Podstawową rolą pożywienia jest dostarczanie składników odżywczych, które są źródłem składników energetycznych, budulcowych, ale także regulatorowych. O ile w przypadku podstawowych składników odżywczych (aminokwasów, wybranych kwasów tłuszczowych, składników mineralnych i witaminowych) istnieją dobrze opracowane normy żywieniowe, o tyle w przypadku związków biologicznych takich norm jeszcze nie ma, możemy ewentualnie opierać się na rekomendacjach do ich włączania do diety każdego psa. Biorąc pod uwagę ich wysoką aktywność biologiczną, związki te powinny być bezwzględnie uwzględniane w diecie psa ze względu na ich dietoprofilaktyczny efekt w stosunku do niektórych jednostek chorobowych.
Tekst: dr inż. Jacek Wilczak
Zakład Biochemii i Dietetyki, Katedra Nauk Fizjologicznych
Instytut Medycyny Weterynaryjnej SGGW w Warszawie
Związki biologicznie czynne w zdrowiu i chorobie
W celu utrzymania zwierząt w stanie zdrowia przez maksymalnie długi czas konieczna jest obecność w codziennej diecie psa związków biologicznie czynnych zarówno pochodzenia zwierzęcego, jak i roślinnego (fitozwiązki), a zdobyta wiedza już w tym momencie pozwala zmieniać sposoby produkcji żywności, aby zachować ich najwyższą wartość odżywczą. I o ile pojęcie „żywność funkcjonalna”, czyli produkty o szczególnie cennej wartości odżywczej, jest już dobrze zakotwiczone w nauce o żywieniu zwierząt, o tyle każdy opiekun psa może na własną rękę uzupełniać dietę psa w związki biologicznie czynne obecne już w tych produktach, ale których źródłami są warzywa, owoce bądź skoncentrowane ich źródła w postaci tzw. suplementów diety.
W rozwoju większości chorób dietozależnych, chorób bezpośrednio zależnych od braku lub nadmiaru wybranych składników pokarmowych w diecie, najistotniejsze znaczenie mają dwa powiązane ze sobą mechanizmy zachodzące w organizmie: przeciwutleniający i przeciwzapalny. Są one zależne od siebie, bowiem przyczyną rozwoju stanów zapalnych jest m.in. zachwianie równowagi utleniająco-redukcyjnej w komórkach, a ta z kolei może być przyczyną rozwoju stanu zapalnego. Do najpowszechniej wykorzystywanych fitozwiązków, które w diecie psa powinny się znaleźć, należą flawonoidy, karotenoidy, składniki włókna pokarmowego, wielonienasycone kwasy tłuszczowe, fosfolipidy i inne.
Flawonoidy – grupa związków biologicznie czynnych o bardzo szerokim spektrum oddziaływania biologicznego
Składnikami, którym obecnie przypisuje się korzystny wpływ na zahamowanie niekorzystnych zmian oraz zachowanie zdrowia, także zwierząt, są flawonoidy – bardzo zróżnicowana pod względem struktury i właściwości grupa naturalnych przeciwutleniaczy. Flawonoidy są zaliczane do związków polifenolowych – końcowych produktów szlaków metabolicznych aminokwasów i lipidów rozpowszechnionych w świecie roślin, natomiast niesyntetyzowanych w organizmach zwierząt. Jeszcze do niedawna uważano, że w warunkach in vitro związki polifenolowe w zakresie hamowania procesów utleniania – redukcji są aktywne we wszystkich kierunkach przemian, podczas gdy in vivo były zaliczane tylko do przeciwutleniaczy uzupełniających, działających pozakomórkowo. Badania ostatnich lat dokumentują możliwości wewnątrzkomórkowego, bezpośredniego oddziaływania flawonoidów na aktywność enzymów lub ekspresję genów.
Flawonoidy naturalnie występują w owocach, warzywach, orzechach, kwiatach, dzięki czemu mogą stanowić integralną część diety psa przy odpowiedniej wiedzy opiekuna. Flawonoidy wykazują liczne właściwości biochemiczne, wśród których najważniejsze są następujące:
1) silne właściwości przeciwutleniające wzmocnione poprzez zdolność kumulowania się we frakcji lipidowej błon komórkowych, przez co chronią wielonienasycone kwasy tłuszczowe przed ich wolnorodnikowym utlenianiem i degradacją, z tego też powodu wykazują właściwości przeciwzapalne poprzez blokowanie cyklooksygenaz i lipoksygenaz w szlaku kwasu arachidonowego, zmniejszają następstwa stosowania leków przeciwzapalnych – nie powodują owrzodzeń przewodu pokarmowego,
2) poprzez specyficzny metabolizm w wątrobie wywierają wpływ hepatoprotekcyjny oraz zwiększają sekrecję enzymów wątrobowych uczestniczących w metabolizmie ksenobiotyków,
3) mają zdolność blokowania odpowiedzi immunologicznej,
4) wykazują działanie spazmolityczne na mięśnie gładkie naczyń krwionośnych,
5) wywierają wpływ uszczelniający i wzmacniający na ściany naczyń włosowatych poprzez hamowanie aktywności hialuronidazy,
6) mogą działać hipoglikemicznie i hipotriglicerolemicznie w przypadkach cukrzycy,
7) wiele prac dokumentuje hamujący wpływ na powstawanie nowotworów, szczególnie tych dietozależnych.
