Dietary supplementation with Bifidobacterium lactis NCC2818 from weaning reduces local immunoglobulin production in lymphoid-associated tissues but increases systemic antibodies in healthy neonates

Weaning is associated with a major shift in the microbial community of the intestine, and this instability may make it more acquiescent than the adult microbiota to long-term changes. Modulation achieved through dietary interventions may have potentially beneficial effects on the developing immune system, which is driven primarily by the microbiota. The specific aim of the present study was to determine whether immune development could be modified by dietary supplementation with the human probiotic Bifidobacterium lactis NCC2818 in a tractable model of weaning in infants. Piglets were reared by their mothers before being weaned onto a solid diet supplemented with B. lactis NCC2818, while sibling controls did not receive supplementation. Probiotic supplementation resulted in a reduction in IgA (P,0·0005) and IgM (P,0·009) production by mucosal tissues but had no effect on IgG production (P.0·05). Probiotic- supplemented pigs had more mast cells than unsupplemented littermates (P,0·0001), although numbers in both groups were low. In addition, the supplemented piglets made stronger serum IgG responses to fed and injected antigens (P,0·05). The present findings are consistent with B. lactis NCC2818 reducing intestinal permeability induced by weaning, and suggest that the piglet is a valuable intermediate between rodent models and human infants. The results also strongly suggest that measures of the effect of probiotic supplementation on the immune system need to be interpreted carefully as proxy measures of health benefit. However, they are useful in developing an understanding of the mechanism of action of probiotic strains, an important factor in predicting favourable health outcomes of nutritional intervention.

Direct experimental evidence that early-life farm environment influences regulation of immune responses

Background: In mammals, early-life environmental variations appear to affect microbial colonization and therefore competent immune development, and exposure to farm environments in infants has been inversely correlated with allergy development. Modelling these effects using manipulation of neonatal rodents is difficult due to their dependency on the mother, but the relatively independent piglet is increasingly identified as a valuable translational model for humans. This study was designed to correlate immune regulation in piglets with early-life environment. Methods: Piglets were nursed by their mother on a commercial farm, while isolatorreared siblings were formula fed. Fluorescence immunohistology was used to quantify T-reg and effector T-cell populations in the intestinal lamina propria and the systemic response to food proteins was quantified by capture ELISA. Results: There was more CD4+ and CD4+CD25+ effector T-cell staining in the intestinal mucosa of the isolator-reared piglets compared with their farm-reared counterparts. In contrast, these isolator-reared piglets had a significantly reduced CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T-cell population compared to farm-reared littermates, resulting in a significantly higher T-reg-to-effector ratio in the farm animals. Consistent with these findings, isolator-reared piglets had an increased serum IgG anti-soya response to novel dietary soya protein relative to farm-reared piglets. Conclusion: Here, we provide the first direct evidence, derived from intervention, that components of the early-life environment present on farms profoundly affects both local development of regulatory components of the mucosal immune system and immune responses to food proteins at weaning. We propose that neonatal piglets provide a tractable model which allows maternal and treatment effects to be statistically separated.

A defined intestinal colonization microbiota for gnotobiotic pigs

Maximising the ability of piglets to survive exposure to pathogens is essential to reduce early piglet mortality, an important factor in efficient commercial pig production. Mortality rates can be influenced by many factors, including early colonization by microbial commensals. Here we describe the development of an intestinal microbiota, the Bristol microbiota, for use in gnotobiotic pigs and its influence on synthesis of systemic immunoglobulins. Such a microbiota will be of value in studies of the consequences of early microbial colonization on development of the intestinal immune system and subsequent susceptibility to disease. Gnotobiotic pig studies lack a well-established intestinal microbiota. The use of the Altered Schaedler Flora (ASF), a murine intestinal microbiota, to colonize the intestines of Caesarean-derived, gnotobiotic pigs prior to gut closure, resulted in unreliable colonization with most (but not all) strains of the ASF. Subsequently, a novel, simpler porcine microbiota was developed. The novel microbiota reliably colonized the length of the intestinal tract when administered to gnotobiotic piglets. No health problems were observed, and the novel microbiota induced a systemic increase in serum immunoglobulins, in particular IgA and IgM. The Bristol microbiota will be of value for highly controlled, reproducible experiments of the consequences of early microbial colonization on susceptibility to disease in neonatal piglets, and as a biomedical model for the impact of microbial colonization on development of the intestinal mucosa and immune system in neonates.

A pig’s microbiota – a result of many factors

Piglets can be reared under a variety of conditions ranging from outdoor, organic farms to high intensity, indoor facilities which use prophylactic antibiotics and everything in between. Do these different early-life influences matter when it comes to longer-term health and productivity?

