Поросят можно выращивать в различных условиях: на открытом воздухе, на фермах для увеличения энергичности, в закрытом помещении, где применяются профилактические антибиотики и тому подобное. Имеют ли все эти действия значение на раннем этапе , если приводят к сохранению здоровья и продуктивности?
Флора желудочно-кишечного тракта поросят, выращиваемых на открытом воздухе...
Автор: Мари Льюис, лектор Иммунологии и Микробиологии кишечника в Университете Рединга, в Великобритании
Было проведено масштабное исследование, чтобы помочь нам понять взаимодействия, происходящие между свиньями и их болезнетворными микроорганизмами. С годами это привело к улучшению сельского хозяйства, контролю заболеваемости и ввода лекарств. Тем не менее, последние исследования показывают, что симбиотические бактерии, находящиеся в желудочно-кишечном тракте, оказывают наибольшее влияние на общее здоровье и заболевание, чем думалось раньше. В совокупности данные микроорганизмы называются "микробиота кишечника", и представлено где-то 1000-3000 различных видов.
Микробиота кишечника выполняет много функций, а также является важным условием общего здоровья. . Функции:
стимуляция развития кишечника, усиление функции кишечного барьера и управление ростом эпителиальных клеток; обеспечение энзимами, которые повышают питательные свойства еды; метаболизм трудноусваиваемой пищи для выработки питательных веществ, полезных для организма-носителя; и синтез витаминов, которые не могут быть употреблены или выработаны организмом-носителем.
Защита
Микробиота также помогает защитить организм носителя от кишечных патогенов, борясь за питательные вещества и экологические ниши, занимая рецепторы заживления организма-носителя, необходимые для вторжения и колонизации патогенов, а также посредством стимуляции организма-носителя вырабатывать противомикробные пептиды против таких болезнетворных организмов. В дополнение, одной из самых важных функций микробиоты является развитие иммунитета у молодых поросят. Так как это происходит в основном в кишечнике, то развив иммунную систему, микробиота появляется во всем поросенке.
Новорожденный поросенок обладает небольшим количеством иммунных клеток, и иммунные ткани еще не развиты. Со временем и в ответ на антигенное проверочное заражение, в основном из кишечной микробиоты, количество и активность различных типов иммунных клеток увеличивается, и иммунные ткани заметно развиваются. Известно, что из-за стерильного содержания поросят, у них нет каких-либо бактерий, и иммунная система не развивается. Как только поросенок помещается в среду, содержащую бактерии, его кишечник заселяется и запускается процесс развития иммунитета.
Известно также, что определенные группы бактерий ускоряют развитие различных спейсеров иммунной системы, которые защищают поросенка от различных видов возбудителей болезни, таких как вирусы, болезнетворные бактерии и паразиты. Например, сегментоядерная нитчатая бактерия (Segmented Filamentous Bacteria) (близко связана с клостридиями) вызывает поражение популяции иммунных клеток, называемых клетками T-хелперами 17. Данные иммунные клетки являются противовоспалительными и управляют иммунной реакцией на кишечные патогены, включая кишечную палочку.
С другой стороны, иные виды среди нормальной микробной популяции кишечника, Bacteroides fragilis, ускоряют поражение различных субпопуляций иммунных клеток, регуляторных клеток T-хелперов. Название клеток говорит о том, что они помогают регулировать иммунную систему и предотвращать нежелательные иммунные реакции на безопасные антигенты. К тому же, регуляторные клетки T-хелперы возвращают иммунную систему в нормальное состояние после устранения инфекции, поэтому сокращают расход энергии.
Взаимодействие между микробиотой и иммунной системой организма-носителя очень сложное и мы только начали его изучать. Тем не менее, понятно что иммунная система молодых животных должна правильно развиваться, иначе они могут быть подвержены различным заболеваниям в дальнейшем.
В дополнение к тому, что поросенок беззащитен перед инфекционным заболеванием, если иммунная система развивается неправильно, она не сможет бороться с безопасными антигенами, попадающими с едой, которые являются энергозатратными и могут привести к снижению роста или снижению репродуктивной функции. Из-за того, что развитие иммунной системы стимулируется микробиотой, очень важно иметь правильную "смесь" бактерий, чтобы образовать правильные пропорции спейсеров иммунной системы, т.е. сильную иммунную систему, которая надлежащим образом реагирует на различные стимуляторы, с которыми она контактирует.
