Żywienie a odporność

Optymalizacja zdrowia zwierząt zwiększa bezpieczeństwo żywności dla ludzi oraz poprawia dobrostan zwierząt i zyski producentów trzody chlewnej. Dlatego w ostatnich latach duży wysiłek badawczy został skoncentrowany na identyfikacji składników odżywczych lub strategii żywieniowych, które przynoszą korzyści systemowi immunologicznemu w walce z inwazją patogenów. W produkcji trzody chlewnej szczególną uwagę zwrócono na okres tuż po odsadzeniu, jeden z najbardziej stresujących wydarzeń w życiu świni.

Stres wywołany podczas procesu odsadzania zmienia cytokiny prozapalne, które mają wpływ na integralność jelit. Gdy praca bariery jelitowej jest zakłócona, dochodzi do jej zwiększonej przepuszczalności, co umożliwia przenikanie toksyn, bakterii lub antygenów do nabłonka, a to z kolei prowadzi do stanu zapalnego, złego wchłaniania, biegunki i zmniejszonego wzrostu. Stres związany z odsadzeniem wpływa na integralność jelit i aktywną odpowiedź immunologiczną.

Klasyczne reakcje obserwowane przy aktywacji układu immunologicznego i wytwarzaniu cytokin obejmują spadek łaknienia, gorączkę, redukcję syntezy białek mięśniowych i wzrost degradacji białka mięśniowego, co skutkuje niższym stopniem akrecji białka. Spadek łaknienia jest zdecydowanie istotną reakcją na stres. Wiele cytokin jest potencjalnie anoreksogennych, co może zmniejszyć spożycie paszy o ponad 50% w ostrej fazie infekcji. Dlatego też, ze względu na zmniejszenie poboru energii, zmniejsza się również energia zużywana do syntezy białka, co sugeruje, że nie wpłynie to na stosunek energii do lizyny. Niektórzy autorzy uważają, że żywieniowcy nie powinni modyfikować diety, ograniczać paszy ani dodawać drogich dodatków do karmy podczas prowokacji immunologicznej. Jednak z powodzeniem przetestowano różne strategie żywieniowe, które miały poprawić zdolność świń do zwalczania patogenów, lub poprawić odpowiedź immunologiczną, czy tez zapobiec przyleganiu patogenów do błony śluzowej jelita.

Podczas aktywacji układu odpornościowego stan metaboliczny zmienia się, z odkładania się białek u zdrowych zwierząt na katabolizm i degradację mięśni u świń z prowokacją odpornościową. Większość aminokwasów uzyskanych z degradacji białek mięśniowych jest zużywanych do syntezy immunoglobulin i białek ostrej fazy, co prowadzi do całkowicie odmiennego wzoru wymagań aminokwasowych. W porównaniu z proteinami mięśni szkieletowych białka ostrej fazy mają wyższe stężenia aminokwasów aromatycznych (fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu), natomiast treonina jest głównym składnikiem immunoglobuliny-G. Dlatego jest możliwe, że aktywacja układu immunologicznego wpływa na wykorzystanie niektórych aminokwasów w stosunku do lizyny, a ich zawartość powinna być zwiększona w dietach w sytuacjach prowokacji odpornościowej. Treonina bierze udział w funkcjach biologicznych, takich jak integralność jelit i odporność. Tak więc niedobór treoniny prowadzi do zaburzeń w fizjologii przewodu pokarmowego. Stężenie tryptofanu zmniejsza się w osoczu podczas reakcji zapalnej, co wskazuje, że jego dostępność dla wzrostu organizmu może być zagrożona. W badaniu przeprowadzonym w naszym ośrodku badawczym porównano dwa różne stosunki dietetyczne Trp: Lys w fazie tuż po odsadzeniu, 15% w porównaniu z 22% Lys, w dwóch różnych warunkach higienicznych (Figura 1). Zwiększenie stosunku Trp: Lys poprawiło wydajność wzrostu w obu sytuacjach, chociaż większą reakcję zaobserwowano u świń hodowanych w brudnym środowisku (odpowiednio 24,4% w porównaniu z 16,5% poprawy szybkości wzrostu w środowisku brudnym w porównaniu do czystego). Na wykresie 2 pokazano niektóre świnie utrzymywane w brudnych i czystych warunkach w tym badaniu.

*Data of the author, not published (2009)

W odniesieniu do podejścia do diet, które zapobiegają przyleganiu patogenów do tkanki jelitowej, najbardziej skutecznym i praktycznym zastosowaniem w warunkach terenowych jest stosowanie diet o niskiej zawartości białka, stosowanie składników o wysokiej zawartości błonnika i ograniczone karmienie. Zmniejszenie dietetycznego białka surowego, utrzymując zapotrzebowanie na aminokwasy, pozwala zmniejszyć niestrawione białko wchodzące do jelita grubego, gdzie stanowi substrat dla patogenów. Ponadto wytwarzanie toksycznych związków azotowych, w tym amoniaku, jest szkodliwe dla zdrowia jelit. Karmienie restrykcyjne przyczyni się również do zmniejszenia niestrawionej paszy przedostającej się do jelita grubego, a tym samym zmniejszenia substratów dla patogenów. W przeciwieństwie do tego włókno o wysokiej fermentowalności będzie stymulować fermentację w jelitach, zwiększając wytwarzanie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które stymulują absorpcję wody i elektrolitów, poprawiają morfologię jelit i obniżają pH okrężnicy do poziomów, które są niekorzystne dla patogenów. W rezultacie wszystkie trzy metody przyczyniają się do zmniejszenia częstości występowania biegunki i innych problemów jelitowych.

Podsumowując, zmiany biologiczne w układach odpornościowym i jelitowym pojawiają się natychmiast po odsadzeniu, co ma wpływ na wzrost i zdrowie prosiąt. Producenci trzody chlewnej powinni stosować odpowiednie strategie zdrowotne i strategie zarządzania, ale także żywienia lub karmienia, które pomagają zminimalizować niekorzystne skutki stresu odsadzeniowego, zwłaszcza w gospodarstwach o niskim statusie zdrowotnym, które mają większe problemy z narażeniem na patogeny. W tych gospodarstwach należy wyznaczyć określone programy żywienia.