Andrew Prest,微生物学博士

对商业化宠粮的市场需求在全球范围持续增长,大多数商业化供应的猫粮中的碳水化合物含量远高于猫自然捕食食物中12%的碳水化合物比例(猫的干粮中碳水化合物含量可以高达33%)。

猫的天然食物中包括52%的蛋白质、36%的脂肪和12%的碳水化合物。狗和人的消化功能相似都是杂食性的,但猫是肉食性的,因而有着明显差异,而且他们对硫胺素的要求也有明显不同。

像狗一样,猫是单胃动物,无法合成硫胺素。但硫胺素是一种水溶性维生素,无法在体内长期储存,所以猫粮中应含有至少5 mg/kg硫胺素(对比狗粮中基于干物质计算的含量为1 mg/kg)。因此,研究宠物营养的时候必须考虑到狗和猫的不同,并分别研究功能性食品的影响。

如前一篇文章中所述,功能性食品被定义为“普通食品,其添加的成分或原料赋予其特殊的医学或生理学益处,而非只有纯营养效用”。

 

功能性食品及其成分凭借其对健康的益处,已深受人们喜爱达20年余年之久,包括:

  • 水果和蔬菜 — 富含膳食纤维、益生元和生物活性化合物(如抗氧化剂);
  • 植物制剂(如植物提取物) — 生物活性化合物的含量很高;
  • 全麦食品 — 富含膳食纤维和生物活性化合物;
  • 膳食补充剂(包括碧萝芷、胶原蛋白、辅酶Q10、低分子透明质酸、硫酸软骨素和硫酸氨基葡萄糖等) — 主要来自肉类和海鲜的副产品
  • 益生元 — 主要存在于并提取自水果和蔬菜
  • 益生菌 — 能够人工生产

猫(和狗)的肠道微生物环境非常类似于人类(主要由厚壁菌门、拟杆菌、变形杆菌和放线菌组成),因此猫和狗可以通过膳食干预,特别是通过膳食纤维和益生元及益生菌干预受益。

通过研究功能性食品对家猫的作用,以更好地了解它们的新陈代谢,从而优化伴侣动物的营养和健康状况。功能性食品及其成分能够改变胃肠生理、促进生化参数的变化、改善大脑功能、并减少特定疾病发生的风险。

人们对苹果渣(是苹果加工业的主要废物或副产品)的作用进行研究后,发现其在猫的肥胖和能量密度管理方面具有显著的功能性益处(1).

1. 苹果渣

益生元和益生菌已经被证明对肠道有一定的益处,并且已被提出用作宠物食品制备的增值方式。益生元是一种不易消化的食物成分,通过选择性地刺激结肠中一种或一定种类的细菌的生长和/或活性而给宿主带来有利影响。

许多针对狗和猫的研究结果已经显示出益生元所带来的有益效果,例如低聚果糖和菊粉。根据研究报告,主要的益处包括改变肠道微生物菌群以促进有益细菌的生长,排除潜在的病原体,而过量食用益生元最不利的影响是胃肠不耐受。

苹果渣是由苹果皮、苹果核、种子、花萼、茎和软组织组成的异质混合物。苹果渣含有26.4%的干物质(DM)、4.0%的蛋白质、3.6%的糖、6.8%的纤维素、0.38%的灰分、0.42%的酸和钙。苹果渣中的膳食纤维和果胶低聚糖(益生元)的含量相对较高。果胶低聚糖的作用和益处是,能够保护结肠细胞免受大肠埃希菌真核毒素的刺激并刺激人结肠腺癌细胞的凋亡。

 

 

在参考研究中,将低消化性的苹果渣与基于肉食猫粮混合,苹果渣含量分别为10%、20%和40%,并喂给9只绝育的成年欧洲短毛肥胖猫(Fekete等的研究,2001年)。结果发现当苹果渣含量不高于20%时,不会降低食物的适口性,但降低了能量密度、略微改变了脂肪的消化率,并大大降低了粗蛋白的消化率。能量密度与添加到饮食中的苹果渣的百分比成对应比例地降低。作者因此得出结论,在肥胖猫的饮食中添加一定含量适口的纤维成分可以成为降低食物能量密度并维持食物口感的好方法。

而来自谷物的功能性食品的例子,例如米糠:

 

2. 米糠和牛磺酸

米糠是身体必需氨基酸的极好来源,因为它硫氨基酸含量特别高,也富含微量营养元素如镁、锰和维生素B(Ryan,2011年),以及生物活性分子如生育酚、生育三烯酚、多酚如阿魏酸和α-硫辛酸、植物甾醇、谷维素和类胡萝卜素(如胡萝卜素,番茄红素,叶黄素和玉米黄质等),所有这些生物活性分子都具有很强的抗氧化、抗炎和化学预防作用,可用于治疗和预防一些慢性疾病,如心血管病、II型糖尿病和肥胖(2)。

