Термін клітковина позначає безліч сполук, класифікованих як складні вуглеводи. Волокна відрізняються від крохмалів тим, що вони протистоїть ферментативному травленню в тонкому кишечнику і тому ферментуються мікрофлорою товстої кишки. Волокна містять целюлозу, геміцелюлозу, пектин, камеді та стійкі крохмалі і характеризуються типом цукрів, що містяться в них, та утворюються зв’язками.
Хімічна структура
На відміну від крохмалю, целюлоза - це полімер одиниць глюкози з β 1,4-зв’язками (замість α-зв’язків), який може розриватися лише мікробними ферментами. Целюлоза - найпоширеніший полісахарид у рослинах, де вона інтегрує структуру клітинних стінок. У овочах водневі зв’язки підтримують тісний зв’язок між прямими ланцюгами целюлози, утворюючи акуратні та компактні агрегати, відомі як фібрили. Целюлозні фібрили містять висококристалічні області та інші, які є більш невпорядкованими або аморфними. Целюлоза часто асоціюється з геміцелюлозою та лігнінами в стінках рослинних клітин. Водорозчинні хімічні похідні целюлози, такі як карбоксиметилцелюлоза, метилцелюлоза та гідроксипропілцелюлоза, використовуються як стабілізатори, загусники та емульгатори в продуктах харчування для людей та домашніх тварин, таких як морозиво, соуси, супи та напої. Целюлозу також додають у продукти для схуднення для людей та домашніх тварин, щоб знизити калорії та збільшити обсяг споживання. Целюлоза не дуже добре розчиняється у воді, але може мати високу здатність утримувати воду і піддається повільному бродінню мікробною флорою товстої кишки.
Геміцелюлози складаються, зокрема, з глюкози, галактози, маннози, ксилози, арабінози та уронової кислоти в різних комбінаціях та з різними зв’язками. Вони також тісно пов’язані з целюлозою, яка присутня в клітинних стінках рослин. Більшість геміцелюлоз не розчиняються у воді через різноманітність їх структури та складу.
Пектин - це лінійний ланцюг галактуронової кислоти з α 1,4 глюкозидними зв’язками, присутніми в клітинних стінках і в міжклітинних регіонах рослин. Галактуроновий лінійний ланцюг більшості пектинів переривається іншими цукрами. Пектини містять високий вміст у фруктах та овочах, таких як яблука, полуниця, малина, морква, брокколі, картопля, м’якоть буряка та шкірка цитрусових.
Камедь - загальний термін, що використовується для позначення різноманітної групи в’язких та липких полісахаридів, присутніх у насінні та ексудатах овочів. Аравійська камедь, гуар, ксантан, ріжкове дерево, гатті та трагацент - лише деякі з тих, що використовуються як загусники, закріплювачі води, стабілізатори, емульгатори та желюючі речовини у варенні, начинках для тортів, соусах та вологих продуктах для домашніх тварин. Відповідно до свого джерела та обробки, камеді мають різну в’язкість та розчинність у воді, а отже, змінні швидкості бродіння. Більшість ясен швидко ферментують до помірного внаслідок дії кишкових бактерій.
Лігнін не є вуглеводом відповідно до суворого хімічного визначення; але воно розглядається як клітковина, оскільки воно інтегрує структуру клітинних стінок рослин і протистоїть травленню кишковими ферментами ссавців.
Інші рослинні полісахариди також вважаються волокнами, такі як фруктани (інулін), галактани, маннани, слизи та β-глюкони з β 1,3 та β 1,2 глюкозними зв’язками.
Інші класифікації клітковини
Волокна класифікуються не тільки за їх структурою, але також за швидкістю бродіння, засвоюваними та неперетравлюваними фракціями, їх розчинністю у воді, здатністю утримувати воду та в’язкістю.
Джерела волокна описуються відповідно до їх швидкого або повільного бродіння. Швидко ферментовані волокна виробляють більше коротколанцюгових жирних кислот і газів за коротший час, ніж волокна повільнішого бродіння. Джерела повільної ферментації клітковини в кормах для домашніх тварин містять особливо целюлозу та геміцелюлозу, включаючи очищену целюлозу та шкаралупу арахісу. Цитрусові та яблучні пектини та більшість ясен піддаються швидкому бродінню. Джерела клітковини, що містять суміші пектинів, геміцелюлоз і целюлоз, помірно ферментовані. Швидкість і ступінь бродіння клітковини є важливими ознаками фізіологічних функцій клітковини. Зі збільшенням швидкості бродіння клітковини, час проходження ШКТ зменшується, а об’єм стільця збільшує виведення жовчних кислот.
Клітковина також класифікується відповідно до її розчинності або здатності диспергуватися у воді. Більшість швидко ферментованих волокон, таких як пектин та камеді, є «розчинними». Лігнін і повільно ферментовані волокна, такі як целюлоза та більшість геміцелюлоз, є «нерозчинними». Усі волокна певною мірою затримують воду, але розчинні волокна мають більшу ємність і можуть утворювати гелі та в’язкі розчини всередині ШКТ.
Вимоги
Клітковина не вважається необхідною в раціоні котів і собак, хоча вона присутня в комерційних продуктах харчування. Взагалі, коти і собаки не отримують багато енергії, поглинаючи типові кінцеві продукти бактеріального бродіння; але SCFA підтримують здоров'я товстої кишки. Тому рекомендується додавати невелику кількість клітковини (менше 5%) як з швидким, так і з повільним бродінням клітковини у здорові корми для домашніх тварин.
Недоліки
Загальний дефіцит клітковини в типових кормах для домашніх тварин не є практичною проблемою, оскільки багато перерахованих інгредієнтів містять певну кількість клітковини. Домашня їжа та неякісна комерційна їжа, як правило, мають дуже мало клітковини, тому часто рекомендується додавати клітковину.
Надлишок/токсичність
Надлишок клітковини може спричинити небажані наслідки. Наприклад, певні типи клітковини зменшують поглинання деяких поживних речовин, включаючи загальну енергію, білки та мінерали. Вплив на поглинання мінеральних речовин залежить від типу клітковини та мінералу. Швидше бродіння волокон, здається, зменшує доступність деяких мінералів, тоді як волокна, що містять більше целюлози, мало впливають на поглинання мінералів.
Надлишок клітковини розріджує енергію та вміст поживних речовин у кормі до такої міри, що тварина може відчувати труднощі з вживанням достатньої кількості корму для задоволення своїх потреб. Їжа для зниження ваги у собак і котів містить контрольований рівень клітковини і збагачена добавками, так що вони присутні лише в достатній кількості для задоволення щоденних потреб.
Максимальний вміст сирої клітковини слід вказувати на етикетках комерційних кормів для домашніх тварин у розділі з гарантованим аналізом. Як правило, продукти містять сиру клітковину менше 5% сухої речовини, яка походить з різних інгредієнтів. Зерна, такі як цільна кукурудза та коричневий рис, є джерелом клітковини в екструдованих сухих продуктах. У деякі корми для домашніх тварин додаються певні інгредієнти, що забезпечують волокна, такі як псиліум.
Основною функцією достатньої кількості клітковини в раціоні є збільшення об’єму та затримка води вмісту кишечника. Клітковина скорочує швидкість кишкового транзиту у собак з нормальним або повільним часом транзиту та подовжує його у тварин із швидким часом транзиту. Ці фактори в сукупності допомагають сприяти та регулювати нормальну роботу кишечника. Крім того, типові кінцеві продукти бактеріального бродіння (ацетат, пропіонат та бутират) важливі для підтримки здоров'я товстої кишки. Клітковина знижує рівень просвіту через вироблення коротколанцюгових жирних кислот і збільшує популяцію анаеробної флори. Антибактеріальні властивості коротколанцюгових жирних кислот можуть зменшити патогенні кишкові бактерії, підвищити опірність кишечника до колонізації патогенними бактеріями і можуть бути важливими для профілактики та відновлення кишкових розладів та раку.
