L'integrazione di stimbiotici promuove le prestazioni di crescita migliorando i livelli di immunoglobuline plasmatiche e IGF-1 e regolando la composizione del microbiota intestinale nei suinetti svezzati

Riepilogo semplice:

Recentemente, gli antibiotici (STB) sono stati suggeriti come additivo non digeribile e fermentabile in grado di migliorare la fermentazione microbica delle fibre. Questo studio ha osservato che l'STB potrebbe migliorare l'immunità e i livelli di IGF-1 nel plasma, regolare la comunità microbica fecale e avere un effetto positivo sull'assunzione di mangime e sull'aumento di peso giornaliero dei suinetti svezzati. Sulla base dei risultati di questo studio, le prestazioni di crescita dei suinetti svezzati sono state notevolmente migliorate con l'inclusione dell'STB nella dieta, e questo potrebbe fornire una base per il suo utilizzo nella produzione di suini.

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 Astratto:

This study was conducted to investigate the effects of dietary supplementation with antibiotics (STB) on growth performance, diarrhea incidence, plasma antioxidant capacity, immunoglobulin concentration and hormone levels, and fecal microorganisms in weaned piglets. Compared with the control (CT) group, the addition of STB improved the body weight (BW) of piglets on days 28 and 42 (p < 0.05) and increased daily weight gain and daily feed intake from days 14–28 and throughout the trial period (p < 0.05). Correspondingly, the plasma insulin-like growth factor 1 (IGF-1) level on day 42 was significantly improved by STB (p < 0.05). VistaPros (VP) group levels of immunoglobulin (Ig) A and G were significantly higher on days 14 and 42 (p < 0.05) than the CT group levels. In addition, the activity of plasma catalase tended to be increased on day 14 (p = 0.053) in the VP group, as for superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and malondialdehyde, STB did not significantly affect their levels (p >0.05). Inoltre, la STB alimentare ha aumentato l'abbondanza relativa di batteri benefici, tra cui il gruppo norank_f_Muribaculaceae, Rikenellaceae_RC9_gut_group, Parabacteroides e non classificate_f__Oscillospiraceae. In sintesi, l'STB ha migliorato l'immunità e i livelli di IGF-1 nel plasma dei suinetti svezzati e di conseguenza ha promosso le prestazioni di crescita dei suinetti svezzati.

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Parole chiave:

performance di crescita; immunità; microbioma; suinetti; antibiotici

1. Introduzione

Durante il periodo iniziale dello svezzamento, l'immaturità degli organi dei suinetti, insieme ai cambiamenti nella dieta, nelle fonti nutrizionali, nell'ambiente e nella psicologia, possono causare forti reazioni di stress nei suinetti. Tra questi, le abitudini alimentari dei suinetti si trasferiscono dal latte di scrofa alle diete a base di farina di mais e soia. La presenza di alcuni fattori antinutrizionali nella dieta può avere un impatto sulle prestazioni di crescita dei suinetti svezzati. I polisaccaridi non amidacei (NSP) sono fattori antinutrizionali. Le diete basali a base di farina di mais e soia includono grandi quantità di NSP presenti nella parete cellulare della pianta, principalmente arabinoxilano (AX) nel mais [1], e xiloglucano e xilano nella farina di soia [2]. Molti studi precedenti hanno riportato che l’NSP potrebbe racchiudere nutrienti intracellulari, aumentare la viscosità della dieta digestiva, alterare la morfologia dell’epitelio intestinale e ridurre la digeribilità dei nutrienti [3–6], quindi influenzare le prestazioni di crescita e diminuire la resa della carcassa [7,8] . Tuttavia, gli NSP sono anche un nutriente importante per gli animali monogastrici, in particolare per la fermentazione dei batteri intestinali, che dipende dai componenti NSP. È stato riportato che l'aggiunta esogena di enzimi di degradazione dei polisaccaridi non amidacei (in particolare xilanasi, XYL) può degradare i polisaccaridi insolubili e quelli solubili di grandi dimensioni nella dieta per produrre oligosaccaridi [9,10], gli oligosaccaridi possono essere ben fermentati dai batteri intestinali. Inoltre, sono stati identificati xilo-oligosaccaridi (XOS) con un grado di polimerizzazione compreso tra 2 e 6, che migliorano la salute intestinale e stimolano le risposte immunitarie negli animali, agendo in modo prebiotico [11].

