Introduzione

La colonizzazione microbica dell’intestino durante il primo periodo di vita svolge un ruolo strumentale nella stimolazione della funzione intestinale e nello sviluppo ed educazione del sistema immunitario dell’ospite. Questi eventi possono avere conseguenze nel lungo periodo come facilitare la tolleranza alle esposizioni ambientali o contribuire allo sviluppo della malattia in età avanzata (Gensollen et al. Science 2016;  Robertson et al. Trends Microbiol. 2019). Lo sviluppo e l’attività del microbiota gastrointestinale postnatale sono di fondamentale importanza per la salute, la crescita e le prestazioni degli animali appena nati (Hooper et al. AnnRev Nutr. 2002;  Bauer et al.  Curr Issues Intest Microbiol.,2006) e sono profondamente influenzati dalla composizione del latte materno (Rodríguez et al. Microb Ecol Health Dis. 2015). Il latte bovino contiene circa l’87,8% di acqua, il 3,9% di grassi, il 3,2% di proteine ​​e il 4,8% di lattosio; contiene anche oligosaccaridi a lunghezza variabile (OS), con una prevalenza di ~ 0,7–1,2 g/L (Schonfeldt et al. Food Res Int. 2012).

In genere, i vitelli da latte vengono nutriti con almeno 3 l di colostro entro le prime 2 ore di vita, prima di essere separati dalla madre entro 24 ore dalla nascita. Successivamente, vengono alimentati con latte intero adatto per il consumo, latte non vendibile o sostituti del latte per un periodo di 6-8 settimane, fino allo svezzamento. Questo periodo di sviluppo del vitello da latte è fondamentale per la sua salute, benessere e produttività. L’uso del latte intero è costoso mentre i sostituti del latte commerciali si sono dimostrati rimpiazzi adeguati (Cooper et al. Livestock. 2013).

I sostituti del latte (MR) sono prodotti utilizzando latte scremato, derivato dalla produzione di burro, o siero di latte, ottenuto dalla produzione di formaggio. Le diverse formulazioni di MR, con diversi livelli di proteine, grassi e contenuto di OS, possono essere un fattore importante nella creazione di un microbiota intestinale benefico, con gli OS che agiscono come ingredienti alimentari bioattivi ad alto potenziale (Barile et al. Int Dairy J. 2009; Aldredge et al. Glycobiol. 2013).

L’obiettivo di questo studio era di caratterizzare e confrontare le differenze nella formazione ed evoluzione del microbiota intestinale nei vitelli da latte neonati preruminanti in risposta all’alimentazione con due diversi sostituti del latte con una differente composizione nutrizionale.

Abstract

L’impatto della composizione della dieta e dei prebiotici nel promuovere la crescita di gruppi benefici di batteri intestinali è sempre più evidente. Utilizzando il sequenziamento Illumina MiSeq dei geni batterici dell’rRNA 16S, questo studio ha caratterizzato e confrontato la formazione del microbiota gastrointestinale nei vitelli da latte alimentati con diete basate su due diversi sostituti del latte commerciali (MR). MR1 e MR2 contengono diversi livelli di macronutrienti come proteine ​​e grassi. Inoltre, le differenze nei metodi di produzione indicano che MR2 può contenere una proporzione maggiore di oligosaccaridi coniugati del latte (OS), mentre MR1 contiene più OS liberi del latte. Un totale di 10 vitelli da latte, cinque per ciascun gruppo, sono stati assegnati a una delle due diete MR. Campioni fecali appena prodotti sono stati prelevati a 0, 7, 14, 28 e 49 giorni dopo il primo consumo del sostituto del latte. La relativa abbondanza di due specie individuali di Bifidobacterium, note per il loro utilizzo degli OS del latte, e di Faecalibacterium prausnitzii era significativamente più alta al giorno 7 nel microbioma fecale dei vitelli nutriti con MR2 rispetto a quelli nutriti con MR1. Questi batteri commensali sono ampiamente considerati come organismi probiotici che conferiscono un beneficio per la salute dell’ospite. I nostri risultati suggeriscono che la composizione dei sostituti del latte bovino può avere effetti significativi sulla creazione del microbiota intestinale nei vitelli da latte prima dello svezzamento (neonati). Una migliore comprensione delle interazioni tra composizione del latte, microbiota e ospite durante il primo periodo di vita darà informazioni per effettuare interventi mirati ad aumentare la crescita e ridurre la mortalità nei giovani animali.

 

 

THE EFFECT OF MILK REPLACER COMPOSITION ON THE INTESTINAL MICROBIOTA  OF PRE-RUMINANT DAIRY CALVES

James Badman1, Kristian Daly1, Jennifer Kelly1, Andrew W. Moran1, John Cameron2, Ian Watson3, John Newbold3 and Soraya P. Shirazi-Beechey 1*

1-Epithelial Function and Development Group, Institute of Integrative Biology, University of     Liverpool, Liverpool,United Kingdom,

2-Institute of Veterinary Science, University of Liverpool, Neston, United Kingdom,

3-Volac International Ltd, Orwell, United Kingdom,

Frontiers in Veterinary Science, October 2019 | Volume 6 | Article 371

doi:10.3389/fvets.2019.00371

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