Колоноцити використовують бутират, кінцевий продукт бродіння клітковини, як джерело енергії замість глюкози або амінокислот. Крім того, коротколанцюгові жирні кислоти полегшують всмоктування натрію, хлориду та води в товстій кишці. Мікрофлора кишечника виробляє безліч сполук, крім SCFA, таких як біотин, вітамін К, вуглекислий газ та метан. За відсутності SCFA слизова кишечника атрофується, запалюється і має менший опір бактеріальній транслокації. Однак надмірне бродіння SCFA може супроводжуватися метеоризмом, здуттям живота та діареєю. Швидкість і ступінь бродіння клітковини у товстій кишці є важливими аспектами загального травлення та всмоктування поживних речовин. SCFA є важливим джерелом енергії для великої рогатої худоби та коней, але вони ледве забезпечують 5% енергетичних потреб собак та котів через їх короткий кишковий тракт та короткий та відносно швидкий час транспортування.
Значення клітковини в їжі для собак і котів
Результати досліджень показують, що в їжу необхідно включати певну кількість клітковини, щоб підтримувати здоров’я та оптимальні функції всього шлунково-кишкового тракту, але особливо колоноцитів. У людини клітковина використовується для лікування цукрового діабету, ожиріння, жовчнокам’яної хвороби, гіперхолестеринемії, синдрому подразненого кишечника, запорів, дивертикуліту товстої кишки, колоректального раку, целіакії, хронічної ниркової недостатності тощо.
Контроль ожиріння та маси тіла
Корм для домашніх тварин, який містить клітковину з повільним бродінням, може бути дуже ефективним у контролі маси тіла та лікуванні ожиріння. Повільно ферментовані волокна, такі як целюлоза або псиліум, збільшують обсяг шлункового та кишкового вмісту і, таким чином, сприяють відчуттю насичення при меншому споживанні калорій. Домашні тварини за програмою контролю ваги можуть їсти більше їжі, коли калорії розбавляються в клітковині; таким чином тварина поглинає менше калорій і втрачає вагу. Також важливим є кількість повільно-бродильної клітковини в продуктах, призначених для контролю ваги. Якщо до складу їжі входить достатньо швидкого бродіння клітковини для посилення ситості, це може призвести до таких несприятливих наслідків, як водянистий стілець та надмірне газоутворення.
Діарея та запор
Клітковина нормалізує вміст води в кишечнику; всмоктує воду у випадках діареї та додає вологу в стані запору. Помірна кількість швидкого або повільного бродіння волокна забезпечує цю модулюючу властивість вмісту води. Більш ферментовані волокна вводяться домашнім тваринам з діареєю та запорами для модуляції вмісту води в стільці, оскільки вони роблять водянистий сухий і підвищують вологість сухого стільця.
В’яжучі та желюючі властивості клітковини також підходять для лікування діареї. У домашніх домашніх тварин, що мають запор, ферментовані волокна збільшують вагу та вологість стільця, роблячи його м’якшим.
Цукровий діабет
Боротьба з цукровим діабетом у котів та собак вимагає змін у харчуванні. Швидке і повільне бродіння волокон контролює рівень глюкози в крові у діабетиків. У клінічній практиці продукти для домашніх тварин, що містять целюлозу, соєву лушпину, зменшують коливання глюкози в крові, що може зменшити або усунути потребу в інсулінотерапії.
Бібліографія
- Пібот П., Біоург, В., Елліот, Д. "Енциклопедія клінічного харчування собак". Aniwa SAS, Royal Canin. Емарг, Франція. 2006 рік.
- Пібот П., Біоург, В., Елліот, Д. "Енциклопедія клінічного харчування котів". Aniwa SAS, Royal Canin. Емарг, Франція. 2006 рік.
- Хенд, М., Тетчер, С., та ін . «Клінічне харчування дрібних тварин». 4-е видання. Інститут Марка Морріса. Канзас, США. 2000 рік.
- Хенд, М., Тетчер, С. та ін . "Клінічне харчування дрібних тварин". 5-е видання. Інститут Марка Морріса. Канзас, США. 2010 рік.
- Справа, L., та ін . «Харчування у собаках та котах для спеціалістів з тварин-компаньонів. 3-е видання. Редакція Intermédica. Буенос-Айрес, Аргентина. 2013 рік.