宠物肠道健康与营养调控研究进展

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宠物的消化生理与人和大型反刍动物的消化生理存在明显的差异性，对食物及营养物质的吸收过程也存在明显的差异。同时，不同类型的宠物的消化道生理特点及肠道功能也存在差异性。

犬、猫的牙齿尖，咬合力强，吃食快。犬的肠道较短、肠道壁薄，无发酵能力，对粗纤维消化能力较差。胃液中的盐酸含量约为0.4% ~ 0.6%，相对而言对对蛋白质的消化能力极强。犬的呕吐中枢发达，一旦发生食物中毒，会引起呕吐放射，防止中毒。猫为肉食动物，主要以消耗肉食来吸收营养物质，确保营养均衡。猫消化道短而宽，消化壁厚，消化能力强，但盲肠不发达，也无发酵能力。它们都具有消化道短的特征。这类宠物消化道中缺乏淀粉酶，消化道不具备合成VD的功能。

宠物的生命活动需要一定的能量在支撑。在所有能量中，碳水化合物能够提供80%的能量。此外，还需要葡萄糖、CF、寡聚糖、粗纤维、淀粉、可溶性糖等营养物质。不同的营养物质在宠物肠道中承担着不同的作用。

宠物的消化道前端是吸收营养性碳水化合物的主要场所，消化后端是吸收微生物消化结构性碳水化合物的场所。但这些营养物质不能够被宠物肠道直接吸收。它需要微生物的代谢与发酵作用将其转化为宠物肠道内皮细胞可以直接吸收的营养物质。在微生物菌群的影响下，从口腔经食道进入回肠末端的所有碳水化合物、葡萄糖、CF、寡聚糖、粗纤维、淀粉、可溶性糖等营养物质转化具有抗菌消炎、调节肠动力的能量，从而预防有害菌的定植。当消化道的消化吸收及代谢能力不平衡时，容易造成消化道内微生物菌群的失衡。肠道内壁失去了有益菌的保护，容易引发肠道健康问题，诱发疾病。

以中国家庭常见的宠物犬和宠物猫而言，肠道内一般有厚壁菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、变形杆菌门和放线菌门等微生物菌群。在肠道健康状态下，肠道内的优势菌群维持相对平衡的状态。有益菌通过自身的代谢和发酵为犬、猫提供机体所需的养羊物质。陈宝江教授研究指出，微生物菌群承担着将碳水化合物转化为短链脂肪酸的作用。这种物质可以诱导调节T细胞产生抗压作用，诱导胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的增加，诱导胰岛素的分泌，抑制梭状芽孢杆菌的产生和繁殖。

（1）蛋白质与碳水化合物

蛋白质作为犬和猫的六大营养素之一，对促进机体生长发育和健康具有重要作用。

狗作为肉（杂）食动物，对不同饲料原料中的蛋白质消化能力不同，对动物性蛋白质（如动物内脏和多数鲜肉）的消化能力为90%~95%，而对植物来源的蛋白质（如大豆中蛋白质）的消化能力仅为60%~80%。美国饲料控制官员协会（AAFCO）规定，犬粮中蛋白质的含量不得少于16%，一般成年犬粮中蛋白质含量为19.68%~29.68%，幼年犬粮中蛋白质含量为26.28%~33.14%。

猫是专性肉食动物，对最低粗蛋白质的需求量更高[小猫为18.0%，成年猫为16.0%（NRC，2006）]，一般建议小猫为22.5%，成年猫为20.0%。蛋白质水平对犬和猫肠道健康影响较大。研究发现，饲喂含油渣饼的高蛋白质日粮犬会出现腹泻，粪便氨气含量、pH值和钙卫蛋白浓度升高，粪便丙酸和乙酸含量降低，支链脂肪酸和戊酸含量增加，说明蛋白质来源和水平影响肠道功能和菌群发酵的代谢产物。

高蛋白质、低碳水化合物的饮食在猫中很常见，但这种饮食结构对猫肠道微生物的影响常被忽略。研究发现，猫的肠道菌群受饮食中蛋白质和碳水化合物比例的影响，饲喂中浓度蛋白质-中浓度碳水化合物的小猫粪便放线菌门数量增加，梭杆菌门细菌数量减少，小杆菌属、氨基酸球菌属、双歧杆菌属、巨球形菌属和光冈菌属增加；而饲喂高蛋白质-低碳水化合物的小猫粪便梭菌属、费氏杆菌属、瘤胃球菌属、布劳特氏菌属和真菌属增多。

通常认为， 高蛋白质的摄入对肠道中有益菌的数量具有潜在的负面影响，这可能是由于动物小肠内未消化吸收的蛋白质和氨基酸在进入大肠后，经微生物发酵产生SCFAs及有害氮代谢产物（如支链脂肪酸、氨气、吲哚和苯酚等），这些代谢产物中除了少量的SCFAs可为肠细胞提供有限的能量外，其他代谢产物都或多或少有一定的危害，如刺激肠黏膜产生免疫反应，破坏上皮细胞完整性等，并且与结肠癌的增加和溃疡性结肠炎也有一定的关联。因此，适当降低饮食蛋白质水平可以减少进入大肠中的蛋白质的总量，从而减少蛋白质的有害发酵，改善犬、猫肠道健康。

