Stiftelsen lantbruksforskning

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

Nya behandlingsmetoder för att minska tillväxthämning hos grisar med spiroketal diarré

Status: Avslutat
Projektnummer: O-15-20-563
Kategori: Focus area | Food & feed
Branschområden: Kött
Ansökningsår: 2015
Datum för slutrapport: 17 december 2020
Huvudsökande: Anna Rosander
Organisation: Anna Rosander
E-postadress: anna.rosander@slu.se
Telefon: +46 18 672386
Medsökande: Lena Eliasson-Selling
Medsökande: Annette Backhans
Beviljade medel: 3 095 235 SEK

Brachyspira pilosicoli causes spirochetal diarrhea resulting in reduced growth and great economic losses in pig herds. The disease is treated with antibiotics but today we see an increased incidence of antibiotic resistance in the bacteria, which may lead to difficulties to treat the disease in the near future. How the
bacterium causes disease is unknown. We want to identify proteins of B. pilosicoli that the bacterium uses to attach to the intestinal mucosa. With knowledge of this process, we want to find ways to block the binding and thus probably prevent the onset of symptoms. The proteins may act as antigens for vaccine
development and may be used for development of new and specific diagnostic tests. We also want to develop a gut tissue model both for studying the binding of B. pilosicoli to the intestinal mucosa, and to test the effect of probiotic bacteria on the binding.

Spiroketal diarré orsakar stora ekonomiska avbräck för lantbrukaren på grund av hög smittsamhet och negativ påverkan på tillväxten. Sjukdomen orsakas av bakterien Brachyspira pilosicoli, som hör till gruppen spiroketer, och behandlas idag med antibiotika. Idag ser vi en ökad förekomst av antibiotikaresistens hos bakterien vilket gör att sjukdomen kan bli svårbehandlad i en nära framtid. Kunskaperna om hur B. pilosicoli orsakar sjukdom är ofullständiga. Vi vill identifiera proteiner hos B. pilosicoli som bakterien använder för att fästa till tarmslemhinnan. Med kunskap om den processen vill vi hitta sätt att blockera bindningen och därmed sannolikt förhindra uppkomst av symptom. Proteinerna kan fungera som antigener för vaccinutveckling och användas för utveckling av nya specifika diagnostiska tester. Vi vill även utveckla en tarmvävnadsmodell dels för att studera bindningen av B. pilosicoli till tarmslemhinna, dels för att testa effekten av probiotiska bakterier på bindningen.

Spiroketal diarré hos gris orsakas av Brachyspira pilosicoli och ger stora ekonomiska avbräck för lantbrukaren på grund av hög smittsamhet och lägre tillväxt hos grisarna. Den behandlas med antibiotika men resistensen hos bakterierna ökar. Kunskap om hur bakterien binder (adhererar) till tarmepitelceller, och hur man kan blockera bindningen, kan användas för att utveckla nya preventiva strategier som vaccin eller probiotika. I projektet har vi identifierat och undersökt potentiella adhesionsproteiner hos B. pilosicoli, dock utan att kunna påvisa specifika bindningar mellan bakterie- och värdproteiner. Vidare, utav 61 Lactobacillus-stammar som karaktäriserats och utvärderats med avseende på goda egenskaper för användning som probiotika bedömdes 8 stammar vara intressanta att studera vidare i en cellmodell, eller i framtida studier. Tekniska svårigheter med modellen medförde att laktobacillernas förmåga att motverka negativa effekter av B. pilosicoli på epitelcellerna inte kunde bedömas.

Spiroketal diarré är en tarmsjukdom hos grisar som orsakas av en bakterie tillhörande gruppen spiroketer - Brachyspira (B.) pilosicoli. Det är en i Sverige vanlig diarrésjukdom som gör att grisarna växer långsammare vilket medför stora ekonomiska förluster för producenterna. Spiroketal diarré behandlas med antibiotika men vi har i Sverige hittat multiresistenta stammar och det finns risk för att inget av de antibiotika som man får använda till gris kommer att fungera i framtiden. Hur besättningar smittas och hur bakterien orsakar sjukdom är till stora delar okänt. Bakterien binder till tarmepitelet på ett speciellt sätt- ena änden av bakterien fäster till cellerna i tarmen och tillsammans liknar de en ryamatta. Mekanismen för detta är okänd. Syftet med det här projektet var att öka kunskapen om hur bakterien fäster till tarmen för att i ett senare skede kunna använda kunskapen till att utveckla nya förebyggande behandlingar, som vaccin eller probiotika.

