Dirijarea microbiomului gastro-intestinal la taurine pentru îmbunătățirea sănătăţii şi productivității

Un element important pentru sănătatea și producția rumegătoarelor îl constituie microbiomul gastro-intestinal, ce reprezintă ansamblul tuturor organismelor vii prezente în segmentul gastric.

În tractusul digestiv al rumegătoarelor se găsesc aproximativ 7.000 de specii de microorganisme (bacterii, protozoare, arhee și drojdii), acestea reprezentând circa 95% din microbiomul ruminal, urmate de virusuri și bacteriofagi (cca 5% din mediul ruminal). PH-ul rumenului este menținut relativ constant, în limite fiziologice de 6-7, dar poate varia în funcție de rația administrată. Colonizarea și componența populațiilor microbiene prezente în rumen sunt strâns legate de factori precum: mediu (zona geografică, climatul, flora și umiditatea specifică), individ (rasă, sex, vârstă, starea fiziologică) și tehnologia de creștere (nutriție, igienă, sistemul de creștere).

Microbiomul rumenului este populat de microorganisme aparținând genurilor: Bacteroidetes sp. (38-42%), Firmicutes sp. (48-50%) și Proteobacteria sp. (5-6%). Speciile genului Bacteroidetes asigură fermentația biomasei vegetale, generând cantități semnificative de acizi grași volatili (AGV), numiți și acizi grași cu lanț scurt, care nu sunt doar sursă de energie, ci și precursori ai componentelor nutritive din lapte. Firmicutes sp. sunt responsabile de buna funcționare a metabolismului carbohidraților, fiind capabile să degradeze fibre (de exemplu lignoceluloza) și compuși amiloidici rezistenți în mod normal la enzimele gastrice. Specii aparținând genului Proteobacteria asigură condiții anaerobe, prin consumul mare de oxigen și diminuează totodată procesele oxidative metabolice prezente în segmentul gastric. Abundența genurilor Bacteroidetes sp., Firmicutes sp. și Proteobacteria sp. este influențată de diversitatea furajelor din rația taurinelor și  de starea de sănătate a acestora.

Interacțiunea dintre microorganismele constitutive ale microbiomului ruminal este de complementaritate (simbioză) datorată interschimbului de compuși nutritivi. Un exemplu în acest sens poate fi reprezentat de bacteriile celulozice, ce servesc ca prim producător de zaharuri simple (obținute în urma hidrolizei celulozei și hemicelulozelor), indispensabile pentru susţinerea drojdiilor prezente în rumen.

Capacitatea de adaptare a microbiomului gastric reprezintă o caracteristică importantă în dirijarea acestuia pentru a favoriza starea de sănătate a animalului şi ulterior pentru a îmbunătății performanțele productive.

Interacțiunea dintre animal și microorganismele prezente în rumen este de tip sinergic, descrisă prin capacitatea taurinelor de a furniza căldură, umiditate și hrană, în timp ce microorganismele produc compuși biologici utili vacii: proteine și subproduse ale digestiei, cum ar fi AGV-urile. Funcționalitatea microbiomului reiese din capacitatea de a furniza peste 70% din necesarul energetic zilnic. Fermentația microbiană a biomasei ingerate în rumen permite vacii să valorifice eficient hrana, fapt ce-i asigură necesarul de întreținere a funcţiilor vitale, respectiv cel de producție. Microorganismele ruminale au un regim nutrițional bogat în carbon, amoniac, fosfor, sulf și oligoelemente.

Este important să asigurăm o nutriție adecvată şi de calitate, în funcție de starea fiziologică a animalului; în același timp e necesar să dirijăm structura și abundența microbiomului gastric ce poate avea efecte asupra cantității de lapte și, totodată, asupra calității proteinelor întâlnite în lapte.

Enteritele infecțioase, corelate cu o rație deficitară, conduc la proliferarea microorganismelor patogene și a bacteriofagilor (≥5%), fapt ce determină o diminuare semnificativă a populațiilor de microorganisme benefice şi perturbă buna funcţionare a digestiei şi absorbţiei nutrienţilor.

Microorganismele producătoare de acizi grași volatili (Bacillus sp., Prevotella sp., Ruminobacter sp., și Seleomonas sp., acizi precum acetat, propionat și butirat) sunt necesare pentru a susţine performanțe productive ridicate de lapte (>25 kg/cap/ vacă), în timp ce prezența a mai mult de 0,3-3,3% din microbiom a microorganismelor metanogene (arhee – Methanobrevibacter sp.) poate avea efecte negative asupra mediului înconjurător datorită emisiilor semnificativ crescute de gaze cu efect de seră.

Metode de dirijare a microbiomului gastric la vacile de lapte:

• Asigurarea unei rații bogate în polizaharide, carbohidrați și proteine de calitate (de exemplu borhoturi şi şroturi);
• Includerea în raţia vacilor a unor furaje de volum bogate în vitamine și minerale (de exemplu leguminoase);
• Suplimentarea rațiilor cu produse biologic active (probiotice, prebiotice și simbiotice);
• Prevenirea instalării bolilor enterice prin măsuri de zooigienă și menținerea unui status de sănătate corespunzător la nivel de fermă;
• Diminuarea stresului de înțărcare al vacilor şi monitorizarea atentă a raţiei în perioada de repaus mamar;
• Introducerea treptată a furajelor sezoniere în raţia vacilor (minimum 10-14 zile de tranziţie).

Daniela-Mihaela GRIGORE

Institutul de Cercetare-Dezvoltare pentru Creșterea Bovinelor Balotești