Como o sistema de alojamento influencia a microbiota intestinal suína?

Diferentes sistemas de alojamento são usados na produção de suínos, mas pouco se sabe sobre seu efeito na composição da microbiota intestinal.

A colonização adequada do trato gastrointestinal, especialmente durante as fases iniciais da vida, é essencial para qualquer indivíduo e a qualidade dessa colonização determinará o aparecimento de distúrbios digestivos durante as primeiras semanas de vida e pode até afetar a homeostase intestinal em longo prazo.

A colonização do trato intestinal

A colonização do trato intestinal dos leitões começa no momento do nascimento a partir da microbiota presente no trato genital e intestinal materno. Em seguida, essa colonização é complementada pela microbiota presente no ambiente.

Dependendo das condições de manejo e produção, a importância das fontes da microbiota materna e ambiental variam consideravelmente. No caso da suinocultura, os procedimentos de limpeza realizados antes da entrada das porcas na sala da maternidade reduzem substancialmente a presença da microbiota ambiental.

Apesar disso, é difícil prever em que proporção as porcas são responsáveis pela microbiota intestinal que os leitões
desenvolvem:

Um estudo mostrou que a administração de probióticos a porcas durante a gestação afeta a composição da microbiota dos leitões, sugerindo a existência da influência materna na colonização intestinal de leitões.

Por outro lado, uma maior semelhança foi encontrada na microbiota de leitões alojados no mesmo ambiente em comparação com outros leitões, alojados em ambientes distintos, o que implica que há um efeito ambiental.

Atualmente, os sistemas de produção de suínos oferecem condições ambientais distintas, desde sistemas convencionais a sistemas ecológicos. Entretanto, quando foi comparado a composição da microbiota de suínos criados em ambos os sistemas, não foram observadas diferenças significativas. Da mesma forma, nenhuma diferença significativa foi encontrada ao comparar a microbiota de animais alojados em ambientes fechados com animais alojados em ambientes externos.

Quando se trata de salas de gestação, o sistema mais utilizado são as canaletas ripadas, mas o uso de sistemas enriquecidos com palha no chão também têm sido utilizados.

Em sistemas enriquecidos, a redução do estresse e o consumo de fibra não digestível pode impactar a microbiota intestinal.

Para determinar como o tipo de alojamento influencia a composição da microbiota intestinal, foi realizada uma caracterização da microbiota fecal, por meio do sequenciamento de rRNA (RNA ribossomal), de porcas prenhes alojadas em baias convencionais e em baias enriquecidas com solo coberto. com palha. Da mesma forma, foi avaliado se o tipo de alojamento na gestação influencia no desenvolvimento da microbiota intestinal dos leitões durante o primeiro dia de vida.

Variações na composição da microbiota intestinal

Baias convencionais vs Baias enriquecidas

DELINEAMENTO EXPERIMENTAL 

A fim de determinar como o tipo de alojamento na gestação influencia a composição da microbiota intestinal das porcas, dois grupos de estudo foram formados consistindo de porcas Large-White x Landrace submetidas ao mesmo sistema de manejo, mas alojadas em diferentes tipos de baias durante a gestação.

Grupo A: porcas alojadas em baias convencionais com piso ripado e área de 2,4 m²/porca.

 

Grupo B: porcas alojadas em baias enriquecidas com palha no solo e área de 3,4 m²/porca.

 

No dia 105 da gestação, todas as porcas foram transferidas para gaiolas de parto e piso ripado idênticos.

 

 

 

O estudo foi replicado em três ocasiões (abril de 2014, setembro de 2014 e  janeiro de 2015), foram realizadas coletas de amostras fecais das porcas no momento do parto e dos leitões de 1 e 4 dias de idade (139 amostras fecais no total).

RESULTADOS

Ao comparar a microbiota fecal das porcas, dos leitões de um dia de via e dos leitões com quatro dias de vida, constatou-se que:

36 gêneros distintos foram encontrado em, pelo menos, 90% das porcas.

A abundância e diversidade da microbiota aumenta com a idade (Leitões de 1 dia <leitões de 4 dias <porcas).

Porcas: Prevotella e Oscillospira foram os gêneros predominantes, formando quase 50% da população microbiana fecal total de porcas no momento do parto.

 

 

Leitões de um dia de vida: o gênero predominante nos leitões de um dia foi E. coli (mais de 50% da microbiota total) que, junto com Clostridium, Fusobacterium e Actinobacillus, constituíram mais de 80% da população microbiana.

 

Leitões com quatro dias de idade: os gêneros predominantes em leitões com quatro dias foram Bacteroides, Fusobacterium e Prevotella, que constituíram 60% da microbiota total.

 

 

Ao comparar a microbiota fecal dos dois grupos de porcas (baias convencionais e baias enriquecidas), foram observadas diferenças em relação à abundância de 13 gêneros microbianos:

6 gêneros foram mais abundantes em porcas alojadas em baias convencionais, todas pertencentes ao filo Firmicutes.

7 gêneros foram mais abundantes em porcas alojadas em baias enriquecidas, a maioria pertencente ao filo Bacteroidetes e Fibrobacter.

A microbiota de porcas alojadas em baias enriquecidas continha significativamente mais Prevotella, Parabacteroides, CF231, Phascolarctobacterium, Fibrobacter, Anaerovibrio e YRC22, e significativamente menos Lactobacillus, Bulleidia, Lachnospira, Dorea, Ruminococcus e Oscillospira em comparação com a microbiota de porcas alojadas no sistema convencional.

Quais conclusões podemos tirar deste estudo?

A análise da microbiota fecal de porcas e seus leitões nos aproxima um pouco mais de saber qual é a dinâmica da colonização intestinal e como as condições ambientais podem influenciar sua composição.

Embora E. coli seja tipicamente o primeiro colonizador intestinal, no caso de leitões de um dia de idade, uma predominância de Escherichia, Clostridium, Fusobacterium e Actinobacillus.

Entretanto, foi demonstrada a presença de Actinobacillus e Fusobacterium nas tonsilas palatinas de suínos, com pouca replicação no trato intestinal, o que poderia explicar sua presença nas fezes de suínos.

Em leitões de quatro dias de idade, Bacteroides substituiu E. coli como o membro mais abundante, o que é surpreendente considerando que Bacteroides é raro em suídeos adultos, onde Prevotella predomina no filo Bacteroidetes.

O aparecimento transitório de Bacteroides em leitões não está claro, mas pode estar relacionado à lactação, desmame e alterações na expressão gênica.

Bactérias pertencentes ao filo Bacteroidetes são conhecidas por habitar o muco que cobre as células epiteliais do intestino e cuja estrutura e composição variam ao longo do trato intestinal e, possivelmente, com a idade.

As grandes diferenças na composição da microbiota de porcas e leitões implicam que as matrizes não sejam a única fonte de colonização nos primeiros dias de vida. Na verdade, fatores como a lactação e o ambiente parecem ter maior importância quando se trata da colonização intestinal de leitões.

No entanto, outras fontes de microbiota não podem ser ignoradas (superfície da pele, vagina, leite), e deve-se considerar que o papel da porca como doadora de microbiota aumenta à medida que aproxima-se do desmame e que pode ser influenciado pelas características genéticas de cada porca e leitão.

Por outro lado, variações na composição da microbiota intestinal das porcas sugerem que o sistema de alojamento influencia a composição da microbiota intestinal, provavelmente devido à ingestão de fibra.

Os filos Bacteroidetes e Fibrobacter, que tiveram maior representatividade em porcas alojadas em sistemas enriquecidos, caracterizam-se pela capacidade de metabolizar polissacarídeos insolúveis (celuloses, hemiceluloses ou pectinas). Assim, as baias enriquecidas com palha exerceriam uma seleção positiva sobre os membros do filo Bacteroidetes e Fibrobacter.

Conclui-se que o alojamento de porcas em sistemas enriquecidos com palha favorece uma seleção positiva para os filos Bacteroidetes e Fibrobacter, embora essas diferenças não se reflitam na composição da microbiota de seus leitões.

As diferenças na composição da dieta dos leitões podem atrasar a colonização intestinal pela microbiota das porcas adultas. Portanto, não se deve esquecer que as matrizes continuam influenciando o desenvolvimento da microbiota intestinal de seus filhos até o desmame.