Ze względu na aktywność farmakologiczną flawonoidy są stosowane we współczesnej medycynie, nie tylko w tradycyjnej medycynie ludowej. Wiele z nich wchodzi w skład takich preparatów leczniczych, jak Rutinoscorbin, Urosan, Silimarol, Venoruton, Siligran, Tinctura Achemillae, Tincura Hyperici, Extractum Cartaegi. Podobne produkty można znaleźć już na rynku zoologicznym. Znane i zbadane jest działanie farmakologiczne niektórych flawonoidów na określone narządy i tkanki. Na przykład rutyna i jej półsyntetyczne pochodne zostały wprowadzone do światowego lecznictwa jako środki regulujące przepuszczalność naczyń włosowatych i poprawiające krążenie obwodowe. Znane jest działanie hyperozydu i witeksyny na mięsień sercowy, di- oraz triglikozydów kwercetyny na układ moczowy. Silimaryna stała się jednym z podstawowych związków stosowanych w lecznictwie, jako lek działający ochronnie na komórki miąższu wątrobowego, natomiast sybilinina znalazła zastosowanie w leczeniu zaburzeń funkcji wydzielniczych komórek wątroby. A ponieważ flawonoidy zostały uznane przez farmakologów za substancje chemiczne o niskiej toksyczności i niewykazujące odległych skutków działania na organizmy żywe, ich źródła powinny być traktowane jako nieodzowny element diety psa.
W jaki sposób zwiększyć udział fitozwiązków w diecie zwierząt?
W przypadku żywienia zwierząt towarzyszących człowiekowi, przede wszystkim z powodu specyfiki potrzeb żywieniowych, problematyczne może być zwiększenie ilości warzyw, owoców i innych surowców spożywczych w celu wzbogacenia diety w związki polifenolowe, w tym flawonoidy. O ile podstawowe zalecenia dietetyczne dotyczące zasad komponowania prawidłowej diety zakładają wykorzystanie takich warzyw, jak: marchew, fasolka szparagowa, groszek zielony i inne, o tyle ilość związków flawonoidowych w tej grupie warzyw jest ograniczona. Dlatego wygodnym sposobem dostarczenia organizmom zwierząt odpowiedniej ilości flawonoidów staje się suplementacja diety przeprowadzona wieloma sposobami. Najwygodniejszym wydaje się podawanie flawonoidów w czystej postaci w formie gotowej mieszanki paszowej (potocznie zwanej „suplementem diety”) – tak samo, jak suplementuje się dietę w witaminy czy związki mineralne. Istnieje jednak pewne niebezpieczeństwo polegające na możliwości przekroczenia ilości, przy której flawonoidy zaczynają wywierać niekorzystny wpływ – biegunki, odwodnienie, zaburzenia trawienia, zwiększenie aktywności enzymów wątrobowych, aż do uzyskania efektów proutleniających. Zatem bazując na coraz większej liczbie doniesień naukowych, mimo wszystko warto urozmaicać dietę psa zarówno w warzywa, owoce, jak i gotowe mieszanki paszowe, ale z tą świadomością, że ich wykorzystanie powinno być limitowane.
Dlaczego warto włączać do diety psa fitozwiązki?
