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Präbiotika
Präbiotika sind unverdauliche Kohlenhydrate wie Ballaststoffe und resistente Stärke, die als „Nahrung“ für die nützlichen Darmbakterien dienen.1
Die formale Definition eines Präbiotikums ist „ein selektiv fermentierter Inhaltsstoff, der spezifische Veränderungen in der Zusammensetzung und/oder Aktivität der gastrointestinalen Mikroflora ermöglicht, die sich positiv auf das Wohlbefinden und die Gesundheit des Wirts auswirkt.2 Das oberste Ziel der präbiotischen Nahrungsergänzung ist die Verbesserung der Darmmikrobiota: Präbiotika haben jedoch auch eigene positive Wirkungen, einschließlich der Verbesserung der Gesundheit des Darms selbst.
Merkmale von Präbiotika
Alle bekannten Präbiotika sind fermentierbare, nicht verdauliche Kohlenhydrate. Präbiotika ermöglichen spezifische Veränderungen in der Zusammensetzung und/oder Aktivität der Darmmikroflora, die sich positiv auf das Wohlbefinden und die Gesundheit des Wirtes auswirken.
Um ein Präbiotikum zu sein, muss ein Lebensmittelbestandteil:
- der Verdauung, Absorption und dem Abbau widerstehen, bis sie den Dickdarm erreichen
- durch die Mikrobiota im Dickdarm fermentiert werden
- selektiv das Wachstum nur der nützlichen Bakterien stimulieren.2
Purina verwendet gereinigtes Inulin, Weizen-Aleuron und Zichorienwurzel als Präbiotika.
Inulin wird aus der Zichorienwurzel mit Hilfe eines Heißwasserverfahrens extrahiert, und durch weitere Verarbeitung entsteht Oligofruktose. Hohe Inulin-Konzentrationen finden sich von Natur aus auch in Knoblauch, Zwiebeln, Artischocken und Lauch.
Die Aleuronschicht ist die Zellschicht zwischen der Kleie und dem Endosperm des Weizenkorns.
Die Wissenschaft hinter den Präbiotika
Hunden und Katzen fehlen die Enzyme, die erforderlich sind, um die chemischen Bindungen präbiotischer Zutaten wie Inulin und Oligofruktose aufzuspalten. Die Mikrobiota im Dickdarm von Haustieren sind jedoch in der Lage, diese Bindungen durch Fermentation aufzubrechen. Dabei entstehen kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) wie Butyrat, Propionat und Acetat, die den pH-Wert des Darms senken.
Dieser gesenkte pH-Wert ist für viele der positiven gesundheitlichen Wirkungen von Präbiotika verantwortlich. Das saure Milieu ist ungünstig für das Wachstum pathogener Bakterien und fördert außerdem die Aufnahme von Mineralien aus der Nahrung, die Haustiere fressen. In dieser sauren Umgebung wird auch das potenziell schädliche Ammoniak aus der Proteinverdauung in Ammoniumionen umgewandelt, welches sofort ausgeschieden wird, anstatt zur Entgiftung in der Leber absorbiert und dann als Harnstoff über den Urin ausgeschieden zu werden. Das könnte bei Haustieren mit eingeschränkter Leber- oder Nierenfunktion eine hilfreiche Rolle spielen.3–5
SCFAs haben auch direkte positive Auswirkungen auf die Zellen des Darms selbst:
- Butyrat ist die Hauptenergiequelle für die Kolonozyten. Es nährt den Dickdarm und führt zu einer größeren Dicke der Darmschleimhaut, einer größeren Höhe der Darmzotten und einer verbesserten Tiefe der Krypten.6,7
- Die so vergrößerte Darmoberfläche verbessert die Nährstoffaufnahme.
- Butyrat hat krebshemmende und entzündungshemmende Eigenschaften und kann die Heilung des Dickdarms bei Menschen mit entzündlichen Darmerkrankungen und Colitis ulcerosa verbessern.8
Die Forschung von Purina
Purina hat zahlreiche Studien über Zichorie und ihre positiven Auswirkungen auf die Zusammensetzung der fäkalen Mikroflora, die Kotqualität und die Gesundheit der Verdauung veröffentlicht.9 – 14
In einer 9-Jahres-Studie zeigten 77 % der Katzen, die mit Präbiotika aus Zichorie gefüttert wurden, entweder eine Zunahme von Bifidobakterien und Laktobazillen (nützliche Bakterienarten) und/oder eine Abnahme von Clostridium perfringens (potenziell pathogene Bakterien).15 In derselben Studie lebten Katzen, die mit einer speziellen Nährstoffmischung gefüttert wurden, die ein Präbiotikum enthielt, im Durchschnitt ein Jahr länger als Katzen, die eine Kontrolldiät erhielten.
