Influence of the Diet on the Antibacterial Effect of Volatile Fatty Acids and on the Development of Swine Dysentery

Summary In the contents of the large‐intestine of pigs a pH‐dependent antibacterial effect was demonstrated. Inin vitroexperiments this effect resulted in the loss of motility ofTreponema hyodysenteriaeafter incubation for 6 h. This antibacterial effect is attributable to the non‐dissociated molecules of volatile fatty acids (VFA). The intensity of this antibacterial effect depends on the metabolic status brought about by feeding. In a metabolic status characterized by urinary base excretion, the pH of the large intestine rises to a level (between 6.7 and 7.3) at which the antibacterial effect of VFA ceases to exist. This leads to more favourable conditions for pathogenic bacteria (Treponema hyodysenteriae, E. coli) in the contents, and considerably increases the risk of disease development. In a metabolic status of acidic character, the pH of the large‐intestine falls to a value around 6.0. This enhances the antibacterial effect and reduces the risk of activation of latent infections. In pigs, this antibacterial effect, which depends on feeding and metabolic status, may contribute to the development of resistance toTreponema hyodysenteriae, and this resistance may vary widely between pig herds. Zusammenfassung Der Einfluß von Diät auf die antibakterielle Wirkung von flüchtigen Fettsäuren und auf die Entwicklung von Schweinedysenterie Im Dickdarminhalt von Schweinen wurde ein pH‐abhängiger antibakterieller Effekt dargelegt. Inin vitro‐Versuchen ergab sich dieser Effekt aus dem Fehlen der Beweglichkeit vonTreponema hyodysenteriaenach einer Inkubation von 6 Stunden. Dieser antibakterielle Effekt ist den nicht dissoziierten Molekülen der flüchtigen Fettsäuren (VFA) zuzuschreiben. Die Intensität dieses antibakteriellen Effekts ist abhängig von der, durch die Fütterung hervorgerufenen, Stoffwechsellage. In einer Stoffwechsellage, die durch die Harnend‐ausscheidung bestimmt wurde, stieg der pH‐Wert im Dickdarm auf Werte zwischen 6,7 und 7,3, bei welchen der antibakterielle Effekt der VFA nicht mehr vorhanden ist. Dies führt zu günstigeren Bedingungen für pathogene Bakterien (Treponema hyodysenteriae, E. coli) im Darminhalt, und erhöht bedeutend die Gefahr einer Erkrankung. Bei einer Stoffwechsellage im sauren Bereich fällt der pH‐Wert im Dickdarm auf einen Wert um 6,0. Dies steigert den antibakteriellen Effekt und vermindert die Gefahr einer Aktivierung latenter Infektionen. Bei Schweinen kann dieser antibakterielle Effekt, der von Fütterung und Stoffwechsellage abhängt, zur Resistenzentwicklung gegenTreponema hyodysenteriaebeitragen, und diese Resistenz kann in Schweinebeständen sehr verschieden sein. Résumé Influence du régime sur l'effet antibactérien des acides gras volatiles et sur le développement de la dysenterie du porc Un effet antibactérien dépendant du pH a été constaté dans le gros intestin de porcs. Des recherchesin vitroont montré que cet effet provenait de l'absence de mobilité deTreponema hyodysenteriaeaprès une incubation de 6 heures. Cet affet antibactérien doit être attribué aux molécules non dissociées des acides gras volatiles. L'intensité de cet effet antibactérien dépend de la situation du métabolisme provoquée par l'alimentation. Dans une situation de métabolisme qui est déterminée par une excrétion finale d'urée, le pH augmente dans le gros intestin à des valeurs entre 6,7 et 7,3, auxquelles l'effet antibactérien des acides gras volatiles n'existe plus. Ceci conduit à des conditions favorables pour des bactéries pathogènes (Treponema hyodysenteriae, E. coli) dans le contenu intestinal et augmente significativement le danger d'une maladie.Lorsd'une situation de métabolisme dans des valeurs acides, le pH chute à une valeur de 6,0 dans le gros intestin. Cela augmente l'effet antibactérien et diminue le risque d'une activation des infections latentes. Cet effet antibactérien qui dépend chez des porcs de d'alimentation et de la situation du métabolisme peut participer au développement d'une résistance contreTreponema hyodysenteriaeet cette résistance peut être très variable dans des exploitations porcines. Resumen El influjo de la dieta sobre el efecto antibacteriano de los ácidos grasos volátiles y sobre el desarrollo de la disentería porcina En el contenido del intestino grueso de cerdos de puso en evidencia un efecto antibacteriano, dependiente del pH. En ensayosin vitro, se infirió este efecto como ausencia de motilidad enTreponema hyodysenteriaetras la incubación durante 6 horas. Dicho efecto antibacteriano se atribuye a las moléculas no disociadas de los ćidos grasos volt́iles (VFA). La intensidad de este efecto antibacteriano depende de la situación metabólica, provocada por la alimentación. En una situación metabólica, que fue determinada por la excreción final de orina, aumentó el pH en el intestino grueso a valores comprendidos entre 6,7 y 7,3, en los cuales no se hallaba ya presente el efecto antibacteriano de los VFA. Esto conduce a condiciones más favorables para las bacterias patógenas (Treponema hyodysenteriae, E. coli) en el contenido intestinal, aumentando considerablemente el peligro de una enfermedad. Con una situación metabólica dentro del ámbito ácido desciende el pH en el intestino grueso hasta un valor alrededor de 6,0. Esto aumenta el efecto antibacteriano, disminuyendo el peligro de una activación de infecciones latentes. Este efecto antibacteriano, dependiente en los cerdos de la alimentación y de la situación del metabolismo, puede contribuir a desarrollar la resistencia frente aTreponema hyodysenteriae, y esta resistencia puede ser muy diferente en los distintos efectivos porcinos.