此外， 蛋白质的来源和加工也会影响狗肠道菌群及其对混合饮食的耐受性。Zentek等比较了不同蛋白质来源（牛肉和禽肉）及干粮或罐头对比格犬粪便质量和肠道微生物的影响，结果表明，以禽肉为基础的罐头导致犬粪便较软。饲喂罐头或含禽肉的干粮，犬粪便中产气荚膜梭菌数较高，而饲喂含牛肉的干粮，犬粪便中产气荚膜梭菌数降低。另外，饲喂罐头时，犬粪便中异丁酸、正戊酸和异戊酸的相对浓度较高，可能与肠道内蛋白质的微生物发酵增加有关。动物肠道中存在很多氨基酸代谢菌，主要包括丙酸杆菌属、拟杆菌属、链球菌属和梭菌属，这些肠道菌群可分泌水解氨基酸和蛋白质的基肽酶和蛋白酶。

另外， 以生肉为基础的饮食会影响健康犬的粪便微生物群和发酵终产物。与商品粮相比，饲喂以生肉为基础的自配料的犬粪便中乳杆菌属、副乳杆菌属和普氏菌属比例显著降低，但菌群多样性更高，有助于维系肠道菌群平衡。此外，饲喂自配料犬粪便的评分更高，乳酸含量显著升高。这些结果表明，基于新鲜牛肉和蔬菜等原料的自配饮食能够促进肠道菌群均衡生长，并改善了粪便形态。因此，配制日粮时，必须同时考虑蛋白质来源、添加水平、加工方式和饮食类型等因素。

（2）抗性淀粉

老龄犬的小肠绒毛表面积较小，吸收能力较差。因此，通过饮食干预调节肠道菌群，保证老龄动物的正常吸收能力意义重大。抗性淀粉在小肠中不易被消化，但抵达结肠后很容易通过微生物发酵产生SCFAs。有研究发现，高抗性淀粉（1.46%）显著提高犬粪便中乙酸、丙酸、丁酸和乳酸含量，可以作为结肠细胞能量代谢的重要底物，促进受损肠组织的再生，并降低氨的产量和粪便pH值，有增加老龄犬降结肠隐窝深度的趋势。

（3）脂肪

功能性脂肪酸，如Ω-3脂肪酸可以增强犬和猫机体免疫力，预防炎症，减轻其胃肠道疾病的发生。但如果添加量过高，则可能产生副作用，如体重增加，脂质过氧化、胃肠道发育不良等。研究发现， 狗进食过多高脂类食物（如商品料），会加速胰蛋白酶原激活，引发胰腺炎。采用低脂低能量饮食，并在饮食中补充谷氨酰胺和Ω-3脂肪酸，可以确保犬、猫肠道能量供应充足和皮毛健康，防治皮肤炎症。

（4）纤维

不同来源的纤维影响狗对营养物质的消化吸收。研究表明，随着日粮大豆皮添加量的上升，狗对营养物质消化率直线下降，但不同纤维来源（大豆皮、甘蔗、甜菜粕和纤维素）之间差异不显著，说明日粮纤维水平比来源更能影响狗对营养物质的消化率。狗虽然不分泌消化非淀粉多糖的α-1,6-半乳糖苷酶，但日粮中添加适量纤维可以降低狗粪便pH值和氨气产量，且大豆皮的添加量和纤维来源并不影响狗的采食量。因此适量的纤维有助于狗的肠道健康。

（5）益生菌

Xu等研究表明，干酪乳杆菌、植物乳杆菌和双歧杆菌复合益生菌显著增加了老年犬的采食量，提高了幼犬、成年和老年犬的日增重和血液IgG、IFN-α和粪便SIgA水平，降低TNF-α水平，同时，增加了肠道有益菌（包括一些乳酸菌和柔嫩梭菌）含量，减少潜在有害细菌（包括大肠杆菌、产气荚膜梭菌和萨特氏菌属等）含量，从而强化宿主免疫，改善健康，且老年犬菌群结构趋向于年轻犬。另外，复合益生菌可以改善幼犬肠道动力及肠道屏障功能。

益生菌除了对健康宠物的肠道健康具有一定的维持和优化作用外，在疾病模型下，也具有一定的改善效果。Sauter等采集了患有慢性肠炎犬的十二指肠，体外培养发现，乳酸菌可以通过调节T细胞促进细胞因子的表达和分泌，降低肠道中的炎症反应。另外，采用复合益生菌治疗炎症型肠病犬，可降低肠道损伤评分，促进肠绒毛的恢复，显著提高肠道中生长因子的表达。

（6）益生元

研究表明，在猫和狗日粮中添加低聚果糖、半纤维素和果胶等益生元，可以增加有益菌（如乳酸菌、双歧杆菌）含量，减少产肠毒素大肠杆菌和产气荚膜梭菌等有害菌含量。有研究发现，饲喂果聚糖、甘露寡糖和低聚半乳糖等益生元猫粪便较为湿润，粪便pH值下降，SCFA含量升高。粪便pH值降低可能是后肠道微生物发酵产物（例如乳酸和SCFA）的增加所致，pH值降低会对微生物群和宿主产生多种影响，例如刺激有益细菌（如乳酸杆菌属）的生长，或增加矿物质的吸收等。程栋等在幼年藏獒上的研究结果也表明，低聚糖在一定程度上促进了幼年藏獒肠道菌群平衡、降低腹泻并提高粪便质量，以果寡糖的添加效果最佳。