Среда обитания на раннем этапе развития
Среда обитания на раннем этапе развития влияет на шаблон заселения микробов, или групп бактерий, которые попадают в кишечник и тем самым на то, как развивается иммунная система. С рождения и в последующие годы поросята приобретают бактерии из их непосредственной окружающей среды. Выявлено, что выращивание поросят в различных условиях в разной степени развивает разные спейсеры иммунной системы.
Например, поросята, вскормленные их свиноматками на коммерческих открытых фермах, имели намного больше регуляторных клеток T-хелперов в соотношении к воспалительным T-клеткам по сравнению с однопометными поросятами, выращенными в стерильных условиях. Это имело функциональные последствия, так как поросята, выращенные на ферме, имели сниженные иммунные реакции на безопасный соевый протеин при отлучке от груди.
Предыдущий пример сравнивает поросят, выращенных в очень разных условиях: ферма vs стерильный, продезинфицированный изолятор, в котором каждый поросенок содержится отдельно в секции, которую тщательно мыли каждый день.
В закрытом помещении или на открытом воздухеИсследование проводилось между университетами Бристоля и Абердина, Великобритания, также сравнивали развитие иммунитета у поросят одной породы, выращенных как в закрытых помещениях для опороса так и на фермах, где они находятся на свободном выгуле, до достижения 28 дней. В данном эксперименте поросята 5 дневного возраста, выращенные в закрытом помещении, имели меньше иммунных клеток, связанных с начальным презентированием антигенов к остальной части иммунной системы, чем те, которые выращены на открытом воздухе. Тем не менее, к 28 дням ситуация поменялась, и уже поросята, выращенные на открытом воздухе, имели повышенный потенциал к проявленному антигену.
Это важно, так как презентирование антигена это самый первый шаг в выработке надлежащей иммунной реакции и начало подбора различных видов иммунных клеток, необходимых для борьбы с различными возбудителями инфекций.
Иммунная система, быстро образующая большое количество цитоксических Т-клеток, должна быть очень полезной в борьбе с африканской лихорадкой, но может предложить слабую защиту от нематод (Ascaris suum). Данное исследование также показало, что окружающая среда в самые первые дни жизни имеет большое влияние на группы бактерий, которые заселяются в кишечник вначале, и эти бактерии изменяют состояние в кишечнике, что делает его более или менее привлекательным для групп бактерий, поступающих в него позже. Например, от свиноматок были взяты только что рожденные поросята с ферм и из закрытых помещений, их поместили вместе в одну чистую, продезинфицированную среду на 8 недель.
Образование иммунных систем
Затем исследовательская команда смотрела на комплексы антиген-презентирующих клеток и клеток Т-хелперов, которые формируются во время презентирования антигена. Команда исследователей выявила, что поросята, выведенные на ферме, образовали свои иммунные системы в присутствии антигенов в окружающей среде иначе, чем те, которые были выведены в закрытом помещении.
Данная разница зависела от окружающей среды в первый день жизни, 8 недель после поросята были помещены в одинаковые условия. Данное исследование показало, что влияние окружающей среды в первый день жизни может иметь длительное влияние на то, как развивается иммунная система, и это было связано с бактериями, приобретенными из окружающей среды за этот короткий промежуток времени.
Все в большей степени становится понятно, что для максимизации продуктивности важно, чтобы кишечник новорожденного поросенка заселили правильные бактерии, чтобы выработать надлежащую иммунную систему для борьбы с разного типа заболеваниями без потери энергии.
Кажется, что правильная среда выращивания является ключевым моментом в достижении крепкой иммунной системы. Становится также очевидным, что антибиотики на раннем этапе полностью изменяют группы бактерий, которые первоначально заселяют кишечник.
Возможно, в дальнейшем вместо антибиотиков, которые, как мы знаем, имеют такое фундаментальное длительное воздействие, мы должны будем давать новорожденным поросятам правильную смесь бактерий в виде пробиотиков. Тем не менее, в данной сфере необходимо проводить дополнительные исследования, чтобы определить лучшее сочетание бактерий, которые в результате приведут к лучшему здоровью поросят.