För att ta reda på vilka proteiner hos B. pilosicoli som gör att bakterien fäster till tarmen användes tekniken fagdisplay. Då används ett så kallat fagbibliotek där en bakteries samtliga proteiner finns representerade. Med biblioteket ”fiskas” just de proteiner man är intresserad av ut i en process kallad panning. Vi har pannat ett fagbibliotek med B. pilosicoli-proteiner mot tarmepitelceller för att hitta de som binder dit. Vi har också pannat mot annat material från gris, som tarmvävnad och rena vävnadskomponenter, för att försöka hitta proteiner som är viktiga för bakterien för att kunna infektera. Problem med bakgrund gjorde det svårt att hitta äkta bindningar mellan bakterien och komponenter från gris. Vi försökte komma runt det genom att utveckla en ny metod för att analysera resultatet men fick trots det inte fram några lovande resultat för att förklara bindningen av B. pilosicoli till tarmepitelceller.

Ett annat försök att angripa problemet på, genom bioinformatik, gjordes. Många dataprogram finns tillgängliga på internet för att analysera de DNA-sekvenser av organismers arvsmassa som också finns tillgängliga där, även den för B. pilosicoli. Arvsmassan innehåller information om bakteriens alla proteiner och dataprogrammen användes för att leta efter proteiner som sitter på ytan av B. pilosicoli och som ansågs ha stor potential att interagera med andra molekyler. Fyra proteinkandidater valdes ut och framställdes på konstgjord väg med hjälp av kloning. Proteinerna undersöktes i olika experiment om de kunde binda specifikt till någon komponent från gris men ingen specifik bindning mellan proteinerna och griskomponenterna kunde påvisas.

I projektet ingick också att undersöka ett 60-tal bakteriestammar av släktet Lactobacillus (LAB) för att ta fram ett mindre antal stammar som skulle vara lämpliga att använda som probiotika. Dessa stammar skulle sedan testas i en cellodlingsmodell för att se om de kan motverka negativa effekter av B. pilosicoli på tarmepitelcellerna. Av alla LAB-stammar som undersöktes visade sig 8 stycken ha viktiga egenskaper för att kunna användas som probiotiska bakterier – ingen överförbar antibiotikaresistens, tålighet mot sur miljö och miljö med galla (för att överleva passage genom mag-tarmkanalen) samt bindning till tarmcellernas sekret (mucus). En cellodlingsmodell med tarmepitelceller sattes upp för att studera dessa LAB-stammar tillsammans med B. pilosicoli-bakterier men tekniska problem med modellen gjorde att det var svårt att tolka resultaten.

Det är fortsatt viktigt att öka kunskapen om hur B. pilosicoli fäster till tarmen och att undersöka om LAB-stammar kan motverka negativa effekter av B. pilosicoli på tarmepitelet. Däremot måste andra metoder prövas och vi tror att ytterligare bioinformatiska analyser och andra cell- eller vävnadsmodeller kan vara sätt att komma framåt. LAB-stammarna med egenskaper viktiga för att kunna användas som probiotiska bakterier kan vara av generellt intresse att använda i framtida projekt om probiotika till gris.

 

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

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

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

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

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer

Ursprungs- och artbestämning av kött – en ny snabbmetod för att upptäcka matfusk
Carl Brunius

Projektnummer: O-18-20-174 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Matfågel
Kött

A cornerstone of the Swedish Food Strategy is trust in Swedish food production. Yet each year Swedish farmers and food processors lose both money and trust due to food fraud, especially for non-Swedish meat relabelled as Swedish. Most fraud remains undetected. A recent analytical development, Rapid …

Läs mer

Nya hortikulturella substrat från den fasta fraktionen av biogas produktion
Håkan Asp, Sveriges lantbruks universitet

Projektnummer: R-18-25-143 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Green house production depends or reliable substrates and fertilizers. Peat is the dominating substrate in Sweden and internationally. There is a debate about reducing the peat use since the mining for peat may increase climate gas emissions and disturb sensitive ecosystems. Thus, alternative for …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev