Въглехидратите - враг или съюзник?

Комерсиалните гранулирани храни за домашни любимци са, в голяма част, по-богати на въглехидрати от домашно приготвените и комерсиалните пресни, замразени и сурово-сушени храни (Freeman et al., 2013). Дали това се дължи на широко разпространения мит, че кучетата и котките не могат да оползотворяват въглехидратите в храната или на стремежа диетата на домашните ни любимци да е възможно най-близка до техните диви родственици, можем само да гадаем. Истината е, че домашните ни любимци могат да приемат захари (разбира се не говорим за торти и сладкиши), да ги разграждат в храносмилателния си тракт и да ги използват за енергия. След като приемем това за факт, остава да научим нещо също толкова важно - вредни ли са въглехидратите за кучето и котката? Има ли видове захари, които са полезни и желателни? Как да постигнем баланс?

---

С цел да остане обективна, тази статия няма да включи изследвания, финансирани от производители на комерсиални храни (били те гранулирани или не) нито публикувани от автори, декларирали потенциален конфликт на интереси. 

Микробиом

Микробиомът е сборът от всички микроорганизми (остар. микрофлора), населяващи храносмилателния тракт на животните. Микробиомът не само спомага за обработката и прави възможно производството на хранителни вещества и витамини, но и оказва значително въздействие върху здравето на животното по редица начини. Например микробиомът има отношение към теглото (Coelho et al, 2018).
Микробиомът на кучето се състои от 5 типа: Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Actinobacteria и Fusobacteria, първите два от които заемат значителна част от броя микроорганизми в храносмилателния тракт (Coelho et al, 2018). 
При изследване на микробиома на кучета, хранени с високопротеинова (ВП) или високовъглехидратна (ВВ) диета, ВП храна води до по-явна промяна в броя на отделните типове микроорганизми (при захранване преди отчитане на резултатите базисната диета е по-близо по състав до ВВ). ​Конкретни видове микроорганизми се наблюдават в по-голямо количество при кучета, хранени с ВВ (Lactobacillus ruminis) или ВП (Intestinibacter bartlettii и Streptococcus ssp.) храна. Още по-видима разлика в микробиома се наблюдава при дебели кучета, приемащи ВП храна. Coelho et al. (2018) стигат до извода, че животните с наднормено тегло имат по-деликатен и неустойчив микробиом.
На базата на разгледаните изследвания можем да заключим, че микробиомът на кучетата е способен да се адаптира към промени в храненето що се отнася до диета богата на протеини или въглехидрати. 

Кариес

Кариесът е заболяване, което обхваща калцираните тъкани на зъбите в резултат от въдействието на микроорганизми върху въглехидратите в устната кухина, водещо до разграждане на неорганичните и  разлагане на органичните части на зъба. Следователно диети, богати на рафинирани и лесно ферментиращи въглехидрати, предразполагат към развитие на кариес (Hale, 2009). Кучетата също страдат от този проблем, макар и не в същата степен като хората. Причините за по-рядкото развитие на кариес при кучето са няколко, а именно (Hale, 2009):

• Формата на зъбите и разстоянието между тях
• Диета по-бедна на ферментиращи въглехидрати
• Високо (алкално) на рН на слюнката (7,5 при кучето и 6,5 при човека), което регулира киселините, произвеждани при бактериалната ферментацията на въглехидрати
• Ниско производство на амилаза за разграждане на скорбялата, задържана около зъбите (валидно и за котките)

Превенцията на кариес при домашните животни е не по-маловажна от грижата за собствените ни зъби. В този ред на мисли ограничаването на въглехидратите в диетата им както и механичната грижа за устаната кухина са от основно значение. 

Ензими

Ензимите участват в редица процеси на организма, като ускоряват и улесняват протичането им. Храносмилателните ензими при различните видове организми са специфични за вида на хранене, типичен за тях. 
Вече споменахме амилазата в устната кухина и връзката ѝ с развитието на кариеси при кучето и котката. 
Котките се отличават от други животни по някои специфики отнасящи се до храносмилателните ензими, което има връзка с класифицирането им като месоядни. Чревната амилаза, подобно на слюнчената, също е в ограничено количество (Kienzle et al., 1993; McGeachin et al., 1979). Активността на дизахаридазите (ензими, разграждащи някои видове въглехидрати) в храносмилателния тракт на котката не се повлиява от количеството или вида на приеманите въглехидрати (Kienzle et al., 1993). Това означава, че дори котките да са способни да метаболизират въглехидратите и да ги използват, те не са добре пригодени за това. 
Глюкокиназата е ензим, който участва в процеса на фосфорилиране на глюкозата в черния дроб и чиято активност пряко зависи от количеството глюкоза, постъпващо към органа чрез кръвта. При котките глюкокиназата е доста слабо активна до липсваща (Tanaka et al., 2005). За сметка на това кучетата имат активност на глюкокиназата, подобна на всеядните (Ballard, 1965). В същото време черният дроб и при двата вида съхранява съпоставимо количесто гликоген (вид полизахарид) (Hoenig et al., 2011). 
Освен наблюдаваните промени в микробиома на кучето, Coelho et al. (2018) откриват и разлика в ензимите, отделяни от микроорганизмите - не е изненадващо, че те са специфични за приеманата храна (насочени към разграждане на въглехидрати - глюкохидролаза - или протеини - гликозилтрансфераза 6). 
В организма на кучетата и котките се произвеждат ензими, които позволяват да се осъществи въглехидратен метаболизъм, но се наблюдават някои разлики с всеядните животни, които се дължат на специфичните хранителни нужди на месоядните. 

Абсорбция на монозахариди

Монозахаридите като глюкоза и галактоза са сред най-лесно усвоимите форми на въглехидратите. Котките, подобно на тревопасните и всеядните животни, разполагат с механизъм за всмукване на монозахариди през стената на тънкото черво (макар и да се наблюдават някои видови разлики). Batchelor et al. (2011) открива, че поради липса на специфичния протеин T1R2, увеличаването на количеството въглехидрати в диетата на котката не би следвало да води до пропорционалното увеличение на специфичните протеини SGLT1, нужни за тяхното усвояване. За съжаление това е само теория и за момента не е ясно дали може да се получи насищане на транспортните механизми на тънкото черво на котката, което от своя страна да доведе до излишък от въглехидрати, постъпващи с храната (Verbrugghe, 2017).
Излишъкът от неметаболизирани въглехидрати в храносмилателния тракт води до ферментация. 

Скорбяла 

Скорбялата е вид сложен въглехидрат. Котките могат да смилат и метаболизират скорбялата (De-Oliveira et al., 2008; Kienzle et al., 1993; Morris et al., 1977). Но, както повечето източници сочат, въхлехидратите са по-добре смилаеми след преминаване на обработка (висока температура и пресоване) (Verbrugghe & Hesta, 2017). При хранене с богата на въглехидрати необработена диета съществува риск котката да развие диария, газове и подуване вследствие на понижаването на рН в дебелото черво (Kienzle et al., 1993). Всъщност това означава, че в диетата на котката не бива да включва голямо количество богати на въглехидрати храни, освен ако те не са предварително преработени.
При подлагане на кучета на диета, комбинираща сурово месо и различни източници на скорбяла, преминали топлинна обработка, Sandri et al., (2020) не откриват съществена разлика в микробиома на тестваните животни. В същото време те отбелязват, че храната, съдържаща ориз, е подложена на по-бързо смилане ин витро спрямо тази, базирана на картофи. 

Хиперхищници

Eisert (2011) внася интересен поглед върху хранителните (алиментарните) нужди на котката и в частност въглехидратния метаболизъм. Той нарича котките хиперхищници - поради сравнително големия за размерите им мозък. Разбира се важният орган има сериозен  физиологичен разход на енергия и по-конкретно глюкоза. Но организмът на котките (подобно на кучетата и хората) разполага с механизъм за синтез на простата захар от други градивни елементи - глюконеогенеза. По тази причина котките имат нужда от значително количество протеин, доставян с храната - аминокиселините от който вземат участие в описания биохимичен процес. 

Вкус

Котките не могат да усещат храни със сладък вкус. По тази причина те не биха могли и да ги предпочитат пред храни с различен вкус (Beauchamp et al., 1977, Bartoshuk et al., 1971). 

Право на избор 

Няколко експериментални модела са провеждани с цел наблюдение на избора на котки и кучета когато им е предоставен избор от храни с различен състав и вкус. Тук ще се концентрираме върху тези, които имат отношение към въглехидратите. 
Котките предпочитат храни богати на протеин (ВП) или, ако те не са достъпни, на мазнини (ВМ). Високовъглехидратните (ВВ) диети не са на особена почит (Hewson-Hughes et al., 2011). Интересното тук е, че при първите две възможности (ВП и ВМ) котките успявали да си набавят близко до нужното количество хранителни вещества, подбирайки предложените храни. В същото време ако им били предложени само ВВ храни, те достигали до състояние на недостиг, защото ограничавали приема си. На база на това изследване е предложен и таван на приеманите въглехидрати/котка/на ден - 300 kJ. Ако погледнем диетата, базирана на цяла плячка обаче, този таван е далечен и недостижим - въглехидратите тук са доста по-малко (Eisert, 2011). 
Кучетата показват малко по-различни предпочитания от котките, когато става дума за състава на храната. Roberts et al., (2017) откриват, че първоначалният инстинкт на кучето е да приема богата на мазнини храна, но впоследствие избираните храни се изравняват по количество на мазнини и протеин. Въглехидратите остават на последно място ако на животните е даден избор между храни с различен състав. Вероятно наблюдаваната разлика между двата вида хищници се дължи на факта, че дивите родственици на кучето и котката имат специфични хранителни навици и честота на ловуване. 

Обобщение

Комерсиалните сухи храни не могат да преминат през съвременния метод на производство без да съдържат значително количество въглехидрати, които са нужни за достигането на желаната форма на гранулата (Crane et al, 2017). Повечето консервирани храни също съдържат въглехидрати  с цел формирането на гел при обработката на суровината (Karr-Lilienthal et al., 2002). Много комерсиални храни за котки съдържат повече въглехидрати отколкото биха се открили в диетата на една дива котка или отколкото би предпочела една домашна котка, ако ѝ бе даден избор (Verbrugghe & Hesta, 2017). Подобна зависимост се наблюдава и при домашното куче (Roberts et al., 2017). 
Физиологичните особености, характеризиращи въглехидратния метаболизъм при кучето и котката, се отличават от тези при всеядните животни и човека. Оттук следва да заключим, че макар и тези хищници да могат да метаболизират и използват въглехидратите в диетата си, тяхното количество би следвало да е ограничено. 

Ралица Грънчарова, ДВМ, СВА

Източници:

1. Freeman, L. M., Chandler, M. L., Hamper, B. A., & Weeth, L. P. Current knowledge about the risks and benefits of raw meat–based diets for dogs and cats. Journal of the American Veterinary Medical Association,  2013. 243(11), 1549-1558.
2. Coelho, L.P., Kultima, J.R., Costea, P.I. et al. Similarity of the dog and human gut microbiomes in gene content and response to diet. Microbiome 6, 72 2018. https://doi.org/10.1186/s40168-018-0450-3​
3. Hale F. A. Dental caries in the dog. The Canadian veterinary journal = La revue veterinaire canadienne, 2009 50(12), 1301–1304.
4. Kienzle, E. Carbohydrate-metabolism of the cat. 2. Digestion of starch. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 1993, 69, 102–114.
5. McGeachin, R.L.; Akin, J.R. Amylase levels in the tissues and body fluids of the domestic cat (felis catus). Comp. Biochem. Physiol. B 1979, 63, 437–439.
6. Kienzle, E. Carbohydrate-metabolism of the cat. 3. Digestion of sugars. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 1993, 69, 203–210
7. Tanaka, A.; Inoue, A.; Takeguchi, A.; Washizu, T.; Bonkobara, M.; Arai, T. Comparison of expression of glucokinase gene and activities of enzymes related to glucose metabolism in livers between dog and cat. Vet. Res. Commun. 2005, 29, 477–485.
8. Ballard, F.J. Glucose utilization in mammalian liver. Comp. Biochem. Physiol. 1965, 14, 437–443.
9. Hoenig, M.; Jordan, E.T.; Glushka, J.; Kley, S.; Patil, A.; Waldron, M.; Prestegard, J.H.; Ferguson, D.C.; Wu, S.; Olson, D.E. Effect of macronutrients, age, and obesity on 6- and 24 h postprandial glucose metabolism in cats. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2011, 301, R1798–R1807.
10. Batchelor, D.J.; Al-Rammahi, M.; Moran, A.W.; Brand, J.G.; Li, X.; Haskins, M.; German, A.J.; Shirazi-Beechey, S.P. Sodium/glucose cotransporter-1, sweet receptor, and disaccharidase expression in the intestine of the domestic dog and cat: Two species of different dietary habit. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2011, 300, R67–R75.
11. Verbrugghe A, Hesta M. Cats and Carbohydrates: The Carnivore Fantasy? Veterinary Sciences. 2017; 4(4):55. https://doi.org/10.3390/vetsci4040055
12. Morris, J.G.; Trudell, J.; Pencovic, T. Carbohydrate digestion by the domestic cat (felis catus). Br. J. Nutr. 1977, 37, 365–373. 
13. Kienzle, E. Carbohydrate-metabolism of the cat. 1. Activity of amylase in the gastrointestinal-tract of the cat. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 1993, 69, 92–101. 
14. De-Oliveira, L.D.; Carciofi, A.C.; Oliveira, M.C.; Vasconcellos, R.S.; Bazolli, R.S.; Pereira, G.T.; Prada, F. Effects of six carbohydrate sources on diet digestibility and postprandial glucose and insulin responses in cats. J. Anim. Sci. 2008, 86, 2237–2246
15. Sandri, M., Sgorlon, S., Scarsella, E., & Stefanon, B. (2020). Effect of different starch sources in a raw meat-based diet on fecal microbiome in dogs housed in a shelter. Animal Nutrition, 6(3), 353-361.
16. Eisert, R. Hypercarnivory and the brain: Protein requirements of cats reconsidered. J. Comp. Physiol. B 2011, 181, 1–17.
17. Beauchamp, G.; Maller, O.; Rogers, J. Flavor preferences in cats (felis-catus and panthera sp). J. Comp. Physiol. Psychol. 1977, 91, 1118–1127.
18. Bartoshuk, L.M.; Harned, M.A.; Parks, L.H. Taste of water in the cat: Effects on sucrose preference. Science 1971, 171, 699–701.
19. Hewson-Hughes, A.K.; Hewson-Hughes, V.L.; Miller, A.T.; Hall, S.R.; Simpson, S.J.; Raubenheimer, D. Geometric analysis of macronutrient selection in the adult domestic cat, felis catus. J. Exp. Biol. 2011, 214, 1039–1051.
20. Roberts, M. T., Bermingham, E. N., Cave, N. J., Young, W., McKenzie, C. M., & Thomas, D. G. (2018). Macronutrient intake of dogs, self‐selecting diets varying in composition offered ad libitum. Journal of animal physiology and animal nutrition, 102(2), 568-575.
    
21. Crane, S.W.; Cowell, C.S.; Stout, N.P.; Moser, E.A.; Millican, J.; Romano, P.J.; Crane, S.E. Commercial pet foods. In Small Animal Clinical Nutrition, 5th ed.; Hand, M.S., Thatcher, C.D., Remillard, R.L., Roudebush, P., Novotny, B.J., Eds.; Mark Morris Institute: Topeka, KS, USA, 2014; pp. 157–190.
22. Karr-Lilienthal, L.K.; Merchen, N.R.; Grieshop, C.M.; Smeets-Peeters, M.J.; Fahey, G.C. Selected gelling agents in canned dog food affect nutrient digestibilities and fecal characteristics of ileal cannulated dogs. Arch. Tierernahr. 2002, 56, 141–153.