Recentemente è stata proposta una nuova classe di additivi per mangimi, vale a dire gli antibiotici (STB), che sono un complesso di XYL e XOS [12]. STB è in grado di idrolizzare gli arabinoxilani e fornire anche oligosaccaridi corti. Pertanto, l’STB può avere il duplice scopo di ridurre gli effetti antinutrizionali dell’NSP e allo stesso tempo stimolare la produzione di SCFA da parte del microbiota. Craig et al. (2020) hanno riferito che l’aggiunta di STB riduce la viscosità digestiva e aumenta la concentrazione di SCFA [13]. Ciò è molto importante per ridurre gli effetti negativi dello stress da svezzamento nei suinetti e per promuovere la performance di crescita. Abbiamo ipotizzato che l’integrazione di STB con una dieta a base di farina di mais e soia ridurrebbe gli effetti antinutrizionali dell’NSP e fornirebbe prebiotici aggiuntivi per i batteri benefici, rilascerebbe più energia dal mangime, migliorerebbe la salute intestinale e l’immunità, il che comporterebbe un miglioramento della performance di crescita, remissione dello stress da svezzamento e riduzione dell’incidenza della diarrea nei suinetti svezzati. Pertanto, lo scopo di questo studio era di esaminare l'effetto dell'aggiunta di STB alla dieta sulla performance di crescita, sull'incidenza della diarrea, sulla capacità antiossidante, sull'immunità e sul microbiota intestinale nei suinetti svezzati.

2. Materiali e metodi

2.1. Animali e progettazione sperimentale

L'esperimento ha avuto luogo presso la fattoria sperimentale di Tianpeng, situata a Langfang. Abbiamo distribuito in modo casuale 80 suinetti svezzati sani (Duroc × Landrace × Yorkshire) con poca differenza nel peso corporeo (peso corporeo, 8,84 ± 0,26 kg) e nell'età (28 ± 1 giorno) in due gruppi di trattamento. Una dieta basale è stata somministrata al gruppo di controllo (CT) e una dieta basale integrata con 100 g/t di VistaPros (STB, contenente principalmente -1,4-endo-xilanasi e xilo-oligosaccaridi). fornito da AB Vista, Marlborough, Wiltshire, Regno Unito.) è stato dato in pasto al gruppo VistaPros (VP). Ciascun gruppo aveva 8 repliche (recinti), ciascuna replica aveva 5 suini e il periodo di prova era di 42 giorni, diviso in 2 fasi (pre-svezzamento e post-svezzamento), con 2 kg/t di ZnO aggiunti alle diete di entrambi gruppi di trattamento nel periodo pre-asilo nido. La dieta basale dei suinetti è stata formulata secondo i requisiti NRC (2012) per i suinetti in fase di svezzamento (Tabella 1). L'esperimento è stato condotto in un asilo nido completamente chiuso e tutti i suinetti sono stati tenuti in recinti (5 suini/recinto) e nutriti e abbeverati ad libitum. La temperatura iniziale nel porcile era di 28 gradi Celsius, poi diminuiva di 1 ◦C ogni settimana fino a quando la temperatura finale raggiungeva i 25 gradi Celsius. I recinti venivano ispezionati quotidianamente e periodicamente puliti.

