La suplementació d'estimbiòtics afavoreix el rendiment del creixement millorant els nivells d'immunoglobulina plasmàtica i d'IGF-1 i regulant la composició de la microbiota intestinal en garrins deslletats
Dec 18, 2023
Resum simple:
Recentment, els antibiòtics (STB) s'han suggerit com un additiu no digerible i fermentable que pot millorar la fermentació de la fibra microbiana. Aquest estudi va observar que l'STB podria millorar la immunitat i els nivells d'IGF-1 al plasma, regular la comunitat microbiana fecal i tenir un efecte positiu en la ingesta d'alimentació dels garrins deslletats i l'augment de pes diari. A partir dels resultats d'aquest estudi, el rendiment de creixement dels garrins deslletats es va millorar molt amb la inclusió de STB a la dieta, i això podria proporcionar una base per al seu ús en la producció porcina.
planta de cistanche per augmentar el sistema immunitari
Resum:
This study was conducted to investigate the effects of dietary supplementation with antibiotics (STB) on growth performance, diarrhea incidence, plasma antioxidant capacity, immunoglobulin concentration and hormone levels, and fecal microorganisms in weaned piglets. Compared with the control (CT) group, the addition of STB improved the body weight (BW) of piglets on days 28 and 42 (p < 0.05) and increased daily weight gain and daily feed intake from days 14–28 and throughout the trial period (p < 0.05). Correspondingly, the plasma insulin-like growth factor 1 (IGF-1) level on day 42 was significantly improved by STB (p < 0.05). VistaPros (VP) group levels of immunoglobulin (Ig) A and G were significantly higher on days 14 and 42 (p < 0.05) than the CT group levels. In addition, the activity of plasma catalase tended to be increased on day 14 (p = 0.053) in the VP group, as for superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and malondialdehyde, STB did not significantly affect their levels (p >0.05). A més, la STB dietètica va augmentar l'abundància relativa de bacteris beneficiosos, com ara norank_f_Muribaculaceae, Rikenellaceae_RC9_gut_grup, Parabacteroides i sense classificar_f__Oscillospiraceae. En resum, STB va millorar la immunitat i els nivells d'IGF-1 al plasma dels garrins deslletats i, en conseqüència, va promoure el rendiment de creixement dels garrins deslletats.
Beneficis de cistanche per a homes enforteixen el sistema immunitari
Feu clic aquí per veure els productes Cistanche Enhance Immunity
【Demanar més】 Correu electrònic:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692
Paraules clau:
rendiment de creixement; immunitat; microbioma; garrins; antibiòtics
1. Introducció
Durant el període de deslletament primerenc, la immaduresa dels òrgans dels garrins, juntament amb els canvis en la dieta, les fonts nutricionals, el medi ambient i la psicologia, poden provocar fortes reaccions d'estrès en els garrins. Entre ells, els hàbits dietètics dels garrins es transfereixen de la llet de truja a les dietes basades en farina de blat de moro i soja. La presència d'alguns factors antinutricionals a la dieta pot tenir un impacte en el rendiment de creixement dels garrins deslletats. Els polisacàrids no midons (NSP) són factors antinutricionals. Les dietes basals de farina de blat de moro i soja inclouen grans quantitats de NSP presents a la paret cel·lular de la planta, principalment arabinoxilà (AX) al blat de moro [1], i xiloglucà i xilà a la farina de soja [2]. Molts estudis anteriors van informar que NSP podria incloure nutrients intracel·lulars, augmentar la viscositat de la dieta digestiva, alterar la morfologia de l'epiteli intestinal i reduir la digestibilitat dels nutrients [3–6], després influir en el rendiment del creixement i disminuir el rendiment de la canal [7,8] . Tanmateix, els NSP també són un nutrient important per als animals monogàstrics, especialment per a la fermentació de bacteris intestinals, que depèn dels components de la NSP. S'ha informat que l'addició exògena d'enzims degradants de polisacàrids no midons (especialment xilanasa, XYL) pot degradar polisacàrids insolubles i solubles grans a la dieta per produir oligosacàrids [9, 10], els oligosacàrids poden ser ben fermentats pels bacteris intestinals. A més, es van identificar xilo-oligosacàrids (XOS) amb un grau de polimerització en el rang de 2-6, per millorar la salut intestinal i estimular les respostes immunes en animals, actuant de manera prebiòtica [11].
Recentment, s'ha proposat una nova classe d'additius per a pinsos, a saber, els antibiòtics (STB), que són un complex de XYL i XOS [12]. STB és capaç d'hidrolitzar arabinoxilans i també de proporcionar oligosacàrids curts. Per tant, STB pot tenir el doble propòsit de reduir els efectes antinutricionals de NSP alhora que estimula la producció de SCFA per part de la microbiota. Craig et al. (2020) van informar que l'addició de STB va reduir la viscositat digestiva i va augmentar la concentració de SCFA [13]. Això és molt rellevant per reduir els efectes negatius de l'estrès del deslletament en els garrins i promoure el rendiment del creixement. Vam plantejar la hipòtesi que complementar STB amb una dieta basada en farina de blat de moro i soja reduiria els efectes antinutricionals de la NSP i proporcionaria prebiòtics addicionals per als bacteris beneficiosos, alliberaria més energia del pinso, milloraria la salut i la immunitat intestinals, cosa que donaria lloc a la millora. del rendiment del creixement, la remissió de l'estrès del deslletament i la reducció de la incidència de diarrea dels garrins deslletats. Així, l'objectiu d'aquest estudi era examinar l'efecte de l'addició de STB a la dieta afecta el rendiment del creixement, la incidència de la diarrea, la capacitat antioxidant, la immunitat i la microbiota intestinal en garrins deslletats.
