Effect rogge op immuun competentie vleeskuikens. Doel experiment (uitgevoerd in 2013) Hypothese. Materiaal en methode. Samenstelling groeivoeders

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Effect rogge op immuun competentie vleeskuikens. Doel experiment (uitgevoerd in 2013) Hypothese. Materiaal en methode. Samenstelling groeivoeders"

Stijn Wauters
4 jaren geleden
Aantal bezoeken:

Rogge vleeskuikens; een dosis-respons proef Effect rogge op immuun competentie vleeskuikens Bijeenkomst 30 september 2014

viskeuze koolhydraten (arabinoxylanen) via opname van rogge in het voer van vleeskuikens na de neonatale fase (d14 d28)

en darmmorfologie de groeiprestaties van deze kuikens.

darmwand Respons immuunsysteem darm Materiaal en methode Uitvoering op proefbedrijf De Heus Standaard startvoer d1 d14

5 m 2 ) 40 haankuikens/kooi Sectie van 10 kuikens/kooi op d14, d21 en d28 Laatste 10 kuikens afgeleverd op d35

1 Rogge vleeskuikens; een dosis-respons proef Effect rogge op immuun competentie vleeskuikens Bijeenkomst 30 september september 2014, Marinus van Krimpen Doel experiment (uitgevoerd in 2013) Hypothese Vaststellen effect wateroplosbare, viskeuze koolhydraten (arabinoxylanen) via opname van rogge in het voer van vleeskuikens na de neonatale fase (d14 d28) op: de samenstelling van de microflora functionele en immuun status van het dunne darmweefsel via meting van genexpressie en darmmorfologie de groeiprestaties van deze kuikens. Viscositeit chymus Passagesnelheid chymus Absorptie nutriënten Dierprestaties Samenstelling microflora Morfologie darmwand Respons immuunsysteem darm Materiaal en methode Uitvoering op proefbedrijf De Heus Standaard startvoer d1 d14 Standaard eindvoer d29 d35 0%, 5% en 10% rogge in groeivoer (d15 d28) 24 grondkooien (1.5 m 2 ) 40 haankuikens/kooi Sectie van 10 kuikens/kooi op d14, d21 en d28 Laatste 10 kuikens afgeleverd op d35 Samenstelling groeivoeders Iso-calorisch (2950 kcal) Gelijk niveau darmverteerbare aminozuren, vitaminen, mineralen Controle 5% Rogge 10% Rogge Mais 59.9% 54.0% 48.0% Rogge 0.0% 5.0% 10.0% Varkensvet 3.1% 3.8% 4.5% Sojaschroot 26.3% 26.6% 26.8% 1

Waarnemingen Resultaten: analyse groeivoeders Karakterisering voeders Performance dieren Mestconsistentie In middelste deel jejunum: Microflora Genexpressie immunologisch gerelateerde pathways

2 Waarnemingen Resultaten: analyse groeivoeders Karakterisering voeders Performance dieren Mestconsistentie In middelste deel jejunum: Microflora Genexpressie immunologisch gerelateerde pathways Darmwand morfologie Gewicht bursa en milt Effect rogge op IPEC-j2 darmcellen (In vitro onderzoek) 0% 5% 10% As g/kg Ruw eiwit g/kg Ruw vet g/kg Ruwe celstof g/kg Zetmeel g/kg Suikers g/kg NDF g/kg Viscositeit CP Resultaten: Voeropname (g/d) Resultaten: Gewichtstoename periode (g) 0-14 (Controle) (Proef) (Proef) (Controle) Geen effect rogge op voeropname 0-14 (Controle) (Proef) 569 ab 577 a 556 b (Proef) 756 a 749 a 720 b (Controle) 710 b 699 b 736 a Eindgewicht (g) % rogge verlaagt de groei tijdens de proefperiode Compensatoire groei na overschakeling op controlevoer Geen verschil in gewicht bij afleveren Resultaten: Voederconversie periode Resultaten: Villus hoogte (µm) jejunum 0-14 (Controle) (Proef) (Proef) b ab a (Controle) b b a 10% rogge verhoogt de VC tijdens 2 e week proefperiode Kuikens met 10% rogge efficiëntere voederbenutting na overschakeling op controlevoer 14 (Controle) (Proef) 1327 b 1408 ab 1447 a 28 (Proef) 1463 b 1548 a 1484 ab Dag 21: voer met 10% rogge resulteert in 9% langere villi t.o.v. het controlevoer; voer met 5% rogge verschilt niet van beide behandelingen (6% langere villi) Dag 28: voer met 5% rogge resulteert in 6% langere villi t.o.v. het controlevoer; voer met 10% rogge verschilt niet van beide behandelingen 2

