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Aug 23, 2023

O impacto da suplementação de vitamina D3 no microbioma fecal e oral de bezerras leiteiras em confinamento ou a pasto

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 9111 (2023) Citar este artigo

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A vitamina D (VitD) está emergindo como um regulador imunológico, além de seu papel estabelecido no metabolismo e na homeostase mineral. Este estudo procurou determinar se a VitD in vivo modulou o microbioma oral e fecal em bezerras leiteiras da raça Holandesa-Frísia. O modelo experimental consistiu de dois grupos controle (Ctl-In, Ctl-Out) alimentados com dieta contendo 6.000 UI/Kg de VitD3 no sucedâneo do leite e 2.000 UI/Kg na ração, e dois grupos de tratamento (VitD-In, VitD-Out) com 10.000 UI/Kg de VitD3 no sucedâneo do leite e 4.000 UI/Kg na ração. Um grupo de controle e um grupo de tratamento foram transferidos para o exterior após o desmame com aproximadamente 10 semanas de idade. Amostras de saliva e fezes foram coletadas após 7 meses de suplementação e a análise do microbioma foi realizada usando sequenciamento de 16S rRNA. A análise de dissimilaridade de Bray-Curtis identificou que tanto o local de amostragem (oral x fecal) quanto o alojamento (interno x externo) tiveram influências significativas na composição do microbioma. Os bezerros alojados ao ar livre tiveram maior diversidade microbiana nas amostras fecais com base nas medidas de Observed, Chao1, Shannon, Simpson e Fisher em comparação com os bezerros alojados em ambientes fechados (P < 0,05). Uma interação significativa entre alojamento e tratamento foi observada para os gêneros Oscillospira, Ruminococcus, CF231 e Paludibacter em amostras fecais. Os gêneros Oscillospira e Dorea aumentaram enquanto Clostridium e Blautia diminuíram após a suplementação de VitD nas amostras fecais (P < 0,05). Uma interação entre suplementação de VitD e habitação foi detectada na abundância dos gêneros Actinobacillus e Streptococcus nas amostras orais. A suplementação com VitD aumentou os gêneros Oscillospira, Helcococcus e reduziu os gêneros Actinobacillus, Ruminococcus, Moraxella, Clostridium, Prevotella, Succinivibrio e Parvimonas. Esses dados preliminares sugerem que a suplementação com VitD altera o microbioma oral e fecal. Mais pesquisas serão realizadas para estabelecer a importância das alterações microbianas para a saúde e o desempenho dos animais.

As doenças infecciosas impactam significativamente a sustentabilidade econômica dos sistemas leiteiros, e a mortalidade anual no início da vida pode representar quase 10% dos bezerros em média, com taxas significativamente mais altas em algumas fazendas1. Além disso, a doença compromete a capacidade de bezerros adicionais atingirem as metas de produção e atingirem seu potencial genético. Bactérias e vírus respiratórios e entéricos (vírus sincicial respiratório, BVD, herpesvírus, E. coli, rotavírus, Salmonella) são responsáveis ​​pela maioria das doenças infecciosas que afetam bezerros leiteiros jovens2,3. Um início de vida mal-adaptativo pode continuar a comprometer a produtividade do gado, bem como contribuir para a suscetibilidade a doenças mais tarde na vida2. Portanto, para atender de forma mais adequada às necessidades de bem-estar de bezerros leiteiros em particular e reduzir nossa dependência de antibióticos como tratamento para infecções bacterianas, são necessários esforços contínuos para reforçar de maneira ideal a resistência natural a doenças e a saúde do animal.

Durante o início da vida, os bezerros dependem predominantemente de seu sistema imunológico inato para proteção contra doenças, pois o braço adaptativo de seu sistema imunológico se desenvolve gradualmente até a maturidade em aproximadamente 6 meses após o nascimento4. Um dos principais contribuintes para a preparação ideal do sistema imunológico adaptativo e o desenvolvimento da homeostase é o estabelecimento do microbioma. Acredita-se que as culturas iniciais para o desenvolvimento microbiano se originam do colostro ingerido imediatamente após o nascimento, embora pesquisas mais recentes sugiram que alguma exposição pode ocorrer no útero5. O recém-nascido consome uma dieta exclusivamente láctea e acredita-se que a colonização do intestino comece no íleo e posteriormente se estabeleça ao longo do extenso trato pré-ruminante em desenvolvimento6,7. A composição da microflora intestinal foi estabelecida em bezerros jovens, e uma predominância de Firmicutes foi relatada. No entanto, mudanças dinâmicas consideráveis ​​ocorrem na sucessão microbiana à medida que o rúmen se desenvolve e os mecanismos reguladores homeostáticos do tecido ocorrem8.