17 Ene 2020

Microbioma intestinal del lechón asociada con nutrición y salud



Comprender la composición de la comunidad microbiana y su capacidad funcional durante el destete es importante para la producción porcina, ya que las bacterias juegan un papel importante en la salud y en el rendimiento del crecimiento del porcino.

El tracto gastrointestinal de los mamíferos (TIG) alberga de 500 a 1000 especies bacterianas que juegan un rol importante en la salud y la enfermedad del huésped. Se sabe que los colonizadores intestinales bacterianos tempranos son importantes en el establecimiento inicial de la comunidad microbiana intestinal compleja.

Se cree que el microbioma intestinal desempeña muchos papeles importantes en la salud y el crecimiento de los animales, incluida la reducción de la incidencia de enfermedades infecciosas, inflamatorias y otras enfermedades inmunes y contribuye al metabolismo general y, por lo tanto, al crecimiento del animal.

El destete es un evento estresante en la vida de un porcino y puede alterar el microbioma intestinal del lechón, lo que puede conducir a un mal desempeño de la salud y el crecimiento. Los lechones experimentan una amplia variedad de tensiones, como desafíos fisiológicos, ambientales y sociales durante la transición al destete. Esto es importante para la industria porcina, ya que los cambios en la composición de la microbiota intestinal después del destete pueden conducir a una mayor susceptibilidad de los lechones a la diarrea posterior al destete.

 

En consecuencia, lo anteriormente señalado puede generar una carga económica para los productores de porcinos.

Durante la transición al destete, la dieta de los lechones cambia abruptamente de una leche alta en grasas y baja en carbohidratos a una alimentación alta en carbohidratos y baja en grasas. Este cambio puede conducir a una proliferación reducida de células epiteliales intestinales. Anteriormente, se informó que la dieta da forma a la microbioma intestinal de los lechones durante los períodos de lactancia y destete.

Más recientemente, se ha investigado la relación entre el peso corporal y la microbiota intestinal en lechones destetados. Se ha demostrado que la introducción de alimento sólido y el proceso de destete son fuerzas impulsoras importantes en la sucesión de bacterias intestinales en lechones.

A pesar de que estos estudios han enfatizado la gran importancia de la microbiota en la vida temprana para el crecimiento, el desarrollo del sistema inmunológico y la salud de los lechones, hay información limitada disponible sobre la estructura y función de la microbioma intestinal de los lechones en la vida temprana en asociación con desempeño en salud y crecimiento.

 

Los promotores de crecimiento antimicrobianos (AGP) se han utilizado en la producción porcina durante varias décadas. Sin embargo, su uso ha sido prohibido en muchos países del mundo debido a los posibles efectos secundarios, como la aparición de resistencia a los antimicrobianos. Por lo tanto, se están implementando esfuerzos para desarrollar alternativas a los AGP con el objetivo de preservar la eficacia de los AGP.

En este sentido, desarrollar formas alternativas para promover el crecimiento hace que sea más importante comprender la sucesión microbiana y funcional de la microbioma intestinal del porcino porque uno de los mecanismos específicos de los AGP es alterar la composición de la población microbiana intestinal.

Por lo tanto, el trabajo descrito en este estudio fue diseñado para documentar mejor los cambios que ocurren en la composición de la microbioma fecal en lechones antes y después del destete y, en consecuencia, se usó la metagenómica para identificar funciones metabólicas que pueden cambiar durante estos puntos de tiempo. Es un objetivo de este estudio aportar nuevas ideas sobre la contribución potencial de la microbiota en la vida temprana en la conformación del metabolismo y la salud del huésped con un enfoque en la respuesta al estrés, el metabolismo de carbohidratos y aminoácidos.

 

Objetivo

En este estudio, se realizó el análisis del gen 16S rRNA y la secuenciación metagenómica por shotgun completa del ADN de las muestras fecales de lechones sanos durante el destete para medir los cambios en la microbioma e identificar la contribución potencial de la microbiota en la vida temprana en la conformación de la salud de los lechones con un enfoque en las respuestas de estrés microbiano, metabolismo de carbohidratos y aminoácidos.

 

Materiales & Métodos

Animales: 10 cerdos lechones

Dieta: Harina de maíz y soja

Se recogieron muestras fecales del recto de 10 lechones justo antes del destete (21 días de edad) y nuevamente 1 semana después del destete (28 días de edad). Las muestras fecales se colocaron en tubos de ensayo estériles y se almacenaron a -80°C. Después del destete, los lechones fueron alimentados con una dieta típica esta etapa basada en harina de maíz y soja.

  • La dieta fue formulada para cumplir con las estimaciones del National Research Council sobre los requerimientos de nutrientes de los lechones destetados. A los lechones se les permitió libre acceso a alimento y agua. No se administraron antibióticos ni aditivos suplementarios a los lechones durante todo el experimento.

 

Resultados

  • El análisis de los genes 16S rRNA y la secuenciación metagenómica completa por shotgun revelaron diferencias significativas de composición y funcionalidad entre la microbioma fecal en lechones lactantes y destetados.

 

  • La microbioma fecal de los lechones lactantes mostró una mayor abundancia relativa de bacterias del género Bacteroides con abundantes familias de genes relacionadas con la utilización de lactosa y galactosa.

 

  • Prevotella y Lactobacillus se enriquecieron en lechones destetados con un enriquecimiento para las familias del gen asociadas con el metabolismo de carbohidratos y aminoácidos.

 

  • Además, un análisis de la capacidad funcional de la microbioma fecal mostró una mayor abundancia de genes asociados con el choque térmico y el estrés oxidativo en el metagenoma de los lechones destetados en comparación con los lechones lactantes.

 

Conclusiones

En general, en la investigación, los datos muestran que los cambios microbianos y en las capacidades funcionales de la microbioma fecal de los lechones produjeron reducciones potenciales en los efectos del estrés, incluidos los cambios en la dieta que ocurren durante el destete.

  • Estos resultados nos brindan nuevos conocimientos sobre la microbioma intestinal del porcino que contribuyen al crecimiento del animal.

 

Fuente: Robin B. Guevarra, Sang Hyun Hong, Jin Ho Cho, Bo-Ra Kim, Jiwon Shin, Jun Hyung Lee, Bit Na Kang, Young Hwa Kim, Suphot Wattanaphansak, Richard E. Isaacson, Minho Song & Hyeun Bum Kim. Journal of Animal Science and Biotechnology.  doi: 10.1186/s40104-018-0269-6.



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