Терминът фибри се отнася до множество съединения, класифицирани като сложни въглехидрати. Влакната се различават от нишестетата по това, че се противопоставят на ензимното храносмилане в тънките черва и поради това се ферментират от микрофлората на дебелото черво. Влакната включват целулоза, хемицелулоза, пектин, смоли и устойчиви нишестета и се характеризират с видовете захари, които се съдържат, и получените връзки.
Химическа структура
За разлика от нишестетата, целулозата е полимер на глюкозни единици с β 1,4 връзки (вместо α връзки), които могат да бъдат разрушени само от микробни ензими. Целулозата е най-разпространеният полизахарид в зеленчуците, където интегрира структурата на клетъчните стени. В зеленчуците водородните връзки поддържат плътна връзка между правите вериги целулоза, образувайки чисти и компактни агрегати, известни като фибрили. Целулозните фибрили съдържат силно кристални области и други, които са по-неподредени или аморфни. Целулозата има тенденция да се свързва с хемицелулоза и лигнин в стените на растителните клетки. Водоразтворимите химични производни на целулозата, като карбоксиметил целулоза, метил целулоза и хидроксипропил целулоза, се използват като стабилизатори, сгъстители и емулгатори в храни за хора и домашни любимци като сладолед, сосове, супи и напитки. Целулозата също се добавя към храни за отслабване за хора и домашни любимци, за да намали калориите и да увеличи обема на приема. Целулозата не е много разтворима във вода, но може да има висок капацитет да задържа вода и се подлага на бавна ферментация от микробната флора на дебелото черво.
Хемицелулозите се състоят по-специално от глюкоза, галактоза, маноза, ксилоза, арабиноза и уронова киселина в различни комбинации и с различни връзки. Те също имат тясна връзка с целулозата, присъстваща в растителните клетъчни стени. По-голямата част от хемицелулозите не са водоразтворими поради разнообразието на тяхната структура и състав.
Пектинът е линейна верига от галактуронова киселина с α 1,4 глюкозидни връзки, налични в клетъчните стени и в междуклетъчните области на растенията. Галактуроновата линейна верига на повечето пектини се прекъсва от други захари. Пектините се намират във високи нива в плодовете и зеленчуците като ябълки, ягоди, малини, моркови, броколи, картофи, цвекло от пулпа и в кожата на цитрусовите плодове.
Гумата е общ термин, използван за обозначаване на разнообразната група вискозни и лепкави полизахариди, присъстващи в семена и ексудати на зеленчуци. Арабски венци, гуар, ксантан, рожков, гати и трагацент са само някои от тези, използвани като сгъстители, фиксатори за вода, стабилизатори, емулгатори и желиращи агенти в конфитюри, пълнежи за торти, сосове и мокри храни за домашни любимци. Според своя източник и обработка, венците имат различен вискозитет и разтворимост във вода и следователно променливи скорости на ферментация. Повечето венци ферментират бързо до умерено поради действието на чревни бактерии.
Лигнинът не е въглехидрат според строгата химическа дефиниция; но се счита за фибри, защото интегрира структурата на растителните клетъчни стени и се противопоставя на храносмилането от чревни ензими на бозайници.
Други растителни полизахариди също се считат за влакна, като фруктани (инулин), галактани, манани, слуз и β-глюкони с β 1,3 и β 1,2 глюкозни връзки.
Други класификации на влакната
Влакната се класифицират не само според тяхната структура, но и според тяхната скорост на ферментация, смилаеми и несмилаеми фракции, тяхната разтворимост във вода, способността им да задържат вода и вискозитета си.
Източниците на фибри са описани според тяхната бърза или бавна ферментация. Бързо ферментиращите влакна произвеждат повече късоверижни мастни киселини и газове за по-кратко време от по-бавно ферментиращите влакна. Бавно ферментиращите източници на фибри в храните за домашни любимци съдържат особено целулози и хемицелулози, включително пречистена целулоза и черупки от фъстъци. Цитрусовите и ябълковите пектини и повечето венци се подлагат на бърза ферментация. Източниците на фибри, които съдържат смеси от пектини, хемицелулози и целулози, са умерено ферментиращи. Скоростта и степента на ферментация на фибрите са важни отличителни белези на физиологичните функции на фибрите. С увеличаване на скоростта на ферментация на фибри, времето за преминаване на GI намалява и обемът на изпражненията увеличава отделянето на жлъчни киселини.
