Maiali, Microbiota e Misteri della Crescita: Cosa Succede nella Pancia dei Suini Cinesi?

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante nel mondo… della pancia dei maiali! Sì, avete capito bene. Parleremo di qualcosa che forse non considerate tutti i giorni, ma che è incredibilmente importante: il microbiota intestinale. E lo faremo esplorando come questa comunità di microbi influenzi la crescita di alcune speciali razze di suini cinesi.

Perché i maiali? Beh, sono una delle principali fonti di carne per l’alimentazione umana, e migliorare la loro crescita e produzione è fondamentale per l’industria suinicola e, diciamocelo, per le nostre tavole. La crescita di un maiale dipende da tanti fattori: la genetica, la salute, cosa mangia… ma sempre più studi, inclusi i nostri, stanno puntando i riflettori su un attore inaspettato ma potentissimo: il microbiota intestinale.

Immaginate l’intestino come una metropoli brulicante di vita, abitata da miliardi di batteri, funghi e altri microrganismi. Questo ecosistema, il microbiota appunto, non è lì per caso. Aiuta l’ospite (il maiale, in questo caso) a digerire il cibo, specialmente le fibre complesse che altrimenti sarebbero indigeribili, a produrre vitamine essenziali, a “educare” il sistema immunitario e persino a proteggerlo dai patogeni. È un vero e proprio organo aggiuntivo!

La nostra indagine: Due razze cinesi sotto la lente

Ci siamo chiesti: quanto conta davvero questo microbiota per la crescita? E cambia qualcosa tra razze diverse, magari quelle autoctone cinesi che hanno caratteristiche di crescita differenti rispetto ai maiali commerciali occidentali?

Per scoprirlo, abbiamo messo insieme un bel gruppo di studio: 500 maiali sani, appartenenti a due razze indigene cinesi molto rappresentative, la Bamaxiang (BMX) e la Erhualian (EHL). Tutti allevati nella stessa fattoria, con la stessa dieta, per essere sicuri che le differenze non dipendessero da quello. Abbiamo raccolto campioni in modo un po’ diverso per le due razze: campioni fecali freschi dai maiali BMX e contenuto del cieco (una parte dell’intestino crasso) dai maiali EHL subito dopo la macellazione. Perché questa differenza? Perché sappiamo che la composizione del microbiota varia lungo il tratto digerente, e volevamo avere una visione più completa.

Poi, via in laboratorio! Abbiamo estratto il DNA microbico da questi campioni e usato una tecnica chiamata sequenziamento del gene 16S rRNA. È un po’ come fare l’appello dei batteri presenti, identificando chi c’è e in che quantità. Abbiamo ottenuto una marea di dati, identificando migliaia di varianti batteriche diverse (chiamate tecnicamente ASV, Amplicon Sequence Variants).

Abbiamo anche misurato con precisione alcuni tratti legati alla crescita dei nostri maiali, come il peso corporeo a 240 e 300 giorni di età (BW240 e BW300) e l’incremento medio giornaliero (ADG) tra queste due età. L’obiettivo era collegare i puntini: quali batteri sono associati a una crescita più veloce o più lenta?

Batteri “amici” e “nemici” della crescita: Cosa abbiamo scoperto?

Analizzando i dati, sono emerse cose davvero interessanti.

Nei maiali BMX (campioni fecali):

• Abbiamo notato che il rapporto tra due grandi gruppi di batteri, i Firmicutes e i Bacteroidota (il famoso rapporto F/B), era negativamente associato all’incremento medio giornaliero (ADG). In parole povere, un rapporto F/B più alto sembrava andare di pari passo con una crescita più lenta in quel periodo. Questo rapporto è spesso studiato anche nell’uomo in relazione all’obesità, quindi è un dato che fa riflettere.
• Alcuni batteri specifici, come quelli appartenenti al genere Prevotella e alla famiglia Oscillospiraceae, sembravano “remare contro” la crescita, mostrando associazioni negative con i tratti di crescita.
• Al contrario, batteri delle famiglie Muribaculaceae e Rikenellaceae sembravano dare una mano, mostrando correlazioni positive con la crescita.

Nei maiali EHL (contenuto del cieco):

• Anche qui, alcune Prevotella e batteri della famiglia Lachnospiraceae erano associati negativamente alla performance di crescita.
• Sorprendentemente, anche un batterio considerato spesso “buono”, il Lactobacillus delbrueckii, ha mostrato un’associazione negativa con il peso. Questo ci ricorda che nel complesso mondo del microbiota, le etichette “buono” o “cattivo” sono spesso troppo semplicistiche!
• Dall’altra parte, un batterio della famiglia Rikenellaceae (come nei BMX) ha mostrato un’associazione positiva.

Questi risultati suggeriscono che specifici gruppi batterici potrebbero giocare ruoli distinti, alcuni favorendo l’assorbimento di nutrienti e l’efficienza energetica, altri forse competendo per le risorse o influenzando negativamente la salute intestinale. È affascinante vedere come alcuni pattern (come il ruolo delle Rikenellaceae) emergano in entrambe le razze e tipi di campione, mentre altri (come il Lactobacillus) sembrino più specifici.

Non solo nomi, ma anche “mestieri”: Le funzioni del microbiota

Identificare i batteri è solo una parte della storia. Volevamo capire anche cosa fanno. Utilizzando strumenti bioinformatici (come PICRUSt2), abbiamo predetto le capacità funzionali del microbiota, cioè quali “mestieri” o percorsi metabolici sono più attivi in relazione alla crescita.

E qui le cose si fanno ancora più intriganti! Abbiamo scoperto che percorsi legati a:

• Sistema digestivo
• Metabolismo e biosintesi dei glicani (zuccheri complessi, come le fibre)
• Molecole di segnalazione e interazioni (la comunicazione tra microbi e ospite)
• Biodegradazione e metabolismo degli xenobiotici (la capacità di processare sostanze estranee o tossine)

erano positivamente associati ai tratti di crescita. Sembra logico: un microbiota più bravo a digerire, a comunicare efficacemente e a gestire “intrusi” chimici potrebbe favorire una crescita migliore.

Al contrario, un percorso legato al sistema escretore microbico era associato negativamente alla crescita. Potrebbe significare che l’escrezione di tossine o prodotti di scarto da parte di alcuni batteri possa danneggiare l’ospite e rallentarne lo sviluppo? È un’ipotesi su cui indagare.

La cosa bella è che questi percorsi funzionali erano correlati proprio con i batteri che avevamo identificato come associati alla crescita! Ad esempio, i batteri “pro-crescita” erano spesso legati ai percorsi positivi (come la digestione), mentre quelli “anti-crescita” erano legati a quelli negativi (come il sistema escretore). Questo rafforza l’idea che i cambiamenti nella composizione batterica portino a cambiamenti nelle funzioni complessive del microbiota, che a loro volta influenzano la crescita del maiale.

Ma quanto conta davvero questo microbiota? E cosa ci riserva il futuro?

Una domanda cruciale è: quanta parte della variazione nella crescita dei maiali può essere spiegata dal loro microbiota? Usando modelli statistici e validazioni incrociate, abbiamo stimato che il microbiota intestinale spiega una percentuale piccola ma significativa della variazione fenotipica dei tratti di crescita (dallo 0.26% al 3% circa, a seconda del tratto e del livello di significatività considerato). Può sembrare poco, ma nel complesso puzzle della crescita, è un pezzo importante, paragonabile all’effetto di alcune regioni genetiche (QTL) note per influenzare questi tratti.

Questo ci dice che il microbiota non è solo un passeggero, ma un fattore attivo che contribuisce alla performance di crescita dei suini.

Certo, il nostro studio ha dei limiti. Il sequenziamento 16S rRNA non sempre ci permette di arrivare al livello della specie o del ceppo batterico, e le funzioni sono state predette, non misurate direttamente. Inoltre, abbiamo trovato associazioni, correlazioni: per stabilire un rapporto di causa-effetto servirebbero altri esperimenti, come isolare specifici batteri “sospetti” e vedere cosa succede somministrandoli ai maiali.

Ma i risultati sono entusiasmanti! Abbiamo gettato nuova luce su come i microbi intestinali influenzano la crescita in queste importanti razze suine cinesi. Abbiamo identificato batteri e funzioni chiave che potrebbero diventare bersagli per future strategie mirate a migliorare la crescita dei maiali in modo naturale e sostenibile, magari attraverso la dieta o l’uso di probiotici specifici.

La strada è ancora lunga, ma capire a fondo questo dialogo tra ospite e microbioma apre scenari affascinanti per la zootecnia e, chissà, forse anche per la nostra salute. La pancia dei maiali, insomma, ha ancora tanti segreti da svelarci!

Fonte: Springer