Genetic Control of Residual Variance for Teat Number in Pigs

The genetic improvement in litter size in pigs has been substantial during the last 10-15 years. The number of teats on the sow must increase as well to meet the needs of the piglets, because each piglet needs access to its own teat. We applied a genetic heterogeneity model on teat numberin sows, and estimated medium-high heritability for teat number (0.5), but low heritability for residual variance (0.05), indicating that selection for reduced variance might have very limited effect. A numerically positive correlation (0.8) between additive genetic breeding values for mean and for variance was found, but because of the low heritability for residual variance, the variance will increase very slowly with the mean.

Effect of adding macro and micro minerals in pig feces fed diets with different levels of probiotic

O objetivo deste trabalho foi avaliar dietas contendo diferentes doses (0, 100, 200 e 300 ppm) de probiótico sobre a produção diária de fezes (PDF) e teor de macro e microminerais nas fezes de suínos, nas fases de creche e de crescimento e no período total. A PDF, como porcentagem do peso vivo, somente apresentou diferença estatística (P<0,05) na fase inicial 1. Os teores de macro e microminerais excretados nas fezes não apresentaram diferença (P>0,05) entre tratamentos, a exceção de cálcio e sódio na fase inicial 1 e cálcio, zinco e níquel no período total. A adição de um poliprobiótico às dietas, não afetou a produção de fezes dos suínos nas fases de creche e de crescimento. Entretanto, a presença de microrganismos, adicionados (níveis de 200 e 300 ppm) às dietas reduziu a excreção fecal de cálcio, zinco e níquel.

Efeito da adição de agentes tróficos na dieta de leitões desmamados sobre a estrutura e ultraestrutura do intestino delgado e sobre o desempenho

Foram estudados os efeitos da glutamina, dos ácidos graxos poli-insaturados e da parede celular de levedura (PCL) sobre a estrutura e ultraestrutura do intestino delgado e o desempenho de leitões. Foram utilizados 45 leitões, desmamados aos 21 dias de idade, para testar os seguintes tratamentos: T1 - dieta basal; T2 - dieta basal + 1% de glutamina; T3 - dieta basal + 0,2% de PCL; T4 - dieta basal + 5% de óleo de peixe. Nos dias sete e 14 pós-desmame, foram abatidos cinco leitões de cada tratamento. Os aditivos testados não alteraram a altura e a densidade dos vilos nem a profundidade das criptas do intestino delgado. Foi observado efeito de idade, mostrando redução na altura e na densidade dos vilos e na profundidade das criptas após o desmame. No duodeno e jejuno, foram observados maiores valores de relação vilo:cripta, que aumentaram com a idade pós-desmame. Ocorreram redução da altura dos microvilos do duodeno aos sete dias e aumento da largura dos microvilos do jejuno aos 14 dias pós-desmame. A área de superfície apical dos enterócitos não foi alterada pelos fatores estudados. Os aditivos estudados não foram eficientes em prevenir a atrofia da mucosa intestinal do jejuno, ao não interferir na sua ultraestrutura. Os aditivos incluídos na dieta não influenciaram o desempenho dos leitões no pós-desmame.

Edulcorante na água de consumo e efeitos sobre o desempenho e o desenvolvimento da mucosa intestinal de leitões submetidos ao desmame precoce segregado

Um experimento foi realizado com o objetivo de verificar os efeitos da indução do consumo de água com edulcorante, na fase de berçário (10 aos 30 dias de idade), sobre o desempenho de 270 leitões (machos e fêmeas) submetidos ao desmame precoce segregado e os efeitos residuais nas fases de pré-creche (30 aos 45 dias) e de creche (45 aos 62 dias de idade). Três tratamentos com dois sexos e três repetições (fatorial 3 x 2) foram utilizados dos 10 aos 30 dias de idade dos leitões, sendo: T1- água sem edulcorante, T2 - água com edulcorante e T3 - água com e sem edulcorante oferecidos simultaneamente em bebedouros distintos. Foram avaliados o ganho diário de peso, o consumo diário de ração e a conversão alimentar. O consumo diário de água somente foi medido na fase de berçário. A incidência de diarréia foi observada até o 10º dia após o desmame. Aos 22 dias de idade, seis leitões por tratamento foram sacrificados para avaliação da altura das vilosidades e profundidade das criptas da mucosa do duodeno e jejuno. Não foram observadas diferenças para as variáveis estudadas, exceto para o ganho diário de peso e consumo diário de ração nas fases compreendidas entre 30 e 45 dias e 45 e 62 dias e para o ganho diário de peso entre 10 e 62 dias, a favor das fêmeas. O uso de edulcorante na água não influenciou o consumo de água, o desempenho dos leitões e a qualidade da mucosa intestinal.