2. Materials i Mètodes
2.1. Animals i disseny experimental
El judici va tenir lloc a la granja experimental de Tianpeng, situada a Langfang. Vam distribuir aleatòriament 8 0 garrins deslletats sans (Duroc × Landrace × Yorkshire) amb poca diferència de pes corporal (BW, 8,84 ± 0,26 kg) i edat (28 ± 1 dia) a dos grups de tractament. Es va donar una dieta basal al grup control (CT) i una dieta basal complementada amb 100 g/t de VistaPros (STB, que contenia principalment -1,{4-endo-xilanasa i xilo-oligosacàrids, subministrat per AB Vista, Marlborough, Wiltshire, Regne Unit.) va ser alimentat al grup VistaPros (VP). Cada grup tenia 8 rèpliques (corrals), cada rèplica tenia 5 porcs i el període de prova va ser de 42 dies, dividits en 2 etapes (pre-viver i post-viver), amb 2 kg/t de ZnO afegit a les dietes de tots dos. grups de tractament en el període pre-llar d'infants. La dieta basal dels garrins es va formular segons els requisits de NRC (2012) per als garrins a l'etapa de viver (taula 1). L'experiment es va dur a terme en una llar d'infants totalment tancada, i tots els garrins es van mantenir en corrals (5 porcs/corral) i es van alimentar i regar ad libitum. La temperatura inicial a la granja va ser de 28 graus centígrads, després va disminuir 1 ◦C cada setmana fins que la temperatura final va arribar als 25 graus centígrads. Els bolígrafs es van inspeccionar diàriament i els bolígrafs es netejaven periòdicament.
2.2. Recollida de mostres
Els dies 14 i 42 de l'experiment, es va extreure arbitràriament un porquet de cada bolígraf i es va prendre una mostra de sang de la vena jugular del porc a un tub d'heparina i es va centrifugar a 3000 r/min durant 20 min. El plasma es va emmagatzemar a -20 ◦ C per analitzar els paràmetres antioxidants i immunològics i els nivells de factor de creixement semblant a la insulina 1 (IGF-1). El dia 42, es van recollir mostres fecals (aproximadament 20 g) d'un porc seleccionat aleatòriament de cada corral mitjançant un massatge rectal. Les mostres es van emmagatzemar congelades a -80 ◦ C per a una anàlisi posterior.
Taula 1. Composició d'ingredients i nutrients calculada de la dieta basal (com a base d'alimentació, %).
2.3. Mesures del rendiment del creixement i la incidència de la diarrea
El dia {{0}} de la prova, els garrins es van pesar individualment i agrupats per pes. Tanmateix, els dies 14, 28 i 42 de la prova es van pesar garrins segons cada corral. El pinso restant es va pesar en el moment del pes i el consum mitjà de pinso es va calcular per a cada període en funció del nostre consum de dieta registrat des del dia 0 fins als dies 14, 28 i 42. El rendiment del creixement dels garrins deslletats es va avaluar calculant el guany mitjà diari. (ADG), ingesta mitjana diària d'alimentació (ADFI) i ràtio de conversió d'alimentació (FCR) per a cada rèplica. Tots els garrins sacrificats o morts també es van registrar diàriament i el consum de pinso es va corregir en conseqüència. La incidència de la diarrea es va avaluar mitjançant un sistema de puntuació de concentració de femta de cinc punts: 1=pastilla dura i seca; 2=femta ferma i formada; 3=femta suau i humida que conserva la seva forma; 4=femta suau i sense formar; i 5=líquid aquós que es pot abocar. Una consistència líquida (puntuació 4-5) es va considerar indicativa de diarrea [14, 15]. La incidència de la diarrea (%) es va calcular com a percentatge del nombre de garrins amb diarrea dividit pel nombre total de garrins en cada tractament..
cistanche tubulosa: millora el sistema immunitari
2.4. Assaig d'indicadors d'antioxidants de plasma
Els índexs antioxidants del plasma inclouen la glutatió peroxidasa (GSH-Px), la superòxid dismutasa (SOD), la catalasa (CAT) i el malondialdehid (MDA). Utilitzant àcid 5,50-ditiobis-pnitrobenzoic per analitzar GSH-PX amb un pic d'absorció a 412 nm. L'activitat SOD es va mesurar pel mètode WST-1, que utilitza una sal de tiazol soluble en aigua (WST-1) per reaccionar amb un anió superòxid per produir un colorant soluble en aigua, mesurant així l'activitat SOD amb un pic d'absorció a 450 nm. Vam mesurar l'activitat CAT amb molibdat d'amoni i el seu pic d'absorció era aleshores de 405 nm. Mesura de l'activitat de l'MDA mitjançant el mètode TBA, que condensa MDA amb 2-àcid tiobarbitúric per formar un producte vermell amb un pic d'absorció a 532 nm. Els kits anteriors es van comprar a Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Xina) i la determinació es va dur a terme segons les instruccions del kit.
2.5. Assaig de marcadors immunes plasmàtics i IGF-1
Els indicadors immunitaris inclouen la immunoglobulina A (IgA) i la immunoglobulina G (IgG). D'acord amb les instruccions del fabricant, els kits ELISA s'utilitzen per determinar IgA i IgG de plasma (Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Xina). El kit determina IgA i IgG en plasma mitjançant un mètode competitiu amb un pic d'absorció a 450 nm. Segons diferents concentracions de dilució d'immunoglobulina porcina recombinant, es va utilitzar ELISAcalc per ajustar la corba logística (equació de quatre paràmetres) i calcular-ne el contingut. Els resultats es van expressar en mg/ml. Els nivells d'IGF-1 es van determinar mitjançant un kit ELISA (Albion, Xangai, Xina) i la determinació es va dur a terme segons les instruccions del kit. El kit ELISA utilitza un mètode sandvitx de doble anticossos per determinar el nivell d'IGF-1 a la mostra i mesura l'absorbància a 450 nm per calcular el nivell d'IGF-1 a partir de la corba estàndard. Els coeficients de variació intraassaig i interassaig per a ELISA a les mostres eren inferiors al 10% i al 15%, respectivament.
