DOI: https://doi.org/10.1017/anr.2026.10037
تاريخ النشر: 2026-01-01
المؤلف: María Angélica López-Rincón وآخرون
الموضوع الرئيسي: تغذية الحيوان وعلم وظائف الأعضاء
نظرة عامة
تناقش ورقة البحث الطلب العالمي المتزايد على لحم الخنزير، مما دفع المنتجين إلى تنفيذ ممارسات الفطام المبكر لزيادة عدد ولادات الخنازير سنويًا. ومع ذلك، يؤثر الفطام المبكر سلبًا على تطوير الأمعاء ووظيفتها، مما قد يعيق النمو. تؤكد الدراسة على أهمية فهم الآليات التي تحافظ على صحة الأمعاء لتحسين أداء النمو في الخنازير. وتبرز دور العناصر الغذائية الغذائية في تعديل التفاعلات المعقدة بين الميكروبيوتا والمضيف والجهاز المناعي خلال فترة ما بعد الفطام. على وجه التحديد، يؤدي التعرف على التغيرات الميكروبية بواسطة مستقبلات التعرف على الأنماط في خلايا الأمعاء والخلايا المناعية إلى تنشيط مسارات الإشارة التي تنظم إنتاج السيتوكينات، ووظيفة الحاجز الظهاري، وتوازن الأكسدة. يختلف تأثير البكتيريا المختلفة على هذه المسارات، حيث تعزز بعضها التسامح بينما تحفز أخرى الالتهاب.
تشير الاستنتاجات المستخلصة من المراجعة إلى أن فترة ما بعد الفطام حاسمة لتشكيل الميكروبيوتا المعوية، حيث تؤدي الاضطرابات في إشارة الميكروبيوتا-المضيف-الجهاز المناعي إلى ضعف سلامة الظهارة وضعف وظيفة المناعة، مما يحد في النهاية من كفاءة النمو. يمكن أن تعزز الاستراتيجيات الغذائية التي تدعم تجمعات الميكروبات المفيدة وتخفف من المستقلبات الضارة سلامة الحاجز المعوي والنضج الوظيفي. يُقترح مفهوم النوتريومكس كإطار لتحديد التدخلات الغذائية المستهدفة التي يمكن أن تعدل تكوين الميكروبات بشكل متعمد لفائدة المضيف. مع تحول الصناعة بعيدًا عن المحفزات الحيوية للنمو بالمضادات الحيوية، تُعتبر الاستراتيجيات المعتمدة على التغذية التي تدعم تفاعلات الميكروبيوتا-المضيف-الجهاز المناعي حلولًا مستدامة لتحسين صحة الأمعاء وكفاءة الإنتاج، مما يبرز الحاجة إلى تدخلات غذائية متقدمة موجهة بواسطة النوتريومكس في أنظمة إنتاج الخنازير الحديثة.
مقدمة
تسلط مقدمة الورقة الضوء على الأهمية العالمية لاستهلاك لحم الخنزير والحاجة إلى تحسين كفاءة الإنتاج، خاصة من خلال الفطام المبكر للخنازير الصغيرة من الأمهات. بينما تقوم الأمهات البرية بفطام خنازيرها الصغيرة في 10-12 أسبوعًا، تتضمن الممارسات التجارية غالبًا فطامًا مفاجئًا في 3-4 أسابيع، مما يقدم مجموعة متنوعة من الضغوط التي يمكن أن تؤثر سلبًا على الهيكل المعوي غير الناضج والجهاز المناعي للخنازير الصغيرة. تلعب الأمعاء الدقيقة، كونها أكبر عضو مناعي، دورًا حاسمًا في هضم العناصر الغذائية وامتصاصها، مما يتطلب تفاعلات منظمة جيدًا بين المضيف والميكروبيوتا والجهاز المناعي للحفاظ على صحة الأمعاء.
تؤكد الورقة على أهمية فهم هذه التفاعلات بين المضيف والميكروبيوتا والجهاز المناعي، خاصة خلال فترة ما بعد الفطام الحرجة، حيث يمكن أن تؤدي الاضطرابات إلى ضعف وظيفة الحاجز والتسامح المناعي. لمعالجة هذه التحديات، تقترح المراجعة نهجًا تكامليًا يعرف باسم النوتريومكس، والذي يجمع بين الاستراتيجيات الغذائية وتقنيات الميكروبيوم المتعددة لتوضيح الروابط بين المدخلات الغذائية، وتغيرات الميكروبيوتا، واستجابات المضيف. تهدف المراجعة إلى تلخيص تأثير الميكروبيوتا المعوية على التعبير الجيني وتنظيم المناعة في الخنازير التي تم فطامها حديثًا، بالإضافة إلى تأثير العوامل الغذائية على هذه التفاعلات لتعزيز صحة الأمعاء وأداء النمو.
مناقشة
تؤكد قسم المناقشة في ورقة البحث على الدور الكبير للميكروبيوتا المعوية في تنظيم مسارات الإشارة للمضيف، خاصة في الخنازير الصغيرة. تبرز التركيب المتنوع للميكروبيوتا، الذي يشمل كل من البكتيريا إيجابية الجرام وسلبية الجرام، وتأثيراتها المتفاوتة على صحة الأمعاء. تعزز البكتيريا إيجابية الجرام المفيدة، مثل Lactobacillus وBifidobacterium، وظيفة الحاجز المعوي وتنظيم المناعة، بينما ترتبط بعض البكتيريا سلبية الجرام، مثل Fusobacterium، بالالتهاب والمرضية. التفاعل بين الميكروبيوتا وخلايا الظهارة المعوية (IEC) معقد، ويتأثر بتكوين الميكروبات، والوفرة النسبية، والحالة الفسيولوجية للمضيف. تؤكد الورقة على أهمية المستقلبات الميكروبية والعلاقة المكانية للميكروبيوتا مع الظهارة المعوية في تعديل استجابات المناعة للمضيف والحفاظ على التوازن المعوي.
