Ефект на цинковия оксид върху чревната микробиота
Молекулярните методи показват, че чревната микробиота на свинете се състои от десетки различни групи бактерии, състоящи се от стотици видове, които се разлагат на още повече бактериални щамове. Като цяло метаболитният потенциал и функционалното разнообразие са огромни, поне десет пъти по-голям от общия им брой клетки в животинското тяло. Установено е, че чревната микробиота е свързана, наред с други неща, с имунното съзряване, инхибира свръхпроизводството на патогени и помага на животните да пестят енергия, като използват бактериални метаболити на задната чревна ферментация.
Има няколко различни отделения по чревния тракт, които живеят в различни бактериални групи. Например, стомасите на кърмещи прасенца са обитавани силно от млечнокисели бактерии. По-специално е известно, че лактобацилите образуват бариера срещу патогенни бактерии. Известно е също, че лактобацилите доминират в тънките черва на прасетата. Тук те взаимодействат силно с епитела на гостоприемника и се казва, че помагат за развитието на имунната система. Въпреки че тънките черва са доминирани от лактобацили, други групи като ентеробактериите (най-известният член на групата е Escherichia coli) и бактериите, ферментиращи лактат (Veillonella et al.) Са обогатени в това местообитание. Доминирането на лактобацилите завършва в задната част на червата, където незапълнените хранителни вещества и гостоприемника (нарязани епителни клетки, муцини, ендогенни протеини) се ферментират от огромно разнообразие от строги анаеробни бактерии, способни да ферментират почти неограничено широк спектър от субстрати .
Чревни бактерии по време на отбиване
Веднъж установена, чревната микробиота е в състояние да се адаптира бързо към промените в околната среда, като диетични промени. Въпреки че микробиотата за възрастни обикновено е по-трудна за модифициране при възрастни животни, младите хора все още работят за разработване на непрекъснат бактериален профил и следователно са склонни към модификации. Процесът на отбиване е такъв момент за промяна, много драматичен период не само за прасето. Чревни бактерии от лактиращи прасенца са използвани върху лесно ферментиращи субстрати под формата на мляко и гостоприемник (муцини, епителни клетки и др.). Внезапната промяна в твърдата храна и драстичната промяна в повечето физиологични функции в червата са фаза на пренареждане на бактериалния консорциум, водеща до хаотични резултати. Това е възможност за опортюнистични патогени да се размножават. Чревните патогени обикновено процъфтяват в небалансирано състояние; наличието на субстрати може да намали конкуренцията от други бактерии или морфологични промени в епитела на клетката гостоприемник, което може да улесни инвазията. Видими резултати от отбити свине са диарията като противодействие за чревна дисфункция при животните.
Антибактериалният ефект на диетичния ZnO
За да се преодолее този проблем, много страни използват високи дози (до 3000 mg/kg фураж) ядлив цинков оксид в свиневъдството, за да се справят успешно с диарията след отбиването след свинете. Най-вероятният антибактериален ефект на цинковия оксид е свободният йон Zn 2+, който се дифузира в бактериалната клетка и действа радикално. Въпреки че бактериите се нуждаят от количества цинк, за да поддържат метаболизма си, токсичността на йони Zn 2+ (и други тежки метали) е много по-голяма загриженост за тях. Бактериите са разработили различни механизми срещу повишените вътреклетъчни концентрации на цинк. Като цяло, Грам-отрицателните бактерии, като ентеробактериите, разчитат на транспортни системи за протонни катиони, докато Грам-положителните вещества, като млечнокиселите бактерии, използват P-тип изтичащи АТФази.