Wheat bran modifies the microbial population and enhances gut fermentation in the gastrointestinal tract of post-weaning piglets
Year: 2010
Type: dissertation
Abstract: L'objectiu de la present tesis fou estudiar si la incorporació d'ingredients fibrosos a la dieta de garrins recent deslletats, era una bona estratègia per minimitzar els desordres intestinals que normalment ocorren durant l'etapa post¬deslletament, i d'aquesta manera facilitar l'adaptació digestiva dels animals en les següents etapes de creixement. Per aconseguir aquest objectiu, es dissenyaren quatre proves (capítols 4 a 7) experimentals. En la Prova 1 (Molist et al., 2009a), primer de tot volíem confirmar uns resultats preliminars obtinguts en una prova anterior on s'havia observat un major creixement dels animals quan una font de fibra insoluble (segó de blat, WB) fou introduïda en una dieta de garrins post-deslletament. Al mateix temps, també volíem analitzar si aquest tipus de fibra insoluble era adequada per aquest període de creixement dels animals, o si per contra, era més interessant incorporar un tipus de fibra soluble (com la polpa de remolatxa, SBP). L'objectiu de l'estudi era explorar l'efecte d'incloure dos tipus diferents de fonts de fibra (WB, insoluble i SBP, soluble) sobre el creixement, les característiques físico-químiques de la digesta i l'activitat metabòlica i la composició de la microbiota intestinal. Els resultats mostraren que la fermentació intestinal fou baixa durant la primera setmana post-deslletament. L'addició de WB o WB i SBP en la dieta incrementaren la fermentació intestinal i la concentració d'àcid butíric en la digesta cecal juntament amb una reducció de la població d'enterobactèries en les femtes. La conclusió de l'estudi fou que el consum d'un tipus de fibra insoluble durant els primers dies després del deslletament (ja sigui WB o WB-SBP) modifica les característiques físico-químiques de la digesta i afecta la colonització microbiana a l'intestí gros. També especularem que els efectes observats amb la inclusió de WB podrien està relacionats amb: 1.- canvis en les característiques físico-químiques de la digesta, tals com una majora capacitat de retenció d'aigua (WRC) i una major fermentació de la digesta intestinal, 2.- un efecte físic relacionat amb la mida de partícula gran o 3.- una reducció del temps de trànsit de la digesta intestinal. En la Prova 2 (Molist et al., 2009b), es volia confirmar la reducció de la població d'enterobactèries promoguda pel WB, i la seva capacitat per reduir els desordres digestius front a una infecció experimental amb E. coli K88. A més a més, es volia clarificar si aquest efecte observat amb la introducció de WB en la dieta estava relacionat amb la seva mida de partícula. Els resultats obtinguts confirmaren que la inclusió de WB reduïa la població de E. coli en la digesta ileal, i encara més interessant, també reduïa l'adhesió del E. coli K88 a la mucosa ileal. Al mateix temps, el WB amb mida de partícula grollera reduí la diversitat de la microbiota intestinal en comparació amb el WB molturat. La tercera prova (Prova 3, Molist et al., 2010a) fou dissenyada per esbrinar si els efectes positius del WB sobre la microbiota intestinal es devien a un efecte del WB sobre el trànsit intestinal dels animals. La hipòtesi del treball fou que la incorporació de WB en la dieta podia estimular el trànsit intestinal i reduir la paràlisis de la digesta intestinal dels garrins, causada per l'anorèxia que pateixen els animals en el període post-deslletament. En aquest experiment, el WB fou comparat amb un fàrmac que s'utilitza en medicina humana per tractar la diarrea que al mateix temps redueix el trànsit intestinal (loperamida). Els resultats de nou mostraren els efectes del WB sobre les característiques físico-químiques de la digesta (increment de la WRC) i la promoció de la fermentació intestinal (incrementant la concentració d'àcid butíric i disminuint la concentració dels isoàcids en la digesta intestinal). De forma inesperada, la loperamida incrementà el consum d'aliment i el creixement dels animals. Suggerírem que aquest efecte estava relacionat amb l'efecte analgèsic i l'activitat opioide d'aquest fàrmac en el tracte intestinal. No poguérem confirmar si el WB reduí el temps de trànsit intestinal o el possible rol que juga la modificació del temps de trànsit intestinal sobre els canvis de la microbiota intestinal. En l'última prova (Prova 4, Molist et al., 2010b) la intenció era confirmar tots els resultats previs (reducció de la població d'enterobactèries i increment de la concentració d'àcid butíric) en un comparació entre la incorporació de WB amb la inclusió d'òxid de zinc (ZnO) en la dieta. El ZnO és un ingredient àmpliament utilitzat en les dietes post-deslletament pel seu efecte antimicrobià similar al que s'obtenia amb la incorporació d'antibiòtics promotors de creixement (AGP) en el pinso, i per tant oposat a l'efecte promogut per la incorporació de fibra en la dieta. A més a més, considerant els resultats observats sobre la reducció de l'adhesió del E. coli K88 a la mucosa ileal promogut per l'addició de WB, es volia clarificar si el WB també podia exercir un efecte físic i blocar l'adhesió del E. coli K88 a la mucosa. Els resultats foren una mica sorprenents perquè s'observà una interacció negativa entre el WB i el ZnO sobre la microbiota intestinal. Aquesta interacció negativa s'associà a la presència de fitats en la dieta. Aquests resultats posaren de relleu la recomanació d'incorporar enzims (fitases) en les dietes després del deslletament amb l'objectiu d'incrementar la biodisponibilitat del zinc de la dieta. També detectarem una alta habilitat de la fracció soluble extreta del WB d'unir-se al E. coli K88 in-vitro. Aquest resultat ens permet suggerir que part dels efectes positius sobre la microbiota intestinal observats amb la incorporació de WB en la dieta eren deguts entre altres factors, a la seva capacitat de blocar l'adhesió de E. coli patògens a la mucosa intestinal. Els resultats exposats en la present tesis, avalen l'estratègia d'incloure un nivell moderat de fibra (>60 g FND/kg per porcs entre 6 - 12 kg) en les dietes post-deslletament. Els resultats obtinguts mostren els efectes positius derivats de la inclusió d'una font de fibra insoluble, com WB, en la modificació de l'ambient intestinal i la instauració d'una microbiota saludable. Aquests efectes beneficiosos observats amb l'addicció de WB s'associaren a modificacions en les característiques físico-químiques de la digesta (increment de la WRC de la digesta) i amb la seva habilitat per blocar l'adhesió del E. coli a la mucosa ileal. Tot i així, el contingut en fitats d'aquest ingredient pot reduir la biodisponibilitat i l'eficàcia del ZnO en la dieta, fins i tot quan es subministra a dosis terapèutiques. És per aquest motiu que proposem considerar l'addició de fitases en dietes post-deslletament a base de cereals per: 1.- incrementar la biodisponibilitat de Zn, 2.- mantenir els efectes beneficiosos relacionat amb la inclusió de ZnO o WB en la dieta, o 3.- reduir la dosis de ZnO en la dieta.
Author: Francesc Molist Gasa
Language: English
Subfield: Animal Science and Zoology
Domain: Life Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2254340875