Точная ферментация и культивируемые белки: переосмысление производства белка и стратегий питания в современных системах кормов для домашних животных — миниобзор

Сектор кормов для домашних животных переживает значительную научную трансформацию, обусловленную растущим спросом на нутриционно точные, экологически устойчивые и этически ответственные источники белка. Традиционная зависимость от ингредиентов животного происхождения вызывает обеспокоенность в связи с неэффективным использованием ресурсов, воздействием на окружающую среду, вариабельностью сырья и долгосрочной устойчивостью производства. В ответ на эти вызовы достижения в области биотехнологии, в частности технологии точной ферментации и культивируемых белков, стали перспективными альтернативами, способными изменить производство белка для питания животных-компаньонов. Точная ферментация позволяет микроорганизмам синтезировать белки, идентичные животным или функционально улучшенные, с высокой степенью стабильности и безопасности. Культивируемые белки получают путем контролируемого выращивания животных клеток без использования традиционного животноводства. В данном обзоре критически рассматриваются научные основы, питательная ценность, функциональные характеристики, аспекты устойчивости, вопросы безопасности и регуляторные проблемы, связанные с этими технологиями. Современные данные свидетельствуют о том, что белки, полученные с помощью точной ферментации и клеточного культивирования, могут обеспечивать высокую перевариваемость, биодоступность и полноценность в составе кормов для домашних животных. Тем не менее сохраняются пробелы в знаниях относительно долгосрочного влияния на здоровье, оптимизации микронутриентов и экономической эффективности при масштабировании производства. В целом данные технологии представляют собой парадигмальный сдвиг к концепции «питание по дизайну» и открывают перспективный путь к формированию устойчивых систем производства кормов будущего.

1. Kerr, K.R., Beloshapka, A.N., Morris, C.L., Parsons, C.M., & Swanson, K.S. Evaluation of novel protein sources for companion animal diets: digestibility and physiological responses. Journal of Animal Science. 2024;102(5): skad 412.

2. Miller, M.J., Linde, C.R., & Long, D.M. Digestibility and fecal characteristics of microbial-derived proteins in canine diets. Animal Feed Science and Technology. 2025; 312: 115432.

3. Erickson, G.M., et al. Safety and compositional consistency of precision-fermented proteins for animal nutrition applications. Frontiers in Nutrition. 2024; 11: 1298745.

4. Kumar, R., Goswami, M., Pathak, V., Bharti, S.K., Verma, A.K., Rajkumar, V. and Patel, P. 2023. Utilization of poultry slaughter byproducts to develop cost effective dried pet food. Anim. Nutr. Technol., 23: 165-174. DOI: 10.5958/0974-181X.2023. 00015.X

5. Kumar, R., Goswami, M., Pathak, V., Verma, A.K. and Rajkumar, V. 2023. Quality improvement of poultry slaughterhouse byproducts-based pet food with incorporation of fiber-rich vegetable powder. Explor. Anim. Med. Res., 13(1): 54-61. DOI: 10.52635/eamr/13.1.54-61

6. Kumar, R., Thakur, A., & Sharma, A. (2023). Comparative prevalence assessment of subclinical mastitis in two crossbred dairy cow herds using the California mastitis test. J Dairy Vet Anim Res, 12(2), 98-102 http://dx.doi.org/10.15406/jdvar.2023.12.00331

7. Post, M.J., et al. Cultured meat composition and nutritional equivalence compared with conventional muscle tissue. Meat Science. 2023;201:109202.

8. Kumar R, Goswami M, Pathak V. Innovations in pet nutrition: investigating diverse formulations and varieties of pet food: mini review. MOJ Food Process Technols. 2024;12(1):86‒89. DOI: 10.15406/mojfpt.2024.12.00302

9. Kumar R, Goswami M. Harnessing poultry slaughter waste for sustainable pet nutrition: a catalyst for growth in the pet food industry. J Dairy Vet Anim Res. 2024;13(1):31‒33. DOI: 10.15406/jdvar.2024.13.00344

10. Kumar, R. (2024). Promoting Pet Food Sustainability: Integrating Slaughterhouse By-products and Fibrous Vegetables Waste. Acta Scientific Veterinary Sciences, 6, 07-11. http://dx.doi.org/10.31080/ASVS.2024.06.0871

11. Smetana, S., et al. Environmental sustainability assessment of alternative protein sources for food and feed: determining trade-offs of precision fermentation and cellular agriculture. Trends in Food Science & Technology. 2024;142:104265.

12. Swanson, K.S., et al. Safety assessment of novel protein ingredients in pet foods: current status and future research needs. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition. 2025;109(1):45–58.

13. Kumar, R., & Sharma, A. (2024). Deciphering new nutritional substrates for precision pet food formulation. International Journal of Veterinary Sciences and Animal Husbandry.https://doi.org/10.22271/veterinar y, 202(4), v9.

14. Kumar, R., & Sharma, A. (2024). Prebioticdriven Gut Microbiota Dynamics: Enhancing Canine Health via Pet Food Formulation. International Journal of Bioresource and Stress Management, 15(Jun, 6), 01-15. https://doi.org/10.23910/1.2024.5359

15. Kumar, R., & Sharma, A. (2024). Review of Pet Food Packaging in the US Market: Future Direction Towards Innovation and Sustainability. Annual Research & Review in Biology, 39(6), 16-30. https://doi.org/10.973/arrb/2024/v39i62085

16. Kumar, R., Goswami, M. and Pathak, V. (2023). Enhancing Microbiota Analysis, Shelf-life, and Palatability Profile in Affordable Poultry Byproduct Pet Food Enriched with Diverse Fibers and Binders. J. Anim. Res., 13(05): 815- 831. DOI: 10.30954/2277-940X.05.2023.24

17. Kumar, R., Goswami, M., & Pathak, V. (2024). Gas Chromatography Based Analysis of fatty acid profiles in poultry byproduct-based pet foods: Implications for Nutritional Quality and Health Optimization. Asian Journal of Research in Biochemistry, 14(4), 1-17. https://doi.org/10.9734/ajrb/2024/v14i4289

18. Stull, C.L., et al. Impact of precision-fermented proteins on nutrient digestibility and gut microbiota in dogs. Frontiers in Veterinary Science. 2026;13:958312.

19. Datar, I., & Betti, M. Possibilities for an in-vitro meat production system. Meat Science. 2010;86(1):1–22.

20. Tuomisto, H.L., & Teixeira de Mattos, M.J. Environmental impacts of cultured meat: assessing ecological footprint and long-term implications. Environmental Science & Technology. 2011;45(14):6117–6123.

21. Kumar, R., & Goswami, M. (2024). Exploring Palatability in Pet Food: Assessment Methods and Influential Factors. International Journal of Livestock Research, 14(4).

22. Kumar, R., & Goswami, M. (2024). Feathered nutrition: unlocking the potential of poultry byproducts for healthier pet foods. Acta Scientific Veterinary Sciences. (ISSN: 2582-3183), 6(4).

23. Kumar, R., & Goswami, M. (2024). Optimizing Pet Food Formulations with Alternative Ingredients and Byproducts. Acta Scientific Veterinary Sciences (ISSN: 2582-3183), 6(4).

24. Kumar, R., & Sharma, A. (2024). A Comprehensive Analysis and Evaluation of Various Porcine Byproducts in Canine Diet Formulation. Asian Journal of Research in Animal and Veterinary Sciences, 7(3), 236-246. https://doi.org/10.9734/ajravs/2024/v7i3308

25. Stephens, N., et al. Bringing cultured meat to market: technical, socio-political, and regulatory challenges in cellular agriculture. Trends in Food Science & Technology. 2018;78:155–166.

26. Post, M.J., & Hocquette, J.F. New technologies for cultured meat production. Annual Review of Food Science and Technology. 2022;13:211–234.

27. Bleakley, S., & Hayes, M. Algae-based proteins: cultivation, extraction and application in human and animal nutrition. Food Chemistry. 2017;253:1–15.

28. Weber, C.J., & Kerr, K.R. Effects of alternative proteins on pet food palatability and long-term feeding preferences. Journal of Animal Nutrition. 2025;4(3):127–138.

29. National Research Council. Nutrient Requirements of Dogs and Cats. Washington, DC: The National Academies Press; 2006.

30. Herzog, H., Zuberbühler, K., Clément, F., & Muggli-Cockett, N. Ethical considerations of cellular agriculture in animal feeding. Journal of Agricultural and Environmental Ethics. 2020;33:1–15.

31. “Pet Food Innovation Report 2025: Protein Sector and Sustainability Trends.” Petfood Industry Insights; 2025. (Industry report supporting market and sustainability data.)

32. van der Weele, C., & Tramper, J. Cultured meat: every village its own factory? Trends in Biotechnology. 2014;32(6):294–296.

33. Verbeke, W., et al. Consumer acceptance of cultured meat: a comparative analysis in pet owners and human food consumers. Appetite. 2020;155:104832.

34. Li, M., et al. Microbiome changes in pets fed precision-fermented protein diets: implications for gut health. mSystems. 2026;11(1):e01578-25.

35. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Sustainability of Animal-Derived Foods: The Interplay of Animal Science and Supply Chain Impacts. The National Academies Press; 2025.

36. Kumar, R., Goswami, M., Pathak, V., & Singh, A. (2024). Effect of binder inclusion on poultry slaughterhouse byproducts incorporated pet food characteristics and palatability. Animal Nutrition and Feed Technology, 24(1), 177-191. DOI: 10.5958/0974-181X. 2024.00013.1