Onderzoekers van de Universiteit van Delaware onderzoeken wat dat onderbuikgevoel veroorzaakt bij vee zoals koeien en kippen.

Ryan Arsenault, assistent-professor bij de afdeling Dier- en Voedingswetenschappen van het UD's College of Agriculture and Natural Resources (CANR), in 2015 bij UD aangekomen en sindsdien hij heeft gewerkt aan het opzetten van een laboratorium dat specifiek kijkt naar de darmgezondheid van productievee.

Leden van het laboratorium van Arsenault, met name Bridget Aylward, een student op doctoraal niveau in CANR, en Casey Johnson, een masterstudent in CANR—hebben hun bevindingen gepresenteerd op internationale conferenties zoals het European Symposium on Poultry Nutrition in Spanje en op Keystone-conferenties in Banff, Canada en Dublin, Ierland.

Arsenault zei dat darmgezondheid een groot onderwerp is in de landbouw, omdat veel onderzoekers op zoek zijn naar alternatieven voor antibiotica die bijna allemaal op de darm zijn gericht.

"We kunnen geen antibiotica gebruiken zoals vroeger bij voedseldieren, " zei Arsenault. "Antibiotica zijn gebruikt in de veeteelt om dieren ziektevrij te houden en groter te laten worden. In Europa, het is helemaal weg, is al jaren en jaren en het wordt steeds meer van de Amerikaanse markt gehaald, dus dingen als probiotica, pre-biotica, post-biotica, voeradditieven en voerenzymen, iedereen ziet die als deze zilveren kogel om het probleem van alternatieve antibiotica op te lossen."

Veel van zijn onderzoeksprojecten worden gefinancierd door de industrie en kijken naar werkingsmechanismen en mechanismen voor antibiotica-alternatieven zoals gistcelwandextracten, voerenzymen en voermodificatoren.

De trend naar geen antibiotica komt eigenlijk neer op twee hoofdpunten:de zorgen over antibioticaresistentie die bacteriën ontwikkelen en de negatieve perceptie die consumenten hebben over het gebruik van antibiotica bij dieren.

Arsenault zei dat de darm belangrijk is om te begrijpen omdat het het centrum is van de dierlijke productie.

"Je hebt een efficiënte darm nodig, want daar worden alle voedingsstoffen opgenomen. Je krijgt geen groeiend dier zonder een goed functionerende, gezonde darm en het is ook de plek waar veel ziekteverwekkende pathogenen binnenkomen. "zei Arsenault. "Het is gekoppeld aan vrijwel elk ander systeem. Bijvoorbeeld, het op één na meest geïnnerveerde orgaan in het lichaam, naast de hersenen, is de darm."

Er is ook een enorme immuuncomponent, aangezien meer dan 50 procent van het immuunsysteem zich in de darmen bevindt.

"De darm is een soort samenhang van alles, " zei Arsenault. "Het is eigenlijk je darmmicrobiota - de commensale bacteriën in je darm - die een groot deel uitmaken van gezond zijn. Als je de 'goede' bacteriën in je darmen hebt, je hebt meer kans om resistent te zijn tegen infecties, je darmen werken efficiënter, u een gezonder gewicht kunt behouden. Ziekten zoals de ziekte van Crohn of colitis ulcerosa zijn, mensen denken, voornamelijk microbiota gerelateerd."

De verwerving van een microbioom als jong kuiken, een babykalfje of een babymens heeft gevolgen voor het hele leven, omdat het helpt bij het ontwikkelen van een adequaat immuunsysteem en een passende immuunrespons.

Bijvoorbeeld, veel allergieën en auto-immuunziekten zijn gekoppeld aan hoe men in de kindertijd een microbioom verwerft.

Arsenault zei dat zijn laboratorium geïnteresseerd is in hoe kippen of koeien een gezond of ongezond microbioom krijgen en welke signalen dit afgeeft aan het gastdier. dat voedt de probiotica-vraag wat de dieren moeten krijgen om ze een gezonde microbiota te geven, zodat hun immuunsysteem optimaal is en ze de optimale voedingsstoffen opnemen.

Focussen op de darmen is ook een trend in de menselijke gezondheid, aangezien probiotica in populariteit zijn gestegen en het werk dat in het laboratorium van Arsenault wordt gedaan, aansluit bij het One Health-concept, het idee dat de gezondheid van mensen samenhangt met de gezondheid van dieren en het milieu. Het meest voorkomende type zoönotische ziekte - ziekten die van dier op mens kunnen worden overgedragen - worden geclassificeerd als zoönotische gastro-intestinale ziekten, dit bevat Salmonella , E coli en Campylobacter .

Voor hun presentaties Johnson en Aylward concentreerden zich allebei op problemen met de darmen.

Johnson keek naar toevoegingsmiddelen als alternatief voor antibiotica en hoe ze reageren op necrotische enteritis, of inflammatoire dode darmziekte, bij kippen, wat een enorm probleem is voor de pluimvee-industrie van Delmarva vanwege de beperkingen op het voeren van antibiotica.

"We keken naar hun producten, wat ruwe gistcelwandextracten zijn die immuunreceptoren activeren en we keken naar de gezuiverde vormen van deze celwandextracten van gist en naar de verschillen en de werkzaamheid hiervan als antibiotische alternatieven. De meer gezuiverde producten leken om een ​​betere reactie te krijgen, " zei Johnson.

Omdat gist een schimmel is en geen bacterie, ze initiëren en binden zich aan verschillende receptoren in de darm en doen andere dingen met het immuunsysteem dan bacteriën.

Arsenault legde uit dat er bij pluimvee veel werk is geweest aan gisttoevoegingen als immuunmodulatoren omdat "ze het immuunsysteem niet echt stimuleren, ze dempen het immuunsysteem niet, ze zijn een soort van priming of moduleren het."

Aylward's posterpresentatie in Banff keek naar patroonherkenningsreceptoren, dit zijn receptoren in het immuunsysteem die een specifiek universeel microbemotief herkennen, zoals een reeks nucleïnezuren in een vorm die alleen in bacteriën wordt aangetroffen, met betrekking tot kippenmacrofaagcellijnen.

Een macrofaag is een grote cel die in stationaire vorm in de weefsels of als mobiele witte bloedcel wordt aangetroffen, vooral op plaatsen van infectie.

De macrofagen werden behandeld met butyraat - beschouwd als een postbiotisch - en forskolin - een plantenextract dat mensen gebruiken als supplement voor gewichtsverlies.

Aylward werkte aan de kinome array-analyse van hoe de signalering in de cellen veranderde na toediening van deze verschillende toevoegingsmiddelen.

Haar presentatie in Dublin keek naar acht willekeurige melkkoeien die vrij waren van ziekteverwekkers om de baseline normale immuuncelsignalering in de darm van die koeien vast te stellen.

Naast zijn onderzoek naar darmgezondheid, Arsenault zit ook in de organiserende raad van het jaarlijkse Symposium on Gut Health in Production of Food Animals, een internationale conferentie over alle aspecten van darmgezondheid voor alle voedseldiersoorten. Hij is uitgenodigd om te spreken over darmgezondheid in Brazilië, Spanje, Canada en de V.S. en co-redacteur van een e-book over darmgezondheidsonderzoek.

De afdeling Dier- en Voedingswetenschappen heeft ook Amy Biddle, universitair docent dier- en voedingswetenschappen, die samen met Arsenault een klas microbioom microbioom en gastheer perspectieven geeft.

Biddle's werk omvat het Equine Gut Microbiome-project waarin haar laboratorium veel van de fundamentele vragen aanpakt achter de rol van bacteriën in de paardendarm bij gezondheid en ziekte.

Robert Dyer, universitair hoofddocent ANFS, en Tanya Gressley, universitair hoofddocent en zuiveldiëtist in ANFS, kijken ook goed naar de darmgezondheid van dieren.