علاوة على ذلك، توضح القسم كيف أن التعرف على الميكروبات ومسارات الإشارة، خاصة من خلال مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) مثل مستقبلات التشابه مع Toll (TLRs) ومُستقبلات NOD-like (NLRs)، تبدأ استجابات التهابية وغير التهابية في IEC. يؤدي تنشيط هذه المسارات إلى إنتاج السيتوكينات ووسائط أخرى يمكن أن تعزز الالتهاب أو تدعم التسامح المناعي وسلامة الظهارة. تتناول المناقشة أيضًا تأثير المكونات الغذائية على تركيب الميكروبيوتا ومسارات الإشارة، مما يبرز الحاجة إلى استراتيجيات غذائية تعزز صحة الأمعاء في الخنازير الصغيرة. يمكن أن تعزز تدخلات غذائية محددة، مثل تضمين بروتينات سهلة الهضم وبعض الأحماض الأمينية، وظيفة المناعة المعوية وتخفف من الالتهاب، مما يعزز الصحة العامة وأداء النمو في هذه المرحلة التنموية الحرجة.
DOI: https://doi.org/10.1017/anr.2026.10037
Publication Date: 2026-01-01
Author(s): María Angélica López-Rincón et al.
Primary Topic: Animal Nutrition and Physiology
Overview
The research paper discusses the rising global demand for pork, which has led producers to implement early weaning practices to increase pig births annually. However, early weaning negatively impacts intestinal development and function, potentially hindering growth. The study emphasizes the importance of understanding the mechanisms that maintain intestinal health to optimize growth performance in pigs. It highlights the role of dietary nutrients in modulating the complex interactions between the microbiota, host, and immune system during the post-weaning period. Specifically, the recognition of microbial changes by pattern recognition receptors in enterocytes and immune cells activates signaling pathways that regulate cytokine production, epithelial barrier function, and redox balance. The influence of different bacteria on these pathways varies, with some promoting tolerance and others inducing inflammation.
The conclusions drawn from the review indicate that the post-weaning period is crucial for shaping the intestinal microbiota, with disturbances in microbiota-host-immune signaling leading to compromised epithelial integrity and impaired immune function, ultimately limiting growth efficiency. Nutritional strategies that foster beneficial microbial populations and mitigate harmful metabolites can enhance intestinal barrier integrity and functional maturation. The concept of nutriomics is proposed as a framework for identifying targeted nutritional interventions that can intentionally modulate microbial composition to benefit the host. As the industry shifts away from antibiotic growth promoters, nutrition-based strategies that support microbiota-host-immune interactions are positioned as sustainable solutions to improve intestinal health and production efficiency, underscoring the need for advanced nutritional interventions guided by nutriomics in modern pig production systems.
Introduction
The introduction of the paper highlights the global significance of pork consumption and the need for enhanced production efficiency, particularly through the early weaning of piglets from sows. While wild sows wean their piglets at 10-12 weeks, commercial practices often involve abrupt weaning at 3-4 weeks, which introduces various stressors that can adversely affect the immature intestinal structure and immune system of the piglets. The small intestine, being the largest immunological organ, plays a crucial role in nutrient digestion and absorption, necessitating well-regulated interactions among the host, microbiota, and immune system to maintain intestinal health.
The paper emphasizes the importance of understanding these host-microbiota-immune interactions, particularly during the critical post-weaning period, as disruptions can lead to compromised barrier function and immune tolerance. To address these challenges, the review proposes an integrative approach known as nutriomics, which combines nutritional strategies with multi-omics technologies to elucidate the connections between dietary inputs, microbiota changes, and host responses. The review aims to summarize the influence of intestinal microbiota on gene expression and immune regulation in newly weaned pigs, as well as the impact of dietary factors on these interactions to promote intestinal health and growth performance.
Discussion
The discussion section of the research paper emphasizes the significant role of the intestinal microbiota in regulating host signaling pathways, particularly in nursery pigs. It highlights the diverse composition of the microbiota, which includes both gram-positive and gram-negative bacteria, and their varying impacts on intestinal health. Beneficial gram-positive bacteria, such as Lactobacillus and Bifidobacterium, enhance intestinal barrier function and immune regulation, while certain gram-negative bacteria, like Fusobacterium, are linked to inflammation and pathogenicity. The interaction between the microbiota and intestinal epithelial cells (IEC) is complex, influenced by microbial composition, relative abundance, and the host’s physiological state. The paper underscores the importance of microbial metabolites and the spatial relationship of microbiota with the intestinal epithelium in modulating host immune responses and maintaining intestinal homeostasis.
Furthermore, the section details how microbial recognition and signaling pathways, particularly through pattern recognition receptors (PRRs) like Toll-like receptors (TLRs) and NOD-like receptors (NLRs), initiate pro-inflammatory and anti-inflammatory responses in IEC. The activation of these pathways leads to the production of cytokines and other mediators that can either promote inflammation or support immune tolerance and epithelial integrity. The discussion also addresses the influence of dietary components on microbiota composition and signaling pathways, emphasizing the need for nutritional strategies that optimize gut health in nursery pigs. Specific dietary interventions, such as the inclusion of highly digestible proteins and certain amino acids, can enhance intestinal immune function and mitigate inflammation, thereby promoting overall health and growth performance in this critical developmental phase.