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功能性宠物食品研究进展

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来源：动物经济学报

摘要随着宠物行业的快速发展，功能性宠物食品因能提供基本营养之外的健康益处而受到广泛关注。系统阐述了功能性宠物食品的定义、分类及其在免疫调节、肠道健康、抗衰老、改善毛发健康、体重管理和缓解应激等方面的应用，探讨了功能性宠物食品的评价方法和未来的发展方向，说明了科学研究在推动该领域发展中的重要性，以期为功能性食品的相关研究提供参考。

关键词功能性宠物食品；免疫调节；肠道健康；抗衰老；毛发健康；缓解应激

近年来，随着我国经济的发展、城镇化加快以及人口老龄化的加剧，养宠成为越来越多人的选择。《中国宠物行业白皮书》数据显示，2024年我国宠物行业规模已经超过3 000亿元，并且仍然保持增长趋势。作为宠物消费市场中占比最大的部分，宠物食品行业经历了萌芽、培育、快速发展和稳步增长等阶段，正逐步向规范化和高质量方向发展。在此背景下，功能性宠物食品的研究成为新的热点领域。

功能性宠物食品是指能提供宠物基本营养之外的对健康有益的食品。功能性宠物食品的研究和开发推动了宠物食品行业的创新，促进了新原料、新配方和新工艺的应用，为行业带来新的增长点，也促进了动物营养学、兽医学、食品科学等多个学科之间的合作与交流。总的来说，功能性宠物食品的研究有助于提升宠物的健康和福祉，同时也为宠物食品行业的发展提供了新的方向和机遇。

1 功能性宠物食品的定义

功能性宠物食品指除了提供宠物基本营养之外，还能调节宠物机体功能的宠物食品，又称功能性宠物饲料、宠物保健食品等。功能性宠物食品通过添加特定的活性营养成分，以满足宠物特定营养需求和改善宠物的健康状况，具有调节宠物机体功能的作用，不以治疗疾病为目的。功能性宠物食品可以是全价宠物食品，也可以是宠物营养补充剂或零食。功能性宠物食品有3个特征：安全性、特殊性和非治疗性。安全性是指在正常摄入量内不会对宠物机体产生危害；特殊性是指具有特殊的功能，如调节肠道健康和毛发健康等；非治疗性主要是与药物进行区分，防止夸大和虚假宣传。

2 功能性宠物食品的分类

根据功能不同，功能性宠物食品可以分为六大类。

2.1 具有免疫调节功能的宠物食品

宠物免疫系统的健康和稳定是宠物维持良好状态的基本条件，免疫系统的正常运转能帮助宠物抵御病原体感染，减少疾病的发生。具有免疫调节功能的宠物食品有氨基酸类、脂肪酸类、多糖类、黄酮类等。

氨基酸类研究较多的是精氨酸和谷氨酰胺。研究表明，在日粮中添加谷氨酰胺，能明显改善断奶幼犬的腹泻。特异性免疫检测结果显示，猫在补充精氨酸35 d后，其淋巴细胞对T细胞有丝分裂原植物血凝素（PHA）的增殖反应显著增强。T细胞体外培养试验发现，高剂量的精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苏氨酸对猫T细胞的细胞因子分泌和增殖活性有显著影响。

脂肪酸是免疫系统中的重要物质，多不饱和脂肪酸（如ω-3和ω-6）具有较强的免疫调节特性，可改变巨噬细胞的多种功能。研究表明，二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）补充剂对犬过敏性皮炎、皮毛疾病、干燥性角膜结膜炎、瓣膜病以及犬、猫骨关节炎的恢复有益处。在膳食中补充山茶树、亚麻籽和菜籽油能明显改善健康成年犬的炎症、氧化标志物和皮毛质量。补充ω-3脂肪酸对犬骨关节炎有明显改善作用。

多糖类在调节免疫系统功能中发挥重要作用，如植物多糖中的黄芪多糖、当归多糖、党参多糖、枸杞多糖、β-葡聚糖等均表现出良好的免疫调节功能。黄酮类物质，如槲皮素、二氢杨梅素、金银花黄酮等能通过不同的机制和信号通路发挥免疫调节作用。

2.2 具有调节肠道健康功能的宠物食品

肠道健康是保障宠物良好消化功能的前提，可在宠物食品中添加以下功能性原料或添加剂，改善胃肠道功能。

（1）易消化（高消化率）的饮食。与消化率较低的蛋白质相比，犬摄入高消化率的蛋白质后，其整体消化率和粪便质量提高。蛋白质来源对犬、猫的消化率有较大影响，有研究证实，家禽内脏粉对成年犬膳食营养物质消化率的影响优于豆粕；与动物蛋白质相比，猫更容易消化植物蛋白质。因此，选择蛋白质来源时需通过体内消化试验进一步确认。此外，在宠物食品中添加酶制剂（如蛋白酶），有利于提高动物对宠物食品的消化率。

（2）益生元。益生元是一类不能被动物消化吸收，但可以被肠道微生物选择性利用，从而改善肠道健康的物质，主要包括低聚糖和膳食纤维等。果寡糖和甘露寡糖是宠物食品工业中最常用的2种益生元。添加1-酮糖能增加猫肠道微生物群中产生丁酸盐的细菌和双歧杆菌的数量，通过改善肠道微生物群来改善猫的肠道健康。膳食纤维经肠道微生物发酵后，可以产生短链脂肪酸，短链脂肪酸（如乙酸、丙酸和丁酸）是肠道微生物发酵膳食纤维的代谢产物，对肠道健康有重要调节作用，在能量平衡、宿主营养与健康中发挥关键作用。

（3）益生菌、合生元及后生元。联合国粮食及农业组织和世界卫生组织将益生菌定义为“需要摄入足够量，才能对宿主的健康产生积极影响的一大类活的微生物”。常见的益生菌有乳酸杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌、革兰氏阳性球菌和酵母菌。研究表明，发酵乳杆菌CCM 7421可增加犬粪便中乳酸杆菌的相对丰度，降低梭状芽孢杆菌及部分革兰氏阴性菌的相对丰度。目前，关于益生菌的应用较多，但犬、猫益生菌的研究较少，许多益生菌的来源不明，益生菌在宠物体内的定植情况及其在生产加工过程中的损耗尚不清楚，需要进一步研究。

合生元是由益生菌和益生元组成的混合物，在调节肠道功能中起重要作用。彭洪妹等发现，低聚异麦芽糖、罗伊氏乳杆菌和约氏乳杆菌组成的低聚异麦芽糖合生元能改善肠道通透性，提高肠道中短链脂肪酸浓度，改变肠道菌群结构。但益生菌和益生元的配比缺少基础的试验数据，有效的合生元组合有待进一步研究。

后生元是指益生菌在发酵过程中代谢产生的活性物质，包括菌体成分和代谢产物，对动物肠道健康有益。研究表明，乳杆菌衍生的后生元可有效抑制炎症，激活抗炎细胞因子IL-10，调节IL-18相关反应，维持肠道稳态。

（4）可饲用天然植物。近年来，天然植物原料因其独特优势被广泛应用于动物饲料中。研究显示，加味四君子汤能改善脾虚犬的小肠形态、消化酶活性及肠道菌群结构，进而改善消化吸收功能。在犬、猫饮食中补充丝兰提取物和栗木单宁，可减少动物肠道中一些具有潜在毒性代谢物的含量。

（5）沸石。沸石作为饲料添加剂，能通过多种途径促进动物健康和生长，包括与氨结合清除粪便中的甲酚，延缓食糜运输，增强胰酶活性和黄曲霉毒素的螯合等。有研究表明，沸石具有促进慢性肾衰犬血清中尿素氮经肠排泄的作用，添加质量分数为5%时效果最佳。

2.3 具有抗氧化、抗衰老功能的宠物食品

随着宠物老龄化的加剧，宠物衰老及相关疾病已经成为当前宠物行业面临的挑战。基于自由基抗衰老理论，产业内开发了多种抗氧化、抗衰老产品。多种抗氧化剂被证实具有提高犬、猫抗氧化能力，辅助治疗疾病，改善犬、猫精神状态的作用。如添加维生素C、胡萝卜素、叶黄素、玫瑰花提取物、葡萄籽提取物、茶多酚等，可以减少犬、猫运动损伤，具有抗衰老的作用。牛磺酸、硫辛酸、维生素和矿物质等成分具有修复DNA损伤、抗细胞衰老的功能。维生素E作为一种安全经济的抗氧化剂，在犬、猫食品中广泛使用，其脂溶特性便于添加在喷涂料中。

另一类研究较广泛的抗衰老产品是植物提取物，植物黄酮主要包含黄烷醇、黄酮、黄酮醇、黄烷酮、异黄酮和花青素等亚类。常见的抗衰老营养补充剂有没食子酸、五倍子单宁酸、烟酰胺单核苷酸、亚精胺、阿卡波糖、类胡萝卜素（如虾青素和番茄红素）等。研究表明，饮食中补充500 mg/kg没食子酸能通过影响肠道菌群和代谢物的有益变化，缓解幼犬的氧化应激和炎症反应。Xu等发现，亚精胺和精胺可以通过诱导SAMP8小鼠的细胞自噬过程来延缓大脑衰老。虾青素是一种有效的抗氧化剂，Queen等发现，虾青素能延缓大脑衰老，改善认知功能。研究表明，番茄红素因其特殊的化学结构，具有显著的抗氧化能力，可通过直接与活性氧相互作用，抑制氧化应激及其引发的慢性疾病，如心血管疾病和糖尿病等。

单一成分的抗氧化剂在清除复杂多样的自由基时存在局限性，难以清除所有自由基。因此，需要多种抗氧化剂混合使用，不同抗氧化剂的配比仍需进一步研究。

2.4 具有改善毛发健康功能的宠物食品

影响宠物毛发的因素包括营养、环境、管理、心理等多个方面。宠物的毛发健康与饮食中的营养密切相关。蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素（尤其是维生素A和B族维生素）、矿物质（如锌、铜）等均是影响宠物毛发健康的关键营养物质。

常见的具有改善毛发健康功能的饲料添加剂有Omega-3脂肪酸、卵磷脂、益生菌、植物提取物、抗氧化剂和二甲基砜等。植物提取物（如丹参提取物）能激活人真皮乳头细胞，促进其增殖，从而有助于毛发生长。研究表明，膳食中补充1个月鱼油商业制剂（20.4 mg/kg的EPA和DHA）可以改善犬的毛发和皮肤质量。在宠物食品中，二甲基砜一般作为功能性成分添加到宠物日粮中。二甲基砜参与合成机体多种含硫化合物，对维持生命活动具有重要意义。在饲粮中添加质量分数为0.2%的二甲基砜可以改善布偶猫的毛发质量。饲粮中补充二甲基砜和肌醇还可以改善贵宾犬的毛发质量和粪便微生物群。通过优化饮食结构、实施健康管理以及规范化护理可以显著改善宠物的毛发状况。

2.5 具有调节体重功能的宠物食品

肥胖是犬、猫常见的营养代谢性疾病，也是心血管疾病、类甲状腺功能减退、胰腺炎和呼吸窘迫等疾病的诱导因素，可使犬、猫寿命缩短，死亡率升高。犬、猫肥胖造成的健康问题亟需解决。影响犬、猫肥胖的因素复杂多样，主要有遗传因素、绝育、饮食、运动、行为管理和年龄等。

通过改变宠物饮食结构（如提供高蛋白质、低脂肪和高纤维的饮食）可改善宠物的肥胖状况。研究表明，高蛋白饮食对减轻体重有积极作用，但过量的蛋白质摄入会增加氨的产生，增加肝脏负担。过量的氨会导致神经系统紊乱，甚至出现昏迷，因此，在饲喂高蛋白饮食时，需严格控制蛋白质的摄入量。提高日粮中的纤维含量对减轻体重也有积极作用。研究表明，高纤维饮食可以有效减少超重猫的能量摄入，并明显改善其体况评分和体重。说明饲喂高蛋白和高纤维日粮是控制犬、猫肥胖的有效措施。