cistanche tubulosa: millora el sistema immunitari
2.6. Anàlisi de la composició microbiana fecal
Les mostres fecals es van congelar a -80 ◦ C i es van enviar a Major Bio (Xangai, Xina) per a l'extracció d'ADN i la seqüenciació del gen 16 S rRNA es va realitzar mitjançant tecnologia de seqüenciació d'alt rendiment. La concentració d'ADN es va mesurar mitjançant un instrument Nanodrop-1000 (Thermo Scientific, Waltham, MA, EUA) i la qualitat de l'ADN es va avaluar mitjançant electroforesi en gel d'agarosa a l'1%. A partir de la regió hipervariable del gen V3–V4 de l'ARNr 16 S del bacteri, es van utilitzar primers de fusió de codi de barres (338F: 5-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3, 806R: 5-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3) per amplificar l'ADN genòmic extret. Els productes de PCR es van detectar en electroforesi en gel d'agarosa al 2% i es van recuperar tallant els gels mitjançant el kit de recuperació de gel AxyPrepDNA (Axygen Biosciences, Union City, CA, EUA). En referència als resultats de quantificació preliminars de l'electroforesi, els productes de PCR es van quantificar mitjançant el sistema de quantificació de fluorescència blava QuantiFluor™-ST (Promega, Madison, WI, EUA). Els productes de PCR purs es van utilitzar per construir biblioteques Miseq i es van seqüenciar mitjançant la plataforma MiSeq (Illumina, San Diego, CA, EUA) a Major Bio (Xangai, Xina). Classifica les seqüències úniques en variants de seqüència d'amplicons (ASV) idèntiques per un llindar de semblança del 99%. L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant els resultats aglomeratius ASV.
2.7. Anàlisi estadística
Les dades es van analitzar com un disseny de bloc complet aleatoritzat mitjançant el procediment GLM de SAS 9.2 i es van realitzar múltiples comparacions mitjançant el mètode Tukey HSD. En aquest model, la unitat experimental de dades relacionades amb el rendiment del creixement és la ploma i la unitat experimental de dades relacionades amb indicadors de plasma és el garrin individual. A més, es van analitzar les taxes de diarrea dels garrins mitjançant una prova de chi quadrat. L'anàlisi bioinformàtica de la microbiota fecal es va dur a terme mitjançant la plataforma Majorbio Cloud (https://cloud.majorbio.com, consultada el 8 de febrer de 2023). La diversitat alfa i beta es va determinar amb Mothur (v 1.30.1) i Qiime2 (v2022.2), respectivament, i es va comptar i es va representar amb el programari R (v 3.3.1). Es va utilitzar l'anàlisi de coordenades principals (PCoA) per avaluar la diversitat beta i l'assaig estadístic ANOSIM per determinar diferències significatives en la diversitat beta. Els diagrames de Venn permeten calcular el nombre d'espècies comunes i úniques (per exemple, ASV) en diverses poblacions o mostres i proporcionen una representació més visual de la semblança i la superposició de la composició d'espècies (per exemple, ASV) en mostres ambientals. La prova de suma de rangs utilitzada en l'anàlisi d'espècies diferencials va ser un model no lineal (model GLM: model lineal generalitzat). Es va considerar significatiu quan p <0,05 i propensió quan 0,05< p < 0.10.
3. Resultats
3.1. Rendiment de creixement i incidència de diarrea
Table 2 shows the effect of STB addition on growth performance and incidence of diarrhea in weaned piglets. Piglets in the VP group had significantly higher body weights on days 28 and 42 (p < 0.05) and significantly higher ADG and ADFI during days 14–28 and 0–42 (p < 0.05) compared to those in the CT group. Yet neither FCR nor diarrhea incidence differed significantly between CT and VP (p > 0.05).
Taula 2. Efecte de la suplementació dietètica amb antibiòtics sobre el rendiment del creixement i la incidència de diarrea dels garrins deslletats.
3.2. Capacitat antioxidant del plasma
The effect of STB in the diet on the antioxidant capacity of weaned piglets is presented in Table 3. There was no significant effect of STB on the antioxidant capacity of weaned piglets (p > 0.05). On day 14, there was a tendency for plasma CAT activity to be higher in the VP group than in the CT group (p = 0.053), while dietary STB supplementation did not significantly affect SOD, GSH-PX, and MDA levels (p > 0.05). Further, the CT and VP groups did not show significant differences on day 42 when it came to plasma CAT, SOD, GSH-PX, and MDA (p > 0.05).
Taula 3. Efecte de la suplementació dietètica amb antibiòtics sobre la capacitat antioxidant plasmàtica dels garrins deslletats.
3.3. Nivells d'immunoglobulina plasmàtica i d'IGF-1
Table 4 shows the effects of STB on plasma immunoglobulins of weaned piglets. Plasma IgA and IgG levels were significantly higher in the VP group compared to those in the CT group on days 14 and 42 (p < 0.05). The effect of STB in the diet on IGF-1 levels in the plasma of weaned piglets is shown in Figure 1. Plasma IGF-1 levels were significantly higher in the VP group than in the CT group at day 42 (p < 0.05), and they were not significantly different from the CT group at day 14 (p > 0.05).
Taula 4. Efecte de la suplementació dietètica amb antibiòtics sobre la immunoglobulina plasmàtica dels garrins deslletats.
