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Tipo do documento: Tese
Title: Addition of intestinal alkaline phosphatase in diets and its effects on growth performance and intestinal health of weaned piglets challenged with escherichia coli k88+
Autor: Genova, Jansller Luiz 
Primeiro orientador: Carvalho, Paulo Levi de Oliveira
Primeiro coorientador: Costa, Leandro Batista
Segundo coorientador: Faucitano, Luigi
Primeiro membro da banca: Carvalho, Paulo Levi de Oliveira
Segundo membro da banca: Nunes , Ricardo Vianna
Terceiro membro da banca: Dalto , Danyel Bueno
Quarto membro da banca: Hauschild, Luciano
Quinto membro da banca: Melo, Antônio Diego Brandão
Resumo: Neste estudo, nosso objetivo foi o de avaliar o efeito adicional da fosfatase alcalina intestinal (FAI) em dietas sobre o desempenho zootécnico, a ocorrência de diarreia (OD), os metabólitos sanguíneos, a histologia intestinal, o peso relativo de órgãos, as contagens de populações bacterianas, pH do conteúdo do trato digestório, a reserva de glicogênio hepático, a descrição histopatológica e marcadores pró-inflamatórios de leitões desafiados com Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC) K88+. Um total de 64 leitões mestiços, machos inteiros, desmamados com 25 dias de idade e peso corporal inicial médio de 7,168 ± 0,287 kg foram alocados em um delineamento experimental de blocos casualizados completos, consistindo de quatro tratamentos repetidos duas vezes nos dois blocos: dieta controle (controle negativo), dieta controle + promotor de crescimento antimicrobiano (PCA, 150 g de tiamulina/tonelada de dieta), dieta controle + 15 mg de FAI/kg de dieta e dieta controle + 30 mg de FAI/kg de dieta, quatro repetições por bloco com dois leitões por parcela experimental. Todos os leitões foram desafiados via oral com 6 mL de uma solução contendo ETEC K88+ (106 UFC/mL). Previamente ao início do período experimental, foi determinado o melhor processo de microencapsulação da FAI em um modelo envolvendo a adesão e a atividade fagocítica do macrófago broncoalveolar de equinos. No Exp. I, as variáveis analisadas foram o desempenho zootécnico, a OD, os metabólitos sanguíneos (ureia, glicose e fosfatase alcalina), a morfometria intestinal, o peso de órgãos relativo e a simulação in vitro da FAI microencapsulada sobre a capacidade de modulação do pH e sua diluição em solução ácida e básica. Aos 19 dias de experimentação, seis animais por tratamento foram abatidos para coleta de dados e amostras biológicas. O Exp. II envolveu a avaliação do efeito da FAI sobre a saúde intestinal pela contagem de populações bacterianas no conteúdo dos intestinos e aderidas aos linfonodos mesentéricos, pH do conteúdo do trato digestório, RGH, marcadores pró-inflamatórios no fígado e no epitélio intestinal e descrição histopatológica do epitélio intestinal e fígado. Na fase pré-inicial I, os leitões que receberam 30 mg de FAI adicionada na dieta ou do grupo controle mostraram melhor taxa de conversão alimentar (P = 0,075) em comparação aos alimentados com 15 mg de FAI. Houve efeito (P = 0,004) de tratamento sobre o ganho de peso corporal diário médio (GPCDM) na fase pré-inicial II. Os leitões que foram alimentados com 15 mg de FAI tiveram menor consumo de ração diário médio (CRDM) (P = 0,033) em comparação aos leitões com dietas contendo PCA. No período total, houve diferença sobre o GPCDM (P = 0,040) e CRDM (P = 0,092). Para a fase pré-inicial II, houve diferença (P = 0,044) de tratamento, em que os leitões que consumiram a dieta contendo 30 mg de FAI apresentaram melhora de 24% na OD em comparação aos do tratamento com 15 mg de FAI. Nós observamos o principal efeito (P = 0,009), com a adição de 30 mg de FAI na fase pósdesafio na redução da OD de leitões (5,56%) quando comparado aos que receberam PCA (16,67%). Para o período total, houve efeito (P = 0,007) dos tratamentos, em que os leitões que consumiram 15 mg de FAI mostraram maior OD quando comparado aos recebendo 30 mg de FAI. Não foram obtidas diferenças entre os tratamentos em qualquer um dos indicadores de concentração plasmática pré e pós-desafio. O peso relativo do baço de leitões aumentou (P = 0,043) em resposta ao tratamento com 30 mg de FAI. As contagens de Enterobacteriaceae no conteúdo do ceco foram menores (P = 0,002) para os leitões que receberam 30 mg de FAI em comparação com aqueles do tratamento com PCA. Os leitões alimentados com 30 mg de FAI apresentaram menor (P = 0,007) contagem de Enterobacteriaceae no cólon quando comparados aos demais tratamentos. Para a contagem de Enterobacteriaceae aderidas aos linfonodos mesentéricos (LM), houve redução (P = 0,006) nos leitões que ingeriram dietas com PCA. Os leitões alimentados com a dieta controle ou com PCA mostraram maior (P = 0,000) contagem para bactérias ácido lácticas (BAL) no conteúdo do ceco. Houve efeito (P = 0,013) de tratamento sobre a contagem de BAL nos LM, em que os leitões alimentados com PCA ou que receberam 30 mg de FAI apresentaram maior contagem quando comparados aos com 15 mg de FAI. Os tratamentos experimentais não influenciaram (P > 0,05) o pH do conteúdo de órgãos digestórios, a morfologia intestinal, a concentração de TNF-α, de TLR4 e do antígeno nuclear de proliferação celular, e a atividade de COX-2 no jejuno e fígado, nem sobre a RGH. Os leitões que receberam 30 mg de FAI apresentaram ligeira redução do TNF-α no jejuno (4,17 vezes) e no fígado (1,9 vezes) quando comparados aos leitões do grupo controle ou com AGP, respectivamente. Com base nos resultados, a adição de 30 mg de FAI nas dietas melhora o desempenho zootécnico e atenua a OD em leitões no período pós-desmame. Além disso, os resultados sugerem que a adição de 30 mg de FAI proporciona uma capacidade de mitigar lesões intestinais e manter a homeostase da fisiologia intestinal de leitões.
