em cães, as mudanças no número de bifidobactérias fecais pela suplementação dietética de FOS foram influenciadas pelo teor de proteína da dieta, com uma diminuição nas bifidobactérias observada em cães alimentados com uma dieta de 'baixa' proteína e um aumento nas bifidobactérias observada em cães alimentados com dieta 'alta' em proteínas (Pinna et al., 2018). Independentemente do teor de proteína da dieta, a suplementação com FOS aumentou a digestibilidade total aparente de vários minerais (Ca, Mg, Na, Zn e Fe; Pinna et al., 2018). Da mesma forma, Beynen et al. (2002) relataram aumento significativo da absorção de magnésio e cálcio em cães alimentados com uma dieta suplementada com oligofrutose. Um possível mecanismo de ação para o aumento da absorção de minerais é que uma diminuição no pH ileal (ou seja, um aumento na acidificação) aumenta a solubilidade dos minerais, tornando-os mais disponíveis para absorção pelo intestino delgado.

Os FOS dietéticos não podem ser digeridos pelo intestino delgado e atingem o intestino grosso estruturalmente inalterados, onde são metabolizados pela microflora intestinal para formar ácidos graxos de cadeia curta. Os ácidos graxos de cadeia curta produzidos por esse processo no trato gastrointestinal estimulam o crescimento da mucosa e a proliferação de células epiteliais no intestino delgado (Thompson et al., 1996). Manter uma mucosa colônica saudável é importante para garantir que os nutrientes sejam absorvidos adequadamente e uma função de barreira intestinal saudável seja mantida. Vários estudos mostraram que a suplementação dietética de FOS/oligofrutose resulta em um aumento nos níveis fecais de ácidos graxos de cadeia curta (acetato, propionato e butirato) em cães (Swanson et al., 2002b; Propst et al., 2003) e aumento do butirato fecal em gatos (Barry et al., 2010).

Um estudo conduzido por Barry e colegas (2010) sugere que tanto o FOS quanto a pectina foram fontes de fibras eficazes na promoção da saúde intestinal em gatos. Além disso, o FOS teve maiores benefícios quando comparado à pectina porque os frutanos pareciam produzir uma população microbiana mais benéfica do que a pectina. O estudo também concluiu que a suplementação de fibras fermentáveis ​​em 4% de uma dieta para gatos é bem-sucedida na modificação do catabólito de proteína nas fezes e nas concentrações microbianas.

Um estudo conduzido por Grieshop e colegas (2004) sobre as respostas gastrointestinais e imunológicas de cães idosos à chicória e aos mananoligossacarídeos sugere que o MOS e a chicória alteram as populações microbianas fecais e certos índices do sistema imunológico. Trinta e quatro cães idosos receberam suplementos aleatoriamente de 1% de chicória, 1% de MOS, 1% de chicória e 1% de MOS ou sem suplementação por um período inicial de 4 semanas, seguido por um período de tratamento de 4 semanas. Observou-se aumento da ingestão alimentar na suplementação dietética com MOS ou MOS e chicória, devido ao aumento da fibra fermentável e diminuição do conteúdo energético da dieta. A suplementação de chicória foi observada para aumentar a digestibilidade da gordura, e a chicória ou MOS aumentou as concentrações fecais de bifidobactérias, enquanto MOS diminuiu as concentrações fecais de E. coli.

Um estudo elaborado por Kore e colegas (2012) para avaliar o efeito da suplementação dietética de MOS na digestibilidade de nutrientes, índices de saúde do intestino posterior e perfil metabólico plasmático constatou que a suplementação de MOS a 1% da matéria seca da dieta influenciou positivamente o consumo de ração, a digestibilidade da fibra e marcadores de saúde do intestino posterior. O estudo utilizou cinco cães adultos em um projeto cruzado completo. Os cães foram alimentados de acordo com uma dieta caseira sozinha ou suplementada com MOS (no nível de 1%). Um ensaio de digestão realizado no final de cada período revelou que a ingestão de matéria seca e outros nutrientes aumentou quando suplementados com MOS. A digestibilidade da fibra foi melhorada no grupo suplementado com MOS, enquanto a dos outros nutrientes não foi afetada. A maior concentração fecal de SCFAs totais devido à suplementação de MOS também foi reconhecida, e a adição de MOS tendeu a reduzir os coliformes fecais com uma elevação associada na contagem de lactobacilos em comparação com a dieta controle.

