Ce que nous donnons à manger à nos animaux peut affecter leur santé digestive

Un système digestif sain est important pour fournir une barrière physique et immunologique contre les agents pathogènes potentiels présents dans l’environnement et pour extraire et absorber les nutriments des aliments afin de répondre aux besoins nutritionnels de l'animal. Ces dernières années, il est devenu de plus en plus évident qu'un microbiome sain joue un rôle vital dans la santé digestive et contribue au maintien de la santé et du bien-être général. Le terme « microbiome intestinal » fait spécifiquement référence aux trillions de micro-organismes vivant dans le tractus intestinal. <br><br> Bien que certains micro-organismes soient nocifs pour la santé d’un animal, beaucoup sont incroyablement bénéfiques et nécessaires pour un corps sain. Les microbes ont la capacité de libérer et de synthétiser des nutriments qui ont des effets bénéfiques directs pour l’animal. De nombreux facteurs peuvent influencer la population du microbiome, tels que l'âge, l'alimentation, l'environnement et les antibiotiques. <br><br> Pourtant, les régimes alimentaires sont souvent enrichis d'ingrédients pour favoriser la croissance des bonnes bactéries intestinales et soutenir une santé intestinale optimale. Les prébiotiques, les probiotiques et les postbiotiques ne sont que quelques ingrédients qui peuvent aider à maintenir un microbiome intestinal sain et une bonne santé digestive.

Les prébiotiques sont définis comme des oligosaccharides non digestibles qui stimulent la croissance et l'activité d'un nombre limité de bactéries résidentes du côlon (Gibson et Roberfroid, 1995), ce qui peut avoir un impact bénéfique sur divers facteurs, notamment la santé digestive. Deux exemples de prébiotiques sont les mannan-oligosaccharides (MOS) et les fructo-oligosaccharides (FOS). Les FOS, l'oligofructose et l'inuline sont des oligosaccharides naturellement présents dans les plantes, comme la betterave à sucre, l'oignon, l'ail, l'asperge, la banane, l'artichaut et la chicorée, et aident à maintenir des bactéries intestinales saines.

Les mannan-oligosaccharides (MOS) et les bêta-glucanes sont des prébiotiques isolés des parois cellulaires de levure et sont collectivement appelés mannans. Les MOS sont liés aux protéines pour former une couche de manno-protéines localisée à la surface externe de la cellule. Les MOS ne sont pas digérés par les enzymes digestives dans l'intestin grêle et atteignent le gros intestin sans subir de modifications structurelles. <br><br> Les lactobacilles et certaines bifidobactéries métabolisent les MOS et les FOS pour former des acides gras à chaîne courte (AGCC) – la source de carburant préférée des entérocytes, jouant un rôle crucial dans le soutien de la santé du tractus intestinal. Les MOS sont moins fermentables par les bactéries intestinales que les fructo-oligosaccharides (FOS). Cependant, ils ont des effets bénéfiques sur la santé digestive, qui seront étudiés plus en détail plus tard dans cet article.

Les probiotiques sont des micro-organismes vivants destinés à maintenir ou à augmenter le nombre de « bonnes » bactéries (microflore normale) dans le corps. La plupart des probiotiques n’aiment pas les températures élevées, l’humidité, la pression et les extrêmes de pH, ce qui complique leur incorporation dans les aliments pour animaux. <br><br>Les espèces microbiennes les plus couramment évaluées pour les probiotiques utilisés dans les aliments pour animaux sont Enterococcus faecium et Lactobacillus acidophilus (deux bactéries lactiques). Les bactéries utilisent la fermentation pour produire des acides lactique et acétique, qui abaissent le pH intestinal et inhibent la croissance de certaines bactéries potentiellement nocives. Les probiotiques constituent une approche attrayante pour le traitement et la prévention de nombreuses affections en raison de leur potentiel d'efficacité et de sécurité, et de leur capacité à réduire l'utilisation de médicaments.