2.2. Raccolta di campioni

Nei giorni 14 e 42 dell'esperimento, un suinetto è stato prelevato arbitrariamente da ciascun recinto e un campione di sangue è stato prelevato dalla vena giugulare del maiale in una provetta con eparina e centrifugato a 3000 giri/min per 20 minuti. Il plasma è stato conservato a -20 ◦C per l'analisi dei parametri antiossidanti e immunologici e dei livelli del fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1). Il giorno 42, furono raccolti campioni fecali (circa 20 g) da un suino selezionato casualmente da ciascun recinto mediante massaggio rettale. I campioni sono stati conservati congelati a -80 ◦C per analisi successive.

Tabella 1. Ingredienti e composizione nutritiva calcolata della dieta basale (come base nutrita, %).

2.3. Misurazioni della performance di crescita e dell'incidenza della diarrea

Il giorno {{0}} della prova, i suinetti sono stati pesati individualmente e raggruppati in base al peso. Tuttavia, nei giorni 14, 28 e 42 dello studio, i suinetti furono pesati in ciascun recinto. Il mangime rimanente è stato pesato al momento della pesatura e il consumo medio di mangime è stato calcolato per ciascun periodo in base al consumo dietetico registrato dal giorno 0 ai giorni 14, 28 e 42. La performance di crescita dei suinetti svezzati è stata valutata calcolando l'aumento medio giornaliero (ADG), consumo medio giornaliero di mangime (ADFI) e rapporto di conversione del mangime (FCR) per ciascuna replica. Anche tutti i suinetti abbattuti o morti sono stati registrati quotidianamente e il consumo di mangime è stato corretto di conseguenza. L'incidenza della diarrea è stata valutata mediante un sistema di punteggio della concentrazione nelle feci a cinque punti: 1=pellet duro e secco; 2=feci sode e formate; 3=feci morbide e umide che mantengono la loro forma; 4=feci molli e non formate; e 5=liquido acquoso che può essere versato. Una consistenza liquida (punteggio 4-5) è stata considerata indicativa di diarrea [14,15]. L'incidenza della diarrea (%) è stata calcolata come percentuale del numero di suinetti con diarrea divisa per il numero totale di suinetti in ciascun trattamento..

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2.4. Analisi degli indicatori antiossidanti plasmatici

Gli indici antiossidanti plasmatici includono glutatione perossidasi (GSH-Px), superossido dismutasi (SOD), catalasi (CAT) e malondialdeide (MDA). Utilizzo dell'acido 5,50-ditiobis-pnitrobenzoico per analizzare GSH-PX con un picco di assorbimento a 412 nm. L'attività SOD è stata misurata con il metodo WST-1, che utilizza un sale tiazolico solubile in acqua (WST-1) ​​per reagire con un anione superossido per produrre un colorante solubile in acqua, misurando così l'attività SOD con un picco di assorbimento a 450 nm. Abbiamo misurato l'attività CAT con molibdato di ammonio e il suo picco di assorbimento era quindi di 405 nm. Misurazione dell'attività dell'MDA mediante il metodo TBA, che condensa l'MDA con acido 2-tiobarbiturico per formare un prodotto rosso con un picco di assorbimento a 532 nm. I kit di cui sopra sono stati acquistati dal Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Cina) e la determinazione è stata effettuata secondo le istruzioni del kit.

2.5. Analisi dei marcatori immunitari plasmatici e dell'IGF-1

Gli indicatori immunitari includono l'immunoglobulina A (IgA) e l'immunoglobulina G (IgG). Secondo le istruzioni del produttore, i kit ELISA vengono utilizzati per determinare le IgA e le IgG plasmatiche (Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Cina). Il kit determina le IgA e le IgG nel plasma utilizzando un metodo competitivo con picco di assorbimento a 450 nm. In base alle diverse concentrazioni di diluizione dell'immunoglobulina suina ricombinante, ELISAcalc è stato utilizzato per adattare la curva logistica (equazione a quattro parametri) e calcolare il contenuto. I risultati sono stati espressi in mg/mL. I livelli di IGF-1 sono stati determinati utilizzando un kit ELISA (Albion, Shanghai, Cina) e la determinazione è stata effettuata secondo le istruzioni del kit. Il kit ELISA utilizza un metodo sandwich a doppio anticorpo per determinare il livello di IGF-1 nel campione e misura l'assorbanza a 450 nm per calcolare il livello di IGF-1 dalla curva standard. I coefficienti di variazione intra-analisi e inter-analisi per l'ELISA nei campioni erano rispettivamente inferiori al 10% e al 15%.

