IFNM - Modulatie van het microbioom van paarden door weiland en voedingssupplementen: Een metabolomics-benadering

Inleiding door Dr Rosemary Waring

We hebben dit onderzoek uitgevoerd bij Redwings Horse Sanctuary. Het onderzoek was opgezet om te kijken naar het effect op het paardenmicrobioom van het weiden van paarden op nieuw gras en om te bepalen of suppletie met een enzymrijk moutextract (commercieel verkrijgbaar als EquiNectar) het resultaat zou veranderen. Paarden die naar een weide met nieuw gras worden overgebracht, zijn gevoeliger voor hoefbevangenheid. Er wordt gedacht dat dit ten minste gedeeltelijk te wijten is aan veranderingen in het darmmicrobioom, dat zeer gevoelig is voor veranderingen in het dieet.

Nieuw gras bevat fructanen, lange ketenpolymeren van fructose, en deze worden niet gemakkelijk gemetaboliseerd door enzymen in de bovenste darm. In plaats daarvan worden fructanen door sommige achterste darmbacteriën gebruikt om energie te leveren. Dit resulteert in een proliferatie van bacteriën die toxische verbindingen aanmaken die de darmwand meer doorlaatbaar maken. Aangezien EquiNectar een reeks enzymen bevat, waaronder fructanases, die fructanen afbreken, zou het in theorie mogelijke effecten van het eten van nieuw gras verminderen. In het onderzoek werden 45 paarden, allemaal ex-leerpaarden, verdeeld in 2 groepen, controles (C, 21) en behandelde (D, 24). Er werden fecesmonsters verzameld en de vluchtige metabolieten, afkomstig van de darmmicrobiomen, werden bepaald. De 2 groepen verschilden niet significant van elkaar aan het begin van het experiment. Na 6 weken verschilden de resultaten voor de C- en D-groepen zowel van elkaar als van de bevindingen aan het begin van het experiment. Dit toonde aan dat het voeren van paarden op nieuw gras, zoals werd vermoed, het darmmicrobioom verandert.

Het vluchtige metabolietprofiel van groep D verschilde van dat van groep C, wat aantoont dat de enzymen in ERME de koolhydraatpolymeren in het nieuwe grasdieet hadden afgebroken. Bovendien leken de metabolieten van groep D meer op die van het begin van het experiment dan die van groep C, waar een grotere variatie werd gevonden. Dit toonde aan dat suppletie met EquiNectar de effecten van een verandering in het dieet verminderde. Aangezien het veranderen van het dieet een bekende risicofactor is voor maagproblemen bij paarden, waaronder koliek, kan EquiNectar helpen bij het stabiliseren van het darmmicrobioom en zo disfunctie verminderen.

Abstract

Fecale VOC's (vluchtige organische verbindingen) werden vergeleken bij paarden en pony's voor en na 6 weken op Springweide en met en zonder een voedingssupplement (ERME). Het voedingssupplement was afgeleid van gemoute gerst en bevatte enzymen die complexe koolhydraten afbreken, waaronder amylase, maltase, glucanases en fructanases. VOC's van fecesmonsters werden geanalyseerd met behulp van selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS) en de resultaten toonden aan dat het fecale microbioom op verschillende manieren veranderde door zowel het voeren op Spring-weide als door het voedingssupplement. De samenstelling van het darmmicrobioom van paarden (EGM) is daarom mogelijk een afspiegeling van voedingsbestanddelen, zowel weidegang als supplementen; elke metabolomische benadering moet hier rekening mee houden, aangezien het EGM modulerende effecten kan hebben op fysiologische parameters zoals diabetes en obesitas.