Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nye biomarkører kan afsløre fosforstatus hos slagtegrise

Nye studier fra Aarhus Universitet i Foulum tyder på, at måling af komponenter fra knoglernes stofskifteomsætning, kan være til stor nytte, når det drejer sig om at vurdere, hvor meget fosfor slagtegrise har behov for via foderet.

27.08.2019 | Linda Søndergaard Sørensen og Hanne Damgaard Poulsen

Slagtegrise på stald. Foto: AU

Bestemte biomarkører har vist sig nyttige til at undersøge, om slagtegrise får tilstrækkeligt fosfor i foderet. Det danner basis for at kunne udvike hurtige testmetoder, som kan bruges i praksis. AU-arkivfoto.

Vigtigheden og interessen for en korrekt fosfortildeling til grise er stor, da underforsyning med fosfor kan gå ud over grisenes produktion, sundhed og velfærd, mens et overskud kan ende i vandmiljøet, hvis det ikke udnyttes af planterne under dyrkningen.

Fosfor er essentielt for at opbygge og vedligeholde et sundt og stærkt skelet. I knoglerne sker der til stadighed en opbygning (aflejring) og resorption (mobilisering) af mineraler, og det er balancen mellem de to procestyper, der sikrer vækst og styrke af knoglerne. De to processer er naturgivne og sikrer sunde og holdbare knogler, som er tilpas mineraliserede og også er tilpas ’elastiske’. Det betyder, at hvis der aflejres for meget fosfor og calcium ift. balancen, bliver knoglerne for stive og mister deres elasticitet med større risiko for brud. Det er derfor vigtigt at fokusere på dynamikken dvs. forholdet mellem aflejring og resorption dvs. ’knoglestofskiftet.

Nu har studier ved Aarhus Universitet i Foulum vist, at udskillelsen af stofskifte-metabolitter (dvs. omsætningsstoffer forbundet med knoglestofskiftet) kan være nyttige som biologiske markører for, om grise får tilstrækkeligt fosfor-tilskud i foderet.

På jagt efter nye nyttige biomarkører

Traditionelt har knogle-dynamikken (bone dynamics) været målt vha. brudstyrke, aske- og mineralindhold. Men dette kræver som hovedregel, at grisene slagtes. Denne metode bidrager derfor kun til et statisk ”her og nu”-billede af knoglernes tilstand. Men hvis man kan måle på knoglernes stofskifte, drager man fordel af at kunne lave gentagne målinger på de samme grise og dermed opnå et mere dynamisk billede af tilstanden i knoglevævet i løbet af grisenes vækstperiode.

Derfor har en gruppe forskere ved Institut for Husdyrvidenskab, Aarhus Universitet i Foulum undersøgt, om fodring af slagtegrise med fosfor-niveauer i foderet, som lå både under og over grisenes forventede behov, påvirkede grisenes udskillelse af metabolitter i serum (fra knogledannelse) og metabolitter i urin (fra resorptionsprocessen).

Hypotesen er, at metabolitterne, som dannes i forbindelse med aflejring og resorption af fosfor i knoglerne, kunne være nyttige indikatorer til optimering af grisenes fosfortildeling og til at fastslå evt. under- eller overforsyning med fosfor. Målet er i sidste ende at skabe testmetoder til brug i praksis til at sikre, at grise får tilstrækkeligt fosfor i hele vækstperioden tilpasset deres behov.


Fodringsforsøg med slagtegrise

I forsøget indgik i alt 18 slagtegrise af hunkøn (polte), heraf tre grise fra seks forskellige kuld. Søskende blev tilfældigt fordelt ud på følgende tre behandlinger:

·        Lavt P (LP) – 4,2 g fosfor/kg tørstof (målt fordøjelighed af fosfor 1,5 g /kg tørstof)

·        Medium P (MP) – 6,5 g fosfor/kg tørstof (målt fordøjelighed af fosfor 3,1 g /kg tørstof)

·        Højt P (HP) – 8,6 g fosfor/kg tørstof (målt fordøjelighed af fosfor 4,9 g /kg tørstof)

Grisene blev fodret med et basisfoder indeholdende byg, hvede og sojaskrå, efter de aktuelle danske anbefalinger til slagtegrise (45-110 kg), på nær fosfor og calcium.

Urin og blodprøver blev indsamlet, da grisene vejede henholdsvis 40, 70 og 110 kg, og knogleprøver blev taget ved slagtning.

Effekten af fosforindholdet i foderet måltes på knoglestofskiftet i form af koncentrationen i serum samt udskillelsen af metabolitter fra knoglestofskiftet via urinen hos sunde slagtegrise. Serum blev analyseret for bl.a. osteocalcin (OC), bone alkaline phosphatase (BAP) og C-terminal telopeptider af type I collagen (CTX-I). Urin blev analyseret for forskellige biokemiske metabolitter som fx pyridinolin (PYD), deoxypyridinolin (DPD) og CTX-I fra knoglenedbrydningsprocesserne.

Overarmsknoglen (humerus) og lårbensknoglen (femur) blev efter slagtning analyseret for mineralindhold (BMC=bone mineral content) samt mineral-densitet (BMD=bone mineral density) med henblik på at have et sammenligningsgrundlag til de biokemiske analyser.

 

Nyttige markører til bestemmelse af fosforstatus er fundet

Knogledannelses og –resorptions metabolitterne var påvirket af fosfortildelingen med foderet, og udskillelsen af alle metabolitter i serum blev øget på nær OC, som faldt, som respons på LP-fodringen allerede efter to uger med lavt P i foderet. Dette fald blev ikke indhentet ift. de værdier, der blev set hos grise på MP og HP foderet gennem resten af forsøgsperioden. Tilsvarende sås der en stigning i udskillelsen af metabolitter i urin hos LP i forhold til MP og HP grupperne. Der sås ingen markante forskelle mellem MP og HP grisene.

Det kan konkluderes, at OC, BAP og CTX-I i serum viste sig nyttige til at undersøge, om slagtegrise får tilstrækkeligt fosfor i foderet. Endvidere er knogle-resorptionsmetabolitter i urin fundet egnede til undersøgelse af fosforstatus. Analyser af især PYD, DPD og CTX-I blev betragtet som de mest relevante markører pga. deres knoglespecificitet, og da disse metabolitter var negativt korrelerede med indholdet af BMD, BMC, aske, calcium og fosfor i knoglerne ved slagtning. Slutteligt kan DPD være den mest relevante markør til vurdering og fastlæggelse af fosforbehov over længere tid.

Perspektivet er, at der udvikles egnede hurtige testmetoder, der kan bruges i praksis af landmænd og dyrlæger. Det vil kræve et udviklingsarbejde, som kobler fysiologi og teknologi sammen, før sådanne tests kan tages i anvendelse i praksis. Indtil nu kan prøverne kun analyseres for de nævnte metabolitter i (forsknings-)laboratorier.  

Slutteligt skal det nævnes, at reduceret foderoptagelse og vækst oftest er de egenskaber, som grisene først reagerer på ved underforsyning med fosfor i foderet. Denne vinkel blev også undersøgt i forsøget og er publiceret i en særskilt videnskabelig artikel. Resultater herfra præsenteres i et senere nyhedsbrev.

Læs den fulde artikel: “Bone biochemical markers for assessment of bone responses to differentiated phosphorus supply in growing-finishing pigs

 

 

Flere oplysninger

Hanne Damgaard Poulsen, Institut for Husdyrvidenskab, Aarhus Universitet

E-mail: hdp@anis.au.dk

Anis, Svin