Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Betydelsen of biodiversitet inom det bakteriella släktet Brachyspira för patogenicitet och epidemiologi hos gris och fåglar

Status: Avslutat
Projektnummer: V0550134
Kategori: Research program | Meat
Ansökningsår: 2005
Datum för slutrapport: 28 februari 2012
Huvudsökande: Karl-Erik Johansson
Organisation: Sveriges lantbruksuniversitet, SLU
E-postadress: karl-erik.johansson@sva.se
Telefon: 018-67 31 90
Beviljade medel: 325 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Tarmbakterier inom släktet Brachyspira kan isoleras från olika arter av däggdjur och fåglar. Det finns sju officiellt erkända och flera föreslagna arter. Flera arter kan orsaka diarrésjukdom, ökad dödlighet och/eller produktionsförluster inom gris- och fjäderfäproduktionen. Den mest kända arten är B. hyodysenteriae som orsakar den allvarliga diarrésjukdomen svindysenteri. I projektet har vi applicerat biokemiska och molekylära metoder för att studera biodiversitet och dess betydelse för diagnostik, patogenicitet och epidemiologi. Viktiga slutsatser är att brachyspiror har hög genetisk biodiversitet, otydliga artgränser och betydande geografisk spridning. Vilda andfåglar är sannolika naturliga reservoarer. Dessa fåglar bär på en mycket komplex intestinal brachyspiraflora som delvis delas med tamdjur som gris och höns. Det finns ingen enskild diagnostisk metod för säker identifiering av alla brachyspiraarter. Resultaten har praktisk betydelse för diagnostik, epidemiologi och bekämpning.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Inledning
Tarmbakterier, som tillhör släktet Brachyspira (trivialnamn: brachyspira), kan isoleras från flera olika arter av däggdjur och fåglar. Brachyspiror är korkskruvsformade, rörliga och hemolytiska bakterier (kan spränga röda blodkroppar), som tillhör gruppen Spirochaetes (trivialnamn: spiroketer). Bland spiroketerna hittar man, förutom brachyspiror, flera andra viktiga sjukdomsframkallande bakterer som t.ex. Borrelia spp. (ger borreliainfektioner hos människa och djur), Leptospira spp. (ger leptospirainfektioner hos människa och djur) och Treponema pallidum (ger syfilis hos människa).

Internationellt sett är brachyspirainfektioner ett stort och ökande problem bland tamdjur, speciellt grisar och höns. För närvarande finns sju officiellt erkända och flera föreslagna arter inom släktet. Flera arter kan orsaka diarrésjukdom, ökad dödlighet och/eller produktionsförluster inom gris- och fjäderfäproduktionen. Den mest kända arten är B. hyodysenteriae, som orsakar den mycket allvarliga diarrésjukdomen svindysenteri. Brachyspira pilosicoli orsakar sjukdomen spiroketal diarré, som är en mildare tarmsjukdom hos gris. Många forskare anser att B. pilosicoli kan smitta mellan djur och människor (zoonos) och att den även kan orsaka tarmsjukdom hos människor. Arterna B. alvinipulli, B. intermedia, B. pilosicoli och B. hyodysenteriae orsakar tarmsjukdomar hos fåglar.

Syfte med studien
Tidigare forskning om brachyspiror i Sverige och andra länder har främst handlat om grisar. Kunskapen var därför ganska liten om förekomst hos andra djurslag, genetisk mångfald (biodiversitet) hos brachyspiror från andra djur än gris, och om spridningsvägar och möjliga naturliga värdar (reservoarer). Syftet med detta projekt var att vinna ökad kunskap inom dessa områden.

Resultat
Projektet har resulterat i en stor mängd nya resultat. Vi har visat att brachyspirabakterier har mycket större naturlig variation än vad som tidigare var känt och att ett värddjur kan samtidigt bära på flera arter eller varianter av en och samma brachyspira-art i tarmen. Andfåglar, särskilt gräsänder, verkar vara naturliga värddjur för brachyspiror. Vi har även rapporterat fynd av fem nya brachyspiror (”B. corvi”, ”B. muridarum”, ”B. muris”, ”B. rattus” och ”B. suanatina”). Den sistnämnda arten kan överföras mellan gräsänder och grisar samt orsakar svindysenteriliknande sjukdomssymptom hos gris. Inom ramen för projektet har vi utarbetat effektiva metoder för att renodla brachyspiror och att eliminera kontaminanter (bakterier av andra typer) från bakterieodlingarna, vilket kan vara ett betydelsefullt diagnostiskt problem. Vi har också beskrivit en ny gen, som minskar bakteriens känslighet för ß-laktamantibiotika till vilka penicillin hör. Liknande gener har tidigare aldrig påvisats hos brachyspiror från vilda djur.