Les postbiotiques sont des composés bioactifs et des métabolites bénéfiques produits lorsque les bonnes bactéries intestinales (probiotiques) digèrent/métabolisent/fermentent des substrats prébiotiques. Commercialement, les postbiotiques sont produits par des procédés de fermentation précis utilisant des micro-organismes spécifiques (par exemple, la levure) et des substrats. <br><br>Selon l’International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP), un postbiotique est une « préparation de micro-organismes inanimés et/ou de leurs composants qui confère un bénéfice santé à l’hôte ». Les postbiotiques peuvent contenir des cellules microbiennes inanimées intactes et/ou des fragments avec ou sans métabolites/produits finaux. Les postbiotiques visent à imiter les effets thérapeutiques bénéfiques des probiotiques tout en évitant les risques et les défis liés à l'administration de micro-organismes vivants. <br><br>L'intérêt des consommateurs pour les postbiotiques a connu une augmentation de 91 % entre 2018 et 2019 (Kerry, 2020). Avec une sensibilisation et une attention croissantes, il est probable que les allégations postbiotiques se multiplieront sur le marché des aliments et friandises pour animaux de compagnie.

Les FOS favorisent la croissance des bonnes bactéries intestinales telles que les bifidobactéries et les lactobacilles, bien que certains résultats incohérents aient été observés dans différentes études. <br><br>L’alimentation avec de la nourriture sèche contenant 1 % (p/p) d’oligofructose a significativement influencé le profil bactérien fécal chez les chiens en bonne santé, avec une augmentation des bifidobactéries mais aussi des espèces potentiellement pathogènes, telles que les streptocoques et les clostridies (Beynen et al., 2002). Swanson et al. (2002a) ont rapporté les résultats de deux études, chacune menée sur 20 chiens. <br><br>Dans la première étude, la supplémentation en FOS n’a entraîné aucun changement significatif dans aucune des populations microbiennes fécales évaluées. En revanche, dans la deuxième étude, une augmentation significative des bifidobactéries et une augmentation non significative des populations de lactobacilles ont été observées. <br><br>La raison de ces différences est incertaine, car la seule différence entre les études était que les chiens de la première étude étaient légèrement plus âgés et légèrement plus lourds que ceux de la deuxième étude.

Dans une autre étude chez le chien, les changements dans le nombre de bifidobactéries fécales dus à la supplémentation alimentaire en FOS étaient influencés par la teneur en protéines du régime, avec une diminution des bifidobactéries observée chez les chiens nourris avec un régime « faible » en protéines et une augmentation des bifidobactéries chez les chiens nourris avec un régime « riche » en protéines (Pinna et al., 2018). <br><br>Indépendamment de la teneur en protéines du régime, la supplémentation en FOS a augmenté l’apparente digestibilité totale des tractus de plusieurs minéraux (Ca, Mg, Na, Zn, et Fe; Pinna et al., 2018). <br><br>De même, Beynen et al. (2002) ont rapporté une absorption significativement accrue de magnésium et de calcium chez les chiens nourris avec un régime supplémenté en oligofructose. Un mécanisme d'action possible pour l'augmentation de l'absorption des minéraux est qu'une diminution du pH iléal (c'est-à-dire une augmentation de l'acidification) augmente la solubilité des minéraux, les rendant plus disponibles pour l'absorption par l'intestin grêle.

Les FOS alimentaires ne peuvent pas être digérés par l'intestin grêle et atteignent le gros intestin sans subir de modifications structurelles, où ils sont métabolisés par la microflore intestinale pour former des acides gras à chaîne courte. Les acides gras à chaîne courte produits par ce processus dans le tractus gastro-intestinal stimulent la croissance de la muqueuse et la prolifération des cellules épithéliales dans l'intestin grêle (Thompson et al., 1996). <br><br>Maintenir une muqueuse colique saine est important pour garantir que les nutriments sont correctement absorbés et qu'une fonction barrière intestinale saine est maintenue. Plusieurs études ont montré que la supplémentation alimentaire en FOS/oligofructose entraîne une augmentation des niveaux fécaux d'acides gras à chaîne courte (acétate, propionate et butyrate) chez les chiens (Swanson et al., 2002b ; Propst et al., 2003) et une augmentation du butyrate fécal chez les chats (Barry et al., 2010).