Figura 1. Efecte de la suplementació dietètica amb antibiòtics sobre els nivells d'hormones plasmàtiques dels garrins deslletats, el signe *-indica el grau de diferència significativa, * p < 0.05
3.4. Anàlisi de Microorganismes Fecals
The Venn diagram was performed based on the ASVs counted and showed that there was a total of 2347 ASVs obtained, of which 1040 ASVs (about 44%) co-located between the CT and VP groups, and 671 and 636 ASVs uniquely presented in the CT and VP groups respectively (Figure 2A). The differences in fecal microbial community diversity between the CT and VP groups were analyzed and the α and β indices were estimated. Regarding alpha diversity (Table 5), the richness and diversity of species in the microbial community were obtained by assessing a series of Alpha diversity indices. Sobs, Chao, and Ace indices indicated richness, and Shannon and Simpson's indices indicated diversity. No significant differences were found in the Sobs, Chao, and Ace indices (p > 0.05) in the VP group compared with the CT group, nor in the Shannon and Simpson indices (p >0.05). Pel que fa a la diversitat (Figura 2B), com més semblant era la composició de la comunitat de les mostres basada en l'anàlisi de la distància de Bray-Curtis PCoA, més a prop estaven al mapa PCoA. Com es mostra a la figura 2B, els grups CT i VP estaven més propers, cosa que indica que la composició de la comunitat microbiana era similar entre els dos grups de tractament.
Figura 2. Efectes de la suplementació dietètica amb estimbiòtics sobre les comunitats microbianes fecals. (A) Diagrama de Venn de l'ASV. (B) Diversitat microbiana fecal basada en el nivell d'ASV.
Taula 5. Efecte de la suplementació dietètica amb estimbiòtics sobre la diversitat de la microbiota fecal dels garrins deslletats.
A nivell de fílum (figura 3A), Firmicutes, Bacteroidota i Spirochaetota eren el principal fílum dominant. L'abundància relativa de Firmicutes va ser del 84,00% i del 81,33% en els grups CT i VP, respectivament, i l'abundància relativa de Bacteroidota va ser del 10,97% i del 13,39% al grup VP, respectivament. L'abundància relativa de Spirochaetota a CT i VP va ser del 3,36% i del 3,66%, respectivament. A nivell de gènere (figura 3B), els cinc microorganismes principals en abundància relativa del grup CT eren Clostridium_sensu_stricto_1 (24,56%), Terrisporobacter (6,37%), Christensenellaceae_Grup-7_R (5,19%) i Treponemanorank (4,48%) i norank_o__Clostridia_UCG-014 ( 4,35%). El grup VP estava dominat principalment pel grup Clostridium_sensu_stricto{_1 (33,23%), Terrisporobacter (6,10%), Christensenellaceae_R-7_grup (5,62 %), no classificat_f__Lachnospiraceae (4,08%) i UCG-005 (3,46%).
Figura 3. (A) L'abundància relativa de la composició de la microbiota fecal a nivell de fílum, l'eix Y representa l'abundància relativa mitjana, l'eix X representa els diferents grups i les columnes amb colors diferents representen grups diferents. (B) L'abundància relativa del gènere microbià fecal, l'eix Y representa l'abundància relativa mitjana, l'eix X representa els diferents grups i les columnes amb colors diferents representen grups diferents
Figura 4. (A) Prova de significació de la diferència entre tractaments al fílum. (B) Prova de significació de la diferència entre tractaments a nivells de gènere, l'eix Y representa els noms de les espècies a un cert nivell taxonòmic, l'eix X representa l'abundància relativa mitjana en diferents grups d'espècies i les columnes amb diferents colors representen diferents grups; l'extrem dret és el valor p, * p < 0.05, ** p < 0,01.
4. Discussió
Estudis recents van informar que STB es podria utilitzar com a suplement en la dieta dels animals monogàstrics per millorar el seu rendiment de creixement, reduir la resposta inflamatòria i millorar la salut intestinal, especialment en animals joves [16,17], com a resultat de les funcions de STB per accelerar la fermentació de la fibra i produir SCFA a l'intestí posterior [18]. En el present estudi, vam demostrar que la suplementació de STB a la dieta va millorar significativament el pes corporal, l'augment de pes diari i la ingesta diària d'alimentació dels garrins deslletats, cosa que estava en línia amb les troballes anteriors que la STB va millorar significativament el rendiment de creixement dels animals monogàstrics. 17,18]. Cal destacar que no hi va haver cap diferència significativa en FCR, que pot ser degut al curt període del nostre experiment, i els canvis en FCR no es van reflectir. No obstant això, es van millorar els nivells d'IGF-1 en garrins, cosa que era coherent amb els canvis en el pes corporal, l'augment de pes diari i la ingesta diària d'alimentació dels garrins deslletats. L'IGF-1 és una hormona central en la regulació del creixement i està estretament relacionada amb l'estat nutricional [19], i la desnutrició redueix significativament els nivells sèrics d'IGF-1 i pot tornar a les concentracions normals després de la realimentació [20]. En el present estudi, els nivells d'IGF-1 dels garrins deslletats es van elevar significativament per STB, possiblement a causa de l'augment de l'energia dietètica i la ingesta de proteïnes, ja que la reducció d'IGF-1 es produeix quan la dieta o la ingesta de proteïnes és insuficient [21]. ,22]. El deslletament sol induir un creixement deteriorat i una reducció dels nivells sèrics d'IGF-1 en els garrins [21, 22], que s'associen significativament amb una reducció de la ingesta d'aliments [23]. L'estudi actual va demostrar que afegir STB a la dieta pot millorar significativament la ingesta d'aliment dels garrins deslletats al final del període de viver, i els nivells sèrics d'IGF-1 el dia 42 també van augmentar significativament, cosa que suggereix una correlació positiva entre l'augment de l'IGF. -1 nivells i rendiment de creixement, que és coherent amb la literatura [24].
