Alteraciones de la Microbiota Ruminal e Inflamación Hepática, Mediadas por LPS e Histamina, en Vacas Lecheras Alimentadas con una Dieta Alta en Concentrados
Autores: Ma, Nana; Guo, Junfei; Li, Zhenfu; Xu, Lei; Zhang, Kai; Xu, Tianle; Chang, Guangjun; Loor, Juan J.; Shen, Xiangzhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Alteraciones de la Microbiota Ruminal e Inflamación Hepática, Mediadas por LPS e Histamina, en Vacas Lecheras Alimentadas con una Dieta Alta en Concentrados
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Microbiota
Dietas de alta concentración
Rumen
LPS
Histamina
Vacas lecheras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El ecosistema de la microbiota ruminal afecta profundamente la salud y la producción de leche de las vacas lecheras. Las dietas de alto concentrado se utilizan ampliamente en las granjas lecheras y evoca una serie de trastornos metabólicos. Varios estudios han informado sobre los efectos de las dietas de alto concentrado en el microbioma ruminal, mientras que el efecto de los cambios en la flora microbiana ruminal, inducidos por la alimentación con dietas de alto concentrado, en el hígado de las vacas lecheras no se ha estudiado antes. En este estudio, se utilizaron 12 vacas Holstein Friesian en medio de la lactancia (peso de 455 +/- 28 kg; paridades de 2.5 +/- 0.5; producción inicial de leche de 31.59 +/- 3.2 kg/d; DMI de 21.7 +/- 1.1 kg/d; y un DIM al inicio del experimento de 135 +/- 28 d) que fueron equipadas con fístulas ruminales, así como con catéteres de vena portal y hepática. Todas las vacas fueron divididas aleatoriamente en 2 grupos; luego, se alimentaron con dietas de bajo concentrado (LC, concentrado: forraje = 40:60) y dietas de alto concentrado (HC, concentrado: forraje = 60:40) durante 18 semanas. Las fuentes de forraje fueron silo de maíz y heno de alfalfa. Después de que las vacas de los dos grupos fueron sacrificadas en dos días consecutivos, se evaluaron la microbiota ruminal; la concentración de LPS en el contenido ruminal; el contenido del ciego; los niveles de sangre e histamina en el líquido ruminal, sangre y el hígado; el estado histopatológico del rumen y el ciego; y la respuesta inflamatoria del hígado en vacas lecheras bajo condiciones de acidosis ruminal subaguda (SARA). Estas condiciones fueron causadas por la alimentación con dietas de alto concentrado. Todos los datos fueron analizados utilizando la prueba t independiente en SPSS. Los resultados mostraron que la alimentación con dietas de alto concentrado aumentó la concentración de LPS e histamina en el rumen y el plasma de las venas (< 0.05). La abundancia a nivel de filo, y de ambos a nivel de género, se redujo, mientras que la abundancia a nivel de filo y a nivel de género aumentó con la alimentación con dietas de alto concentrado. Los valores de pH disminuidos de los contenidos ruminales (LC = 6.02, HC = 5.90, < 0.05) y el aumento del nivel de LPS en el rumen (LC = 4.921 x 10, HC = 7.855 x 10 EU/mL, < 0.05) y ciego (LC = 11.960 x 10, HC = 13.115 x 10 EU/mL, < 0.01) indujeron la destrucción histopatológica del rumen y el ciego, combinado con el aumento de la expresión de ARNm de IL-1beta (< 0.05). El receptor de histamina H1R y la vía de señalización NF-B fueron activados en las muestras de hígado tomadas del grupo HC. En conclusión, las concentraciones elevadas de LPS e histamina en el intestino pueden estar relacionadas con cambios en la microbiota ruminal. LPS e histamina indujeron la respuesta inflamatoria en el epitelio ruminal, el epitelio del ciego y el hígado. Sin embargo, el mecanismo de causa-efecto necesita ser probado en investigaciones futuras. Nuestro estudio ofrece una nueva estrategia terapéutica al manipular la microbiota ruminal y el metabolismo para disminuir la liberación de LPS e histamina y mejorar la salud de las vacas lecheras.
Descripción
El ecosistema de la microbiota ruminal afecta profundamente la salud y la producción de leche de las vacas lecheras. Las dietas de alto concentrado se utilizan ampliamente en las granjas lecheras y evoca una serie de trastornos metabólicos. Varios estudios han informado sobre los efectos de las dietas de alto concentrado en el microbioma ruminal, mientras que el efecto de los cambios en la flora microbiana ruminal, inducidos por la alimentación con dietas de alto concentrado, en el hígado de las vacas lecheras no se ha estudiado antes. En este estudio, se utilizaron 12 vacas Holstein Friesian en medio de la lactancia (peso de 455 +/- 28 kg; paridades de 2.5 +/- 0.5; producción inicial de leche de 31.59 +/- 3.2 kg/d; DMI de 21.7 +/- 1.1 kg/d; y un DIM al inicio del experimento de 135 +/- 28 d) que fueron equipadas con fístulas ruminales, así como con catéteres de vena portal y hepática. Todas las vacas fueron divididas aleatoriamente en 2 grupos; luego, se alimentaron con dietas de bajo concentrado (LC, concentrado: forraje = 40:60) y dietas de alto concentrado (HC, concentrado: forraje = 60:40) durante 18 semanas. Las fuentes de forraje fueron silo de maíz y heno de alfalfa. Después de que las vacas de los dos grupos fueron sacrificadas en dos días consecutivos, se evaluaron la microbiota ruminal; la concentración de LPS en el contenido ruminal; el contenido del ciego; los niveles de sangre e histamina en el líquido ruminal, sangre y el hígado; el estado histopatológico del rumen y el ciego; y la respuesta inflamatoria del hígado en vacas lecheras bajo condiciones de acidosis ruminal subaguda (SARA). Estas condiciones fueron causadas por la alimentación con dietas de alto concentrado. Todos los datos fueron analizados utilizando la prueba t independiente en SPSS. Los resultados mostraron que la alimentación con dietas de alto concentrado aumentó la concentración de LPS e histamina en el rumen y el plasma de las venas (< 0.05). La abundancia a nivel de filo, y de ambos a nivel de género, se redujo, mientras que la abundancia a nivel de filo y a nivel de género aumentó con la alimentación con dietas de alto concentrado. Los valores de pH disminuidos de los contenidos ruminales (LC = 6.02, HC = 5.90, < 0.05) y el aumento del nivel de LPS en el rumen (LC = 4.921 x 10, HC = 7.855 x 10 EU/mL, < 0.05) y ciego (LC = 11.960 x 10, HC = 13.115 x 10 EU/mL, < 0.01) indujeron la destrucción histopatológica del rumen y el ciego, combinado con el aumento de la expresión de ARNm de IL-1beta (< 0.05). El receptor de histamina H1R y la vía de señalización NF-B fueron activados en las muestras de hígado tomadas del grupo HC. En conclusión, las concentraciones elevadas de LPS e histamina en el intestino pueden estar relacionadas con cambios en la microbiota ruminal. LPS e histamina indujeron la respuesta inflamatoria en el epitelio ruminal, el epitelio del ciego y el hígado. Sin embargo, el mecanismo de causa-efecto necesita ser probado en investigaciones futuras. Nuestro estudio ofrece una nueva estrategia terapéutica al manipular la microbiota ruminal y el metabolismo para disminuir la liberación de LPS e histamina y mejorar la salud de las vacas lecheras.