在宠物日粮中加入抗肥胖添加剂也可达到减重效果，如添加没食子酸、左旋肉碱、二酰基甘油、烟酸、茶多酚、多不饱和脂肪酸以及益生元和益生菌。研究表明，长期食用没食子酸对脂质代谢和肠道健康有益，没食子酸的最佳补充水平为0.08%。Iwazaki等发现，富含抗氧化剂和左旋肉碱的饮食可以改善绝育后猫的体重和体况评分。在一项猫的试验中，发现饲喂决明子、桑叶和山楂复合物的低脂粮能降低试验猫的体重，增强其免疫能力。上述研究表明，在不改变能量摄入的情况下可以使用抗肥胖添加剂来达到减肥效果。

2.6 具有缓解应激和情绪调节功能的宠物食品

应激反应是紧张性刺激引起的个体非特异性反应。生活方式和环境的变化，暴露于外部应激源等均会加重宠物的压力，可对宠物的健康和行为产生严重后果^［59］。

在宠物食品中添加L-色氨酸、抗焦虑10肽、抗菌肽、猫薄荷干叶粉、褪黑激素、中草药和一些气味性物质可改善犬、猫的压力状况。有研究表明，色氨酸可以引发身体释放血清素，从而让人产生愉悦感，减轻压力带来的不利影响。Zhang等研究发现，通过气味干预可缓解猫的压力，猫薄荷以及银藤中的主要活性成分荆芥内酯能增加猫血浆中β-内啡肽水平，使猫产生典型的猫薄荷反应，从而使猫产生愉悦感。He等研究表明，饮食中添加质量分数为0.3%的抗菌肽可以通过调节猫的肠道微生物群和代谢产物，缓解因运输产生的氧化应激和炎症反应，缓解压力引起的腹泻。

3 功能性宠物食品的评价方法

功能性宠物食品的功效评价需要通过犬、猫动物试验来完成。根据动物伦理要求，评价功能性宠物食品的功效一般不进行破坏性试验，样本以血液、粪便、毛发和唾液等为主。

3.1 犬、猫免疫调节功能的评价方法

免疫调节功能评价通常采集犬、猫的血液，进行免疫指标分析，以及免疫细胞试验和过敏性分析。免疫分子可分为细胞因子类、血清蛋白类和免疫球蛋白类。其中，细胞因子类主要分析白细胞介素、干扰素和肿瘤坏死因子；血清蛋白类主要分析白蛋白、球蛋白和白球比；免疫球蛋白类一般测定血清中IgA，IgG，IgM，IgY等含量。免疫细胞试验主要为淋巴转化试验、淋巴细胞分型和迟发型变态反应，3种试验方法均是对犬、猫的血液或皮肤进行测试，不会对犬、猫造成较大伤害。

由于过敏反应发生较快，且有致命危险，对于犬、猫来说，多项过敏原试验不宜直接用动物进行，可以采用血清分析法进行体外过敏原测试。通过体外血清反应进行初步筛查后，再进行体内试验。

3.2 犬、猫消化功能的评价方法

犬、猫消化功能评价主要从粪便评分、消化率、粪便代谢物和微生物群状态进行评估。

粪便评分是犬、猫常用的临床诊断方法，通过对粪便黏稠度进行评分，可以直观地评定粪便质量，进而判断犬、猫对日粮的消化能力以及胃肠道的健康状况。常见的犬、猫粪便评分系统有Waltham粪便评分系统、威豪粪便评分系统以及基于图像和人工智能的粪便评分技术。

消化率代表食物中能被机体吸收养分的百分比，是评价犬、猫消化能力最直接有效的指标之一，也是宠物食品品质重要的评估标准。动物饲养试验是测定消化率较准确的方法。美国饲料管理协会（AAFCO）推荐先用测试日粮进行5~7 d的适应性饲养，然后收集5 d粪便用于消化率的测定。

