Mikrobiom jelit świń

W tej chwili przechodzimy przez "złoty wiek" mikrobiomu (Waldor i in., 2015). Ciała zwierząt, od świń po ludzi, są skolonizowane przez ogromną liczbę mikroorganizmów, "mikroflory" jednostki. "Mikrobiom" (katalog tych mikroorganizmów i ich geny) jest obecnie przedmiotem intensywnej analizy w wielu dziedzinach badań, a żywienie stanowi rdzeń tej wyłaniającej się dziedziny (Ursell i in., 2012). Dzieje się tak, ponieważ większość bakterii związanych ze zwierzętami bytuje w jelicie (Sender i in., 2016). Weterynarze od dawna wiedzą o znaczeniu kontrolowania mikroflory jelitowej zwierząt. Praktyki takie jak podawanie pre / pro / synbiotyków są, oczywiście, ukierunkowane na zmienianie populacji drobnoustrojów jelit. Niemniej jednak niewielu mogło przewidzieć, jak ważna jest mikroflora dla rozwoju i zdrowia zwierząt.

Badania nad otyłością u ludzi przywiązują dużą wagę do znaczenia bakterii jelitowych i służą jako znakomita ilustracja tego, w jaki sposób nasze koncepcje żywieniowe zostaną zmienione w nadchodzących latach przez badanie mikrobiomu. Eksperymenty wykazały, że otyłość może być określona przez skład mikrobiologiczny jelit. Innymi słowy, dieta nie tylko wpływa na mikroflorę, ale bakterie same w sobie mogą decydować o wynikach metabolicznych u gospodarza (Ley, 2010, Sanmiguel i in., 2015). Konsekwencje tego są ogromne: odwrócenie "otyłej" mikroflory na "szczupły" odpowiednik wystarczyłoby do wyleczenia tego stanu (Harley i in., 2012, Marotz i wsp. 2016). Dla dietetyka weterynaryjnego to rozumowanie generuje kuszącą ideę pojedynczego (i prostego) składnika, który można zmienić w celu poprawy wydajności zwierząt. W związku z tym kontrola mikroflory zwierząt mogłaby potencjalnie powtórzyć postępy w zakresie produktywności, gdy selekcja genetyczna zaczęła być stosowana komercyjnie.

Jest to jednak jeszcze w powijakach. Po pierwsze, interakcje mikroflory z paszą lub dodatkami są bardzo złożone. Interwencje wykazują wpływ na mikrobiom, ale są również zależne od początkowej kompozycji bakteryjnej jelit. Dlatego zwierzęta hodowane w różnych warunkach zareagują w różny sposób na tę samą interwencję. Zostało to zaobserwowane w teście, w którym świnie otrzymały na przykład drożdże cydrowe (Upadrasta i in., 2013). Praktyczną wiedzę na ten temat podziela wielu praktykujących w tej dziedzinie. Zastosowanie probiotyczne generuje bardzo zróżnicowane wyniki w różnych konfiguracjach. Ponadto dopiero zaczynamy rozumieć, czym jest normalna i zdrowa mikroflora i co to oznacza, aby ją zmienić. Uważa się, że producenci krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) będą odpowiedni w wielu różnych kontekstach, dlatego wiele uwagi poświęca się tym bakteriom podczas analizy mikrobiomu (Park i wsp., 2014); jednak patrzenie tylko na ograniczone populacje bakterii w mikrobiocie, takie jak producenci SCFA, co jedynie zarysowuje ogrom możliwości. Kilka mniej znanych składników mikroflory jest prawdopodobnie również ważnych w określaniu stanu zdrowia jelit, i nadal będzie wymagało pewnych badań, aby móc wykorzystać wszystkie informacje, które pochodzą z analizy mikroflory. Wreszcie, mikroflora wykazała dojrzewanie z wiekiem i wykazuje pewną odporność na modyfikację w późniejszym życiu, chociaż z pewnością nie jest do końca ustalona i może być zmieniona za pomocą właściwych protokołów (Mach i wsp., 2015; Umu i wsp., 2015).

U świń stwierdzono korelacje między mikrobiotą a kilkoma parametrami zdrowotnymi i produkcyjnymi. Jakość mięsa i tkanki tłuszczowej (Park i wsp., 2014), produkcja przeciwciał i masa ciała (Mach i wsp., 2015) oraz poprawa odpowiedzi na zakażenie PRRSV (Niederwerder, i in., 2016) to niektóre z parametrów, które wydaje się, że można kontrolować za pomocą mikroflory. Są to wyraźne wskazówki na temat tego, co można osiągnąć dzięki poszerzonej wiedzy na temat działania bakterii jelitowych.

Obecne poszerzanie wiedzy na temat mikrobiomu idzie w parze z najnowszymi osiągnięciami w dziedzinie technologii genomicznych. Mikrobiom nie jest już badany konwencjonalnymi metodami mikrobiologicznymi (np. Izolowanie bakterii na szalkach Petriego) - wiele bakterii jelitowych nie jest podatnych na hodowlę laboratoryjną. Aby zrozumieć zmiany w całej populacji bakterii w jelicie, te drobnoustroje są sekwencjonowane. Generuje to dane, które umożliwiają identyfikację praktycznie wszystkich bakterii w próbce. Zatem wynikiem jest długa lista wszystkich obecnych bakterii i ich względnych ilości. Dysponując tymi danymi, można na przykład przeprowadzić analizy wpływu interwencji (takich jak użycie probiotyków) na skład flory bakteryjnej.

Podsumowując, jest bardzo prawdopodobne, że przemysł żywienia świń zostanie ukształtowany w najbliższej przyszłości przez badanie mikrobiomu. Podczas gdy stosowanie suplementów diety było do niedawna bardzo empiryczne, zainteresowanie badaniami mikrobiomów z pewnością pomoże w wyborze bardziej wydajnych produktów, a także w określeniu warunków, w których są one bardziej użyteczne. Branża dodatków z pewnością inwestuje w zrozumienie mikroflory, aby zwiększyć możliwości swoich produktów (Pajarillo i in., 2015). Wraz z rozwojem technologii i wiedzy, analiza mikrobiomu stanie się dostępna nie tylko dla naukowców z dużych firm, ale także dla praktyków terenowych, gdzie może stać się cennym narzędziem w praktykach zarządzania.