Proteine di pollo prodotte mediante fermentazione di precisione testate negli alimenti per animali domestici
Negli ultimi anni è cresciuto l'interesse per le fonti proteiche alternative per gli animali domestici e per gli esseri umani
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In un nuovo progetto innovativo, gli scienziati hanno utilizzato la fermentazione di precisione per produrre proteine di pollo fermentate e le hanno valutate per l'uso negli alimenti per animali domestici. I cani che hanno consumato la proteina nelle loro crocchette durante uno studio di sei mesi hanno avuto effetti digestivi benefici, hanno scoperto i ricercatori.
La professoressa e direttrice della Divisione di Scienze Nutrizionali Kelly Swanson, a destra, ha guidato un team che ha testato una proteina di pollo prodotta con precisione nelle crocchette per cani, scoprendo che aveva benefici per la salute dell'intestino dei cani che l'avevano consumata durante lo studio di sei mesi. Il team comprendeva, da sinistra, l'ex alunno Julio Mioto, la professoressa di scienze animali Patricia Oba e l'ex alunna Meredith Smola, prima autrice dello studio.
Photo by Fred Zwicky
Gli scienziati dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign e della Bond Pet Foods, Inc. di Boulder, Colorado, hanno collaborato al progetto. Lo studio è il primo a utilizzare la fermentazione di precisione per produrre una proteina composta da lievito e proteine di pollo e a valutarne la sicurezza negli alimenti per animali domestici. La fermentazione di precisione viene utilizzata da quasi mezzo secolo per produrre ingredienti come gli enzimi per la produzione del formaggio, la vaniglia e la vitamina B12.
Il team di ricerca e sviluppo di Bond ha iniziato identificando le proteine altamente abbondanti nel tessuto muscolare dei polli e facendo poi un riferimento incrociato alla loro sequenza di DNA. Il DNA è stato inserito in un sito specifico del genoma del Saccharomyces cerevisiae (lievito di birra) per esprimere la proteina del pollo, che è stato coltivato in grandi vasche di acciaio inossidabile simili a quelle utilizzate nei birrifici o in altre operazioni di fermentazione industriale.
Dopo la rimozione del terreno di coltura, la biomassa è stata raccolta, trattata termicamente ed essiccata a spruzzo per produrre la proteina di pollo inattivata contenente S. cerevisiae, che è stata formulata nelle crocchette per cani. I cani adulti sani che hanno consumato la proteina di pollo fermentata durante lo studio di alimentazione di sei mesi hanno registrato cambiamenti positivi nei metaboliti fecali e nel microbiota intestinale, senza reazioni allergiche o cambiamenti negativi nella chimica del sangue o in altri marcatori, ha dichiarato Kelly Swanson, professore e direttore della Divisione di Scienze Nutrizionali dell'Università dell'Iugoslavia.
I risultati, pubblicati sulla rivista Frontiers in Veterinary Science, indicano che la proteina di pollo infusa è sicura e nutriente in proporzioni fino al 40% del cibo dei cani. I cani che l'hanno consumata non hanno mostrato differenze nel peso corporeo, nelle condizioni fisiche, nella chimica del sangue o in altri indicatori rispetto a quelli del gruppo di controllo.
"Era altamente digeribile e ci sono stati alcuni cambiamenti benefici nei microbi intestinali e nei metaboliti dei cani", ha detto Swanson, autore corrispondente dello studio insieme a Tomas Belloso, vicepresidente degli affari normativi di Bond Pet Foods, che ha finanziato il lavoro.
"L'obiettivo principale era quello di fornire proteine fondamentali per la salute degli animali domestici, ma sembra che le fibre solubili e fermentabili contenute nel prodotto cellulare integrale possano apportare un beneficio secondario anche all'intestino crasso dei cani", ha dichiarato Belloso.