Une étude menée par Barry et ses collègues (2010) suggère que les FOS et la pectine sont tous deux des sources de fibres efficaces pour favoriser la santé intestinale chez les chats. De plus, les FOS ont montré des avantages accrus par rapport à la pectine, car les fructanes semblaient produire une population microbienne plus bénéfique que la pectine. L'étude a également conclu que la supplémentation en fibres fermentescibles à hauteur de 4 % du régime alimentaire d'un chat réussit à modifier les catabolites protéiques des selles et les concentrations microbiennes.

Une étude menée par Grieshop et ses collègues (2004) sur les réponses gastro-intestinales et immunologiques des chiens âgés aux chicorées et aux mannan-oligosaccharides suggère que les MOS et la chicorée modifient les populations microbiennes fécales et certains indices du système immunitaire. <br><br>Trente-quatre chiens âgés ont été répartis aléatoirement en groupes recevant soit 1 % de chicorée, 1 % de MOS, 1 % de chicorée et 1 % de MOS, ou aucune supplémentation pendant une période de 4 semaines de base, suivie d'une période de traitement de 4 semaines. Une augmentation de l'apport alimentaire a été notée lors de la supplémentation diététique en MOS ou en MOS et chicorée, et cela était dû à une augmentation des fibres fermentescibles et à une diminution de la teneur énergétique du régime. <br><br>La supplémentation en chicorée a augmenté la digestibilité des graisses, et la chicorée ou les MOS ont augmenté les concentrations de bifidobactéries fécales, tandis que les MOS ont diminué les concentrations de E. coli fécales.

Une étude conçue par Kore et ses collègues (2012) pour évaluer l'effet de la supplémentation alimentaire en MOS sur la digestibilité des nutriments, les indices de santé du côlon et le profil métabolique plasmatique a révélé que la supplémentation en MOS à 1 % de matière sèche alimentaire influençait positivement l'apport alimentaire, la digestibilité des fibres et les marqueurs de la santé du côlon. <br><br>L'étude a utilisé cinq chiens adultes dans un plan croisé complet. Les chiens ont été nourris soit avec un régime fait maison seul, soit avec une supplémentation en MOS (à un niveau de 1 %). Un essai de digestion mené à la fin de chaque période a révélé que l'apport de matière sèche et d'autres nutriments augmentait lorsqu'il était supplémenté en MOS. <br><br>La digestibilité des fibres s’est améliorée dans le groupe supplémenté en MOS, tandis que celle des autres nutriments n’a pas été affectée. Une concentration fécale plus élevée d’AGCC totaux due à la supplémentation en MOS a également été reconnue, et l’ajout de MOS a eu tendance à réduire les coliformes fécaux avec une augmentation associée du nombre de lactobacilles par rapport au régime témoin.

En résumé, les ingrédients « biotiques » deviennent de plus en plus populaires dans les aliments pour animaux de compagnie. Il est évident qu'il existe de grandes opportunités de marketing autour de leur inclusion, soutenues par des recherches scientifiques reflétant les avantages de leur utilisation.

Barry, K.A., Wojcicki, B.J., Middlebos, I.S., Vester, B.M., Swanson, K.S., & Fahey, G.C. Jr. (2010). Dietary cellulose, fructooligosaccharides, and pectin modify fecal protein catabolites and microbial populations in adult cats. Journal of Animal Science, 88 (9), 2978-2987. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20495116/

Beynen, A.C., Baas, J.C., Hoekemeijer, P.E., Kappert, H.J., Bakker, M.H., Koopman, J.P., & Lemmens, A.G. (2002). Faecal bacterial profile, nitrogen excretion, and mineral absorption in healthy dogs fed supplemental oligofructose. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 86(9-10), 298-305.

Gibson, GR et Roberfroid, MB (1995). Modulation alimentaire du microbiote colique humain : Présentation du concept de prébiotiques. Journal of Nutrition, 125 (6), 1401-1412.

Grieshop, C., Flickinger, E., Bruce, K., Patil, AR, Czarnecki-Maulden, GL et Fahey, GC Jr. (2004). Réponses gastro-intestinales et immunologiques des chiens âgés à la chicorée et aux mannan-oligosaccharides. Archives de la Nutrition Animale, 58 (6), 483-494.

Howard, MD, Gordon, DT, Garleb, KA et Kerley, MS (1995). Les fructooligosaccharides alimentaires, les xylooligosaccharides et la gomme arabique ont des effets variables sur le microbiote cæcal et colique et sur la prolifération des cellules épithéliales chez la souris et le rat. Journal of Nutrition, 125 (10), 2604-2609.

Jenkins, DJA, Kendall, CWC et Vuksan, V. (1999). Inuline, oligofructose et fonction intestinale. Journal of Nutrition, 129(7), 1431S-1433S.

Kerry. (2020). Les exigences en matière de santé digestive pour les animaux de compagnie sont croissantes. Vos produits sont-ils prêts ? https://www.kerry.com/products/animal-applications/pet-food-nutrition/pet-digestive-health-ingredients

Kore, KB, Pattanaik, AK, Das, A. et Sharma, K. (2012). Évaluation du mannanoligosaccharide en tant qu'aliment fonctionnel prébiotique pour chiens : effet sur la digestibilité des nutriments, la santé de l'intestin postérieur et le profil métabolique plasmatique. Journal indien des sciences animales, 82 (1), 81-86.

Pinna, C., Vecchiato, G., Bolduan, C., Grandi, M., Stefanelli, C., Windisch, W., Zaghini, G. et Biagi, G. (2018). Influence des protéines alimentaires et des fructo-oligosaccharides sur les produits finaux de fermentation fécale, les populations bactériennes fécales et la digestibilité apparente totale du tractus chez le chien. Recherche vétérinaire BMC, 14, 106-115.

Propst, EL, Flickinger, EA, Bauer, LL, Merchen, NR et Fahey, GC Jr. (2003). Une expérience dose-réponse évaluant les effets de l'oligofructose et de l'inuline sur la digestibilité des nutriments, la qualité des selles et les catabolites des protéines fécales chez des chiens adultes en bonne santé. Journal of Animal Science, 81 (12), 3057-3066.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Healy, HP, Dawson, KA, Merchen, NR et Fahey, GC Jr. (2002a). Les fructo-oligosaccharides et les mannanoligosaccharides supplémentaires influencent la fonction immunitaire, la digestibilité des voies iléales et totales, les populations microbiennes et les concentrations de catabolites protéiques dans le gros intestin des chiens. Journal of Nutrition, 132 (5), 980-989.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Bauer, LL, Chow, J., Wolf, BW, Garleb, KA et Fahey, GC Jr. (2002b). Les fructooligosaccharides et Lactobacillus acidophilus modifient les populations microbiennes intestinales, la digestibilité totale des nutriments du tractus et les concentrations de catabolites protéiques fécales chez les chiens adultes en bonne santé. Journal of Nutrition, 132 (12), 3721-3731.

Swanson, KS, Grieshop, CM, Flickinger, EA, Healy, HP, Dawson, KA, Merchen, NR et Fahey, GC Jr. (2002c). Effets des fructo-oligosaccharides supplémentaires et des mannanoligosaccharides sur la fonction immunitaire et les populations microbiennes iléales et fécales chez les chiens adultes. Archives de la Nutrition Animale, 56 (5), 309-318.

Thompson, JS, Quigley, EM, Palmer, JM, West, WW et Adrian, TE (1996). Acides gras luminaux à chaîne courte et adaptation intestinale post-résection. Journal de nutrition parentérale et entérale, 20 (5), 338-343.