Em resumo, os ingredientes 'bióticos' estão se tornando uma inclusão cada vez mais popular nos alimentos para animais de estimação. É evidente que existem grandes oportunidades de marketing em torno de sua inclusão, o que é corroborado por pesquisas científicas que refletem os benefícios de seu uso.

Barry, KA, Wojcicki, BJ, Middlebos, IS, Vester, BM, Swanson, KS, Fahey, GC Jr. (2010) Celulose dietética, frutooligossacarídeos e pectina modificam catabólitos de proteínas fecais e populações microbianas em gatos adultos. J Anim 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) Perfil bacteriano fecal, excreção de nitrogênio e absorção de minerais em cães saudáveis ​​alimentados com oligofrutose suplementar. J. Anim. Physiol. uma. Anim. nutr. 86 (2002), 298–305.

Gibson, GR, Roberfroid, MB (1995) Modulação dietética da microbiota colônica humana: Apresentando o conceito de prebióticos. J Nutr 125, 1401-1412.

Grieshop, C., Flickinger, E., Bruce, K., Patil, AR, Czarnecki-Maulden, GL, Fahey, GC Jr. (2004) Respostas gastrointestinais e imunológicas de cães idosos a chicória e manano-oligossacarídeos. Arch Anim Nutr 58:483-494.

Howard, MD, Gordon, DT, Garleb, KA & Kerley, MS (1995) Frutooligossacarídeo dietético, xilooligossacarídeo e goma arábica têm efeitos variáveis ​​na microbiota cecal e colônica e na proliferação de células epiteliais em camundongos e ratos. J. Nutr. 125: 2604–2609.

Jenkins, DJA, Kendall, CWC, Vuksan, V. (1999) Inulina, oligofrutose e função intestinal. JNutr 129, 1431S-1433S.

Kerry (2020) As demandas de saúde digestiva para animais de estimação estão crescendo. Seus produtos estão prontos? 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) Avaliação do mananoligossacarídeo como alimento funcional prebiótico para cães: Efeito na digestibilidade dos nutrientes, saúde intestinal posterior e perfil metabólico plasmático. 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) Influência da proteína dietética e frutooligossacarídeos em produtos finais fermentativos fecais, populações bacterianas fecais e aparente digestibilidade total do trato em cães. Pesquisa veterinária BMC. 14, 106-115.

Propst, EL, Flickinger, EA, Bauer, LL, Merchen, NR, Fahey, GCJr., (2003) Um experimento dose-resposta avaliando os efeitos da oligofrutose e da inulina na digestibilidade dos nutrientes, qualidade das fezes e catabólitos de proteínas fecais em adultos saudáveis cães. Departamento de Ciências Animais. 81:3057–3066.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Healy, HP., Dawson, KA, Merchen, NR, Fahey, GC Jr. (2002a). , populações microbianas e concentrações de catabólitos protéicos no intestino grosso de cães. J Nutr 132, 980-989.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Chow, J., Wolf, BW, Garleb KA, Fahey, GCJr. (2002a) Frutooligossacarídeos e Lactobacillus acidopilus modificam as populações microbianas intestinais, a digestibilidade total dos nutrientes do trato e as concentrações de catabólitos de proteínas fecais em cães adultos saudáveis. J Nutr 132, 3721-3731.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Healy, HP., Dawson, KA, Merchen, NR, Fahey, GC Jr. (2002b) Efeitos da suplementação de frutooligossacarídeos mais mananoligossacarídeos na função imune e populações microbianas ileal e fecal em adultos cães. Arch Anim Nutr 56, 309-318.

Thompson, JS, Quigley, EM, Palmer, JM, West, WW, Adrian, TE (1996) Luminal Short-Chain Fatty Acids and Postresection Intestinal Adaptation. JPEN 20, 338-343.