Kanojen suolistomikrobit

Eläimen suolistossa elävät bakteerit muuttuvat koko elämän ajan, ja nämä muutokset voivat vaikuttaa mikrobilääkeresistenssin eli mikrobien lääkeaineille kehittyvän vastustuskyvyn muodostumiseen.

Pennsylvanian osavaltionyliopiston tutkimuksen mukaan kanojen ikä vaikuttaa niiden suolistossa esiintyvien resistenssiin liittyvien geenien kokonaisuuteen voimakkaammin kuin tietyt rehun lisäaineet.

Tulokset tarjoavat uuden näkökulman siipikarjan terveyteen. Ne korostavat myös sitä, miksi tutkijoiden on huomioitava eläinten luonnollinen kehitys, kun arvioidaan keinoja mikrobilääkeresistenssin hallintaan.

Mitä mikrobilääkeresistenssi tarkoittaa?

Mikrobilääkeresistenssillä tarkoitetaan tilannetta, jossa mikro-organismit kehittävät kyvyn selviytyä hoidoista, joiden tarkoituksena on torjua niitä. Tämä voi vaikeuttaa infektioiden hoitamista, ja ilmiö on merkittävä huolenaihe sekä ihmisten että eläinten terveyden kannalta.

Siipikarjatutkimuksessa selvitetään parhaillaan, miten ruokintatavat vaikuttavat ruoansulatuskanavassa eläviin bakteereihin. Antibiootteja on perinteisesti käytetty eläintuotannossa muun muassa bakteeriongelmien hallintaan ja kasvun tukemiseen. Huoli mikrobilääkeresistenssin lisääntymisestä on kuitenkin kasvattanut kiinnostusta vaihtoehtoihin, kuten probiootteihin ja kasveista saataviin eteerisiin öljyihin.

Probiootit sisältävät hyödyllisiä mikro-organismeja, jotka voivat auttaa ylläpitämään suoliston tasapainoista mikrobistoa.

Eteeriset öljyt puolestaan sisältävät yhdisteitä, joilla voi olla biologisia vaikutuksia tiettyihin mikrobeihin. Vaikka näitä vaihtoehtoja tutkitaan perinteisten hoitojen korvaajina, niiden vaikutukset resistenssiin liittyviin geeneihin on arvioitava huolellisesti.

Näin tutkimus toteutettiin

Pennsylvanian osavaltionyliopiston tutkimusryhmä tarkasteli 320 broilerikanaa, jotka jaettiin neljään ruokintaryhmään. Yksi ryhmä sai tavallista rehua ilman lisäkäsittelyjä. Muiden ryhmien rehuun lisättiin antibioottia, eteeristen öljyjen seosta tai probioottia.

Tutkijat keräsivät näytteitä kolmessa vaiheessa: kanojen ollessa yhden päivän, 10 päivän ja 21 päivän ikäisiä. Tämän jälkeen näytteiden mikrobien perimäainesta tutkittiin shotgun-metagenomiikaksi kutsutulla DNA-analyysimenetelmällä. Sen avulla voidaan tunnistaa laaja joukko mikrobiyhteisössä esiintyviä geenejä.

Tutkimuksessa löydettiin kaikkiaan 823 erilaista mikrobilääkeresistenssiin liittyvää geeniä kerätyistä näytteistä.

Ikä vaikutti ruokintaa enemmän

Tulokset osoittivat, että kanojen resistenssigeenien profiilit muuttuivat selvästi niiden kasvaessa. Sen sijaan neljän ruokintaryhmän välillä ei havaittu merkittäviä eroja näiden geenien kokonaiskirjossa tutkituissa olosuhteissa.

Havainto nostaa esiin mikrobiston sukkession, eli luonnollisen prosessin, jossa ympäristössä elävien mikro-organismien koostumus muuttuu ajan myötä. Eläimen kehittyessä jotkin mikrobipopulaatiot yleistyvät, toiset vähenevät ja uusia mikrobeja voi asettua osaksi suolistomikrobistoa.

Koska eri mikro-organismeilla on erilainen geeniperimä, mikrobiyhteisön muuttuminen voi vaikuttaa myös siihen, millaisia resistenssigeenejä näytteistä löydetään. Vastakuoriutuneen kananpojan suolisto on erilainen ympäristö kuin vanhemman linnun suolisto. Siksi varhaisessa elämänvaiheessa otetussa näytteessä voi olla erilainen yhdistelmä mikrobeja ja resistenssigeenejä kuin useita viikkoja myöhemmin kerätyssä näytteessä.

Mitä tulokset eivät todista?

Vaikka havainnot ovat merkittäviä, ne eivät osoita, ettei probiooteilla, eteerisillä öljyillä tai antibiooteilla olisi vaikutusta mikrobilääkeresistenssiin. Tutkijat tarkastelivat tiettyjä käsittelyjä rajatun ajanjakson aikana, joten tuloksia ei voida suoraan yleistää kaikkiin siipikarjan tuotantojärjestelmiin tai ruokintamenetelmiin.

Myös DNA-sekvensointiin perustuvalla menetelmällä on rajoituksensa. Resistenssigeenin löytyminen ei välttämättä tarkoita, että sitä kantava mikro-organismi pystyy vastustamaan tiettyä hoitoa. Geenin havaitseminen ei myöskään osoita, että mikrobi käyttäisi kyseistä geeniä aktiivisesti.

Lisätutkimuksia tarvitaan sen selvittämiseksi, miten tietyt geenit toimivat, tuottavatko erilaiset ruokintaolosuhteet toisenlaisia tuloksia ja miten mikrobiyhteisön muutokset liittyvät käytännössä havaittavaan resistenssiin. Nämä erot ovat tärkeitä, sillä geneettinen näyttö kertoo ilmiöstä vain osan.

Miksi seurannan kehittäminen on tärkeää?

Tutkimustulokset voivat auttaa kehittämään tapoja, joilla mikrobilääkeresistenssiä tutkitaan siipikarjassa. Jos ikä muuttaa luonnostaan suoliston mikrobiyhteisöä, tutkijoiden on huomioitava tämä tekijä vertaillessaan eri ruokintaa saavia eläimiä.

Jos esimerkiksi eri-ikäisiltä kanoilta kerättyjä näytteitä verrataan ottamatta ikää huomioon, luonnolliset muutokset voivat näyttää virheellisesti tietyn ruokintakäsittelyn aiheuttamilta.

Vaikka tutkitut rehun lisäaineet eivät muuttaneet merkittävästi resistenssigeenien kokonaisprofiilia, tulokset eivät ratkaise kaikkia niiden vaikutuksiin liittyviä kysymyksiä. Sen sijaan ne osoittavat, miksi eläinten ikä, näytteenottotavat ja mikrobiston kehitys on otettava tarkasti huomioon tulevissa tutkimuksissa.

Näiden luonnollisten muutosten parempi ymmärtäminen auttaa tutkijoita arvioimaan ruokintastrategioita täsmällisemmin ja kehittämään tehokkaampia tapoja seurata mikrobilääkeresistenssiä. Huolellista tutkimusta tarvitaan edelleen, jotta voidaan löytää menetelmiä, jotka tukevat siipikarjan terveyttä ja edistävät mikrobilääkkeiden vastuullista käyttöä.