Az étkezési rostok befolyásolják a sertések reakcióját az E. coli hasmenésre

Qingyun Li, Nick Gabler és John Patience, az Iowa Állami Egyetem Állattudományi Tanszéke; és Eric Burrough, az Iowa Állami Egyetem Állatorvosi Diagnosztikai és Állattenyésztési Tanszéke
A sertéseket számos egészségügyi veszély fenyegeti, mivel az elválasztáskor különféle stressznek vannak kitéve. Ugyanakkor immunrendszerük nem teljesen fejlett. A hasmenés az újonnan elválasztott csoport egyik gyakori problémája, amely jelentős gazdasági veszteségeket okoz a termelőknek a megnövekedett halálozás és morbiditás miatt. Természetesen sok tényező elválasztás utáni hasmenéshez vezethet, mint például a rossz környezeti higiénia, a nem megfelelő etetés és a fertőző kórokozók. Az Escherichia coli által okozott malac hasmenés az egyik leggyakoribb eset, más néven colibacillosis.

Az elválasztás utáni colibacillosis általában négy és 14 nappal az elválasztás után következik be. Az enterotoxigén E. coli (ETEC), elsősorban a malacokban található F4 és F18 törzsek okozzák. Az ETEC a fimbriaokon keresztül tapad a vékonybél hámjához, majd enterotoxinokat választ ki az enterocitákba, amelyek végül hasmenést eredményeznek. A fertőzött sertések extrém kiszáradásban pusztulhatnak el a folyadékok, köztük a víz, túlzott kiválasztódása miatt.

Történelmileg az antibiotikumokat rutinszerűen használják a colibacillosis megelőzésére vagy ellenőrzésére. Az antimikrobiális rezisztencia és az új állat-egészségügyi takarmány-irányelvek iránti növekvő aggodalom miatt azonban jelentősen megnőtt az érdeklődés a hatékony alternatívák, például a pre-/pro-biotikumok és az élelmi rostok keresése iránt.

Az étkezési rostok emészthetetlen szénhidrátok, amelyeket nem lehet lebontani a sertés által természetesen előállított enzimekkel; ezek azonban energiaforrásként szolgálhatnak a bélmikrobák számára. Ily módon a rost szabályozhatja a bél mikrobiális populációját. Néhány tanulmány készült Európában az étrendi rostok (pl. Gyöngy árpa és árpa héja) sertések colibacillózisára gyakorolt hatásának értékelésére. Az eredmények azonban következetlenek voltak.

Ezenkívül a tipikus amerikai étrend nagyon eltér az európai étrendektől. Ezért megkérdőjelezhető, hogy kutatási eredményeiket közvetlenül alkalmazzák termelési rendszerünkre. Ezért kutatási célkitűzéseink a következők voltak: 1) tisztázni a különféle, oldható és oldhatatlan élelmi rostok hatását a colibacillosisra; 2) annak meghatározása, hogy egy enzimkeverék hozzáadása a magas rosttartalmú étrendhez megváltoztatja-e a sertés kolibacillózisra adott válaszát, mivel az enzimek potenciálisan hozzájárulnak az étkezési rostok lebontásához, hogy prebiotikus oligoszacharidokat termeljenek.

60 elválasztott malacot használtunk, amelyek súlya 6,90 ± 0,07 kilogramm volt. A sertéseket véletlenszerűen osztották be a hat kezelés egyikébe, 10 sertéssel kezelésenként:
1) NC: nem vitatott negatív kontroll,
2) PC: F18-os pozitív kontroll,
3) SF: oldható rost + F18,
4) IF: oldhatatlan rost + F18, és
5, 6) SF vagy IF enzimekkel.

Oldható és oldhatatlan rostforrások 10% cukorrépapép és 15% alacsony zsírtartalmú kukoricadesztillátor oldott anyagú szárított szemei voltak, amelyeket a kukoricakeményítő költségére adtak a kontroll étrendben. A sertéseket orálisan megfertőztük F18 ETEC-el vagy foszfáttal pufferolt sóoldattal fertőzött álfigurával a 7. napon (nulla nappal az oltás után). Az összes sertést előzetesen tesztelték, hogy megerősítsék az E. coli F18 törzsével szembeni genetikai érzékenységet. A teljesítmény kiszámításához feljegyeztük a disznó súlyát és a takarmány eltűnését. Székletmintákat gyűjtöttünk az E. coli kijutásának értékelésére. A disznókat 7-es dpi-vel eutanizáltuk, hogy szöveteket gyűjtsünk a vékonybélben lévő E. coli-kötődés számszerűsítéséhez.

Megállapítottuk, hogy a répapép etetése (enzimekkel és anélkül) 53% -kal javította a fertőzés utáni (dpi 1–7) átlagos napi gyarapodást (1. ábra; 0,26 és 0,17 kilogramm), és javította a takarmánybevitelt. Ez nagyon érdekes, mert a számított energiafogyasztás összehasonlítható volt az oldható rosttartalmú étrend és a pozitív kontroll között. Arra gyanakszunk, hogy a répapéppel etetett sertéseknek fejlettebb az emésztőrendszere és így tartalma, vagy hatékonyabban használták fel az energiát a sovány növekedéshez, nem pedig az immunaktiváláshoz.

1. ábra: Az étkezési rostok hatása az átlagos napi gyarapodásra (kg) az F18 E. coli fertőzésben szenvedő sertéseknél. NC: nem provokáló negatív kontroll; PC: az F18 pozitív kontrollt eredményez; SF: oldható rost kombinációja enzimekkel és anélkül; IF: oldhatatlan rost kombinációja enzimekkel és anélkül.

Ezenkívül a répapép önmagában történő adagolása enzimek nélkül 37-ről 13% -ra csökkentette az ileumban az E. coli kötődését (2. ábra). Az oldhatatlan rostok azonban mind a széklet pontszámát, mind az E. coli kijutását növelték a pozitív kontrollhoz képest, ami azt jelzi, hogy az oldhatatlan rostok DDGS-ből történő táplálása súlyosbította az E. coli fertőzést. Ez összhangban volt Eric Burrough, az Iowa Állami Egyetem közelmúltbeli megállapításával, aki arról számolt be, hogy a kukorica DDGS 30% -os etetése növelte a sertés dizentéria expresszióját.

2. ábra: Az étkezési rostok és enzimek hozzáadásának hatása az ileum baktérium-kötődésére. Az eredmények a csatolt kokcobacillusokkal vizsgált szövettani metszetek százalékos arányát tükrözik morfológiailag összhangban az E. colival. NC: nem provokáló negatív kontroll; PC: az F18 pozitív kontrollt eredményez; SBP: oldható rost; SBP + E: oldható rost enzimekkel; DDGS: oldhatatlan rost; DDGS + E: oldhatatlan rost enzimekkel.

Vizsgálatunk kimutatta, hogy a 10% -ban nagyon fermentálható oldható rost hozzáadása mérsékelte a kísérletileg előidézett colibacillózist, míg az erősen oldhatatlan rostok alacsony fermentálhatósággal történő táplálása súlyosbította a colibacillózist. Figyelembe véve, hogy a vizsgálatunkban szereplő sertéseket külön-külön, nagyon jó higiéniai körülmények között helyezték el, szemben a termelő rendszerek sertéseivel, az étkezési rostok etetésének hatása az E. coli fertőzésre nagyobb lehet.

Összefoglalva, tanulmányunk azt sugallja, hogy a DDGS-ből származó oldhatatlan rostokat csökkenteni vagy megszüntetni kell a korai óvodai étrendben, ha fennáll a colibacillosis kockázata. Erősen fermentálható és oldható rostok hozzáadása érdemes lehet megfontolni, ha a sertések colibacillosisban vannak.