Výskyt nepatogenních E. coli u selat v závislosti na suplementaci diety

Bc. Lucie Rusová

Master's thesis

Incidence of non-pathogenic E. coli in piglets depending on a dietary supplementation

Abstract:

V období života selete je jedním z krizových období odstav od matky a přechod z mléka na pevná krmiva. U selat po odstavu jsou problémem průjmy způsobené patogenními kmeny bakterie Escherichia coli. Díky průjmům často dochází k úhynům selat a souvisejícím ekonomickým ztrátám. Po zákazu krmných antibiotik se jako prevence průjmů selatům podává oxid zinečnatý (ZnO) ve vysokých dávkách. Uvolňování zinku do půdy prostřednictvím výkalů má ale negativní vliv na životní prostředí. Dále bylo prokázáno, že zinek indukuje rezistenci bakterií k antibiotikům. Tato skutečnost vedla v rámci EU k zákazu používání vysokých terapeutických dávek ZnO v krmných směsích pro selata. Zákaz vstoupí v platnost v červnu roku 2022. Potenciální alternativu k současně používaným antimikrobiálním látkám představují probiotické bakterie. Trávicí trakt selete obsahuje kmeny nepatogenních E. coli produkující bakteriociny (koliciny a mikrociny), které inhibují růst příbuzných patogenních bakterií. Používání zinkových suplementů může však inhibovat jejich zastoupení ve střevním mikrobiomu a narušit tak probiotickou činnost přirozeně se vyskytujících bakterií. Další možnou alternativou jsou nanočástice zinku, které mohou při zachování účinku snížit spotřebu zinku až o 60 %. Praktická část této diplomové práce je věnována fenotypové a genotypové charakterizaci izolátů E. coli ze selat krmených různými formami zinku. Z výsledků vyplývá, že suplementace diety různými formami zinku nemá výrazný vliv na přítomnost probiotických E. coli v trávicím traktu selat.

Abstract:

One of the crisis periods in the life of a piglet is weaning and the transition from milk to solid feed. In weaned piglets, diarrhoea caused by pathogenic strains of Escherichia coli is a problem. Diarrhoea often leads to piglet deaths and associated economic losses. After the ban on feed antibiotics, zinc oxide (ZnO) is given to piglets in high doses to prevent diarrhoea. However, the release of zinc into the soil via faeces has a negative impact on the environment. Furthermore, zinc has been shown to induce bacterial resistance to antibiotics. This has led to a ban on the use of therapeutic doses of ZnO in piglet compound feed within the EU. This ban will come into effect in June 2022. A potential alternative to the currently used antimicrobials are probiotic bacteria. The digestive tract of the piglet contains strains of non-pathogenic E. coli that produce bacteriocins (colicins and microcins) that inhibit the growth of related pathogenic bacteria. However, the use of zinc supplements may inhibit their presence in the gut microbiota and thus interfere with the probiotic activity of naturally occurring bacteria. Another possible alternative is zinc nanoparticles, which can reduce zinc consumption by up to 60 % while maintaining desired effect. The practical part of this thesis is dedicated to the phenotypic and genotypic characterisation of E. coli isolates from piglets fed with different forms of zinc. The results show that dietary supplementation with different forms of zinc has no significant effect on the presence of probiotic E. coli in the digestive tract of piglets.

Keywords

odstav selat, koliinfekce, probiotika, bakteriociny, oxid zinečnatý, nanočástice zinku

Keywords

weaned piglet, probiotics, zinc oxide, coli infections, bacteriocins, zinc nanoparticles

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2022
• Supervisor: Ing. Kristýna Doleželíková, Ph.D.
• Reader: Juraj Bosák, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / field:
Animal Breeding / Animal Nutrition