Precision metabolomics and biomarker driven nutrition in companion animals: a comprehensive review of emerging research

Abstract

Precision nutrition, a discipline once limited to human personalized health, has rapidly emerged as a transformative paradigm in companion animal science. Recent advances in metabolomics, microbiome analysis, multi omics integration, and artificial intelligence (AI) have created unprecedented opportunities to formulate diets tailored to an individual animal ’s metabolic profile rather than relying solely on population level nutrient requirements. This review summarizes the most recent (2020 2025) developments in pet metabolomics, including blood, urine, fecal, salivary, hair, and skin metabolic biomarker discovery; their association with health outcomes; and their relevance in designing biomarker driven diets for dogs and ca ts. The integration of metabolomics with microbiome sequencing, wearable biosensors, dietary response prediction algorithms, machine learning based disease risk scoring, and emerging commercial tools in personalized pet nutrition is also examined. The revi ew concludes with research gaps, regulatory implications, and future directions, including metabolomic passports, dynamic diet optimization, precision amino acid balancing, microbiome modulatory formulations, and AI driven individualized feeding systems. P recision metabolomics is poised to redefine the scientific and commercial landscape of pet nutrition over the next decade.

Жекелендірілген тамақтану, бұрын тек адамның дербестендірілген денсаулығымен шектеліп келген бағыт, үй жануарлары ғылымында жылдам дамып келе жатқан трансформациялық парадигмаға айналды. Метаболомика, микробиомды талдау, мультиомикалық деректерді біріктіру және жасанды интеллект (ЖИ) салаларындағы қазіргі жетістіктер жануардың метаболикалық бейініне бейімделген рациондарды жасауға бұрын-соңды болмаған мүмкіндіктер ашты. Бұл тәсіл дәстүрлі популяциялық нормаларға ғана сүйенбей, әр жануардың жеке қажеттіліктерін ескеруге мүмкіндік береді. Бұл шолуда 2020–2025 жылдар аралығындағы үй жануарлары метаболомикасының ең жаңа жетістіктері қарастырылады. Атап айтқанда, қан, несеп, нәжіс, сілекей, жүн және теріден алынатын метаболиттік биомаркерлерді анықтау, олардың жануар денсаулығы көрсеткіштерімен байланысы және иттер мен мысықтарға арналған биомаркер-негізді рациондарды әзірлеудегі маңызы талданады. Сонымен қатар метаболомиканың микробиом секвенирлеумен, тағатын биосенсорлармен, диеталық жауапты болжау алгоритмдерімен, ауру қаупін машиналық оқыту арқылы бағалау жүйелерімен және үй жануарларына арналған жекелендірілген тамақтанудың жаңа коммерциялық құралдарымен интеграциясы қарастырылды. Шолу зерттеу олқылықтары, реттеушілік талаптар және болашақ бағыттармен аяқталады. Олардың қатарында метаболомикалық паспорттар, рациондардың динамикалық оңтайландырылуы, аминқышқылдарының дәл теңгерімі, микробиомды модуляциялайтын формулалар және ЖИ арқылы басқарылатын дербестендірілген азықтандыру жүйелері бар. Жекелендірілген метаболомика алдағы онжылдықта үй жануарларының тамақтануына қатысты ғылыми және коммерциялық ландшафтты түбегейлі өзгертуге дайын.

Персонализированное питание, ранее ограниченное сферой персонализированного здоровья человека, стремительно развивается как трансформирующая парадигма в науке о домашних животных. Современные достижения в метаболомике, анализе микробиома, интеграции мульти омикс данных и искусственном интеллекте (ИИ) создали беспрецедентные возможности для разработки рационов, адаптированных к индивидуальному метаболическому профилю животного, а не основанных исключительно на популяционных нормах потребности в питательных ве ществах. В данном обзоре представлены новейшие (2020 2025 гг.) достижения в области метаболомики домашних животных, включая выявление метаболических биомаркеров крови, мочи, фекалий, слюны, шерсти и кожи; их связь с показателями здоровья; а также их значен ие для разработки рационов, основанных на биомаркерах, для собак и кошек. Т акже была рассмотрена интеграция метаболомики с секвенированием микробиома, носимыми биосенсорами, алгоритмами прогнозирования пищевых реакций, машинным обучением для оценки риска з аболеваний и новыми коммерческими инструментами персонализированного питания домашних животных. Обзор завершается анализом исследовательских пробелов, нормативных аспектов и будущих направлений, включая метаболомические паспорта, динамическую оптимизацию р ационов, прецизионный баланс аминокислот, формулы, модулирующие микробиом, и ИИ управляемые индивидуализированные системы кормления. Персонализированная метаболомика готова переопределить научный и коммерческий ландшафт питания домашних животных в течение следующего десятилетия.