3 Resultaten: Crypte diepte (µm) jejunum Resultaten: Villus:Crypte ratio jejunum 14 (Controle) (Proef) 189 b 191 b 219 a 28 (Proef) Dag 21: voer met 10% rogge resulteert in 16% diepere crypten t.o.v. het controlevoer en voer met 5% rogge Dag 28: geen effect van behandelingen op crypte diepte. 14 (Controle) (Proef) (Proef) Geen aantoonbaar effect van behandelingen op de villus : crypte ratio Resultaten: Gobletcellen (aantal/villi) Resultaten: strooisel score 14 (Controle) (Proef) (Proef) Geen effect van rogge verstrekking op: Aantal gobletcellen % villi bedekt door gobletcellen Oppervlakte gobletcellen 22 (Proef) 7.0 a 6.5 b 5.6 c 29 (Proef) 6.8 a 6.4 b 3.0 c 35 (Controle) Score loopt van 10 (droog/rul) naar 0 (nat/100% koek) Strooisel score verslechtert exponentieel met toenemend aandeel rogge in voer Op dag 30 zijn hokken weer opnieuw ingestrooid (ca. 1 kg/hok) Uitval, gewicht bursa, gewicht milt Microbiota; diversiteitsindex (Shannon) Geen effect van aandeel rogge op: Uitval (%) Overall 1.25% Relatief gewicht bursa (g/kg dier) Relatief gewicht milt (g/kg dier) 3

Diversiteitsindex: dag x rogge niveau Microbiota samenstelling 495 species gespecificeerd 31 species vormen in totaal 99% van de microflora 11 species vormen in totaal 94% van de microflora Geen

4 Diversiteitsindex: dag x rogge niveau Microbiota samenstelling 495 species gespecificeerd 31 species vormen in totaal 99% van de microflora 11 species vormen in totaal 94% van de microflora Geen significante effecten van rogge niveau op diversiteitsindex dag 21 en 28 De grootste familiegroepen zijn: Lactobacillaceae 75.5% Planococcaceae 5.7% Stapylococcaceae 5.4% Enterococcaceae 4.2% Aerococcaceae 3.8% Microbiota samenstelling dag 21 Microbiota samenstelling dag 28 f g Species 0% Rogge 5% Rogge 10% Rogge P-waarde f Lactobacillaceae g Lactobacillus s reuteri < f Lactobacillaceae g Lactobacillus s < f Lactobacillaceae g Lactobacillus s salivarius < f Planococcaceae g Staphylococcus s saprophyticus f Enterococcaceae Other Other f Corynebacteriaceae g Corynebacterium s stationis f Streptococcaceae g Streptococcus s luteciae < f Aerococcaceae g Aerococcus s < f Staphylococcaceae g Jeotgalicoccus s psychrophilus f Aerococcaceae g Facklamia s Other Other Other Totaal Samenstelling microbiota verschilt tussen proefgroepen Meer Lactobacillus Reuteri bij hoger aandeel rogge; Totaal aandeel Lactobacilli redelijk vergelijkbaar tussen behandelingen Bij overige species is beeld diffuus Family Genus Species 0% Rogge 5% Rogge 10% Rogge P-waarde f Lactobacillaceae g Lactobacillus s reuteri < f Lactobacillaceae g Lactobacillus s < f Lactobacillaceae g Lactobacillus s salivarius < f Planococcaceae g Staphylococcus s saprophyticus f Enterococcaceae Other Other f Corynebacteriaceae g Corynebacterium s stationis f Streptococcaceae g Streptococcus s luteciae < f Aerococcaceae g Aerococcus s < f Staphylococcaceae g Jeotgalicoccus s psychrophilus f Aerococcaceae g Facklamia s Other Other Other Totaal Samenstelling microbiota verschilt tussen proefgroepen Minder Lactobacillus Reuteri, L. Saprophyticus en Aerococcaceae bij hoger aandeel rogge Meer Lactobacillus S en L. Salivarius bij hoger aandeel rogge Gen-expressie: Principal Component Analysis Genexpressie: Beschrijvende statistiek Contrast Genen 1 Up Down Dag 21 10% vs. 0% rogge % vs. 0% rogge % vs. 5% rogge 8 12 Dag 28 10% vs. 0% rogge % vs. 0% rogge % vs. 5% rogge logfc> 1.3 and adjusted p-value < 0.05 Rogge toevoeging vooral effect op down regulatie genen Dag 21: contrast m.n. tussen 0% 5 en 10% rogge Dag 28: contrast m.n. tussen 0% en 5% 10% rogge 4

Effect rogge op biologische processen d21 Effect rogge op biologische processen d28 Regulation Clusters Generalized term # of genes ES 1 10% vs. 0% UP 0 5% vs.

