Potentie van metabolieten in ontlasting als biomarkers voor de gezondheid van varkens

Prestaties

De beheeromstandigheden van varkens, waaronder de hygiëne, hebben invloed op de productiviteit, de gezondheid en het welzijn van varkens. Slechte hygiëne activeert het immuunsysteem en remt de groei af. Daarnaast hebben varkens in slechte hygiënische omstandigheden een andere voedings- en energiebehoefte dan varkens waarbij de hygiëne goed op orde is.

Biomarkers

Uit eerdere onderzoeken is gebleken dat hygiëne invloed heeft op de samenstelling van het microbioom in de dikke darm. Dit bleek gevolgen te hebben voor het metaboloom in de dikke darm en het metaboloom in het bloed van varkens van 13 weken oud.

Voor het onderzoeken van de verbanden tussen gezondheid, metabole status en groeiparameters zijn metabole gegevens erg nuttig. Dergelijke gegevens kunnen helpen bij het identificeren van biomarkers voor de (darm)gezondheid. "Fecale biomarkers zouden kunnen helpen bij het monitoren van de effecten van de hygiëne en de daaraan gerelateerde gezondheidsstatus van varkens en zo ondersteuning bieden bij de implementatie van interventies ter voorkoming van negatieve effecten op de productieve prestaties", licht Schokker toe. "In dit onderzoek hebben we daarom fecale metabolietprofielen in varkens die opgroeiden in hoge of lage hygiëne in kaart gebracht. Daarbij hebben we ook onderscheid gemaakt tussen de verschillende vaccinatieregimes." De varkens in dit onderzoek waren tussen de 14 en 22 weken oud.

Metabolieten

De fecale metabolieten van varkens die in slechte en goede hygiëne werden gehouden, vertoonden verschillen voor wat betreft de afbraak van voedingszetmeel, het metabolisme van het darmmicrobioom en de afbraak van componenten van dierlijke (gastheer)oorsprong. De metabolieten die significante verschillen lieten zien waren afkomstig van stofwisselingsprocessen gerelateerd aan hetzij de stofwisseling van het immuunsysteem of de instandhouding van de spijsverteringsfunctie, waaronder purinestofwisseling, energiestofwisseling, galafbraak en recycling. "De resultaten tonen aan dat de fecale metabolietprofielen een weerspiegeling zijn van de hygiëne waarin varkens worden gehouden."

Over het algemeen bieden fecale metabolietprofielen een beter inzicht in de subklinische gezondheidsstatus en fysiologie van varkens in uiteenlopende hygiëne, aldus Schokker. "De fecale metabolietprofielen kwamen nauw overeen met de profielen van metabolieten die we aantroffen in de dikke darm van varkens. Fecale valeraat en kynureenzuur kunnen bijvoorbeeld in potentie worden gebruikt als 'niet-invasieve' biomarkers voor de immuun- of infectiestatus." Biomarkers zouden kunnen worden gebruikt als basis voor het bewaken van de subklinische gezondheidsstatus van varkens of voor het ontwikkelen van voedingsgerelateerde interventies gericht op (het verbeteren van) het immuunsysteem van varkens.

Drie V's

"De ontdekking van 'niet-invasieve' biomarkers helpt onderzoekers bij het bepalen van de gezondheidsstatus van dieren, maar zorgt ook voor minder stress bij dieren, met name bij het verzamelen van biologische monsters, zoals bloed, wat doorgaans gepaard gaat met invasieve procedures", verklaart Soumya Kar van Wageningen Livestock Research, eerste auteur van het onderzoek.

Volgens Kar vallen dergelijke ontdekkingen en innovaties onder 'Verfijning', een van de drie V's - Vervanging, Vermindering en Verfijning - bij dierproeven. "Dit onderstreept de ambitie van Wageningen University & Research om het principe van de drie V's te implementeren in haar onderzoek en om te voldoen aan de eisen vanuit de maatschappij ten aanzien van de drie V's."