Le cuivre est un matériau antimicrobien naturel qui, lorsqu’il est ajouté à l’alimentation des porcs, peut favoriser la croissance et la santé des animaux. Étant donné que les porcs peuvent tolérer des niveaux élevés de métal, des chercheurs de la Texas Tech University à Amarillo ont récemment étudié si le cuivre pourrait être utilisé pour favoriser leur santé intestinale et réduire l’excrétion de microbes dans l’environnement.
Cette semaine dans Spectre de microbiologieles chercheurs rapport que de petites billes contenant du cuivre, lorsqu’elles sont ajoutées à l’alimentation des porcs, transportent efficacement le métal vers l’intestin de l’animal.
« Le cuivre est libéré très lentement dans le système animal », explique la microbiologiste Alexandra Calle, Ph.D, auteure principale de l’article. Au lieu d’être simplement consommé et absorbé dans l’estomac, il reste plus longtemps dans le tube digestif de l’animal.
En laboratoire, Calle et ses collègues ont découvert que l’exposition de Salmonella à la solution de billes de cuivre entraînait une réduction spectaculaire de la population de l’agent pathogène bactérien. Sur la base de ces résultats, ils espéraient que leurs expériences sur les animaux montreraient que les billes de cuivre pourraient également réduire les agents pathogènes microbiens dans l’intestin.
Ils ont divisé un groupe de 48 porcs âgés de 6 mois, moitié femelle, moitié mâle, en deux groupes. Au cours de la deuxième semaine d’une étude de 3 semaines, le premier groupe a reçu une alimentation normale et l’autre une alimentation additionnée de billes de cuivre. Les chercheurs ont collecté les excréments des porcs tout au long de l’expérience, en utilisant la spectroscopie atomique pour mesurer les niveaux de cuivre et le séquençage de l’ARN 16s pour identifier les espèces microbiennes.
Calle et ses collègues ont sélectionné deux familles de bactéries à étudier comme indicateurs de la manière dont le cuivre modifie le microbiome intestinal. L’une d’elles était les Enterobacteriaceae, une vaste collection de microbes comprenant Salmonella, Shigella, Escherichia coli et d’autres, dont beaucoup peuvent être pathogènes. L’autre famille comprenait les bactéries lactiques, qui ont été associées à des bienfaits pour la santé ou à la nutrition.
Les animaux du groupe expérimental avaient environ 20 fois plus de cuivre dans leurs selles que les animaux du groupe témoin, et après avoir cessé de recevoir du cuivre, leurs niveaux de métal sont revenus à leur niveau de base. Ces mesures ont confirmé que les billes avaient effectivement délivré le métal.
Les analyses des populations microbiennes ont montré que l’additif en cuivre entraînait des niveaux plus élevés d’entérobactéries et des niveaux plus faibles de bactéries lactiques dans le groupe témoin, ce qui n’était pas le changement que les chercheurs espéraient voir.
« Même si notre objectif souhaité était de réduire les niveaux d’entérobactéries, c’est le contraire qui s’est produit », a déclaré Calle. Elle soupçonne qu’après la diminution des niveaux de cuivre des bactéries lactiques, les Enterobacteriaceae ont eu plus de facilité à coloniser l’intestin.
Malgré ces découvertes, ils ne se découragent pas. « C’était notre premier test de ce projet », a déclaré Calle. Le but ultime de la recherche, a-t-elle déclaré, est de concevoir ce que les chercheurs appellent une « intervention avant la récolte », qui améliorerait la santé intestinale des animaux avant qu’ils ne soient abattus et transformés en nourriture.
La prochaine étape vers cet objectif, a-t-elle déclaré, consiste à utiliser les billes pour cibler des microbes pathogènes spécifiques et optimiser les bienfaits pour la santé intestinale.
Plus d’information:
Mariana Fernandez et al, Un nouvel additif alimentaire fournit du cuivre antimicrobien et influence le microbiote fécal chez les porcs, Spectre de microbiologie (2024). DOI : 10.1128/spectre.04280-23