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

Växtnäringskretslopp till uthållig ölproduktion
Björn Vinnerås, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: JTI-20-83-489 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Just going to the bathroom is contributing to algae blooms and climate change. Sweden alone releases roughly 15400 tonnes of N and 240 tonnes of P into lakes, rivers and seas, through municipal wastewater (including after treatment). Urine contains 80% of the plant nutrients found in wastewater and …

Läs mer

Kylning av golv till slaktgrisar - förbättrad djurvälfärd, hälsa, produktion och stallmiljö
Cecilia Lindahl, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: JTI-20-82-482 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Heat stress is expected to be of major concern in Swedish animal production systems in the future. The air temperatures in parts of Sweden are expected to correspond to today's temperatures in southern Europe, where livestock experience heat stress today. Excessive thermal load affects the welfare …

Läs mer

Amerikansk vapenfluga larver som fodermedel i äggproduktion – med fokus på miljöberikning och alternativ proteinkälla.
Fernanda Tahamtani, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: JTI-20-82-485 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Poultry have a strong motivation for foraging and spend most of the day pecking and searching for food. In commercial conditions, the birds are fed a pellet diet, which is consumed very quickly. Consequently, hens spend a large part of the day engaging in abnormal non-food related pecking …

Läs mer

Fluglarvskompostering för hållbart omhändertagande av organiska restströmmar från växthusodling
Cecilia Lalander, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: JTI-20-83-497 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

This application aims at finding a solution to a problem that exists in greenhouse production. Greenhouses have long been considered to be closed systems with no leakage to the surrounding environment. However, it has been shown that plant protection products (PPP) are found in the environment …

Läs mer

Vallbaserade produkter för enkelmagade djur – ett steg närmare kommersialisering!
Carina Gunnarsson, RISE Jordbruk och livsmedel

Projektnummer: JTI-20-82-491 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

This project is about refining grass to meet a demand for proteins for, above all, organic poultry production and an expected increased demand for soy-free feed solutions for monogastric animals. Forage-based products also improve the economic preconditions to increase the proportion of grass in …

Läs mer

Metan- och lustgasemissioner från fjäderfägödsellager
Kristina Mjöfors, RISE- Research Institutes of Sweden

Projektnummer: JTI-20-82-483 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

The purpose of the project is to produce reliable emission factors for storage of poultry manure regarding methane and nitrous oxide emissions.

This project will focus on methane and nitrous oxide emissions from laying hens and the project is a supplement to an FoU project funded by the Swedish …

Läs mer

Förbättrad ekonomi på biogasanläggningar och i gödselhantering genom fler nationella standardmetoder för hygienisering
Petter Melin, RISE Research Institutes of Sweden AB

Projektnummer: JTI-20-83-495 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

According to applicable legislation, manure and digestate must be sanitized in order to prevent disease transmission before they may be merchandised on the open market. Swedish plants currently have the choice between using one of two standard methods (70 °C for 1 h, or 52 °C for 10 h), or carry …

Läs mer

Tidig detektion och riktad intervention i svensk hortikultur genom selektiva lockbeten och sensorteknologi
Teun Dekker, Swedish University of Agricultural Sciences

Projektnummer: R-21-25-516 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The rollback of insecticides exposes Swedish horticulture to a multitude of pests. Targeted and sustainable innovations are sorely needed. Here we target several pests of fruits, onion, cabbage, beans and salad and aim to develop 1) species-selective lures using a novel olfactomics platform, 2) use …

Läs mer

Minska skador av fruktträdskräfta genom rätt sort-grundstamskombination och kalciumgödsling
Larisa Gustavsson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-21-25-509 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

Fruit tree canker, caused by the fungus Neonectria ditissima, has become a threat for Swedish apple production. No efficient protective measures are available and no complete genetic resistance is known in apple. However, apple genotypes differ in the level of partial resistance which must be fully …

Läs mer

Stinksotens olösta gåtor: vad beror den ökade förekomsten på och hur motståndskraftigt är vårt vete?
Therese Bengtsson

Projektnummer: O-21-20-615 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

Crop production

Healthy seeds are a prerequisite for sustainable food systems. The seed-borne plant disease, common bunt (CB) in wheat, caused by the fungi Tilletia tritici and T. laevis, is a major problem in agriculture. Efficient chemical seed treatments exist, but it is often difficult to keep up with autumn …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev