Influenza dell'assunzione di fibre alimentari e del rapporto fibre solubili/insolubili sulle prestazioni riproduttive delle scrofe durante la tarda gestazione in condizioni climatiche calde

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 19749 (2022) Citare questo articolo

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Questo studio ha valutato il livello di fibra alimentare (DF) e il rapporto tra fibra solubile (SF) e impatto di fibra insolubile (ISF) sulle prestazioni riproduttive delle scrofe sotto stress da calore. Quaranta scrofe al 90° giorno di gestazione furono assegnate a quattro trattamenti. La dieta HH aveva un rapporto SF:ISF del 20% DF, 1:4; HL, 20% DF, 1:6, rapporto SF:ISF; LH, 14% DF, 1:4, SF:ISF, LL, 14% DF, 1:6, SF:ISF. I risultati hanno dimostrato che; La perdita di grasso dorsale durante l'allattamento era inferiore (P < 0,05) nell'HH. L'assunzione di mangime era maggiore (P < 0,05) nei soggetti HH e HL. Durata del parto più breve (P < 0,05) in HH. L'indice di costipazione era più alto (P <0,05) in HH e LH. Il peso corporeo dei suinetti svezzati era maggiore (P < 0,05) in HH rispetto a LH e LL. Il cortisolo nei capelli era inferiore (P <0,05) in HH rispetto a HL e LL. Acetato, propionato, isovalerato e butirrato erano più alti (P <0,05) in HH e LH. La zonulina plasmatica e la lipocalina-2 fecale erano inferiori (P <0,05) in HH e HL. La superossido dismutasi tendeva ad essere più alta (P = 0,056) e la malondialdeide tendeva ad essere più bassa (P = 0,069) in HH e HL. Abbiamo ritenuto che livelli più elevati di fibre alimentari e fibre solubili potrebbero migliorare lo stress da calore nelle scrofe in gestazione.

Le temperature ambientali elevate durante l'estate hanno un impatto negativo sull'assunzione media giornaliera di mangime (ADFI), che a sua volta influisce negativamente sui processi fisiologici e sulle prestazioni riproduttive delle scrofe1,2. Ciò si verifica quando il flusso sanguigno viene deviato dagli organi viscerali alla pelle per dissipare il calore. Un flusso sanguigno limitato verso l’utero e l’ovaio può portare a ipossia uterina e a una funzione ovarica insufficiente. Le scrofe sono particolarmente sensibili al caldo estremo durante i periodi di gestazione e allattamento. Quando esposte a temperature superiori alla loro zona termica neutra (25–35 °C), le scrofe mostrano conseguenze riproduttive sfavorevoli, tra cui anestro, intervalli inter-estrali più lunghi, intervalli prolungati dallo svezzamento all'estro, bassi tassi di parto, diminuzione delle dimensioni della figliata, nati morti e aborti3, 4. Inoltre, durante l'allattamento, è stato dimostrato che temperature elevate superiori a 30 °C compromettono la sintesi del latte delle scrofe5, nonché una riduzione di alcuni componenti del latte e del colostro come gli acidi grassi e le immunoglobuline a causa del limitato apporto di sangue alla mammella e della riduzione della quantità di mangime. assunzione6. Il ridotto contenuto di immunoglobuline nel colostro durante le prime ore di vita dei suinetti può rappresentare un problema per la salute, considerando che il latte di colostro offre l'immunità passiva dei suinetti, che è la principale fonte di protezione contro le infezioni nei neonati7. Inoltre, l'ipossia intestinale dovuta al carico termico potrebbe ridurre la funzione della barriera intestinale, portando al lipopolisaccaride luminale (LPS) da batteri Gram-negativi che si infonde nella circolazione sanguigna, compromettendo la salute della scrofa e del feto poiché l'energia viene distribuita alle risposte immunitarie a scapito del nucleo corporeo. funzioni riproduttive8.

Le significative perdite di produzione nelle scrofe gravide e in allattamento associate all'aumento della temperatura ambientale richiedono l'implementazione di una nuova strategia di alimentazione per migliorare questi impatti negativi sulla produzione suina. Tradizionalmente, per quanto riguarda la riduzione dell'ADFI e l'insufficiente assorbimento dei nutrienti, è stata adottata la fornitura di mangimi concentrati ad alto contenuto energetico e densi di nutrienti per mitigare il problema del basso apporto di mangime nelle scrofe in condizioni ambientali calde. Tuttavia, questa strategia durante la gestazione è controproducente in quanto può portare a scrofe sovrappeso con problemi di parto accompagnato, ridotta assunzione di mangime durante l'allattamento e ridotta produzione di latte9.

