대장에서 단백질 발효로 생성된 암모니아·인돌·p-크레졸 등은 지용성이나 비이온형 성분이 많아 대장 점막을 통해 일부 수동 흡수돼요. 흡수된 물질은 문맥 혈류를 타고 간으로 바로 이동해요.

간이 1차 방어선이에요. 정상 간은 암모니아를 요소로 전환(요소 회로), 인돌을 인돌황산(indoxyl sulfate)으로 결합·해독하고, p-크레졸을 p-크레졸황산으로 변환해요. 이 결합형 산물은 이후 신장을 통해 소변으로 배출돼요.

인돌황산(IS)과 p-크레졸황산(pCS)은 '단백질 결합성 요독소(protein-bound uremic toxins)' 로 불려요. 이 물질들은 사구체 여과보다 세뇨관 분비에 의존해 배출되는데, 만성 신장 질환(CKD)이 있으면 이 배출 경로가 막혀 혈중 농도가 올라가요.

혈중 IS·pCS 상승은 신장 섬유화를 가속시키고, CKD를 악화시키는 악순환을 만들어요. 이것이 CKD 개체에서 단백질 제한이 권고되는 이유 중 하나예요. 단순히 BUN을 낮추기 위해서만이 아니라, 이 독성 대사체 전구물질(미분해 단백질)의 대장 공급을 줄이기 위해서예요.

간 기능이 저하된 경우(문맥 단락, 간 지질증, 만성 간 질환 등), 암모니아를 요소로 충분히 전환하지 못해 혈중 암모니아가 올라가요. 고암모니아혈증(hyperammonemia) 은 신경 독성을 유발해 선회 운동, 멍한 상태, 발작 등 신경 증상으로 나타날 수 있어요.

이 상태를 간성 뇌증(hepatic encephalopathy)이라고 해요. 간 질환이 있는 개체에서 단백질의 '양' 뿐 아니라 '종류' — 암모니아 생성이 상대적으로 적은 유제품·식물성 단백 — 를 고려하는 이유가 여기에 있어요. 구체적인 조정은 수의사의 판단이 필요해요.

정상 간·신장 기능을 가진 건강한 반려동물에서는 이 대사 경로가 여유 있게 운영돼요. 고단백 식이가 신장을 손상시킨다는 주장은 Bovee(JAVMA 1999) 등의 연구에 의해 지지받지 못해요.

문제가 생기는 건 소화율이 낮은 단백질을 과다 급여해 미분해 단백질의 대장 도달량이 만성적으로 많은 경우, 또는 기존 간·신장 질환이 있어 처리 용량 자체가 줄어 있는 경우예요. 소화율 높은 단백질을 적정량 급여하는 것이 이 경로 전체를 안전하게 유지하는 핵심 전략이에요.

CKD가 확인된 개체에서 단백질 제한이 필요한 단계(일반적으로 IRIS stage 2 이상)에서는 소화율 높은 고품질 단백질을 최소 필요량만 공급하는 전략을 사용해요. IS·pCS의 전구물질인 미분해 단백질을 줄이면서도 근감소를 막는 균형을 맞추는 것이 목표예요.

가수분해 단백 사료나 소화율 높은 원료를 선택하면, 같은 단백질 함량이라도 대장 도달 단백질 양이 적어져 독성 대사체 생성이 줄어요. 이런 접근의 실제 적용은 단계별 혈액 검사 결과를 보며 수의사가 판단해요.