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Introduzione e Obiettivi
Lo stress da caldo (HS) rappresenta una delle principali sfide nella produzione animale e il suo impatto economico e sul benessere animale è destinato ad aumentare con l’incremento delle temperature globali. A livello intestinale, l’HS compromette l’integrità della barriera epiteliale, aumenta la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e promuove la morte cellulare, riducendo in ultima analisi l’assorbimento dei nutrienti e la funzione immunitaria. Le strategie nutrizionali in grado di proteggere le cellule intestinali dal danno indotto dall’HS rivestono pertanto un’importanza pratica sia per la produzione suinicola sia per quella avicola. Lo scopo del presente studio è stato valutare l’effetto protettivo di AviPlus®, una miscela di composti botanici e acidi organici (AP), nei confronti della perdita di vitalità e dello stress ossidativo indotti dall’HS, utilizzando tre linee cellulari intestinali: le umane Caco-2, le suine IPEC-J2 e le aviarie cIEC-H2.
Materiali e Metodi
La vitalità cellulare è stata valutata secondo due disegni sperimentali. Nel disegno di trattamento concomitante, AP è stato aggiunto all’insorgenza dell’HS (42°C, 24h) e mantenuto per 6 giorni, al fine di valutare sia la protezione durante il challenge sia il recupero successivo. Nel disegno di pre-trattamento, le cellule hanno ricevuto AP per 6 giorni prima dell’esposizione all’HS (42°C, 24h), con rilevazione della vitalità all’ottavo giorno. AP è stato utilizzato a una concentrazione finale di 1000 ppm. La vitalità è stata misurata con PrestoBlue® (Thermo Fisher Scientific). Per la valutazione dei ROS, le cellule sono state pre-trattate per 6 giorni e successivamente esposte all’HS per 4 ore a 42°C; i ROS sono stati quantificati con CellROX® (Thermo Fisher Scientific). I dati di vitalità sono stati analizzati mediante ANOVA a due vie (tempo × trattamento) e i ROS mediante ANOVA a una via con test post-hoc di Tukey.
Risultati
Nel disegno di trattamento concomitante, l’HS ha ridotto la vitalità al 49% (cIEC-H2) e al 45% (IPEC-J2) del controllo termoneutrale al sesto giorno. AP ha limitato in modo significativo questo calo (cIEC-H2 76%, IPEC-J2 90%; p<0,05 vs controllo HS). Nelle Caco-2, l’HS ha ridotto la vitalità all’83% a 24 ore, mentre le cellule trattate con AP hanno mantenuto l’89% e successivamente hanno recuperato oltre i livelli termoneutrali (>110%) al sesto giorno. Nel disegno di pre-trattamento, lP ha migliorato la vitalità post-challenge in tutte e tre le linee cellulari: IPEC-J2 102% vs 81% (controllo HS), cIEC-H2 90% vs 80%, Caco-2 88% vs 81% (tutti p<0,05). L’HS ha aumentato in modo significativo i livelli di ROS rispetto al controllo termoneutrale in tutti e tre i modelli cellulari: +28% nelle Caco-2 e nelle cIEC-H2, +82% nelle IPEC-J2. AP ha ridotto i ROS indotti dall’HS di circa il 13% nelle Caco-2, il 15% nelle cIEC-H2 e il 22% nelle IPEC-J2 (tutti p<0,05 vs controllo HS). Nelle Caco-2 e nelle cIEC-H2 ciò ha corrisposto a un pieno ripristino dei livelli termoneutrali, mentre nelle IPEC-J2 la riduzione è risultata significativa ma parziale.
Discussione e Conclusioni
AviPlus® ha ridotto in modo consistente la perdita di vitalità e lo stress ossidativo indotti dallo stress da caldo in tutti e tre i modelli cellulari intestinali. L’effetto protettivo è stato osservato sia con la somministrazione concomitante sia con quella preventiva, suggerendo che la miscela possa esercitare la propria azione attraverso molteplici meccanismi. La risposta consistente tra le diverse specie ne conferma il potenziale come strategia nutrizionale per mantenere la salute intestinale e le performance animali in condizioni di stress da caldo, nella produzione suinicola e avicola.