L'incorporazione di un alto contenuto di fibre alimentari (DF) nella dieta delle scrofe durante i periodi di temperature ambientali elevate ha ottenuto risultati benefici negli ultimi anni. I DF sono porzioni di mangime di origine vegetale resistenti alla digestione enzimatica nell'intestino tenue dei mammiferi e subiscono completamente o parzialmente la fermentazione microbica nell'intestino posteriore10. In base alla solubilità in acqua, le DF sono classificate in due classi: fibre solubili (SF), come gomme, pectina e inulina; e fibre insolubili (ISF), come lignina e cellulosa7,11. Molti studi hanno dimostrato che aumentare l'assunzione di DF durante la gravidanza per uno o più cicli di gestazione-allattamento (cicli riproduttivi) quando l'assunzione giornaliera di nutrienti per scrofa è uniforme tra i trattamenti, può aumentare le prestazioni della scrofa e della figliata12,13. Tuttavia, altri studi non hanno riportato alcun impatto o impatto negativo sulla lettiera e sulle prestazioni delle scrofe quando le fibre venivano aggiunte alla dieta di gestazione14,15. Queste discrepanze possono essere attribuite al tipo di fibra alimentare integrata durante la gravidanza. Il rapporto ISF/SF di una risorsa di fibre può avere un impatto sul consumo della dieta e svolgere un ruolo chiave nel migliorare le prestazioni riproduttive delle scrofe7. Uno studio precedente aveva stabilito che il rapporto ISF/SF aveva un impatto significativo sulla salute delle scrofe e della loro prole, con un peso corporeo medio dei suinetti (BW) e un peso della figliata maggiori allo svezzamento registrati quando il rapporto tra fibre insolubili e solubili nella dieta di gestazione era 3,89 rispetto alle diete 5,59, 9,12 e 12,8116. Pertanto, affinché la fibra alimentare delle scrofe durante la gestazione sia efficace, esiste una soglia sul rapporto tra insolubile e solubile. È importante quindi comprendere il livello di fibra alimentare e il rapporto SF:ISF che potrebbero essere sufficienti per alleviare gli impatti dello stress da caldo nelle scrofe in gestazione. Questo studio mirava a determinare gli effetti del livello di DF, il rapporto ISF/SF e la loro eventuale interazione sulla permeabilità intestinale, sul livello di stress, sul livello di metaboliti nell'intestino e sulle prestazioni della scrofa e della lettiera in condizioni climatiche calde.

1 and p < 0.05 were utilized to determine the impacts of metabolite compounds on the variations. Metabolites including fatty acids lipids, carbohydrates, amino acids and organic acids in the sow's feces were detected in multiple biochemical processes. The levels of Fatty acid biosynthesis, fatty acid elongation, urea cycle, arginine and proline metabolism, purine metabolism, betaine metabolism, Glycolysis/gluconeogenesis, and biotin metabolism were higher in sows fed on higher DF level (20%) than those on 14% DF level (Fig. 3a). On the other hand, butanoate metabolism, steroid biosynthesis, fatty acid biosynthesis, ethanol degradation, urea cycle, D-arginine and D-Ornithine metabolism, Methionine metabolism, Arginine and Proline metabolism, and Betaine metabolism were significantly increased in the higher SF:ISF diets (1:4) compared with the lower SF:ISF (1:6) treatments. The levels of pyruvate metabolism, and propionate metabolism were significantly increased in the lower SF:ISF (1:6) dietary treatments (Fig. 3b). On the basis of metabolite concentration changes, analysis of metabolic pathways identified steroid biosynthesis, biotin metabolism, and fatty acid degradation were significant in the 20% DF diets than the 14% treatments. Pyruvate metabolism was increased in the 14% DF level diets (Fig. 4a). Fatty acid biosynthesis, steroid biosynthesis, fatty acids degradation, lysine degradation, biotin metabolism was higher in the 1:4, SF:ISF treatments compared to the 1:6, SF:ISF diets. Glycolysis/ gluconeogenesis, and pyruvate metabolism were enhanced in the 1:6, SF:ISF treatments compared to the 1:4, SF:ISF diets (Fig. 4b)./p> 1 identified in the feces of sows fed different fiber levels during late gestation. (a) 20% vs. 14% ditary fiber level; (b) 1:4 vs. 1:6 soluble to insoluble fiber ratios./p> 1, P < 0.05) identified in the feces of sows during late gestation. (a) 20% vs. 14% dietary fiber level; (b) 1:4 vs. 1:6 soluble to insoluble ratio. The x-axis represents the pathway impact, and the y-axis represents the pathway enrichment. The node color is based on its P-value, and the node radius is determined based on the pathway impact values. Larger sizes and darker colors represent higher pathway enrichment and impact values, respectively./p>