Всички живи същества се нуждаят от източник на храна, нещо, което да осигури всички компоненти, необходими, за да остане жив. Растенията преобразуват слънчевата светлина в енергия чрез фотосинтеза; животните осигуряват храна от храната, която ядат. За да придобият хранителни вещества, животните имат храносмилателна система, която помага за разграждането на храната, която тялото може след това да използва. Въпреки това, животните не са в състояние да усвоят всички хранителни вещества от диетата си. Например, хората не могат да смилат фибрите, така че как да се възползваме от хранителни вещества, които не можем да разградим? Животните получават малка помощ от своя микробиом.

храненето

Стомашно-чревните пътища на животните, органна система, отговорна за приемането и храносмилането, за да разгради хранителните вещества за функцията на гостоприемника, са изключително променливи. Например, човешките диети преминават през устата, хранопровода, стомаха и червата преди експулсиране от тялото.

Преживните животни като кравите имат подобна структура, освен че стомахът им има четири отделни отделения 1, което им позволява да консумират по-трудно смилаеми храни. Кучетата и котките имат прост стомашно-чревен тракт само с едно отделение на стомаха, въпреки че са склонни да бъдат по-месоядни и по този начин трактът е малко по-къс 2, което отразява по-ефективното храносмилане на месото, отколкото растителността.

Диетата 3 оказва огромно влияние върху микробиомния състав в червата, тъй като промените във видовете храни, които консумираме, могат да доведат до промени във видовете бактерии, които присъстват предимно 4. Микробиомът също оказва значително влияние върху способността ни да разграждаме и абсорбираме хранителни вещества. Проучванията при хора и мишки са установили, че нашата микробиота допринася хранителни вещества и енергия от несмилаеми диетични компоненти за здравето на хората 5. Освен това ние предлагаме и съединения, които подпомагат растежа на полезните бактерии.

Един пример са олигозахаридите, вид въглехидрати, открити в човешкото мляко 6. Тези олигозахариди спомагат за оформянето на микробиома на червата на бебето, като подбират полезни бактерии пред други видове. Доказано е, че кърмата насърчава здравето на бебетата и намалява риска от чревна инфекция.

Какво знаем за това как микробиомът на нашия домашен любимец влияе върху цялостното им хранене и здраве? Изследванията при домашни животни са далеч зад тези, проведени при хора, но учените работят, за да коригират липсата на изследвания. Изследователите са направили някои предварителни наблюдения за кучешки и котешки микробиоми, както и за връзката им с диетата и храненето.

Кучешки микробиом и хранене

Усилията за секвениране на ДНК са използвани за характеризиране на състава на кучешкия микробиом, който се състои от различни бактерии от Firmicutes, Bacteriodetes, Actinobacteria, Proteobacteria и Fusobacteria phyla 7. Тъй като много от бактериалните видове, които живеят в кучешките черва, не могат да се отглеждат в лабораторията, беше изключително трудно да се проучи тяхната специфична функция в червата.

Учените обаче са използвали техника, наречена метагеномика, при която изучават гените, изолирани от неизвестни бактерии, за да ги идентифицират и сравнят с преди характеризираните видове. Това може да се използва за определяне на тяхната потенциална роля в микробиотата. Проведени са и проучвания за изследване на връзката между микробиома и храненето, наречена метаболомика 8. Метаболомиката е изследване на всички процеси, включващи метаболити, малките молекули, които се получават при разграждането на хранителните вещества.

Обикновено кучетата се хранят със специфична диета и въздействията му се измерват чрез секвениране на ДНК на бактериалната популация, за да се направи заключение каква роля може да имат променящите се видове върху техния гостоприемник. Едно проучване 9 установи, че преобладаващите функционални категории в кучешкия стомашно-чревен тракт, които не са били засегнати от диетата, са свързани с метаболизма на въглехидратите, протеините и метаболизма на ДНК, както и с витамини и аминокиселини.

По-специално изглежда, че кучетата не разчитат на микробиотата за енергия, както хората 2. Проучванията обаче установяват подобни промени 3 в микробиомите на кучета и хора, хранени с високо протеинови и нисковъглехидратни диети. Тези промени бяха свързани и с обогатяване на възможни мрежи за отслабване.

Котешки микробиом и хранене

Подобни метагеномични подходи са били използвани при котки и е установено, че техният микробиом се състои от същата бактериална фила, открита при кучета 10. Съставът на микробиома има тенденция да варира в продължение на стомашно-чревния тракт, като различни популации обитават различни тъкани. Изглежда, че тези популации са чувствителни към промените в диетата, тъй като те могат да бъдат модулирани от съдържанието на фибри и макроелементи в котешката храна. Освен това при котки с чревни заболявания 11 се наблюдава микробна дисбиоза или дисбаланс между добри и лоши бактерии, подобно на кучетата и хората.

Ограничено проучване на функционалния капацитет на котешкия микробиом, използвайки метаболомика 12, разкрива, че той също е подобен на кучетата 13: повечето бактериални видове изглежда помагат за въглехидратния, протеиновия и ДНК метаболизма. Това е изненадващо, като се има предвид, че кучетата са се приспособили да станат по-всеядни, докато котките остават задължени месоядни животни. Фактът, че техният микробиом наподобява този на всеяд, изисква допълнително проучване, за да се установят съответните разлики и как домашните котки се възползват от бактериите, които колонизират червата им.

Какво означава всичко?

Диетите на кучета и котки често се мислят във връзка с техните кучешки и котешки роднини: вълци и лъвове ядат предимно месо, така че и моите домашни любимци трябва! Проучванията обаче разкриват повече за хранителните нужди на нашите домашни любимци и те са доста по-различни от дивите животни. Докато котките са месоядни 14 (дивите котки обикновено разчитат на диета, състояща се единствено от животинска тъкан), кучетата са всеядни 15 като техните човешки спътници.

Някои гени се намират специално при кучета, но не и техните вълци, които участват в храносмилането на нишесте и глюкоза 16. Този всеяден начин на живот може да бъде свързан със сходството между човешкия и кучешкия микробиом, но са необходими допълнителни изследвания за установяване на функционалните последици. Докато учените научават повече за това как микробиомът влияе върху здравето на нашите домашни животни, ние можем да им дадем правилните хранителни вещества и потенциално да лекуваме метаболитни нарушения, произтичащи от микробна дисбиоза .