5 Effect rogge op biologische processen d21 Effect rogge op biologische processen d28 Regulation Clusters Generalized term # of genes ES 1 10% vs. 0% UP 0 5% vs. 0% UP 2 Steroid, Lipid, Mitochondrial Extracellular region part, plasma membrane % vs. 5% UP 0 10% vs. 0% DOWN 2 Blood coagulation, hemostasis M phase, meiosis % vs. 0% DOWN 4 meiosis, M phase Cell process, M phase Regulation of -ase activity Extracellular region % vs. 5% DOWN 0 Rogge (5 en 10%) heeft met name effect op celcyclus processen van de darmwand, voornamelijk down regulatie Regulation Clusters Generalized term # of genes ES 1 10% vs. 0% UP 0 5% vs. 0% UP 0 10% vs. 5% UP 2 Regulation of cell migration Neg. regulation cell migration % vs. 0% DOWN 3 Regulation of cell migration Neg. regulation cell migration Pos. Regulation of -ase activity % vs. 0% DOWN 0 10% vs. 0%DOWN 0 Rogge (10%) reguleert celcyclus processen, zowel up als down regulatie Biologische processen down gereguleerd Biologische processen up gereguleerd Proliferatie Differentiatie Cel motiliteit Cel overleving Complement- en stollingscascade Proliferatie Apoptosis Differentiatie Migratie Eiwitsynthese Vetsynthese Energie metabolisme Cel overleving Cel metabolisme Rogge IPEC-J2; met en zonder Salmonella Conclusies 1 (effect van rogge v.a. 14 dgn) Varkensenterocyten cellijn IPEC-J2 met en zonder Salmonella-challenge Compound [concentratie range] 2, 6, uur groei RNA / QRT-PCR / Microarray Effect Rogge op ontstekings genen in varkens darmepitheel cellen. VDI-4; Voer met Rogge 0%. 5%, 10% Rogge 5% en 10%; weinig invloed op de Salmonella respons (-genen) 2 en 6 uur. Rogge 10 % (voornamelijk bij 2 uur); dominant proces >>Cell-cycle progression Bioinformatica analyse (opm; DNA repair en DNA damage processen zijn onderdeel van checkpoints in de cell cycle ) Performance Voeropname gelijk Groei en voederconversie verslechtert bij 10% rogge Strooiselscore aantoonbaar slechter (dosis-respons effect) Darmintegriteit Villus lengte en crypte diepte na 1 week toegenomen Verschillen nemen af na 2 weken rogge verstrekking Geen effect op villus:crypte ratio Geen effect op gobletcellen Geen effect op relatieve gewicht bursa en milt 5

Conclusies (2) Hypothese Genexpressie Aantoonbare dag-effecten op genexpressie (vooral d21) Effecten op celcyclus processen Bevestiging celcyclus processen in in-vitro test (IPEC) Microbiota Geen

6 Conclusies (2) Hypothese Genexpressie Aantoonbare dag-effecten op genexpressie (vooral d21) Effecten op celcyclus processen Bevestiging celcyclus processen in in-vitro test (IPEC) Microbiota Geen effect van dag en roggeniveau op diversiteitsindex Uitwisseling tussen lactobacillus species (ca. 75% populatie) Minder Aerococcaceae bij hoger aandeel rogge Viscositeit chymus Passagesnelheid chymus Absorptie nutriënten Dierprestaties Samenstelling microflora Morfologie darmwand Respons immuunsysteem darm Overall conclusie Hoe verder? Verstrekking van 5% of 10% rogge vanaf 14 dagen leeftijd had in dit experiment een beperkt effect op microbiota samenstelling en immuun-gerelateerde parameters. Wel was er een effect op celcyclus processen van de darmwandcellen. Literatuurstudie uitgevoerd binnen VDI-1 Nutritional intervention in animals: benchmarking of strategies, monitoring biomarkers and immuno competence Gekozen voedingsinterventies in vervolg onderzoek vleeskuikens: Prebioticum (betaglucanen) Bioactieve plantenstof (Quercitine) Structuurrijk voer (haverdoppen) Antimicrobieel eiwit (Lysozyme) Omega-3 vetzuren (visolie) 6

Vergelijkbare documenten

Impact van nutritionele interventies op de immuun competentie

Impact van nutritionele interventies op de immuun competentie Dirkjan Schokker / Marinus van Krimpen 29 oktober 2013 Doel en afbakening Doel: Het via literatuuronderzoek inventariseren van mogelijke interventies