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2.6. Analisi della composizione microbica fecale

I campioni fecali sono stati congelati a -80 ◦C e inviati a Major Bio (Shanghai, Cina) per l'estrazione del DNA e il sequenziamento del gene 16 S rRNA è stato eseguito mediante tecnologia di sequenziamento ad alto rendimento. La concentrazione del DNA è stata misurata utilizzando uno strumento Nanodrop-1000 (Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) e la qualità del DNA è stata valutata mediante elettroforesi su gel di agarosio all'1%. In base alla regione ipervariabile del gene batterico 16 S rRNA V3–V4, sono stati utilizzati primer di fusione del codice a barre (338F: 5-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3, 806R: 5-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3) per amplificare il DNA genomico estratto. I prodotti della PCR sono stati rilevati sull'elettroforesi su gel di agarosio al 2% e recuperati tagliando i gel utilizzando il kit di recupero gel AxyPrepDNA (Axygen Biosciences, Union City, CA, USA). Facendo riferimento ai risultati di quantificazione preliminare dell'elettroforesi, i prodotti della PCR sono stati quantificati utilizzando il sistema di quantificazione della fluorescenza blu QuantiFluor™-ST (Promega, Madison, WI, USA). I prodotti PCR puri sono stati utilizzati per costruire librerie Miseq e sequenziati utilizzando la piattaforma MiSeq (Illumina, San Diego, CA, USA) su Major Bio (Shanghai, Cina). Classificare sequenze uniche in varianti di sequenza amplicone identiche (ASV) in base a una soglia di somiglianza del 99%. L'analisi statistica è stata eseguita utilizzando i risultati agglomerativi ASV.

2.7. Analisi statistica

I dati sono stati analizzati come disegno a blocchi completo randomizzato utilizzando la procedura GLM di SAS 9.2 e confronti multipli sono stati eseguiti mediante il metodo Tukey HSD. In questo modello, l'unità sperimentale per i dati relativi alle prestazioni di crescita è il recinto, mentre l'unità sperimentale per i dati relativi agli indicatori del plasma è il singolo suinetto. Inoltre, i tassi di diarrea dei suinetti sono stati analizzati utilizzando il test chi-quadrato. L'analisi bioinformatica del microbiota fecale è stata effettuata utilizzando la piattaforma Majorbio Cloud (https://cloud.majorbio.com, accessibile l'8 febbraio 2023). La diversità alfa e beta è stata determinata rispettivamente con Mothur (v 1.30.1) e Qiime2 (v2022.2), e contata e tracciata con il software R (v 3.3.1). L'analisi delle coordinate principali (PCoA) è stata utilizzata per valutare la diversità beta e il test statistico ANOSIM è stato utilizzato per determinare differenze significative nella diversità beta. I diagrammi di Venn consentono il calcolo del numero di specie comuni e uniche (ad esempio, ASV) in più popolazioni o campioni e forniscono una rappresentazione più visiva della somiglianza e della sovrapposizione della composizione delle specie (ad esempio, ASV) nei campioni ambientali. Il test della somma dei ranghi utilizzato nell'analisi differenziale delle specie era un modello non lineare (modello GLM: modello lineare generalizzato). È stato considerato significativo quando p < 0,05 e propensione quando 0,05< p < 0.10. 

3. Risultati

3.1. Performance di crescita e incidenza della diarrea

Table 2 shows the effect of STB addition on growth performance and incidence of diarrhea in weaned piglets. Piglets in the VP group had significantly higher body weights on days 28 and 42 (p < 0.05) and significantly higher ADG and ADFI during days 14–28 and 0–42 (p < 0.05) compared to those in the CT group. Yet neither FCR nor diarrhea incidence differed significantly between CT and VP (p > 0.05). 

Tabella 2. Effetto dell'integrazione alimentare con antibiotici sulla performance di crescita e sull'incidenza della diarrea nei suinetti svezzati.

3.2. Capacità antiossidante del plasma

The effect of STB in the diet on the antioxidant capacity of weaned piglets is presented in Table 3. There was no significant effect of STB on the antioxidant capacity of weaned piglets (p > 0.05). On day 14, there was a tendency for plasma CAT activity to be higher in the VP group than in the CT group (p = 0.053), while dietary STB supplementation did not significantly affect SOD, GSH-PX, and MDA levels (p > 0.05). Further, the CT and VP groups did not show significant differences on day 42 when it came to plasma CAT, SOD, GSH-PX, and MDA (p > 0.05).

Tabella 3. Effetto dell'integrazione alimentare con antibiotici sulla capacità antiossidante del plasma dei suinetti svezzati.

3.3. Livelli di immunoglobuline plasmatiche e IGF-1

Table 4 shows the effects of STB on plasma immunoglobulins of weaned piglets. Plasma IgA and IgG levels were significantly higher in the VP group compared to those in the CT group on days 14 and 42 (p < 0.05). The effect of STB in the diet on IGF-1 levels in the plasma of weaned piglets is shown in Figure 1. Plasma IGF-1 levels were significantly higher in the VP group than in the CT group at day 42 (p < 0.05), and they were not significantly different from the CT group at day 14 (p > 0.05). 

Tabella 4. Effetto dell'integrazione alimentare con antibiotici sulle immunoglobuline plasmatiche dei suinetti svezzati.

Figura 1. Effetto dell'integrazione alimentare con antibiotici sui livelli ormonali plasmatici dei suinetti svezzati, il segno *-indica il grado di differenza significativa, * p < 0.05

3.4. Analisi dei microrganismi fecali

The Venn diagram was performed based on the ASVs counted and showed that there was a total of 2347 ASVs obtained, of which 1040 ASVs (about 44%) co-located between the CT and VP groups, and 671 and 636 ASVs uniquely presented in the CT and VP groups respectively (Figure 2A). The differences in fecal microbial community diversity between the CT and VP groups were analyzed and the α and β indices were estimated. Regarding alpha diversity (Table 5), the richness and diversity of species in the microbial community were obtained by assessing a series of Alpha diversity indices. Sobs, Chao, and Ace indices indicated richness, and Shannon and Simpson's indices indicated diversity. No significant differences were found in the Sobs, Chao, and Ace indices (p > 0.05) in the VP group compared with the CT group, nor in the Shannon and Simpson indices (p >0.05). Per quanto riguarda la diversità (Figura 2B), quanto più simile era la composizione della comunità dei campioni basata sull'analisi PCoA a distanza di Bray-Curtis, tanto più vicini erano nella mappa PCoA. Come mostrato nella Figura 2B, i gruppi CT e VP erano più vicini, indicando che la composizione della comunità microbica era simile tra i due gruppi di trattamento.

Figura 2. Effetti dell'integrazione alimentare con stimbiotici sulle comunità microbiche fecali. (A) Diagramma di Venn degli ASV. (B) Diversità microbica fecale in base al livello di ASV.

Tabella 5. Effetto dell'integrazione alimentare con stimbiotici sulla diversità del microbiota fecale dei suinetti svezzati.