Фибрите също се класифицират според разтворимостта или способността си да се диспергират във вода. Повечето бързо ферментиращи влакна като пектин и венци са „разтворими“. Лигнинът и бавно ферментиращите влакна като целулоза и повечето хемицелулози са „неразтворими“. Всички влакна задържат вода до известна степен, но разтворимите влакна имат по-голям капацитет и могат да образуват гелове и вискозни разтвори в стомашно-чревния тракт.
Изисквания
Фибрите не се считат за съществени в диетата на котки и кучета, въпреки че присъстват в търговските храни. Като цяло котките и кучетата не получават много енергия от усвояването на типичните крайни продукти на бактериалната ферментация; но SCFA поддържат здравето на дебелото черво. Поради това се препоръчва да добавите малко количество фибри (по-малко от 5%) с бързо и бавно ферментиращо влакно в здравословни храни за домашни любимци.
Недостатъци
Тоталният дефицит на фибри в типичните храни за домашни любимци не е практически проблем, тъй като много от изброените съставки съдържат определено количество фибри. Домашните храни и некачествените търговски храни обикновено са с много ниско съдържание на фибри, така че често се препоръчва добавяне на фибри.
Излишък/токсичност
Излишъкът от фибри може да доведе до нежелани ефекти. Например, някои видове фибри намаляват усвояването на някои хранителни вещества, включително общата енергия, протеини и минерали. Ефектите върху абсорбцията на минерали варират в зависимост от вида на влакното и минерала. Изглежда, че влакната с по-бърза ферментация намаляват наличността на някои минерали, докато влакната, съдържащи повече целулоза, имат малък ефект върху абсорбцията на минерали.
Излишъкът от фибри разрежда енергията и съдържанието на хранителни вещества във фуражите до точката, при която животното може да изпитва затруднения да яде достатъчно фураж, за да задоволи нуждите си. Храните за намаляване на теглото при кучета и котки съдържат контролирани нива на фибри и са обогатени с добавки, така че да присъстват само в достатъчни количества, за да отговорят на ежедневните нужди.
Максималното съдържание на сурови влакна трябва да бъде посочено на етикетите на търговските храни за домашни любимци в раздела за гарантиран анализ. Като цяло храните имат съдържание на сурови фибри под 5% сухо вещество, което идва от различни съставки. Зърната като цяла царевица и кафяв ориз са източници на фибри в екструдираните сухи храни. В някои храни за домашни любимци се добавят специфични съставки, за да се осигурят фибри като псилиум.
Основната функция на адекватните количества фибри в диетата е да увеличи обема и задържането на вода в чревното съдържимо. Фибрите съкращават чревната транзитна скорост при кучета с нормални или бавни транзитни времена и я удължават при животни с бързи транзитни времена. Тези фактори заедно помагат за насърчаване и регулиране на нормалната функция на червата. Освен това типичните крайни продукти на бактериалната ферментация (ацетат, пропионат и бутират) са важни за поддържането на здравето на дебелото черво. Фибрите намаляват луминалното рН чрез производството на късоверижни мастни киселини и увеличават популацията на анаеробна флора. Антибактериалните свойства на късоверижните мастни киселини могат да намалят патогенните чревни бактерии, да увеличат чревната устойчивост на колонизация от патогенни бактерии и могат да бъдат важни за профилактиката и възстановяването на чревни разстройства и рак.
