Progresin resiinihapot muokkaavat suotuisasti porsaan vastustuskykyä – vertailussa mukana lääkesinkki
Hannele Kettunen, Hankkija Oy
Lääkesinkin käyttö loppuu EU:ssa
Euroopan Unioni kieltää ns. lääkesinkin, eli korkeiden sinkkipitoisuuksien käytön porsaiden ruokinnassa ensi kesäkuusta alkaen. Lääkesinkki ehkäisee tehokkaasti porsaiden vieroitusripulia, mutta se myös lisää antibioottiresistenttien bakteerien lukumäärää ja kertyy lannan mukana ympäristöön. Suomessa useimmat emakkotilat toimivat jo ilman lääkesinkkiä. Hankkijalla viimeiset lääkerehuerät valmistettiin loppuvuodesta 2021, eli Hankkija lähti tähän EU:n sanelemaan muutokseen noin puoli vuotta etuajassa.
On huomionarvoista, että vaikka lääkesinkkiä on käytetty pitkään, niin sen tarkkaa vaikutusmekanismia ei tunneta. Tiedetään kuitenkin, että sillä on tulehdusta hillitsevää vaikutusta, ja että se muokkaa suoliston mikrobiyhteisöä. Näitä samoja vaikutuksia on joillain muillakin rehukomponenteilla.
Porsaiden vieroitusripuli on monitekijäinen ongelma, johon on mahdollista vaikuttaa
Porsaiden vieroitusripuli on monitekijäinen sairaus, joten sen esiintyvyyttä voidaan tehokkaasti hillitä muillakin keinoilla kuin lääkerehuilla. Emakoiden poikimisolosuhteet, ternimaidon riittävyys kaikille porsaille, laadukas rehu, ruokintahygienia, tilan bioturvallisuus, ja porsaiden ympäristöolosuhteiden tarkka hallinta ovat avaintekijöitä vieroitusripuliriskin pienentämisessä.
Viime kesänä julkaistiin Helsingin yliopistossa tehty tutkimus, joka osoitti, että Hankkijan Progres®-rehuaine 1 kg/tonni tasolla vähensi merkitsevästi vieroitusripulia ja porsaiden kuolleisuutta 7 viikon iässä, vähensi tulehduksesta kertovaa myeloperoksidaasi-merkkiaineen pitoisuutta sonnassa sekä paransi porsaiden kasvutulosta (Uddin ym., 2021). Progres® sisältää havupuiden resiini- eli hartsihappoja, joiden tiedetään tukevan suoliston normaalia kehitystä ja parantavan mikrobiyhteisön lajikoostumusta.
Resiinihapot ovat lääkesinkkiin verrattuna ympäristöturvallisia. Maaperäbakteerit hajottavat tehokkaasti nämä havupuiden luonnolliset molekyylit, kuten metsän karikekerroksessa normaalistikin tapahtuu havupuun ja sen neulasten lahotessa. Resiinihapot eivät myöskään lisää antibioottiresistenssigeenien määrää porsaissa tai niiden ympäristössä.
Tutkimus lääkesinkin ja resiinihappojen vaikutusta porsaiden vastustuskykyyn
Hollantilaisessa Schothorst Feed Research -tutkimuslaitoksessa verrattiin porsaiden puolustusjärjestelmän eli immuunijärjestelmän toimintaa, kun niiden rehuun lisättiin joko lääkinnällinen annos sinkkiä (2500 mg/kg) tai havupuiden resiinihappoja (90 mg/kg). Tutkimuksen tulokset on nyt julkaistu vertaisarvioidussa Frontiers in Veterinary Science -tiedejulkaisusarjassa (Guan ym., 2021). Julkaisu on avoin kaikille.
Kokeessa porsaille aiheutettiin vieroitusripulin kaltainen tila injektoimalla niihin E. coli -bakteerin kuorikerroksesta eristettyä lipopolysakkaridi-molekyyliä. Tavanomaisessa vieroitusripulissa eläimen verenkiertoon pääsee lipopolysakkaridia suolistosta, koska ripulista kärsivän eläimen suolisto ”vuotaa” bakteereja ja niiden soluseinämolekyylejä suolen sisällöstä verenkiertoon päin. Koeasetelmassa eläimet saivat pistoksena pienen määrän lipopolysakkaridia, joka aiheutti porsaille lyhytkestoisen ripulin ja kuumeen.
Porsaat (48 kpl, 26 päivää vanhoja) sijoitettiin kuuden porsaan aitauksiin ja jaettiin neljään käsittelyryhmään:
1. Haastamaton kontrolliryhmä
2. Lipopolysakkaridi (LPS) -haastettu ryhmä kontrollirehulla
3. LPS-haastettu ryhmä lääkesinkkirehulla (2500 mg ZnO/kg)
4. LPS-haastettu ryhmä resiinihappotiivisteellä (200 mg/kg, josta rehuun tuli resiinihappoja 90 mg/kg)
Haasteryhmät saivat LPS-injektiot päivinä 7 ja 21, ja haastamaton kontrolliryhmä sai samoina päivinä injektiona suolaliuosta. Suolaliuosinjektiolla voitiin poissulkea tuloksista pelkän pistoksen aikaansaaman mahdollisen stressireaktion aiheuttamat vaikutukset.
Rehukäsittelyjen ja LPS-haasteen vaikutusta porsaiden puolustusjärjestelmän toimintaan tutkittiin verikokeilla, joita otettiin aina 1,5 tuntia ja 3 tuntia injektion jälkeen. Verinäytteistä analysoitiin useita sytokiineja, jotka ovat puolustusjärjestelmän toimintaa muokkaavia molekyylejä. Veren valkosolut ja muuta puolustusjärjestelmän solut erittävät sytokiineja ohjatakseen puolustusjärjestelmän vasteita erilaisiin fysiologisiin häiriötekijöihin, kuten tässä tapauksessa LPS-injektioon. Sytokiinit ovat lyhytvaikutteisia: niiden pitoisuudet veressä nousevat ja laskevat nopeasti. Tästä syystä verinäytteenoton tarkka ajoitus oli ensiarvoisen tärkeää.
Porsaista otettiin vastaavat verinäytteet myös päivänä 14, jolloin injektioita ei annettu. Näin voitiin tutkia, että oliko pelkällä ruokintakäsittelyillä vaikutusta porsaiden immuunivasteeseen.
Verinäytteistä mitattiin seuraavat sytokiinit: interleukiinit (IL) IL-1β IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, tuumorinekroositekijä- α (TNF)-α, interferoni- α (IFN-α) ja IFN-γ.
Resiinihappo lisäsi erityisesti tulehdusprosesseja rauhoittavan sytokiinin pitoisuutta veressä
Lääkesinkin tai resiinihappojen lisääminen rehuun ei vaikuttanut porsaiden erittämiin sytokiineihin päivänä 14, jolloin porsaat eivät saaneet LPS-injektiota. Tämä osoittaa, että terveen porsaan puolustusjärjestelmään näillä rehukomponenteilla ei ole välitöntä vaikutusta.
Lääkesinkin ja resiinihappojen vaikutus näkyi kuitenkin LPS-haasteen aikana. Haaste itsessään lisäsi useiden sytokiinien pitoisuuksia veressä, ja sekä lääkesinkki että resiinihapot vauhdittivat niiden eritystä entisestään. Näihin käsittelyihin reagoineita sytokiineja olivat IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, and TNF-α. Tutkimus osoitti, että resiinihapoilla oli voimakkaampi vaikutus sytokiinintuottoon kuin lääkesinkillä.
Suurin ja merkittävin ero lääkesinkin ja resiinihappojen vaikutuksessa kohdistui IL-10 -sytokiiniin, jonka pitoisuus kohosi resiinihapporyhmän porsaiden veressä korkeammaksi kuin muissa ryhmissä. Tämä sytokiini ohjaa immuunivastetta tulehdusta vähentävään ja vasta-aineentuottoa lisäävään suuntaan. Yleisesti ajatellaan, että IL-10 ohjaa immuunivastetta juuri halutulla tavalla, ja sen korkea pitoisuus veressä ennustaa kotieläimen hyvää tuotantotulosta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kokeessa käytetyllä resiinihappotiivisteellä oli samankaltainen, mutta voimakkaampi immuunijärjestelmää muokkaava vaikutus kuin lääkesinkillä. Tutkimus vahvistaa käsitystä, että resiinihappoja sisältävä rehu sopii vieroitusripulin ennaltaehkäisyyn vieroitusikäisille porsaille.
Viitteet
Guan, X., Santos, R., Kettunen, H., Vuorenmaa, J. and Molist, F. (2021) Effect of resin acid and zinc oxide on immune status of weaned piglets challenged with E. coli lipopolysaccharide. Frontiers in Veterinary Science In press.
Uddin, M.K., Hasan, S., Mahmud, M.R., Peltoniemi, O. and Oliviero, C. (2021) In-feed supplementation of resin acid-Eeriched composition modulates gut microbiota, improves growth performance, and reduces post-weaning diarrhea and gut inflammation in piglets. Animals 11: 2511.