A livello di phylum (Figura 3A), Firmicutes, Bacteroidota e Spirochaetota erano il principale phylum dominante. L'abbondanza relativa di Firmicutes era rispettivamente dell'84,00% e dell'81,33% nei gruppi CT e VP, mentre l'abbondanza relativa di Bacteroidota era rispettivamente del 10,97% e del 13,39% nel gruppo VP. L'abbondanza relativa di Spirochetota in CT e VP era rispettivamente del 3,36% e del 3,66%. A livello di genere (Figura 3B), i primi cinque microrganismi in relativa abbondanza nel gruppo CT erano Clostridium_sensu_stricto_1 (24,56%), Terrisporobacter (6,37%), Christensenellaceae_R-7_gruppo (5,19%) e Treponemanorank (4,48%) e norank_o__Clostridia_UCG-014 ( 4,35%). Il gruppo VP era dominato principalmente da Clostridium_sensu_stricto_1 (33,23%), Terrisporobacter (6,10%), Christensenellaceae_R-7_gruppo (5,62 %), non classificati_f__Lachnospiraceae (4,08%) e UCG-005 (3,46%).

Figura 3. (A) L'abbondanza relativa della composizione del microbiota fecale a livello di phylum, l'asse Y rappresenta l'abbondanza relativa media, l'asse X rappresenta i diversi gruppi e le colonne con colori diversi rappresentano gruppi diversi. (B) L'abbondanza relativa del genere microbico fecale, l'asse Y rappresenta l'abbondanza relativa media, l'asse X rappresenta i diversi gruppi e le colonne con colori diversi rappresentano gruppi diversi

Figura 4. (A) Test di significatività della differenza tra i trattamenti del phylum. (B) Test di significatività della differenza tra trattamenti a livello di genere, l'asse Y rappresenta i nomi delle specie a un certo livello tassonomico, l'asse X rappresenta l'abbondanza relativa media in diversi gruppi di specie e le colonne con colori diversi rappresentano gruppi diversi; l'estrema destra è il valore p, * p < 0.05, ** p < 0,01.

4. Discussione

Studi recenti hanno riportato che l’STB potrebbe essere utilizzato come integratore nella dieta degli animali monogastrici per migliorare le loro prestazioni di crescita, ridurre la risposta infiammatoria e migliorare la salute dell’intestino, soprattutto negli animali giovani [16,17], come risultato delle funzioni dell’STB. STB per accelerare la fermentazione delle fibre e produrre SCFA nell'intestino posteriore [18]. Nel presente studio, abbiamo dimostrato che l’integrazione di STB nella dieta ha migliorato significativamente il peso corporeo, l’aumento di peso giornaliero e l’assunzione giornaliera di mangime dei suinetti svezzati, il che era in linea con i risultati precedenti secondo cui l’STB ha migliorato significativamente le prestazioni di crescita degli animali monogastrici. 17,18]. È interessante notare che non vi è stata alcuna differenza significativa nell'FCR, il che potrebbe essere dovuto al breve periodo del nostro esperimento, e i cambiamenti nell'FCR non si sono riflessi. Tuttavia, i livelli di IGF-1 nei suinetti erano migliorati, il che era coerente con i cambiamenti nel peso corporeo, nell'aumento di peso giornaliero e nell'assunzione giornaliera di mangime dei suinetti svezzati. L'IGF-1 è un ormone centrale nella regolazione della crescita ed è strettamente correlato allo stato nutrizionale [19], e la malnutrizione riduce significativamente i livelli sierici di IGF-1 e può tornare alle concentrazioni normali dopo la rialimentazione [20]. Nel presente studio, i livelli di IGF-1 dei suinetti svezzati erano significativamente elevati dal STB, probabilmente a causa dell'aumento dell'apporto energetico e proteico con la dieta, poiché una riduzione dell'IGF-1 si verifica quando la dieta o l'apporto proteico sono insufficienti [21 ,22]. Lo svezzamento di solito induce una crescita ridotta e livelli sierici ridotti di IGF-1 nei suinetti [21,22], che sono significativamente associati alla ridotta assunzione di mangime [23]. Lo studio attuale ha dimostrato che l'aggiunta di STB alla dieta può migliorare significativamente l'assunzione di mangime dei suinetti svezzati nella fase finale dello svezzamento, e anche i livelli sierici di IGF-1 al giorno 42 erano significativamente aumentati, suggerendo una correlazione positiva tra l'aumento di IGF -1 livelli e performance di crescita, che sono coerenti con la letteratura [24].