与饲喂含有26%玉米淀粉的纯猫粮(4)的对照组相比,在纯猫粮中添加26%的全脂米糠进行饲喂的试验组整体的血液牛磺酸浓度显著降低了(3)。

饲喂米糠的猫中观察到的较低的牛磺酸浓度,是因为通过粪便排泄掉的共轭胆汁酸变多了,以及由于米糠中难以消化的蛋白质导致了能够降解牛磺酸的微生物群落的变化(这种氨基酸在正常生理条件下难以降解)。基于此结果,在添加了米糠的猫粮中应当含有更高浓度的膳食牛磺酸(> 0.05%)。

1. 高脂(食物中45%的热量来自脂肪)或低脂饮食(食物中23.8%的热量来自脂肪),大豆片和大豆分离蛋白、火鸡和火鸡副食、玉米淀粉、燕麦粉、燕麦纤维、牛脂、维生素和矿物质。

在一项针对55只患有慢性腹泻的猫的随机、双盲临床对照试验中,高脂(10%)或低脂(23%)的易消化饮食(大豆片、大豆分离蛋白、火鸡和火鸡副食、玉米淀粉、燕麦粉、燕麦纤维、牛脂、维生素和矿物质)的效用通过对排泄物的分析(FSa)进行了评估。

所有的猫在食用试验餐食的第一周内其FSa数值都有增加,且在3周内该数值因为添加物的原因变化值达到了最高。此外,三分之一的猫粪便变得正常。两种饮食饲喂下的猫未观察到显著差异,表明饮食中的脂肪不是影响猫腹泻的关键因素。

益生菌在犬科动物和猫科动物的健康福利方面的功效已得到了全面评估(5)。猫的益生菌补充剂在急性胃肠炎的治疗与预防、炎症性肠病的治疗和过敏的预防方面已经取得了成功。

扩大益生菌应用所面临的新挑战有:其在维持肥胖和超重、泌尿生殖道感染、螺杆菌性胃炎和寄生虫感染等方面的不利影响。结合人体开发的益生菌可能也会成为保持宠物健康的新型工具之一。然而,基于宿主体内微生物菌群环境而开发的益生菌可能会更有效一些。

特定益生菌菌株和/或其确定的食材组合可能会有助于犬科动物和猫科动物的营养、治疗和护理。

在宠物食品进行加热加工时,美拉德反应,即非酶促褐变反应数量,会降低必需氨基酸如赖氨酸的生物利用度。因此,宠物食品所提供的赖氨酸比动物需要量要少,所以需要补充膳食添加剂以弥补这种缺失。

了解目前可用的功能性食品的营养益处对于为猫(和狗)提供正确的饮食以保持其健康至关重要。所以现在市场上出现了帮助消费者根据所需的成分和饮食选择合适的宠物食品的在线应用程序(如Blue Buffalo Purina one; Forza10usa等)

随着现在对猫(和狗)的健康和保健的关注不断增加,还需要进行更多的对照试验来对新的安全益生菌制剂进行分析。

功能性食品的使用和可持续发展是相互关联的(见后文8),许多功能性食品可能来自于各种食品的废弃物(或副产品),但是更多则是来自新鲜水果和蔬菜或果蔬加工行业。

继续阅读: 狗粮中采用的功能性成分

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关于Prest博士

Andrew Prest是可持续发展系统的创始人兼董事总经理。他拥有丰富的理论和实践经验,对食品制造工艺和系统拥有20多年的高级管理经验,并获得了食品技术和质量保证硕士学位和食品微生物学博士学位。Andrew在质量、食品安全、健康与安全和环境管理方面的审计和集成系统管理方面拥有丰富的经验。

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参考资料:

(1) 通过增加纤维含量来降低猫粮的能量密度,同时提高营养素的消化率。Fekete, S. 等 (2001). 《动物生理学与动物营养期刊》85:200-2004.

(2) Ryan, E.P., 2011. 米糠的生物活性食品成分和健康特性。《美国兽医学会期刊》238, 593–600.

(3) 牛磺酸仅存在于动物蛋白中,其对于正常视力、正常消化、正常心肌功能、维持正常妊娠和胎儿发育以及维持健康的免疫系统至关重要。牛磺酸是猫的必需氨基酸。

(4) Stratton-Phelps, M., Backus, R.C., Rogers, Q.R., Fascetti, A.J., 2002。膳食米糠能降低猫的血浆和全血牛磺酸。《营养学期刊》 132, 1745S–1747S.

(5)微生物和益生菌对犬和猫的健康的作用。Grześkowiak Ł, Endo A, Beasley S, Salminen S Anaerobe. 2015 Aug;34:14-23.

(6) 食品加工行业可以被分为为肉类和家禽、海鲜、饮料、水果和蔬菜、谷物以及深加工类别。

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