微生物群的状态可以反映犬、猫的胃肠道功能。微生物群状态指标主要有微生物群组成和功能特性测量，其中微生物群组成指标包括微生物群的相对丰度以及微生态失调程度，微生态失调程度可用于描述“有害共生微生物群成分的改变”。此外，还可以通过分析粪便代谢物指标评价犬、猫的消化功能，包括脂质代谢中的脂肪酸（如短链脂肪酸），氨基酸及其衍生物（如吲哚- 3-乙酸），胆汁酸及其衍生物，碳水化合物及其代谢产物，以及其他代谢物（如羟基苯乳酸）等。

3.3 犬、猫衰老的评价方法

目前，国内外尚无评价犬、猫衰老的标准方法，一般可以从宏观和微观层面对犬、猫的衰老状况进行评估。

在宏观层面，犬、猫的衰老状况可通过身体变化进行评估，包括外形、体重、肌肉含量、毛发、牙齿状况、运动状态、步态分析、行为认知等。行为学和认知试验，如旷场试验、指示试验、记忆试验等可以对犬、猫的记忆力和认知能力进行风险评估。老年犬通常表现出行走速度减慢、记忆力和认知能力下降等特征。此外，犬、猫毛发的变化也是判断其衰老的重要指标，皮毛质量下降可能说明它们已进入老年期。体重和肌肉含量的变化及牙齿的磨损程度均能反映犬、猫的年龄，一般来说，老年犬的体重和肌肉含量下降，牙齿磨损程度增加。

在微观层面，通过分析犬、猫体内代谢物中的衰老标志物可以判断其衰老状况。可以对抗氧化指标、免疫指标、组织学形态、细胞凋亡状况、线粒体相关蛋白质、遗传指标等衰老标志物进行鉴定。抗氧化指标中的超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、总抗氧化能力等，能反映机体的氧化应激状态；免疫指标中的NLRP3，IL-18，IL-1β可以揭示免疫系统的衰老状况；在组织学和细胞学分析中，通过组织切片Tunel染色可以观察细胞凋亡状况；线粒体相关的蛋白质（包括MFN1，MFN2和COX Ⅳ等）能反映线粒体功能；遗传指标中的DNA甲基化模式会随着年龄的增长发生变化，可以建立表观遗传时钟等预测模型。此外，与衰老相关基因（如NAT1，PBX1，CREG1，DYNC1I1，PDE11A，TNFSF13B，BCAS3，OAS2，RRM2和DMC1等）的表达，也可用于评价犬、猫的衰老状况。

3.4 犬、猫毛发的评价方法

科学合理的毛发质量评价方法可以清晰地展现犬、猫毛发质量的变化，有助于进一步判断营养调控的有效性。目前，评价犬、猫毛发的方法主要有以下几种：

（1）毛发评分。宠物犬、猫毛发的感官评定方法最早由Rees等提出并使用，宠物犬、猫毛发状态评分标准见表1。

表1 宠物犬、猫毛发状态评分标准Table 1 Dog and cat hair status scoring criteria

（2）毛发拉断峰值力和胱氨酸含量。单达聪在猫粮中添加亮毛因子，通过毛发拉断峰值力和胱氨酸含量对猫的毛发品质进行评估，其中毛发拉断峰值力采用MARK-10拉力计测定，记录毛发拉断时的瞬时拉力值。

（3）毛发感官品质。毛发感官品质评价指标包括毛发手感力度、光亮度和柔顺度。手感力度以抚摸犬、猫毛发时的作用力度为标准；光亮度评分需在自然光条件下，保持观测位置不变，毛发越有光泽，光亮度评分越高；柔顺度评分需评分者用手沿犬、猫毛发生长方向抚摸，毛发柔顺程度越高，评分越高。

（4）毛发色差值。有研究表明，毛发色差值可用色差仪测试，刘策等^［77］使用手持式色差仪测定不同宠物毛发的色差值，包括亮度值、红度值、黄度值、计算值饱和度以及色度角，发现色差值黄度值与饱和度值可用于评估和区分不同品种宠物间毛发的颜色差异。

