Short- and medium-chain fatty acids as feed additives for the promotion of gut health in challenged weaning piglets / Paola López Colom
López Colom, Paola
Martín-Orúe, Susana M., (Susana Maria) dir.
Castillejos Velázquez, Lorena, dir.
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments

Publicació: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona, 2019.
Descripció: 1 recurs en línia (261 pàgines)
Resum: El control de patògens oportunistes durant el deslletament pot comprendre l'ús profilàctic d'antibiòtics en la dieta dels garrins. Alternativament, en aquesta Tesi es proposen noves formes alimentàries protegides d'àcids grassos de cadena curta (AGCC) i mitjana (AGCM) per reforçar la salut intestinal de garrins deslletats precoçment i combatre patògens intestinals. A fi d'assolir aquests objectius, es van realitzar tres estudis amb garrins per avaluar aquests additius. Al primer estudi, van avaluar-se dos noves formes de butirat i heptanoat sòdics protegits amb greix davant d'un desafiament oral amb Escherichia coli enterotoxigènica (ECET) F4. Al segon estudi, va avaluar-se una mescla de sals sòdiques d'AGCM procedents de destil·lats de coco davant de dos desafiaments orals, bé amb Salmonella Typhimurium o amb ECET F4. Al tercer estudi, van avaluar-se dos noves formes de butirat o heptanoat sòdics protegits amb les sals d'AGCM dels destil·lats de coco davant de dos desafiaments orals amb ECET F4. Es va seguir un protocol similar en tots els experiments. Breument, els garrins deslletats van ser transportats de granges comercials a les instal·lacions experimentals. Cada grup tractat va constar de 8 corrals (rèpliques), cadascun amb tres garrins. Després d'adaptar-se a dietes i instal·lacions, els animals van inocular-se oralment amb el patogen corresponent i va eutanasiar-se un animal per corral els dies 4 i 8 post-inoculació. En tots els experiments, els paràmetres mesurats inclogueren: rendiment productiu, signes clínics, excreció de patogen, perfil fermentatiu, resposta immunitària, morfologia intestinal i microbiota intestinal mitjançant la seqüenciació d'alt rendiment (SAR) del gen 16S de l'ARNr. Al primer estudi, no va detectar-se l'augment dels àcids butíric ni heptanoic al tracte posterior ni amb el butirat ni amb l'heptanoat. No obstant, a l'estómac el butirat va reduir la fermentació làctica i l'heptanoat va alterar-ne el patró fermentatiu. Ambdós additius reduïren els AGCC al còlon i incrementaren els enterobacteris i coliforms ileals sense afectar l'E. coli F4. Els additius també modificaren poblacions colòniques. El butirat va promoure Prevotella i tendí (P=0. 11) a reduir la ràtio Firmicutes:Bacteroidetes, mentre l'heptanoat va augmentar Actinobacteria i alguns membres de Clostridiales i Bacteroidales. Al segon estudi, les sals d'AGCM de destil·lats de coco reduïren consistentment els recomptes de Salmonella spp. i d'enterobacteris al tracte posterior dels garrins davant de Salmonella i d'ECET F4, respectivament. Depenent del patogen, els recomptes de limfòcits intraepitelials (LIE) ileals respongueren distintament, essent menors amb l'additiu davant de Salmonella però majors davant d'ECET F4. Aquest additiu també tendí (P=0. 13) a reduir la ràtio F/B amb Salmonella i a promoure Fibrobacteres, mentre amb ECET F4 va modificar l'estructura microbiana global amb increments de Dialister i també tendències (P=0. 14) en la família Veillonellaceae. Al tercer estudi, el butirat protegit amb AGCM no va poder reduir la colonització d'E. coli F4 sinó augmentar els recomptes d'enterobacteris i cèl·lules caliciformes a l'ili així com també la concentració del TNF-α sèric. En quant a l'heptanoat protegit amb AGCM, va poder reduir la colonització d'E. coli F4 i d'Enterobacteriaceae (mitjançant la SAR del gen 16S), però també els AGCC al còlon i cèl·lules caliciformes a l'ili. En resum, les noves formes de butirat o heptanoat, protegits amb sals d'AGCM, combinarien parcialment els efectes observats amb els compostos individuals. El butirat protegit sumaria els efectes positius observats amb els AGCM sobre l'estructura microbiana i el potencial efecte tròfic del butirat sobre l'epiteli intestinal, cosa que ajudaria els animals a recuperar-se millor del dany causat pel patogen. L'heptanoat protegit demostraria ser eficaç en la reducció de la colonització d'ECET F4 i podria contribuir a prevenir la colibacil·losi post-deslletament. Amb aquests resultats preliminars, podrien proposar-se diferents estratègies, no obstant, caldrien més estudis per a validar-ne les hipòtesis.