In Zukunft könnten Präbiotika als ein Mittel eingesetzt werden, um eine kontrolliertere oder ideale Zusammensetzung der Darmmikrobiota zu schaffen, die mit bestimmten physiologischen Bedingungen in Verbindung gebracht werden könnte, um die Gesundheit von Haustieren zu verbessern.
Das Wichtigste in Kürze
- Präbiotika sind unverdauliche Kohlenhydrate, die von nützlichen Bakterien im Darm fermentiert werden.
- Purina hat die positiven Auswirkungen von Präbiotika wie Zichorie auf die Darmgesundheit untersucht.
- Veränderungen, die sich aus der Fermentation ergeben, wie die Senkung des pH-Wertes im Darm und die Produktion von SCFAs, fördern die Darmgesundheit.
- In Zukunft könnten Präbiotika als Hilfsmittel eingesetzt werden, um eine günstigere Zusammensetzung der Darmmikrobiota zu erreichen.
Weitere Informationen
1. Valcheva, R. und Dieleman, L. A. (2016). Prebiotics: Definition and protective mechanisms. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology, 30, 27 – 37.
2. Roberfroid, M. (2007). Prebiotics: The concept revisited. Journal of Nutrition, 173(3) Ergänzungsband 2, 830S – 837S.
3. Pinna, C. und Biagi, G. (2014). The utilization of prebiotics and synbiotics in dogs. Italian Journal of Animal Science, 13, 169 – 178.
4. Hesta, M., Janssens, G. P., Debraekeleer, J. und De Wilde, R. (2001). The effect of oligofructose and inulin on faecal characteristics and nutrient digestibility in healthy cats. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition (Berl), 85, 135 – 141.
5. Younes, H., Garleb, K., Behr, S., Rémésy, C. und Demigné, C. (1995). Fermentable fibers or oligosaccharides reduce urinary nitrogen excretion by increasing urea disposal in the rat cecum. Journal of Nutrition, 125, 1010–1016.
6. Buddington, R. K. und Sunvold, G. D. (1998). Fermentable fiber and the gastrointestinal tract ecosystem. Recent Advances in Canine and Feline Nutrition: 1998 Iams Nutrition Symposium Proceedings, S. 449 – 461.
7. National Research Council (2006). Energy. In: Nutrient Requirements of Dogs and Cats. S. 28 – 48. Washington DC: National Academies Press.
8. Knudsen, K., Serena, A., Canibe, N. und Juntunen, K. (2003). New insights into butyrate metabolism. Proceedings of the Nutrition Society, 62, 81 – 86.
9. Patil, A. R., Czarnecki-Maulden, G. und Dowling, K. E. (2000). Effect of advances in age on fecal microflora of cats. Federation of American Societies for Experimental Biology Journal, 14(4), A488.
10. Patil, A. R., Carrion, P. A. und Holmes, A. K. (2001). Effect of chicory supplementation on fecal microflora of cats. Federation of American Societies for Experimental Biology Journal, 15(4), A288.
11. Czarnecki-Maulden, G. L. (2001). Microflora and fiber in the GI tract: Helping the good guys. Veterinary Forum, 18(9), 43 – 45.
12. Czarnecki-Maulden, G. (2000). The use of prebiotics in prepared pet food. Veterinary International, 2(1), 19 – 23.
13. Czarnecki-Maulden, G. L. und Russell, T. J. (2000a). Effect of chicory on fecal microflora in dogs fed soy-containing or soy-free diets. Federation of American Societies for Experimental Biology Journal, 14(4), A488.
14. Czarnecki-Maulden, G. L. und Russell, T. J. (2000b). Effect of diet type on fecal microflora in dogs. Federation of American Societies for Experimental Biology Journal, 14(4), A488.
15. Cupp, C. J., Kerr, W. W., Jean-Phillipe, C., Patil, A. R. und Perez-Camargo, G. (2008). The role of nutritional interventions in the longevity and maintenance of long-term health in aging cats. International Journal of Applied Research in Veterinary Medicine, 6, 69 – 81.