Un nuovo obiettivo nell allevamento suino

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1 LUMANCE Gut Health Management come alternativa alle medicazioni: Un nuovo obiettivo nell allevamento suino 1

2 1950 Inizio utilizzo AGP Miglioramento delle performances (AMG e IC) Miglior sanità Economicamente vantaggiosi Meccanismo d azione: non ancora completamente conosciuto Panacea (center) administering medicine to a baby (Picture of the Veronese physician J. Gazola as part of a larger woodcut, 1716)

3 1990 Inizio della Fine Aumento delle resistenze Trasferimento all uomo Contrarietà del consumatore finale La Speranza di trovare alternative rimane. 3

4 Fase 1: divieto di utilizzo degli AGP Divieto dell utilizzo degli antibiotici come promotori di crescita in alimentazione animale Entrata in vigore a livello Europeo il 1 Gennaio Il divieto è il primo passo della restrizione sull utilizzo degli antibiotici per scopi non terapeutici. La strategia della Commissione Europea è cercare di contrastare l emergenza di batteri resistenti agli antibiotici a seguito di una sovraesposizione degli stessi agli antibiotici contenuti nei mangimi 4

5 Fase 2: De-medicazione del mangime per scopo non terapeutico Nord Europa: Forte riduzione dei medicati Svezia: Divieto AGP nel 1986, riduzione da 45 tons sostanze attive (1986) alle 15 tons (2009) Denimarca divieto AGP nel : Aumento produttività suina del 47%, riduzione antibiotici del 51% : leggero aumento produttivtà avicola, riduzione antibiotici del 90% 5

6 Fase 2: De-medicazione del mangime per scopo non terapeutico Olanda Primi anni dopo divieto AGP: aumento dell uso terapeutico degli antibiotici, uso totale degli antibiotici si èmantunuto costante. Risultati insufficienti Percorso a due fasi : Riduzione del 50% (risultato: %, fine %) : ulterire riduzione fino al 75% 6

7 Netherlands Vendita di antibiotici ad uso terapeutico 7

8 Netherlands: Trends per specie 8

9 La situazione in Italia Italia e Francia : Forte riduzione delle medicazioni nel mangime (cocktails di antibiotici solo quando strettamente necessario - deroga) Come mantenere le performance con meno medicati? Gestione delle fermentazioni intestinali Gut Fermentation Management Gestione della Microflora intestinale Gut Microflora Management Integrità dell epitelio intestinale Gut integrity Management GUT HEALTH MANAGEMENT 9

10 Fermentation Management Fermentazioni: Carboidrati SCFA s Proteine NH3, H2S Iirritanti per la parete intestinale Atrofia cellule epiteliali Perdita della funzione di barriera La formazione di sostanze tossiche nel grosso intestino a seguito della Fermentazione proteica deve essere il più possibile limitata...mentre la fermentazione dei carboidrati deve essere stimolata: Produzione di metaboliti microbici favorenti la sanità 10 enterica Infezione, Infiammazione Reazioni allergiche Sostanze dannose possono provocare danni al fegato

11 Microflora Management Disbatteriosi: un cambiamento nella microflora intestinale Bacteria Sanità Malattia (G-) (G-) (G+) (G+) (G-) (G-) Anaerovibrio Bacteroides Streptococcus Lactobacillus Selenomonas Escherichia Coli peace-keeping-bacteria Flora del benessere= Gram-Positive Flora 11 Ogata, 1969, Robinson, 1984

12 Gut Integrity Management LUMEN BARRIER 12

13 LUMANCE Barriera Gastro-Intestinale Microbiota Gastro-Intestinale Sviluppo dei villi Proliferazione degli enterociti e apporto energetico Azione selettivas sulla microflora Stimolazione bifidus Supporto immunitario Anti-ossidazione cellulare Anti-infiammazione cellulare Soppressione dei patogeni 13

14 Microflora Management Butirrato: Effetto selettivo sui micro-orgamismi del tratto digestivo Butyrates Lactobacillus diretto indiretto Galfi, P. and Neogrady, S., (1991)

15 Microflora management Effetto selettivo del Butirrato sui microrgamismi del tratto digestivo Control Na-Butyrate Duodenum Lactic Acid (mm/l) E. Coli Lactobacils Ileum Lactic Acid (mm/l) E. Coli Lactobacils Caecum VFA (mm/l) E. Coli Lactobacils Galfi, P. and Neogrady, S., (1991) 15 Description of trial set up and results: see note pages