Resum: The control of opportunistic pathogens during weaning of piglets can comprise the prophylactic use of in-feed antibiotics. Alternatively, new in-feed protected forms of short- and medium-chain fatty acids (SCFA and MCFA, respectively) are purposed in this Thesis to enhance the gut health of early-weaned piglets and face intestinal pathogens. To accomplish these objectives, three studies with weaning piglets were performed. In a first study, two fat-protected forms of sodium butyrate or sodium heptanoate were evaluated under an oral challenge with enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) F4. In a second study, sodium salts of a coconut distilled MCFA mixture were tested under two different pathogen oral challenges, Salmonella Typhimurium and ETEC F4. Finally, in a third study, new forms of sodium butyrate or sodium heptanoate, protected with these coconut distilled MCFA salts, were tested under two oral challenges with ETEC F4. A similar protocol was used in all the experiments. Briefly, weaning piglets were transported from commercial farms to the experimental facilities. Each treatment included 8 pens (replicates) with three piglets each. After a week of adaptation to diets and facilities, animals were orally challenged with the corresponding pathogen and one animal per pen was euthanised on days 4 and 8 post-inoculation (PI). For all experiments, main parameters assessed were animal performance, clinical signs, pathogen excretion, fermentation profile, immune response, intestinal morphology, and intestinal microbiota through 16S rRNA gene high-throughput sequencing (HTS). In the first study, no increases of butyric nor heptanoic acids were detected in the lower gastrointestinal tract with butyrate nor heptanoate supplementation. Nonetheless, in stomach, lactic fermentation was depressed with butyrate and fermentative profile altered with heptanoate. Both additives reduced SCFA in colon and increased enterobacteria and coliforms in ileum without affecting E. coli F4. Colonic populations were affected by both additives. Butyrate promoted Prevotella genus and tended (P=0. 11) to reduce Firmicutes:Bacteroidetes (F/B) ratio, whereas heptanoate increased Actinobacteria and some members of Clostridiales and Bacteroidales. In the second study, with the coconut distilled MCFA salts, consistent reductions of Salmonella spp. and enterobacteria counts were observed in the hindgut of piglets after Salmonella or ETEC F4 challenges, respectively. Depending on the pathogen, the numbers of ileal intraepithelial lymphocytes differed, being reduced by the MCFA salts after the Salmonella challenge or increased after the ETEC F4 one. Furthermore, this additive tended (P=0. 13) to reduce the F/B ratio and enriched Fibrobacteres after the Salmonella challenge, whereas after the ETEC F4 challenge it modified the entire microbial structure with increases in Dialister, and also a trend (P=0. 14) to increase the Veillonellaceae family. In the third study, MCFA-protected butyrate was not able to reduce E. coli F4 colonisation and increased enterobacteria, despite the colonic F/B ratio was higher with this additive. Goblet cell counts in ileum were elevated as well as serum TNF-α boosted. Regarding MCFA-protected heptanoate, it was capable of reducing E. coli F4 colonisation as well as Enterobacteriaceae numbers in colon (by 16S rRNA gene HTS), also showing lower colonic SCFA concentrations and goblet cells in ileum. Summarising, the new functional forms of butyrate or heptanoate, protected with MCFA salts, combined partially the effects observed with the individual compounds. Protected forms of sodium butyrate would benefit of combining positive effects seen with MCFA on the microbiota structure and potential trophic effects of butyrate on intestinal epithelium that could help the animals to better recovery from the pathogen damage. MCFA-protected sodium heptanoate demonstrates efficacy in reducing gut colonisation by ETEC F4 and could contribute to prevent post-weaning colibacillosis. Taken together, different strategies might be suggested with the preliminary results from this Thesis, however, more studies would be required to further validate these hypotheses.
Nota: Tesi. Doctorat. Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments. 2019.
Drets: L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: Creative Commons
Llengua: Anglès
Document: Tesis i dissertacions electròniques. ; Tesi doctoral ; Versió publicada
Matèria: Garrins ; Cria i desenvolupament ; Alimentació ; Malalties
ISBN: 9788449087257

Adreça alternativa: https://hdl.handle.net/10803/667244


262 p, 2.3 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Tesis doctorals

 Registre creat el 2019-10-14, darrera modificació el 2021-08-07



   Favorit i Compartir