El sistema immunitari de la mucosa no està totalment madur quan els garrins són deslletats, també es troben amb estressants psicosocials, físics i nutricionals que poden tenir un efecte acumulat negatiu sobre la resposta immune, donant lloc a un creixement retardat després del deslletament. S'ha demostrat que les concentracions plasmàtiques d'IgA i IgG disminuiran directament després del deslletament [25, 26], provocant un estrès greu pel deslletament [27]. Les principals funcions de l'IgA i la IgG són, respectivament, protegir les superfícies de les mucoses dels microorganismes infecciosos [28] reconèixer antígens a la superfície de virus i bacteris invasors i reclutar molècules efectores [29], jugant un paper clau com a anticossos contra la infecció en el sistema immunitari. 30–32]. El nostre estudi va demostrar que els garrins deslletats suplementats amb STB tenien nivells substancialment més alts d'immunoglobulines (IgA i IgG) que el grup CT, cosa que suggereix que la STB dietètica pot millorar el sistema immunitari dels garrins. No obstant això, STB no va tenir cap efecte evident en la reducció de la taxa de diarrea en garrins deslletats, i el motiu principal podria estar relacionat amb l'addició de ZnO a la dieta pre-estater. És àmpliament conegut que l'alimentació de ZnO durant 14 dies consecutius després del deslletament és eficaç per prevenir i reduir la incidència de la diarrea en garrins deslletats [33]. Per tant, es va obtenir una baixa incidència de diarrea en els dos grups durant el període inicial de la llar d'infants.
cistanche tubulosa: millora el sistema immunitari
La composició de la comunitat bacteriana a l'intestí té un paper important en la salut intestinal i el creixement sistèmic [34], i la composició de la comunitat microbiana està fortament influenciada per la composició de la dieta i els factors ambientals. L'intestí dels garrins conté una gran varietat de microorganismes, més del 90% dels quals són Firmicutes i Bacteroidetes, que tenen un paper important en la millora de la immunitat del cos i l'absorció i el metabolisme de nutrients [35]. Per tant, tenir una estructura de microflora intestinal estable és un dels factors importants per al creixement i desenvolupament saludable dels animals. En aquest estudi, es va trobar que Firmicutes, Bacteroidota i Spirochaetota eren el principal fílum dominant en la femta dels garrins, i la suma de les abundàncies relatives tant de Firmicutes com de Bacteroidota va ser superior al 90%, mentre que l'absència de diferències òbvies entre la TC. i grups VP, demostrant que STB podria mantenir l'equilibri dels microorganismes fecals a nivell de fílum. A més, a nivell de gènere, es va trobar que Clostridium_sensu_stricto_1 i no classificat_f{{_Lachnospiraceae eren els bacteris dominants a la Grup de VP. El grup VP també va augmentar l'abundància relativa de norank_f_Muribaculaceae, Rikenellaceae_RC9_gut_grup, Parabacteroides i no classificat{{14} }}f__Oscillospiraceae, de les quals les Muribaculaceae es van associar positivament amb la funció de barrera de la capa de moc intestinal i tenen un paper en la degradació dels hidrats de carboni complexos que poden produir àcid acètic i àcid propiònic [36,37]. El grup Rikenellaceae_RC9_gut_ va estar implicat en la degradació dels polisacàrids d'origen vegetal [38], cosa que indica més contingut de fibra fermentable a l'intestí gros utilitzat pels bacteris [39]. A més, les _ f{_ Lachnospiraceae no classificades tenien una correlació positiva amb l'ADFI en garrins deslletats, que era coherent amb l'augment de l'ADFI en el rendiment del creixement [40]. Clostridium_sensu_stricto_1, Parabacteroides i_f{__Oscillospiraceae no classificats també van ser els principals productors de SCFA pels bacteris beneficiosos [41–43] ], tot això va demostrar que el suplement de STB podria augmentar la fermentació de la fibra i la producció de SCFA a l'intestí gros del garrin. Així, STB té un efecte potencialment beneficiós en promoure el creixement de bacteris beneficiosos per utilitzar fibra dietètica i possiblement augmentar la producció de SCFA que ajuda els garrins deslletats a obtenir energia de la ració i així millorar el seu rendiment de creixement i el seu sistema immunitari. Malauradament, atès que les mostres fecals estan més fàcilment disponibles, només vam recollir les femtes per a l'anàlisi microbiana, i la comunitat microbiana fecal pot ser molt diferent de la del còlon o fins i tot de l'intestí, també l'abundància relativa d'aquests microorganismes diferencials és baixa, de manera que no es pot comprovar que tots aquests microorganismes estiguin en joc, per la qual cosa es faran estudis més específics més endavant.
El deslletament és un esdeveniment força desafiant i estressant per als porcs, que pot alterar l'equilibri fisiològic d'oxidants i antioxidants i provocar estrès oxidatiu [44,45]. Estudis anteriors van informar dels efectes de dues parts principals de STB sobre les capacitats antioxidants en garrins deslletats, la xilanasa podria augmentar la capacitat antioxidant total i disminuir la concentració de MDA en garrins deslletats [46, 47], i XOS va augmentar significativament les capacitats de SOD i CAT i disminució del nivell de MDA en garrins deslletats [48]. No obstant això, en el present estudi, no hi va haver cap diferència significativa en els nivells de plasma MDA, SOD i GSH-Px el dia 14 i el dia 42 en els garrins deslletats amb addició de STB, tot i que hi va haver una tendència a l'augment de l'activitat de CAT en plasma en el deslletament. garrins suplementats amb STB el dia 14, que podria estar relacionat amb l'estrès limitat dels garrins. Tots els garrins deslletats utilitzats en aquest assaig es van transferir directament des de la mateixa granja sense transport de llarga distància, i els garrins de la casa de part i la llar d'infants tenien microorganismes ambientals i gestió de l'alimentació similars, cosa que va provocar una reducció dels estímuls externs als garrins. Song et al. (2022) van demostrar que l'addició de STB a la dieta podria alleujar els efectes negatius sobre el rendiment del creixement i la salut intestinal quan s'administrava Escherichia coli toxigènica Shiga (STEC) per via oral a garrins deslletats [17]. Per tant, s'han de dur a terme més experiments en condicions difícils per confirmar l'efecte de STB sobre la capacitat antioxidant dels garrins deslletats.