16 Microflora management Effetto del sodio butirrato sulla flora enterica di suinetti svezzati Log10 CFU/g on DM Control 500 g/ton Na-B 1000 g/ton Na-B Small Intestine ( 0.05% ) ( 0.1% ) o Bifidobacterium 7,1 7,4 7,5 o Lactobacillus 8,3 8,4 8,8 Clostridium 6,1 a 5,4 ab 5,2 b E. Coli 7,3 a 6,9 ab 6,2 b Colon o Bifidobacterium 7,7 8,1 8,1 o Lactobacillus 8,6 9,2 9,4 Clostridium 7,4 a 7,1 a 6,3 b E. Coli 8,3 a 8,1 a 7,4 b o good-natured bacteria bad-natured bacteria Means within a row with different letters differ significantly (p<0,05) Source: Journal of Animal and Feed Science, 17, 2008,

17 Gut Integrity Management Il Butirrato riduce l invasione dei Campylobacter nelle cellule intestinali 100 % invasion hours 48 hours Percentuale di cellule intestinali invase da Campylobacter jejuni pre-trattate con Butyrate per 24 o 48 ore, in comparazione col Controllo (non trattato) (100%) K. Van Deun et al., 2008

18 Acidi Grassi a Media Catena (MCFA) Acido Caproico - C6 Acido Caprilico - C8 Acido Caprico - C10

19 MCFA Meccanismo d azione Effetto sinergico con gli acidificanti I III Incorporation in bacterial cell membrane as phospholipids, leading to membrane fluidity and leakage. II IV: At low ph, lipopolisaccharide membrane is less dense, more MCFA penetration 19

20 MIC MCFA vs SCFA E. Skirvanova et al.,

21 MIC a diversi ph nei confronti di S. Typhimurium 21

22 MCFA - Trattamento anti-salomonella. Gli acidi grassi microincapsulati riducono la virulenza di Salmonella Typhimurium e diminuiscono la colonizzazione intestina nei suini. Boyen et al.,

23 In Vitro: Effetto degli acidificanti sull espressione genica SPI-1 and FIM A (valori bassi - effetto migliore) Boyen et al, 2008

24 In Vitro: Effetto acidificanti sull invasione cellulare (valori bassi - effetto migliore) Boyen et al, 2008

25 Fitoderivati rafforzano l attività antibatterica Risposta dose dipendente E. coli gemiddelde optische densiteit na 24 uur (McFarland eenheden) 2,5 2 1,5 1 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 concentratie (µl/ml) Origanum Melaleuca Cinnammomum Coriander Eugenol Carvacrol Cinnamic aldehyde Thyme Thymol Cinnamic acid 25

26 Fitoderivati rafforzano l attività antibatterica 3,5 Risposta dose dipendente S. entirica Optische densiteit (OD) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Cinnamon oil Cinnamic aldehyde Cinnamic acid Oreganum oil Thyme Melaleuca Eugenol Coriander oil Thymol Carvacrol Concentratie (ppm) 26

27 LUMANCE Barriera Gastro-Intestinale Microbiota Gastro-Intestinale Sviluppo dei villi Proliferazione degli enterociti e apporto energetico Azione selettivas sulla microflora Stimolazione bifidus Supporto immunitario Anti-ossidazione cellulare Anti-infiammazione cellulare Soppressione dei patogeni 27

28 Gut Integrity Management Effetto del butirrato sulle performance e stato dei Villi Miglior ADG Aumento FI Miglior resa Stimola la crescita, sviluppo e lunghezza dei villi Control 0.5 kg/ton 1.0 kg/ton Performance Na-But Na-But ADG (g) ADFI (g) FCR Villus height (mm) Duodenum Jejunum Ileum Addition of Na-Butyrate to diets of weaned piglets, Lu et al. (2008) Weight gain following Villi coccidial challenge (21-27d) length Control ,2% Butyrate Addition of Na-Butyrate to diets of broilers, Leeson et al. (2005) Reduces negative effects of coccidial challenge at day 21

29 Gut Integrity Management Effetto del Butirrato sulla morfologia intestinale del suinetto neonato Intestinal segment Jejunum 75% Treatment Villus length (µm) Crypt depth (µm) Mucosa thickness (µm) Muscularis thickness (µm) Control Butyrate (0,3%) 400* 132* 550* 71 Ileum Control Butyrate (0,3%) 350* 123* 521* 110* * Statistical different: P<0,001) Stomach Control Butyrate (0,3%) Tunica Mucosa * Tunica Muscularis * (Kotunia et al., 2004)