Digestibilidade, desempenho e características morfofisiológicas do trato digestório de leitões desmamados sob dietas com mananoligossacarídeo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição do prebiótico mananoligossacarídeo (MOS) nas dietas de leitões sobre a digestibilidade dos nutrientes, o desempenho e as características morfofisiológicas do trato digestório. No primeiro experimento, foram utilizados 16 leitões com peso de 24,8±2,79 kg. Utilizou-se o método de coleta total de fezes para determinar a digestibilidade das rações controle e com 0,5% de prebiótico. No segundo experimento, avaliaram-se o desempenho e a incidência de diarreia em 30 leitoas com idade entre 22 e 63 dias e peso inicial de 6,28±1,40 kg. No terceiro experimento, foram avaliados a morfometria intestinal, os pesos relativos do fígado e do pâncreas e o pH dos conteúdos do estômago, intestino delgado e ceco em 15 leitoas com idade entre 22 e 63 dias e peso inicial de 5,74±0,93 kg. No segundo e terceiro experimentos, os tratamentos foram: controle positivo (dieta basal + sulfato de neomicina); controle negativo (dieta basal) e os tratamentos dieta basal acrescida de 0,25, 0,50 ou 0,75% de MOS. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso. A utilização de diferentes níveis de mananoligassacarídeo nas dietas dos leitões não promove melhorias na digestibilidade dos nutrientes, no desempenho ou nas características morfofisiológicas do trato digestório.

Fontes e níveis de proteína em rações iniciais para leitões desmamados aos 21 dias de idade

Foi conduzido um experimento com o objetivo de avaliar fontes e níveis de proteína em rações iniciais para leitões desmamados aos 21 dias de idade. Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 2 x 2, onde foram estudados os fatores: tipos de dieta (soro de leite em pó e farinha de peixe + lactose), níveis de proteína bruta (20,0% e 24,0%) e pesos dos leitões ao desmame (< 6,0 e > 6,0 kg), totalizando oito tratamentos com quatro repetições cada. O desempenho de leitões desmamados aos 21 dias de idade alimentados com rações contendo farinha de peixe + lactose foi superior ao dos leitões que consumiram apenas o soro de leite em pó. O nível de 24% de proteína bruta nas rações foi mais eficiente, sobretudo com a combinação farinha de peixe + lactose. Concluiu-se que os tipos de dietas estudados não exerceram efeito sobre os parâmetros histológicos e que a altura das vilosidades é uma função direta do peso do leitão.

Fontes de lactose, níveis de lisina dietéticos e peso dos leitões ao desmame

Desenvolveu-se um experimento com o objetivo de avaliar o uso de fontes de lactose (soro de leite em pó e lactose) e níveis de lisina em rações (1,20 e 1,50%), além do peso ao desmame (<6,0 e >6,0 kg), sobre o desempenho e a morfologia intestinal de 384 leitões desmamados com diferentes pesos e idade de 21 dias. Os leitões foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 2 x 2, totalizando oito tratamentos em quatro repetições cada. Três leitões de cada tratamento foram abatidos aos 42 dias de idade, quando foram coletadas amostras do duodeno para estudo da morfologia intestinal. Foram avaliadas as características de desempenho ganho de peso, consumo de ração e conversão alimentar. Altura das vilosidades, profundidade de criptas duodenais e a relação altura de vilosidades/profundidade de criptas, bem como a relação peso do pâncreas/peso da carcaça, foram as características morfológicas avaliadas. O uso de lactose em rações à base de milho e farelo de soja proporcionou melhor desempenho dos leitões quando combinado a um nível de 1,5% de lisina. Concluiu-se ainda que os tipos de dietas estudados não exerceram efeito sobre a morfologia do duodeno e a relação peso do pâncreas/peso corporal e que a altura das vilosidades é uma função direta do peso do leitão.

Valor nutricional da silagem de grãos úmidos de milho com diferentes graus de moagem para leitões na fase de creche

Utilizaram-se 72 leitões mestiços (Landrace x Large White), com peso inicial médio de 7,1kg, no experimento de desempenho e 20 leitões mestiços, com peso inicial médio de 18,9kg, no experimento de digestibilidade para avaliar a silagem de grãos úmidos de milho com diferentes granulometrias para leitões em fase de creche. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso. em ambos os experimentos avaliaram-se o valor nutricional das silagens com diâmetro geométrico médio (DGM) das partículas de 979, 1168 e 2186µm e do milho seco com DGM das partículas de 594µm. Na fase de zero ao oitavo dia, a silagem proporcionou menor consumo diário de ração (CDR) em relação ao milho seco, e foi verificado aumento linear no CDR com o aumento da granulometria da silagem. A silagem com granulometria média e grossa proporcionou melhora na conversão alimentar (CA) em relação ao milho seco, mas não foi observada diferença no ganho diário de peso (GDP). Para o período total, não foram observadas diferenças estatísticas para CDR e GDP, entretanto a silagem proporcionou melhora na CA em relação ao milho seco havendo efeito linear crescente da granulometria da silagem sobre a CA. A granulometria da silagem não influenciou nos coeficientes de digestibilidade aparente (CDA) da matéria seca e da proteína bruta, porém proporcionou maiores CDA do fósforo e valores de energia digestível em relação ao milho seco. O CDA do cálcio e os valores de energia metabolizável foram maiores para a silagem com granulometria fina e média, comparado ao do milho seco. Houve redução linear do CDA do cálcio com o aumento da granulometria da silagem.

Avaliação nutricional da silagem de grãos úmidos de milho com diferentes teores de óleo para leitões na fase de creche

Utilizaram-se 60 leitões mestiços (Large White x Landrace), desmamados com peso inicial médio de 7,9kg, no experimento de desempenho e 20 leitões mestiços, com peso inicial médio de 16,8kg, no experimento de digestibilidade para avaliar a silagem de grãos úmidos de milho com diferentes teores de óleo. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em ambos os experimentos avaliou-se o valor nutricional das silagens e dos milhos secos com teor normal (4,3%EE na MS) ou elevado de óleo (5,66%EE na MS). Não houve efeito dos tratamentos sobre o consumo diário de ração e no ganho de peso diário nos períodos de 0 a 9 e 0 a 31 dias. Os leitões apresentaram melhor conversão alimentar em ambos os períodos estudados, quando receberam silagem e no período de 0 a 9 dias, quando foram alimentados com milho com teor mais alto de óleo. As frações digestível e metabolizável da energia foram influenciadas pelo processamento, sendo que a ensilagem proporcionou melhor aproveitamento da energia, independentemente do teor de óleo presente nos grãos.

Valor nutricional e viabilidade econômica de rações suplementadas com maltodextrina e acidificante para leitões desmamados

Para avaliar os efeitos da suplementação dietética de maltodextrina em substituição parcial à lactose e de acidificante sobre o desempenho, a digestibilidade e a viabilidade econômica em leitões desmamados, foram utilizados 144 leitões Dalland com pesos iniciais de 6,0 ± 0,45 kg no ensaio 1, no qual foram utilizadas rações mais complexas, e de 5,8 ± 0,53 kg no ensaio 2. Os delineamentos experimentais foram em blocos ao acaso, com arranjo fatorial 2 × 2 dos tratamentos (ausência ou presença de maltodextrina × ausência ou presença de acidificante). Não houve interação maltodextrina × acidificante e efeito do acidificante sobre o desempenho dos leitões em ambos os ensaios. A maltodextrina determinou maior consumo diário de ração e ganho diário de peso de 0 a 14 dias no ensaio 1, mas não influenciou o desempenho na fase de 0 a 28 dias e nos períodos de 0 a 16 e de 0 a 30 dias do ensaio 2. Não houve interação maltodextrina ´ acidificante nem efeitos desses fatores sobre os coeficientes de digestibilidade aparente dos nutrientes das rações pré-iniciais do ensaio 2. As rações com maltodextrina e maltodextrina + acidificante proporcionaram melhor resultado econômico. A maltodextrina e o acidificante não influenciaram o valor nutricional das rações. A maltodextrina constitui alternativa às fontes de lactose para leitões desmamados.

Prevalence and risk factors for Toxoplasma gondii infection in certified and non-certified pig breeding farms in the Toledo microregion, PR, Brazil

A infecção pelo Toxoplasma gondii tem sido diagnosticada em suínos em todo o mundo. Perdas econômicas geralmente estão relacionadas a distúrbios reprodutivos. A infecção pelo Toxoplasma tem também importância em saúde pública, já que cistos teciduais do parasito podem persistir na carne e subprodutos oriundos de suínos, que servirão de fontes de infecção para o ser humano. O objetivo deste trabalho foi verificar a frequência e os fatores de risco associados à infecção pelo Toxoplasma em granjas de reprodutores suídeos certificados ou não da microrregião de Toledo, no Paraná, que inclui os municípios de Toledo, Nova Santa Rosa, São José das Palmeiras e São Pedro do Iguaçú. A frequência relativa de infecção foi 13,4%, sem diferença com o tipo de granja. A análise de regressão logística demonstrou os seguintes fatores associados à infecção: não utilização de funcionários separados por área da granja, o acesso de animais ao cocho de ração e ao reservatório de água, a não utilização de tampa neste reservatório, a não prevenção de roedores, o número e peso médio de leitões ao desmame por porca.