5. Conclusions
El rendiment de creixement dels garrins deslletats va millorar significativament després d'afegir STB a la dieta, probablement a causa de la millora de la immunitat i dels nivells d'IGF-1 dels garrins. Com que la suplementació amb STB proporciona als garrins no només enzims que degraden polisacàrids no midons, sinó també prebiòtics que beneficien la salut i la immunitat intestinals, que són utilitzats pels microorganismes de l'intestí per exercir efectes útils sobre els garrins. Això és important perquè els garrins utilitzin els nutrients del pinso i millorin el rendiment del creixement.
Referències
1. Jaworski, NW; Lærke, HN; Bach Knudsen, KE; Stein, HH Composició d'hidrats de carboni i digestibilitat in vitro de la matèria seca i polisacàrids no midons en blat de moro, sorgo i blat i coproductes d'aquests grans. J. Anim. Ciència. 2015, 93, 1103–1113. [Ref creuat]
2. Karr-Lilienthal, LK; Kadzere, CT; Grieshop, CM; Fahey, GC Propietats químiques i nutricionals dels hidrats de carboni de soja relacionats amb els no remugants: una revisió. Viu. Prod. Ciència. 2005, 97, 1–12. [Ref creuat]
3. Bakker, GC; Dekker, RA; Jongbloed, R.; Jongbloed, AW Polisacàrids sense midó en l'alimentació del porc. Veterinària. Q. 1998, 20, S59–S64. [CrossRef] [PubMed]
4. Kim, SW; Knabe, DA; Hong, KJ; Pasqua, RA Ús de carbohidrases en dietes de viver a base de farina de blat de moro i soja. J. Anim. Ciència. 2003, 81, 2496–2504. [CrossRef] [PubMed]
5. Passos, AA; Park, I.; Ferket, P.; von Heimendahl, E.; Kim, SW Efecte de la suplementació dietètica de xilanasa sobre la digestibilitat ileal aparent dels nutrients, la viscositat de la digesta i la morfologia intestinal de porcs en creixement alimentats amb una dieta basada en farina de blat de moro i soja. Anim. Nutr. Zhongguo Xu Mu Shou Yi Xue Hui 2015, 1, 19–23. [Ref creuat]
6. Tiwari, UP; Chen, H.; Kim, SW; Jha, R. Efecte suplementari de la xilanasa i la mananasa sobre la digestibilitat dels nutrients i la salut intestinal dels porcs de viver estudiats mitjançant models in vivo i in vitro. Anim. Alimentació. Ciència. Tècnica. 2018, 245, 77–90. [Ref creuat]
7. Acosta, JA; Stein, HH; Patience, JF Impacte de l'augment dels nivells de fibra insoluble i en el mètode de formulació de la dieta mesures d'energia i digestibilitat dels nutrients en porcs en creixement. J. Anim. Ciència. 2020, 98, skaa130. [Ref creuat]
8. Weber, EK; Stalder, KJ; Paciència, efectes de disponibilitat de l'espai d'alimentació de deslletament a acabat de JF sobre el rendiment del porc de viver i d'acabat i la digestibilitat total del tracte en un entorn comercial quan s'alimenten grans destil·ladors secs amb solubles. J. Anim. Ciència. 2015, 93, 1905–1915. [Ref creuat]
9. Petry, AL; Huntley, NF; Bedford, MR; Patience, JF La influència de la xilanasa en la fermentabilitat, la digestibilitat i les propietats fisicoquímiques de la fibra insoluble a base de blat de moro al llarg del tracte gastrointestinal dels porcs en creixement. J. Anim. Ciència. 2021, 99, skab159. [Ref creuat]
10. Vangsøe, CT; Nørskov, NP; Devaux, MF; Bonnin, E.; Bach Knudsen, KE Els complexos de carbohidrases rics en xilanases i arabinofuranosidases afecten el senyal d'autofluorescència i alliberen àcids fenòlics de la matriu de la paret cel·lular al segó de blat, blat de moro i arròs: un estudi de digestió in vitro. J. Agric. Menjar. Chem. 2020, 68, 9878–9887. [Ref creuat]
11. De Maesschalck, C.; Eeckhaut, V.; Maertens, L.; De Lange, L.; Marchal, L.; Nezer, C.; De Baere, S.; Croubels, S.; Daube, G.; Dewulf, J.; et al. Efectes dels xilo-oligosacàrids sobre el rendiment i la microbiota del pollastre broiler. Appl. Entorn. Microbiol. 2015, 81, 5880–5888. [CrossRef] [PubMed]
12. González-Ortiz, G.; Gomes, GA; dos Santos, TT; Bedford, MR El valor de la implicació de la fibra del segon cervell per a la nutrició animal; Acadèmic de Wageningen: Wageningen, Països Baixos, 2019; pàgines 233–254.
13. Craig, AD; Khattak, F.; Hastie, P.; Bedford, MR; Olukosi, OA Xilanasa i xilo-oligosacàrids prebiòtics milloren el rendiment de creixement i la concentració d'oligosacàrids potencialment prebiòtics a l'ileon dels pollastres broiler. Brit. Pollet. Ciència. 2020, 61, 70–78. [CrossRef] [PubMed]
14. Jiang, XR; Agazzi, A.; Awati, A.; Vitari, F.; Bento, H.; Ferrari, A.; Alborali, GL; Crestani, M.; Domeneghini, C.; Bontempo, V. Influència d'una barreja d'olis essencials i una combinació d'enzims en el rendiment del creixement, el recompte microbià, l'anatomia microscòpica de l'ileon i l'expressió de mediadors inflamatoris en garrins deslletats després d'una infecció per Escherichia coli. Anim. Alimentació. Ciència. Tècnica. 2015, 209, 219–229. [Ref creuat]
15. Jiang, XR; Awati, A.; Agazzi, A.; Vitari, F.; Ferrari, A.; Bento, H.; Crestani, M.; Domeneghini, C.; Bontempo, V. Efectes d'una barreja d'olis essencials i una combinació d'enzims sobre la digestibilitat dels nutrients, la histologia de l'ileon i l'expressió de mediadors inflamatoris en garrins deslletats. Animal 2015, 9, 417–426. [Ref creuat]
16. González-Ortiz, G.; Dos Santos, TT; Bedford, MR Avaluació de la xilanasa i un xilo-oligosacàrid fermentable sobre el rendiment i la digestibilitat ileal de pollastres broiler alimentats amb dietes deficients en energia i aminoàcids. Anim. Nutr. Zhongguo Xu Mu Shou Yi Xue Hui 2021, 7, 488–495. [CrossRef] [PubMed]
17. Cançó, D.; Lee, J.; Kwak, W.; Cançó, M.; Oh, H.; Kim, Y.; An, J.; Chang, S.; Vés, Y.; Cho, H.; et al. La suplementació estimbiòtica alleuja el mal rendiment i la integritat intestinal en garrins deslletats induïts pel desafiament amb E. coli. Animals 2022, 12, 1799. [CrossRef] [PubMed]
18. Cho, HM; González-Ortiz, G.; Melo-Durán, D.; Heo, JM; Cordero, G.; Bedford, MR; Kim, JC La suplementació d'estimbiòtics va millorar el rendiment i va reduir la resposta inflamatòria mitjançant l'estimulació del microbioma fermentador de la fibra en porcs deslletats allotjats en un entorn sanitari deficient i alimentats amb una dieta baixa en òxid de zinc sense antibiòtics. PloS ONE 2020, 15, e0240264. [CrossRef] [PubMed]
19. Thissen, JP; Ketelslegers, JM; Underwood, LE Regulació nutricional dels factors de creixement semblants a la insulina. Endocr. Rev. 1994, 15, 80–101. [PubMed]
20. Soliman, AT; Hassan, AE; Aref, MK; Hintz, RL; Rosenfeld, RG; Rogol, AD Concentracions sèriques de factors de creixement semblants a la insulina I i II i respostes d'hormona del creixement i insulina a la infusió d'arginina en nens amb desnutrició proteicoenergètica abans i després de la rehabilitació nutricional. Pediatria. Res. 1986, 20, 1122–1130. [CrossRef] [PubMed]
21. Carroll, JA; Veum, TL; Matti, RL Respostes endocrines al deslletament i canvis en la dieta post-deslletament en el porc jove. Domèstic. Anim. Endocrinol. 1998, 15, 183–194. [Ref creuat]
22. Matteri, RL; Dyer, CJ; Touchette, KJ; Carroll, JA; Allee, GL Efectes del deslletament sobre l'expressió gènica somatotròfica i els nivells circulants de factor de creixement semblant a la insulina-1 (IGF-1) i IGF-2 en porcs. Domèstic. Anim. Endocrinol. 2000, 19, 247–259. [Ref creuat]
23. Carlson, D.; Poulsen, HD; Vestergaard, M. El zinc dietètic addicional per al deslletament dels garrins està associat a concentracions elevades d'IGF-I sèric. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 2004, 88, 332–339. [Ref creuat]
24. Cameron, ND; McCullough, E.; Troup, K.; Penman, JC Concentració sèrica del factor de creixement semblant a la insulina-1 en porcs seleccionats de manera divergent per a la ingesta diària d'aliments o la taxa de creixement magra. J. Anim. Raça. Genet. 2003, 120, 228–236. [Ref creuat]
25. De Groot, N.; Fariñas, F.; Cabrera-Gómez, CG; Pallares, FJ; Ramis, G. El deslletament provoca un canvi prolongat però transitori en l'expressió gènica immune a l'intestí dels garrins. J. Anim. Ciència. 2021, 99, skab065. [Ref creuat]
26. Heo, JM; Opapeju, FO; Pluske, JR; Kim, JC; Hampson, DJ; Nyachoti, CM Salut gastrointestinal i funció en porcs deslletats: una revisió de les estratègies d'alimentació per controlar la diarrea després del deslletament sense utilitzar compostos antimicrobians dins de l'alimentació. J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. 2013, 97, 207–237. [CrossRef] [PubMed]
27. Moeser, AJ; Pohl, CS; Rajput, M. Estrès de deslletament i desenvolupament de la barrera gastrointestinal: implicacions per a la salut intestinal de tota la vida en porcs. Anim. Nutr. Zhongguo Xu Mu Shou Yi Xue Hui 2017, 3, 313–321. [CrossRef] [PubMed]
28. De Sousa-Pereira, P.; Woof, JM IgA: estructura, funció i capacitat de desenvolupament. Anticossos 2019, 8, 57. [CrossRef] [PubMed]
29. Yanaka, S.; Yogo, R.; Kato, K. Caracterització biofísica de les estructures dinàmiques de la immunoglobulina G. Biophys. Rev. 2020, 12, 637–645. [Ref creuat]
30. Chiu, ML; Goulet, DR; Teplyakov, A.; Gilliland, GL Estructura i funció d'anticossos: la base de l'enginyeria terapèutica. Anticossos 2019, 8, 55. [CrossRef]
31. Han, YS; Tang, CH; Zhao, QY; Zhan, TF; Zhang, K.; Han, YM; Zhang, JM Efectes de la suplementació dietètica amb combinacions d'àcids grassos orgànics i de cadena mitjana com a substituts de la clortetraciclina sobre el rendiment del creixement, la immunitat sèrica i la microbiota fecal dels garrins deslletats. Viu. Ciència. 2018, 216, 210–218. [Ref creuat]
32. Sol, P.; Wang, JQ; Zhang, HT Efectes de Bacillus subtilis natto sobre el rendiment i la funció immune dels vedells abans del deslletament. J. Dairy Sci. 2010, 93, 5851–5855. [CrossRef] 33. Poulsen, HD Òxid de zinc per a garrins de deslletament. Acta Agric. Scand. Sect. Un Anim. Ciència. 1995, 45, 159–167. [Ref creuat]
34. Lallès, J.-P.; Bosi, P.; Smidt, H.; Stokes, CR Gestió nutricional de la salut intestinal dels porcs al voltant del deslletament. Proc. Nutr. Soc. 2007, 66, 260–268. [CrossRef] [PubMed]
35. Donaldson, metge de capçalera; Lee, SM; Mazmanian, SK Biogeografia intestinal de la microbiota bacteriana. Nat. Rev. Microbiol. 2016, 14, 20–32. [CrossRef] [PubMed]
36. Lagkouvardos, I.; Lesker, TR; Hitch, TCA; Gálvez, EJC; Smit, N.; Neuhaus, K.; Wang, J.; Baines, JF; Abt, B.; Stecher, B.; et al. L'estudi de la seqüència i el cultiu de Muribaculaceae revela noves espècies, la preferència de l'hoste i el potencial funcional d'aquesta família encara no descrita. Microbioma 2019, 7, 28. [CrossRef]
37. Shao, X.; Sol, C.; Tang, X.; Zhang, X.; Han, D.; Liang, S.; Qu, R.; Hui, X.; Shan, Y.; Hu, L.; et al. Propietats antiinflamatòries i de modulació de la microbiota intestinal dels polisacàrids de l'all de Jinxiang (Allium sativum L.) cap a la colitis induïda per sulfat de sodi dextran. J. Agric. Menjar. Chem. 2020, 68, 12295–12309. [Ref creuat]
38. Seshadri, R.; Leahy, SC; Attwood, GT; Teh, KH; Lambie, SC; Cookson, AL; Eloe-Fadrosh, EA; Pavlopoulos, GA; Hadjithomas, M.; Varghese, Nova Jersey; et al. Cultiu i seqüenciació dels membres del microbioma del rumen de la col·lecció Hungate1000. Nat. Biotecnologia. 2018, 36, 359–367. [Ref creuat]
39. Qiu, Q.; Zhu, Y.; Qiu, X.; Gao, C.; Wang, J.; Wang, H.; Ell, Y.; Rahman, MAU; Cao, B.; Su, H. Variacions dinàmiques de la comunitat bacteriana fecal i el perfil de fermentació dels novills Holstein en resposta a tres dietes de densitat gradual. Animals 2019, 9, 560. [CrossRef]
40. Wang, S.; Yang, J.; Zhang, B.; Zhang, L.; Wu, K.; Yang, A.; Li, C.; Wang, Y.; Zhang, J.; Qi, D. Vincle potencial entre la microbiota intestinal i la negativa a l'alimentació induïda per desoxinivalenol en garrins deslletats. J. Agric. Menjar. Chem. 2019, 67, 4976–4986. [Ref creuat]
41. Cao, Q.; Zhang, W.; Lian, T.; Wang, S.; Yin, F.; Zhou, T.; Zhang, H.; Zhu, J.; Dong, H. Rols de la micro-aireació en la millora d'àcids grassos volàtils i la producció d'àcid làctic a partir de residus agrícoles. Biorecurs. Tecnol. 2022, 347, 126656. [CrossRef]
42. Huang, J.; Pan, Y.; Liu, L.; Liang, J.; Wu, L.; Zhu, H.; Zhang, P. L'alta salinitat va alentir la producció d'àcid orgànic a partir de la fermentació acidògena de les aigües residuals de la cuina donant forma a la comunitat bacteriana funcional. J. Entorn. Gestionar. 2022, 310, 114765. [CrossRef] [PubMed]
43. Lei, Y.; Tang, L.; Liu, S.; Hu, S.; Wu, L.; Liu, Y.; Yang, M.; Huang, S.; Tang, X.; Tang, T.; et al. Els parabacteroides produeixen acetat per alleujar la pancreatitis aguda exacerbada per l'heparanasa reduint la infiltració de neutròfils. Microbiome 2021, 9, 115. [CrossRef] [PubMed]
44. Zhu, L.; Cai, X.; Guo, Q.; Chen, X.; Zhu, S.; Xu, J. Efecte de la N-acetil cisteïna sobre l'apoptosi d'enteròcits i la resposta de les vies de senyalització intracel·lular a l'estrès oxidatiu en garrins deslletats. Brit. J. Nutr. 2013, 110, 1938–1947. [CrossRef] [PubMed]
45. Zhu, LH; Zhao, KL; Chen, XL; Xu, JX Impacte del deslletament i una barreja antioxidant sobre la funció de barrera intestinal i l'estat antioxidant dels porcs. J. Anim. Ciència. 2012, 90, 2581–2589. [Ref creuat]
46. Duarte, ME; Zhou, FX; Dutra, WM, Jr.; Kim, SW Suplementació dietètica de xilanasa i proteasa sobre el rendiment del creixement, la viscositat de la digesta, la digestibilitat dels nutrients, l'estat d'estrès immune i oxidatiu i la salut intestinal dels porcs recentment deslletats. Anim. Nutr. Zhongguo Xu Mu Shou Yi Xue Hui 2019, 5, 351–358. [Ref creuat]
47. Petry, AL; Huntley, NF; Bedford, MR; Paciència, JF Xylanase va augmentar la contribució energètica de la fibra i va millorar l'estat oxidatiu, la integritat de la barrera intestinal i el rendiment de creixement dels porcs en creixement alimentats amb fibra insoluble a base de blat de moro. J. Anim. Ciència. 2020, 98, skaa233. [Ref creuat]
48. Chen, Y.; Xie, Y.; Zhong, R.; Han, H.; Liu, L.; Chen, L.; Zhang, H.; Beckers, Y.; Everaert, N. Efectes dels nivells graduats de xilooligosacàrids sobre el rendiment del creixement, els paràmetres sèrics, la morfologia intestinal i la funció de barrera intestinal en garrins deslletats. J. Anim. Ciència. 2021, 99, skab183. [Ref creuat]