30 Effetto antinfiammatorio del butirrato Serum concentration (pg/ml) Ridotta produzione di citochine proinfiammatorie da parte dei macrofagi in risposta a E. Coli LPS. (Weber et al., 2008) Ridotta infiammazione a livello di ileo e cieco in pazienti affetti da morbo di Crohn (Di Sabatino, 2005) Control SB 500 g/ton SB 1000 g/ton TNF-α IL

31 Caratteristiche di un intestino sano Enterociti forti e compatti Lunghi villi affusolati Pochi T-linfociti No citochine infiammatorie (TNF-α, IL-8) Microflora bilanciata 31

32 Lumance Caratteristiche e Benefici Forte attività di bilanciamento della microflora (stimolazione dei batteri buoni soppressione dei batteri cattivi) Gut Microflora Management Mantenimento e rafforzamento dell integrità intestinale e dello sviluppo dei villi Protezione nei confronti dello stress ossidativo Protezione nei confronti dell infiammazione Gut Integrity Management LUMANCE ricopre tutti gli aspetti del Gut Health Management in modo diretto e indiretto, col risultato di ottenere animali più sanio e più performanti 32

33 Lumance Blend bilanciato di butirrati, oli essenziali, estratti vegetali e selezionati acidi grassi. Dosaggio: Avicoli: g/ton Suini: g/ton Conigli: g/ton 33

34 Lumance Zn Blend bilanciato di butirrati, oli essenziali, estratti vegetali e Zinco ossido ATTIVATO Indicato per le situazioni più critiche Dosaggio: Avicolo: g/ton Suini: 1000 g/ton Conigli: 1000 g/ton 34

35 Zinco ossido ATTIVATO Zn-ossido Zn Ossido (Premiscela medicata): 3000 ppm Impatto ambientale negativo Limitazione alle medicazioni Zn-ossido ATTIVATO Particelle Superficie aumentata di 10 volte rispetto allo Zn Ossido Più elevato effetto antibatterico Miglior distribuzione nel mangime 35

36 Activated Zn-Oxide Antibacterial activity Attività antibatterica di ZnO e ZnO attivato a basse concentrazioni di Zn Activated ZnO ZnO Concentration ZnO (mm) 36

37 Trial in vivo : Sostituzione Parziale delle medicazioni Trial di campo in Italia Periodo : Sept Oct Svezzamento a giorni Azienda con buon management Allevamento tipico italiano (PRRS +, Mycoplasma hyop. +, streptococcus suis +, PCV2 +, Aujeszky -). La diarrea da E. coli dopo lo svezzamento non è un problema se il mangime è ben medicato. Mangime base utilizzato per la prova è favorente la diarrea 37

38 Trattamenti 320 suinetti - 2 ripetizioni - 4 trattamenti 2 box/trattamento 20 suinetti/box Periodo prova: giorni di età Feed Treatment Extra costo rispetto al controllo Negativo ( /ton) Negative Control 500 ppm amoxiciline -- Positive Control LUMANCE LUMANCE Zn 500 ppm amoxiciline 120 ppm Colistine 3000 ppm Zinc Oxide 500 ppm amoxiciline 1 kg/ton LUMANCE 500 ppm amoxiciline 1,125 kg/ton LUMANCE Zn 22 7,5 15

39 Accrescimento Medio Giornaliero 0,250 ADG/HEAD (kg) (26-46 DAYS) 0,200 0,150 0,100 0,050 0,000 NEGATIVE CONTROL POSITIVE CONTROL LUMANCE LUMANCE Zn 39

40 Trattamenti iniettabili Numero medio di suinetti trattati/giorno* 6 Negative control Positive control LUMANCE LUMANCE Zn 5 Number of treatments/day Mean week 1 Mean week 2 Mean week 3 Total Mean Period in trial *Numero medio di suinetti trattati con Enrofloxacine, 1 trattamento = 2 giorni 40

41 Fecal scoring 0 - Perfettamente ascitte 5 - completamente liquide Score Fecale Medio 5 4,5 4 Negative control Positive control LUMANCE LUMANCE Zn 3,5 Scoring ,5 2 1,5 1 0,5 0 Mean week 1 Mean week 2 Mean week 3 Total Mean Period in trial 41

42 Positive control Negative control Lumance Lumance Zn 42

43 Conclusioni La riduzione delle medicazioni nel mangime ha un chiaro effetto sulle performance, numero di trattamneti e qualità delle feci Entrambi i trattamenti LUMANCE and LUMANCE Zn hanno permesso di raggiungere performance paragonabili al controllo positivo Il trattamento LUMANCE Zn ha avuto un miglior effetto sullo score fecale e sui trattamenti iniettabili ed è consigliabile nelle situazioni a più alto rischio 43