Nutriția și metabolismul animalelor

Editat de
Kenji Fukuda

Universitatea de Agricultură și Medicină Veterinară Obihiro, Japonia

Revizuite de
Barry J. Bradford

Michigan State University, Statele Unite

Giuseppe Conte

Universitatea din Pisa, Italia

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

compoziției

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Grupul de funcționare și dezvoltare epitelială, Institutul de biologie integrativă, Universitatea din Liverpool, Liverpool, Regatul Unit
  • 2 Institutul de Științe Veterinare, Universitatea din Liverpool, Neston, Regatul Unit
  • 3 Volac International Ltd, Orwell, Regatul Unit

Introducere

Colonizarea microbiană a intestinului în timpul vieții timpurii joacă un rol esențial în stimularea funcției intestinului, dezvoltarea și educarea sistemului imunitar al gazdei. Aceste evenimente ale vieții timpurii pot avea consecințe de lungă durată, cum ar fi facilitarea toleranței la expunerile la mediu sau contribuirea la dezvoltarea bolii în viața ulterioară (1, 2). Dezvoltarea și activitatea microbiotei gastro-intestinale postnatale are o importanță critică pentru sănătatea, creșterea și performanța animalelor nou-născute (3, 4) și este profund influențată de compoziția laptelui matern (5). Laptele de vacă conține aproximativ 87,8% apă, 3,9% grăsimi, 3,2% proteine ​​și 4,8% lactoză; conține, de asemenea, oligozaharide cu lungime variabilă a lanțului (OS), cu o prevalență de

De obicei, vițeii de lapte sunt hrăniți cu cel puțin 3 l de colostru în primele 2 ore de viață, înainte de a fi separați de mamă în 24 de ore de la naștere. Ulterior, acestea sunt hrănite fie cu lapte integral consumabil, fie cu lapte care nu poate fi vândut, fie cu înlocuitor de lapte pentru o perioadă de 6-8 săptămâni, până la înțărcare. Această perioadă de hrănire a laptelui de dezvoltare a vițeilor este esențială pentru sănătate, bunăstare și productivitate. Utilizarea laptelui integral este costisitoare, iar substituenții comerciali de lapte s-au dovedit a fi înlocuitori adecvați (7).

Înlocuitorii de lapte (MR) sunt fabricați folosind fie lapte degresat, derivat din fabricarea untului, fie zer, obținut din producția de brânză. Formulările RM diferite, cu niveluri diferite de proteine, grăsimi și conținut implicit de SO, pot fi un factor important în stabilirea unei microbiote intestinale benefice, SO funcționând ca ingrediente cu potențial bioactiv pentru hrana mare (8, 9).

Obiectivul acestui studiu a fost de a caracteriza și compara diferențele în stabilirea și succesiunea microbiotei intestinale la vițeii lactați pre-rumegători neonatali ca răspuns la hrănirea a doi înlocuitori de lapte diferiți, având o compoziție nutrițională diferită.

Materiale și metode

Animale și lapte înlocuitor

tabelul 1. Compoziția și analiza înlocuitorilor de lapte.

Colecție de probe

Au fost prelevate probe de fecale proaspăt golite, în timp ce extrudau din anus, de la toți vițeii din ziua 0 (după primul consum de înlocuitor de lapte), 7, 14, 28 și 49, în decurs de 20 de minute de la hrana de dimineață. Fiecare probă a fost plasată într-o folie de aluminiu marcată și congelată imediat în azot lichid. Probele congelate au fost transportate în azot lichid la laboratorul din Liverpool și depozitate la -80 ° C până la utilizare. Nu s-au folosit proceduri invazive.

Extragerea ADN-ului bacterian din probe de fecale

ADN-ul bacterian a fost extras din probe de fecale congelate folosind Quick-DNA Fecal/Soil Microbe Miniprep Kit (Zymo Research, Irvine, California, SUA) urmând liniile directoare ale producătorului. ADN-ul purificat a fost cuantificat utilizând kitul de testare Quant-iT PicoGreen dsDNA (Life Technologies Ltd, Paisley, Marea Britanie), cu integritatea evaluată utilizând electroforeza pe gel de agaroză. Congelarea rapidă a probelor în azot lichid, urmată de o singură procedură de extracție, este o metodă eficientă pentru conservarea ADN-ului microbian intact. Această metodă evită înghețarea-dezghețarea repetată a probelor, care ar putea fi în detrimentul conservării ADN-ului din bacteriile gram-negative (10, 11).

Amplificarea PCR a genelor rRNA bacteriene 16S și a secvențierii Illumina MiSeq V4

Analiza citirilor secvenței Illumina MiSeq

Citirile secvențiale brute au fost supuse unei conducte stricte de filtrare a citirii la CGR pentru a elimina secvențele adaptorului Illumina (Cutadapt, versiunea 1.2.1) (14), orice baze de calitate scăzută și citește sub 10 bp în lungime (Sickle, versiunea 1.33 ) (15). Citirile de-multiplexate filtrate au fost apoi analizate folosind pachetul software Quantitative Insights into Microbial Ecology 2 (QIIME2) (versiunile 2018.2 și 2018.4, https://qiime2.org) (16). Pluginul „DADA2” al QIIME2 a fost utilizat pentru a rezolva citirile la variantele de secvență de amplicon de înaltă rezoluție (ASV), care reprezintă, cât mai aproape posibil, secvența biologică originală a ampliconului secvențiat (17). Folosind graficele de calitate a secvenței ca îndrumare, următorii parametri au fost folosiți ca intrare pentru DADA2: --p-trunc-len-f 220 și --p-trunc-len-f 210.

Alinierea mai multor secvențe a secvențelor reprezentative ASV a fost efectuată utilizând software-ul MAFFT (18). Software-ul FastTree (19) a fost apoi folosit pentru a deduce arborii filogenetici cu probabilitate maximă neînrădăcinați și ulterior înrădăcinați, reprezentând legătura filogenetică a ASV-urilor (pluginul de filogenie QIIME2). ASV-urile au fost clasificate taxonomic folosind un clasificator Naïve-Bayes descărcat, pre-instruit pe Greengenes 13_8 (plugin QIIME2 pentru clasificarea caracteristicilor) (20). După clasificarea taxonomică, ASV-urile cuprind cuvinte cheie: intestin, microbiota, pre-rumegătoare, vițel de lapte, înlocuitor de lapte

Citație: Badman J, Daly K, Kelly J, Moran AW, Cameron J, Watson I, Newbold J și Shirazi-Beechey SP (2019) Efectul compoziției de înlocuitor de lapte asupra microbiotei intestinale a vițeilor pre-rumegătoare. Față. Veterinar. Știință. 6: 371. doi: 10.3389/fvets.2019.00371

Primit: 25 iulie 2019; Acceptat: 08 octombrie 2019;
Publicat: 24 octombrie 2019.

Kenji Fukuda, Universitatea de Agricultură și Medicină Veterinară Obihiro, Japonia

Giuseppe Conte, Universitatea din Pisa, Italia
Barry Bradford, Universitatea de Stat din Kansas, Statele Unite