Колоноцитите използват бутират, краен продукт на ферментация на влакна, като енергиен източник вместо глюкоза или аминокиселини. В допълнение, късоверижните мастни киселини улесняват усвояването на натрий, хлорид и вода в дебелото черво. Чревната микрофлора произвежда набор от съединения в допълнение към SCFA като биотин, витамин К, въглероден диоксид и метан. При липса на SCFA, чревната лигавица атрофира, възпалява се и има по-малка устойчивост на бактериална транслокация. Въпреки това, прекомерната ферментация на SCFA може да бъде придружена от метеоризъм, подуване на корема и диария. Скоростта и степента на ферментация на фибри в дебелото черво са важни аспекти на общото храносмилане и усвояване на погълнатите хранителни вещества. SCFAs са важен източник на енергия за говеда и коне, но те едва осигуряват 5% от енергийните нужди на кучета и котки поради късите им чревни пътища и краткото и относително бързо транзитно време.
Значение на фибрите в храната за кучета и котки
Резултатите от изследванията показват, че е необходимо да се включи определено количество фибри в храната, за да се поддържа здравето и оптималната функция на целия стомашно-чревен тракт, но особено на колоноцитите. При хората фибрите са използвани за подпомагане на управлението на захарен диабет, затлъстяване, камъни в жлъчката, хиперхолестеролемия, синдром на раздразнените черва, запек, дивертикулит на дебелото черво, колоректален рак, цьолиакия, хронична бъбречна недостатъчност и др.
Контрол на затлъстяването и телесното тегло
Храната за домашни любимци, която съдържа бавно ферментиращи фибри, може да бъде много ефективна при контролиране на телесното тегло и лечение на затлъстяването. Бавно ферментиращите влакна, като целулоза или псилиум, увеличават обема на стомашното и чревното съдържание и по този начин насърчават чувството за ситост с по-малко консумация на калории. Домашните любимци в програма за контрол на теглото могат да ядат повече храна, когато калориите се разреждат във фибри; по този начин животното поглъща по-малко калории и отслабва. Също така важно е количеството бавно ферментиращи фибри в храните, предназначени за контрол на теглото. Ако в храната са включени достатъчно бързо ферментиращи фибри за насърчаване на ситостта, това може да доведе до неблагоприятни ефекти като воднисти изпражнения и прекомерно образуване на газове.
Диария и запек
Фибрите нормализират съдържанието на вода в червата; абсорбира вода в случай на диария и добавя влага в състояние на запек. Умерените количества бързо или бавно ферментиращо влакно осигуряват това свойство, модулиращо съдържанието на вода. По-ферментиращите влакна се прилагат при домашни любимци с диария и запек, за да се модулира водното съдържание на изпражненията, тъй като те правят воднистите по-сухи и увеличават влагата на сухия изпражнения.
Свързващите и желиращи свойства на влакното също са подходящи за лечение на диария. При запек домашни любимци ферментиращите влакна увеличават теглото и влагата на изпражненията, правейки го по-мек.
Захарен диабет
Контролът на захарния диабет при котки и кучета изисква промени в диетата. Бързите и бавни ферментиращи влакна контролират нивата на кръвната захар при диабетни животни. В клиничната практика храните за домашни любимци, съдържащи целулоза, соева обвивка намаляват колебанията на кръвната захар, което може да намали или премахне необходимостта от инсулинова терапия.
Библиография
- Pibot, P., Biourge, V., Elliot, D. "Енциклопедия на клиничното кучешко хранене." Aniwa SAS, Royal Canin. Aimargues, Франция. 2006 г.
- Pibot, P., Biourge, V., Elliot, D. "Енциклопедия на клиничното котешко хранене." Aniwa SAS, Royal Canin. Aimargues, Франция. 2006 г.
- Хенд, М., Тачър, С., и др . "Клинично хранене при дребни животни". 4-то издание. Институт „Марк Морис“. Канзас, САЩ. 2000 г.
- Хенд, М., Тачър, С. и др . "Клинично хранене за малки животни". 5-то издание. Институт „Марк Морис“. Канзас, САЩ. 2010 г.
- Дело, L., и др . „Хранене в кучешки и котешки специалисти за домашни животни. 3-то издание. Редакция на Intermédica. Буенос Айрес, Аржентина. 2013.