Forskning: Studerer samspill i grisens tarm

Skrevet av: Kristine Hov Martinsen, forsker i Norsvin

Prosjektet heter «Three-dimensional holo’omic landscapes to unveil host-microbiota interactions shaping animal production», og ledes av en forskergruppe ved Universitetet i København. Fra Norge er det NMBU og Norsvin som deltar.

Prosjektet har som hovedmål å forstå mer av samspillet mellom dyret og mikroorganismene i tarmen. Det er allerede kjent at dette samspillet har stor betydning for dyrehelse, velferd og produksjon, men det er foreløpig ikke gode metoder for å analysere de faktiske samspillene som igjen påvirker mange ulike prosesser i tarmen. 

Mikroorganismene i tarmen har allerede vist seg å ha stor betydning for dyret, og det er allerede gjort mye forskning på dette området. Det har imidlertid kun vært mulig å se på sammensetningen av de ulike mikrobene opp mot ulike egenskaper som fordøyelse (inkludert proteinfordøyelse) og helse, mens det ikke har vært mulig med eksisterende metoder å kartlegge interaksjoner mellom mikrobene og mellom mikrober og dyr. Det som er nytt i dette prosjektet er at det benytter tredimensjonal (3D) metodikk for å se interaksjonene mellom biomolekyler, celler og vev i ett «bilde», og med dette få en faktisk rekonstruksjon av samspillet mellom dyret og dets mikroorganismer i tarmen.

Fôringsforsøk

Norsvin har i dette prosjektet gjennomført et foringsforsøk for å kunne avdekke flere av sammenhengene mellom dyrets genetiske bakgrunn, tarmens mikroorganismer og fordøyeligheten av næringsstoffene på ulike produksjonsstadier, og i ulike deler av tarmen. I tillegg undersøkes sammenhenger mellom proteininnhold i fôret, fordøyelighet og mikroorganismer i tarmen. 

Totalt inngår det 120 dyr i forsøket, som ble gjennomført på Senter for husdyrforsøk ved Norges miljø- og biovitenskaplige universitet. Vi delte dyrene i to grupper etter høy og lav avlsverdi for proteineffektivitet. Hver gruppe ble tildelt tre ulike fôr; et fôr med høyt proteininnhold, et med middels proteininnhold og et med lavt proteininnhold. Det betyr at vi hadde 20 dyr i hver gruppe. Alle ble fasefôret, med fôrskifte rundt 60 kg. 

PRØVETAKING: Prøvetaking av avføring for måling av mikroorganismer i tarm og beregning av fordøyelighet (Foto: Jenny Merkesvik, NMBU).

Produksjonsresultater fra ulike fôr

Resultatene viste at det ikke var noen signifikant forskjell i daglig tilvekst mellom gruppene som fikk fôr med ulikt proteininnhold i forsøket (Figur 1). Som forventet var det en forskjell i gjennomsnittlig daglig lysinopptak i samsvar med proteininnhold, men fôropptaket i gruppene var likt (Figur 2 og Figur 3). Dette gjorde at fôrforbruket var best i den middels proteinrike gruppen (Figur 4). Dette kan bety at proteininnholdet i denne dietten var det beste nivået i forhold til dyrenes behov. 

Siden overskuddsprotein ikke kan lagres i kroppen, må det skilles ut. Dette krever energi og kan delvis forklare det lavere fôrforbruket i gruppa som ble tildelt et fôr med høyt proteininnhold. Tilsvarende var proteininnholdet i fôret med lavt proteininnhold sannsynligvis for lavt for dyra i faser hvor de trenger mer protein for å vokse, noe som forklarer den noe lavere gjennomsnittlige daglige tilveksten og noe dårligere fôrforbruk. Resultatene viste også at en gris i gjennomsnitt økte den daglige tilveksten med 33,4 g per ekstra g SID lysin daglig spist.

Figur 1. Gjennomsnittlig daglig tilvekst (gram) per diett.

Figur 2. Gjennomsnittlig daglig SID Lysin opptak målt i gram per diett.

Figur 3. Gjennomsnittlig daglig fôropptak målt i kg per diett.

Figur 4. Gjennomsnittlig fôrforbruk (kg/kg) per diet.

Produksjonsresultater i de to genetiske gruppene

Forsøket inkluderte også to forskjellige genetiske grupper, høy (HEBV) og lav (LEBV) avlsverdi for nitrogeneffektivitet. Det var flere signifikante forskjeller mellom de to genetiske gruppene for produksjonsresultater (Tabell 1).

Det var ingen signifikant forskjell mellom de genetiske gruppene når det gjaldt gjennomsnittlig daglig tilvekst (P=0,660), men gruppa med nitrogeneffektive griser (HEBV) hadde et lavere gjennomsnittlig daglig fôropptak (P=0,0014) og lysinopptak (P=0,011), noe som ga dem et bedre fôrforbruk(kg/kg) enn den gruppa med mindre nitrogeneffektive griser (Tabell 1). Fôrforbruk er forholdet mellom gjennomsnittlig daglig fôropptak (kg) og gjennomsnittlig daglig tilvekst (kg).

Prosjektet er finansiert fra EU-programmet “Horizon 2020 Forskning og Innovasjon”, kontraktsnummer 101000309.