（5）毛发鳞片结构。使用电子显微镜可观察毛发的鳞片结构，鳞片结构是评价毛发质量的重要指标。鳞片的厚度、密度、形状和排列结构可以直接影响毛发的手感力度、光亮度和柔顺度等性状。

（6）近红外光谱技术分析。近红外光谱技术作为一种快速无损的检测方法，在许多领域中广泛运用。Lab Spec Pro便携式光谱仪可以收集350~2 500 nm的光谱，可以根据毛发的亮度和纹理，使用视觉评分（1稀缺，2良好，3最佳）来评估毛发质量。

3.5 犬、猫肥胖的评价方法

犬、猫肥胖的评价方法主要有3种：体况评分、体脂判断和血清肥胖相关指标评估。

体况评分系统是目前使用较广泛和简便的身体脂肪评估方法。常见的体况评分系统有5分制和9分制。

体脂判断是评估犬、猫肥胖的重要指标。氧化氚稀释和双能X线吸收测定法被认为是估计体脂量的准确方法，该方法是非侵入性的，不会对动物造成伤害。CT或核磁共振扫描也可以了解体脂分布，如内脏脂肪含量。此外，DEXA扫描也是一种准确的体脂测量方法，可以检测体脂成分和骨密度。

血清肥胖相关指标评估是一种定量评价犬、猫肥胖的方法。一般在犬、猫禁食10~12 h后采集其血清样品，进行肥胖相关指标测定。通过检测血脂指标（如TC，TG，HDL-C，LDL-C）、血糖指标（如空腹血糖和糖化血红蛋白）、肝功能指标（如ALT、AST总胆红素和直接胆红素）、炎症标志物（如IL-6和hs-CRP等肥胖相关的低水平慢性炎症标志物）以及瘦素脂联素等指标，反映犬、猫肥胖和脂质代谢情况。

3.6 犬、猫应激的评价方法

犬、猫应激综合评价方法和标准主要有以下几个方面：

（1）行为指标评估。可以通过观察动物的行为变化来进行：皮毛变化（如皮毛粘连、不洁，竖起的毛发可能代表疼痛或应激）；活动性、性格和态度的改变（如烦躁、昏沉、不想移动或攻击性变化）；表情变化（目光呆滞、瞳孔放大、耳朵收起、面部扭曲、嗜睡或畏光）以及一些其他的不正常行为表现。

（2）生理生化指标评估。血液生化指标的变化，如血糖含量、皮质类固醇和肾上腺素的水平等可以作为评估犬、猫应激的生理生化指标。

（3）猫应激评分。猫应激评分是一种评估猫应激反应的方法，通过结合血清炎性因子、激素、五羟色胺和热休克蛋白-70水平等生物标志物，能准确高效地诊断猫的急性应激反应。

（4）心率和行为评分。在猫的应激评估中，心率以及恐惧、焦虑和压力（FAS）行为指标的评分是重要的评估标准。心率可通过听诊测量，FAS可通过5种特定行为进行评估，评分为0或1，并在每个评估期求和，依据总分进行判定。

4 讨论与展望

养宠的精细化对功能性宠物食品提出了更高的要求，相关产品种类和功能将更加多样化。新型原料和添加剂的开发和利用将为功能性宠物食品的研发助力。精准营养技术、基因检测技术、合成生物学技术以及人工智能技术等的应用将推动宠物食品的快速升级。在功能性宠物食品广泛应用的同时，相关研究需不断深入，临床试验、流行病学调查和统计分析等研究方法可为功能性宠物食品的应用和推广提供科学依据。此外，针对功能性宠物食品安全性和有效性评价方法的标准化研究也需快速推进，为行业健康发展提供保障。

综上，功能性宠物食品作为融合了营养学、兽医学、生物学和食品科学等多学科的交叉领域，正在不断满足人们对宠物健康和福祉日益增长的需求。随着研究的深入和技术的进步，功能性宠物食品领域将有更多的创新和突破。

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