Il sistema immunitario della mucosa non è completamente maturo quando i suinetti vengono svezzati, inoltre si incontrano fattori di stress psicosociali, fisici e nutrizionali che possono avere un effetto cumulativo negativo sulla risposta immunitaria, con conseguente ritardo della crescita dopo lo svezzamento. È stato dimostrato che le concentrazioni plasmatiche di IgA e IgG diminuiscono subito dopo lo svezzamento [25,26], causando un grave stress da svezzamento [27]. Le funzioni principali di IgA e IgG sono rispettivamente quella di proteggere le superfici della mucosa dai microrganismi infettivi [28], riconoscere gli antigeni sulla superficie di virus e batteri invasori e reclutare molecole effettrici [29], svolgendo un ruolo chiave come anticorpi contro le infezioni nel sistema immunitario [ 30–32]. Il nostro studio ha dimostrato che i suinetti svezzati alimentati con STB avevano livelli sostanzialmente più elevati di immunoglobuline (IgA e IgG) rispetto al gruppo CT, suggerendo che la dieta STB può migliorare il sistema immunitario dei suinetti. Tuttavia, l'STB non ha avuto effetti evidenti sulla riduzione del tasso di diarrea nei suinetti svezzati e la ragione principale potrebbe essere correlata all'aggiunta di ZnO alla dieta pre-stater. È ampiamente noto che l’alimentazione con ZnO per 14 giorni consecutivi dopo lo svezzamento è efficace nel prevenire e ridurre l’incidenza della diarrea nei suinetti svezzati [33]. Pertanto, è stata ottenuta una bassa incidenza di diarrea nei due gruppi durante il periodo iniziale dello svezzamento.

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La composizione della comunità batterica nell’intestino svolge un ruolo importante nella salute intestinale e nella crescita sistemica [34], e la composizione della comunità microbica è fortemente influenzata dalla composizione della dieta e da fattori ambientali. L'intestino dei suinetti contiene un'ampia varietà di microrganismi, più del 90% dei quali sono Firmicutes e Bacteroidetes, che svolgono un ruolo importante nel migliorare l'immunità del corpo, l'assorbimento e il metabolismo dei nutrienti [35]. Pertanto, avere una struttura stabile della microflora intestinale è uno dei fattori importanti per la crescita e lo sviluppo sani degli animali. In questo studio, Firmicutes, Bacteroidota e Spirochaetota sono risultati essere il principale phylum dominante nelle feci dei suinetti e la somma delle abbondanze relative di Firmicutes e Bacteroidota era superiore al 90%, mentre l'assenza di differenze evidenti tra i CT e gruppi VP, dimostrando che STB potrebbe mantenere l'equilibrio dei microrganismi fecali a livello di phylum. Inoltre, a livello di genere, si è scoperto che Clostridium_sensu_stricto_1 e _f_Lachnospiraceae non classificati erano i batteri dominanti nel Gruppo vicepresidente. Il gruppo VP ha anche aumentato l'abbondanza relativa del gruppo norank_f_Muribaculaceae, Rikenellaceae_RC9_gut_gruppo, Parabacteroides e non classificati{{14 }}f__Oscillospiraceae, di cui le Muribaculaceae, sono state positivamente associate alla funzione di barriera dello strato di muco intestinale e svolgono un ruolo nella degradazione dei carboidrati complessi che possono produrre acido acetico e acido propionico [36,37]. Il gruppo Rikenellaceae_RC9_gut_ era coinvolto nella degradazione dei polisaccaridi di origine vegetale [38], indicando un maggiore contenuto di fibre fermentabili nell'intestino crasso utilizzato dai batteri [39]. Inoltre, i_ f_Lachnospiraceae non classificati avevano una correlazione positiva con l'ADFI nei suinetti svezzati, il che era coerente con l'aumento dell'ADFI nelle prestazioni di crescita [40]. Anche Clostridium_sensu_stricto_1, Parabacteroides e le non classificate_f__Oscillospiraceae erano i principali produttori di SCFA da parte dei batteri benefici [41–43 ], i quali hanno dimostrato che l'integrazione di STB potrebbe aumentare la fermentazione delle fibre e la produzione di SCFA nell'intestino crasso del suinetto. Pertanto, l'STB ha un effetto potenzialmente benefico promuovendo la crescita di batteri benefici per utilizzare le fibre alimentari e possibilmente aumentare la produzione di SCFA che aiuta i suinetti svezzati a ottenere energia dalla razione e quindi a migliorare le loro prestazioni di crescita e il loro sistema immunitario. Sfortunatamente, poiché i campioni fecali sono più facilmente disponibili, abbiamo raccolto le feci solo per l’analisi microbica, e la comunità microbica fecale può essere molto diversa da quella del colon o anche dell’intestino, inoltre l’abbondanza relativa di questi microrganismi differenziali è bassa, quindi Non è possibile verificare che tutti questi microrganismi siano in gioco, quindi studi più specifici verranno condotti in seguito.