I prodotti a base di lievitoS. cerevisiae sono da tempo utilizzati negli alimenti commerciali per animali domestici, spesso come palatanti - ingredienti che migliorano l'aroma e il sapore del cibo, rendendolo più appetibile per gli animali. Oltre a essere una ricca fonte di proteine, il lievito di birra secco fornisce anche vitamine del gruppo B, aminoacidi e minerali complessi.
I prodotti a base di lievito negli alimenti per animali domestici hanno anche altri effetti positivi, come l'aumento delle concentrazioni di batteri fecali benefici e di immunoglobulina A, un anticorpo presente nelle secrezioni mucose dell'intestino che svolge un ruolo cruciale nelle funzioni immunitarie neutralizzando gli agenti patogeni e altre sostanze, come hanno scoperto Swanson e i suoi colleghi in una precedente ricerca.
Il cibo per cani contenente la proteina di pollo è stato testato su una popolazione di 32 cani adulti sani. Durante la fase di acclimatazione di due settimane, tutti i cani hanno mangiato una dieta di controllo, a base di farina di sottoprodotti di pollo e riso di birra, ingredienti spesso utilizzati negli alimenti commerciali per cani. Poi i cani sono stati divisi in quattro gruppi alimentari, tre dei quali sono stati assegnati in modo casuale a mangiare una dieta contenente il 15%, il 30% o il 40% di proteine di pollo fermentato, mentre quelli del quarto gruppo hanno continuato a seguire la dieta di controllo.
Le diete dei quattro gruppi contenevano livelli simili di materia organica, ceneri, proteine grezze e grassi, scrive il team. Per tutta la durata dello studio, tutti e quattro i gruppi sono stati alimentati con quantità destinate a mantenere il loro peso corporeo, per evitare potenziali effetti fisiologici che potrebbero essere associati all'aumento di peso.
Il team ha analizzato campioni di sangue, feci e urine e ha monitorato il consumo di cibo, il peso corporeo e le condizioni dei cani a quattro e 26 settimane, senza riscontrare differenze statistiche tra i cani del gruppo dietetico e quelli del gruppo di controllo. Tutti i fattori sono rimasti all'interno di intervalli sani e non sono stati osservati effetti dannosi nel corso dello studio, ha dichiarato Swanson.
Le analisi hanno indicato che l'inclusione della proteina di pollo fermentata nella dieta dei cani ha ridotto leggermente la digeribilità dei grassi, anche se nel complesso sono rimasti altamente digeribili. La proteina di birra ha anche modificato alcuni metaboliti fecali e il microbiota dei cani. Le concentrazioni fecali degli acidi grassi a catena corta butirrato, propionato e valerato - che riducono l'infiammazione e hanno altri effetti benefici - sono aumentate in proporzione alla quantità di proteine di pollo fermentate nel cibo dei cani.
Mentre la quantità di feci e di sostanza secca fecale prodotta dai cani nei tre gruppi di trattamento è diminuita in modo inversamente proporzionale alla quantità di proteine di pollo fermentato nella loro dieta, le loro feci erano ancora morbide, umide e di qualità accettabile, secondo lo studio.
"Quando abbiamo formulato queste diete, sapevamo che contenevano molte fibre solubili e questo era un aspetto che mi rendeva un po' nervoso : se avrebbero causato feci molli o costipazione, che non è un risultato piacevole per gli animali domestici o i loro proprietari. Sono stato felice di constatare che la qualità delle feci non ne ha risentito", ha detto Swanson.
L'interesse per le fonti proteiche alternative per gli animali domestici e gli esseri umani è aumentato negli ultimi anni. Con la continua crescita della popolazione umana e degli animali domestici, cresce anche la necessità di fonti proteiche sostenibili e di alta qualità, ha dichiarato Swanson.
"Siamo entusiasti dei risultati così positivi dello studio dell'Università dell'Illinois. Questo rafforza la promessa della proteina di pollo prodotta come opzione sicura, efficace e sostenibile per l'alimentazione degli animali domestici", ha dichiarato Belloso.
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