Abstract: In this study, our aim was to assess the additional effect of intestinal alkaline phosphatase (IAP) in diets on growth performance, diarrhea occurrence (DO), blood metabolites, intestinal histology, relative organ weights, bacterial population counts, pH of digestive tract content, hepatic glycogen reserve (HGR), histopathological description and proinflammatory markers of piglets challenged with enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) K88+. A total of 64 crossbred piglets, entire male, weaned at 25-days-old with an average initial body weight of 7.168 ± 0.287 kg were allocated to a randomized complete block design consisting of four treatments repeated twice in the two blocks: control diet (negative control), control diet + antimicrobial growth promoter (AGP, 150 g of tiamulin/ton of diet), control diet + 15 mg IAP/kg of diet and control diet + 30 mg IAP/kg of diet, four replications per block with two piglets per experimental unit. All piglets were orally challenged with 6 mL of a solution containing ETEC K88+ (106 CFU/mL). Prior to the beginning of the experimental period, was determined the best microencapsulation process of IAP in a model involving adhesion and phagocytic activity of equine bronchoalveolar macrophage. In Exp. I, the variables analyzed were growth performance, DO, blood metabolites (urea, glucose and alkaline phosphatase), intestinal morphometry, relative organ weight and in vitro simulation of microencapsulated IAP on pH modulation capacity and its dilution in acidic and basic solution. At 19 experimentation days, six animals per treatment were slaughtered for data collection and biological samples. Exp. II involved the evaluation of the effect of IAP on intestinal health by bacterial populations counts in the intestinal content and adhered to mesenteric lymph node, digestive organ content pH, HGR, proinflammatory markers in the liver and intestinal epithelium and histopathological description of the intestinal epithelium. In pre-starter I phase, piglets that received 30 mg IAP added in the diet or control diet showed better feed conversion rate (P = 0.075) compared to those fed 15 mg IAP. Piglets that consumed 30 mg IAP or control diet showed greater (P = 0.004) average daily body weight gain (ADBWG) in the pre-starter II phase. Piglets fed 15 mg IAP had lower average daily feed intake (ADFI) (P = 0.033) compared to piglets with diets containing AGP. At the total period, there was a difference between treatment, in which the piglets fed 15 mg IAP showed a reduction in ADBWG (P = 0.040) and ADFI (P = 0.092). For the pre-starter II phase, there was a difference (P = 0.044) of treatment, in which the piglets that consumed the diet containing 30 mg IAP showed a 24% improvement in DO compared to the treatment with 15 mg IAP. We observed the main effect (P = 0.009), with the addition of 30 mg IAP in the post-challenge phase in decreasing piglet DO (5.56%) when compared to those receiving AGP (16.67%). For the total period, piglets that consumed 15 mg IAP showed greater (P = 0.007) DO when compared to those receiving 30 mg IAP. No differences between treatments were obtained in any of the pre- and post-challenge plasma concentration indicators. The spleen relative weight of piglet increased (P = 0.043) in response to 30 mg IAP treatment. The Enterobacteriaceae counts in the cecum content were lower (P = 0.002) in piglets that receiving 30 mg IAP compared with those for AGP treatment. Piglets fed 30 mg IAP presented lower (P = 0.007) Enterobacteriaceae count in the colon when compared to the other treatments. For the Enterobacteriaceae count adhered to the mesenteric lymph nodes (MLN), there was an increase (P = 0.006) in piglets fed diets with AGP. Piglets fed the control diet or AGP showed greater (P = 0.000) lactic acid bacteria (LAB) count in the cecum content. There was a treatment effect (P = 0.013) on LAB count in MLN, in which piglets fed with AGP or that received 30 mg IAP had a greater count when compared to those with 15 mg IAP. The experimental treatments did not influence (P > 0.05) the pH of the digestive tract contents, intestinal morphology, TNF-α, COX-2 activity, TLR4 and proliferating cell nuclear antigen in the jejunum and liver, nor on HGR. Piglets that received 30 mg IAP showed a slight reduction on TNF-α in jejunum (4.17 times) and liver (1.9 times) when compared to piglets in the control group or with AGP, respectively. Based on the present results, the addition of 30 mg IAP in diets improves the growth performance and attenuates the DO in piglets in the post-weaning period. In addition, the results suggest that the addition of 30 mg IAP provides an ability to mitigate intestinal injuries and maintain the homeostasis of the intestinal physiology of piglets.
Keywords: Fosfatase alcalina
Antibióticos
Desafio bacteriano
Aditivos alimentares
Resposta imunológica
Diarreia pós-desmame
CNPq areas: CIÊNCIAS AGRÁRIAS:ZOOTECNIA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Agrárias
Program: Programa de Pós-Graduação em Zootecnia
Campun: Marechal Cândido Rondon
Citation: GENOVA, Jansller Luiz. Addition of intestinal alkaline phosphatase in diets and its effects on growth performance and intestinal health of weaned piglets challenged with escherichia coli k88+. 2020. 117 f. Tese ( Doutorado em Zootecnia) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Marechal Cândido Rondon, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4939
Issue Date: 16-Jun-2020
Appears in Collections:Doutorado em Zootecnia (MCR)

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