Lo svezzamento è un evento piuttosto impegnativo e stressante per i suini, che può alterare l'equilibrio fisiologico di ossidanti e antiossidanti e portare allo stress ossidativo [44,45]. Studi precedenti hanno riportato gli effetti di due parti principali di STB sulle capacità antiossidanti nei suinetti svezzati, la xilanasi potrebbe aumentare la capacità antiossidante totale e diminuire la concentrazione di MDA nei suinetti svezzati [46,47], e XOS ha aumentato significativamente le capacità di SOD e CAT e diminuzione del livello di MDA nei suinetti svezzati [48]. Tuttavia, nel presente studio, non è stata riscontrata alcuna differenza significativa nei livelli plasmatici di MDA, SOD e GSH-Px al giorno 14 e al giorno 42 nei suinetti svezzati con aggiunta di STB, sebbene vi fosse una tendenza ad un aumento dell'attività plasmatica della CAT nei suinetti svezzati. suinetti integrati con STB il giorno 14, il che potrebbe essere correlato allo stress limitato sui suinetti. Tutti i suinetti svezzati utilizzati in questo studio sono stati trasferiti direttamente dalla stessa azienda agricola senza trasporti a lunga distanza, e i suinetti in sala parto e in svezzamento presentavano microrganismi ambientali e gestione dell'alimentazione simili, il che ha comportato una riduzione degli stimoli esterni per i suinetti. Canzone et al. (2022) hanno dimostrato che l'aggiunta di STB alla dieta potrebbe alleviare gli effetti negativi sulla performance di crescita e sulla salute dell'intestino quando viene somministrato per via orale l'Escherichia coli tossigenico Shiga (STEC) a suinetti svezzati [17]. Pertanto, dovrebbero essere condotti ulteriori esperimenti in condizioni difficili per confermare l'effetto dell'STB sulla capacità antiossidante dei suinetti svezzati.

5. Conclusioni

Le prestazioni di crescita dei suinetti svezzati sono migliorate significativamente dopo l'aggiunta di STB alla dieta, probabilmente a causa del miglioramento dell'immunità e dei livelli di IGF-1 nei suinetti. Poiché l'integrazione STB fornisce ai suinetti non solo enzimi che degradano i polisaccaridi non amidacei, ma anche prebiotici che favoriscono la salute e l'immunità intestinale, che vengono utilizzati dai microrganismi nell'intestino per esercitare effetti benefici sui suinetti. Ciò è importante affinché i suinetti possano utilizzare i nutrienti contenuti nel mangime e migliorare le prestazioni di crescita.

Riferimenti

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