Wśród licznych dowodów naukowych pozytywnego oddziaływania fitozwiązków na organizm psa warte podkreślenia są te, które dokumentują wpływ na funkcjonowanie przewodu pokarmowego oraz pośrednio z nim związaną szeroko rozumianą odporność. Przewód pokarmowy psa oprócz pełnienia funkcji trawiennych odrywa istotną rolę w stymulacji komórek układu odpornościowego. Stanowi ponadto środowisko bytowania dla wielu mikroorganizmów, zwłaszcza bakterii, tworzących mikrobiom, który – czego dowodzą coraz liczniejsze wyniki badań naukowych – jest unikalny dla każdego psa. Wiele roślinnych związków biologicznie czynnych wpływa na mikroflorę poprzez zwiększenie liczby potencjalnie pożytecznych bakterii i minimalizację drobnoustrojów chorobotwórczych. Aby to zilustrować, wykazano, że u psów z nieswoistym zapaleniem jelit, których objawy kliniczne zwykle charakteryzują się przewlekłymi wymiotami i biegunką, występuje zmniejszona liczebność Firmicutes i Bacteroidetes, a także mniejsza różnorodność drobnoustrojów jelitowych, szczególnie z rodzaju Clostridium. Substancje, które mogą promować rozwój wybranych bakterii i zmieniać strukturę mikrobiomu, korzystnie wpływając na zdrowie żywiciela, są powszechnie znane jako prebiotyki. I chociaż mianem prebiotyków określa się poszczególne frakcje błonnika ulegającego fermentacji, to obecnie podobne właściwości mogą wykazywać także polifenole, w tym flawonoidy. Wśród polifenoli silne właściwości modulujące skład mikrobioty oraz ich metabolitów (krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych) posiadają proantocyjanidyny. Na przykład proantocyjanidyny izolowane ze skórek winogron u zdrowych psów zwiększyły liczebność Escherichia, Eubacterium oraz Fusobacterium – są to rodziny bakterii, których metabolity wywierają silny efekt przeciwzapalny. Stwierdzono także, że suplementacja polifenolami izolowanymi z owocu granatu zwiększa stężenie w kale krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych oraz zwiększa zdolność przeciwutleniającą osocza psów. Ciekawym dodatkiem do diety psa może być zielona herbata, która zmniejsza w kale psów liczbę Bacteroidetes i Fusobacteria (flory niekorzystnej) oraz zwiększa liczebność Firmicutes (pożyteczna flora bakteryjna). Suplementacja polifenolami zielonej herbaty zmniejsza również niektóre markery zapalenia jelit obserwowane u psów na diecie wysokotłuszczowej, co może być ważnym czynnikiem w zapobieganiu psim enteropatiom. Ponieważ zarówno przewlekłe, jak i ostre enteropatie powiązano ze zwiększonym stresem oksydacyjnym i zmniejszoną zdolnością przeciwutleniającą u psów, właściwości przeciwutleniające i bakteriobójcze wybranych związków biologicznie czynnych cieszą się coraz większym zainteresowaniem. Powszechne staje się rozwiązanie polegające na podawaniu naparów z zielonej herbaty psom z przebiegiem ostrej biegunki. W tym przypadku wykorzystuje się właściwości przeciwzapalne, przeciwutleniające i przeciwdrobnoustrojowe polifenoli z zielonej herbaty.
Działanie immunomodulujące
Równie ważną rolę fitozwiązków upatruje się w możliwości stymulacji komórek układu odpornościowego, które oprócz ochrony organizmu przed patogenami pełnią ważną funkcję w kontroli powstawania komórek nowotworowych, będąc specyficznymi ich strażnikami. Fitozwiązkami, którym przypisuje się właściwości immunomodulujące, są przede wszystkim karotenoidy oraz polifenole. Na przykład karmienie psów rasy beagle dzienną dawką 0, 2, 20 lub 50 mg β-karotenu przez osiem tygodni spowodowało wzrost stężenia przeciwciał IgG, wyższy poziom limfocytów T w osoczu w sposób zależny od dawki. Podobne efekty zaobserwowano po spożyciu luteiny – innego barwnika karoteinowego. Właściwości immunomodulujące mają także wyciągi roślinne będące mieszaniną wielu substancji czynnych. I tak ekstrakty z Echinacea angustifolia (zawierające jako główną substancję czynną echinakozyd), Vaccinium myrtillus (źródło antocyjanidyn) u zdrowych psów zmniejszyły ekspresję genów odpowiedzialnych na promocję procesów zapalnych w krążących leukocytach. W innym badaniu długotrwałe podawanie witaminy E wraz z suszem warzywno-owocowym geriatrycznym psom przyczyniło się do zwiększenia fagocytozy neutrofilów i limfocytów B, hamując w ten sposób promocję stanu zapalnego. Istnieje pewność, że najbliższe lata w bardzo precyzyjny sposób będą dowodziły roli, jaką ogrywają fitozwiązki w prewencji chorób psów.
Temat wykorzystania fitozwiązków w diecie psa z jednej strony jest bardzo nośny, marketingowo nadużywany, a z drugiej strony związki te nie są w diecie psa stale obecne. Zwiększa się tylko możliwość ich urozmaicenia poprzez wykorzystanie ciekawszych surowców będących ich źródłem oraz poprzez coraz szerszą dostępność mieszanek paszowych dostarczających skondensowanych źródeł fitozwiązków. Nadal założenie jest jedno: podstawę diety psa musi stanowić pełnoporcjowa karma bazująca na mięsie i produktach pochodzenia zwierzęcego, która zagwarantuje odpowiedni stan odżywienia. Tylko organizm dobrze odżywiony zapewnia sobie prawidłową reakcję obronną na potencjalne czynniki szkodliwe, a obecność w jego diecie fitozwiązków taką ochronę w znaczący sposób poprawia. Jedynym ryzykiem związanym z wykorzystaniem fitozwiązków w diecie psa może być chęć opiekunów do ich nadmiernego wykorzystania, szczególnie w postaci gotowych mieszanek paszowych, potocznie określanych mianem „suplementów diety”. Tak jak w przypadku wielu farmaceutyków, fitozwiązki w skondensowanych źródłach mogą wykazywać silne działanie biologiczne, którego efektem nie zawsze musi być poprawa stanu zdrowia psa. Objawami, na które należy zwracać uwagę, są wymioty, biegunka, niespecyficzne i nieobserwowane wcześniej objawy, łącznie ze zmianami zachowania.