Metod
Vi har använt olika fenotypiska och molekylära metoder för att bestämma vilka brachyspiror ett visst djur eller en viss flock kan bära på. Fenotypiska metoder används för att undersöka synliga egenskaper hos bakterien, t.ex. hur de tillväxer i laboratoriemiljö och vilka enzymer de kan bilda. Dessa egenskaper kan användas för att preliminärt skilja på brachyspiror. Molekylära metoder (t.ex. PCR och DNA-sekvensanalys av olika gener) används för diagnostik och för att undersöka variationen i bakteriens arvsmassa inom och mellan olika brachyspiror.

Slutsats och råd till näringen
I detta projekt har vi framförallt satt fokus på den ärftliga mångfalden hos brachyspirabakterier och vi har försökt att dra slutsatser om vad den betyder i praktiken för diagnostik och epidemiologi. Bakteriernas höga grad av genetisk mångfald och det faktum att många värddjur bär på flera varianter samtidigt har tidigare ofta förbisetts och det försvårar laboratoriediagnostiken. Våra resultat kommer i förlängningen att bidraga till förbättrad diagnostik. Den nya kunskapen om att det finns en naturlig reservoar (andfåglar) ger helt nya aspekter på hur bakterierna sprids i naturen och på möjligheterna att förebygga och eliminera smittan. Våra resultat tyder på att brachyspiror också kan spridas från vilda andfåglar via t.ex. träck eller dricksvatten till tamdjur. Fortsatta undersökningar behövs för att ta reda på betydelsen av våra fynd, men den viktigaste smittvägen bland grisar är sannolikt grisen själv. Risken för smitta kan sannolikt minskas genom goda smittskyddsrutiner på gården, framför allt att undvika kontakt mellan tamdjur och andfåglar, och att inte ge grisar och höns dricksvatten från vattendrag och insjöar. Fynden av en frilevande reservoar innebär också att det kan vara svårt att helt utrota sjukdomen svindysenteri.

Behov av vidare studier
Det faktum att änder ofta är koloniserade av flera olika arter och/eller genetiska varianter samtidigt i samma del av tarmen kan utgöra en grund för genetiskt utbyte mellan bakterierna, som i sin tur möjligen kan leda till brachyspira-bakterier med nya egenskaper. Brachyspiror kodar nämligen i sin kromosom för en s.k. profag, som bär på en överföringsmekanism vilken slumpmässigt kan flytta delar av arvsmassan till andra brachyspiror och därigenom ge upphov till nya varianter med andra egenskaper än motagarcellen. Detta är således ett mycket angeläget framtida forskningsområde. Fynden av hittills okända Brachyspira-arter visar att vår kunskap är otillräcklig och vår studie visar mycket tydligt att det vinns behov av förbättrad diagnostik.

 

Antal träffar i projektbanken: 1712

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Växtodling

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Integrerad användning av genetisk resistens i Svensk matpotatisproduktion
Erik Andreasson, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-19-25-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Potato cultivars that are resistant to late blight and at the same time having acceptable other traits, have started to emerge. However, little of this material is used in Sweden and no organized and comparative table potato trials are done. Biological products against skin-finish diseases are …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Diagnos av parasitsjukdomar hos hästar med hjälp av mikrofluidik och mobiltelefonbaserad mikroskopi
Jonas Tegenfeldt, Lunds Universitet

Projektnummer: H-19-47-493 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

All horses grazing freely are at risk of parasitic diseases. Due to a growing problem with drug resistance in parasites, there is a need to improve the diagnostic methods. One important problem with today's situation is that one diagnostic procedure costs significantly more than one treatment, both …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev