Metabolt svar i skelettmuskel hos hästar som utfodrats med enbart vallfoder eller en foderstat med vallfoder och kraftfoder

Summering av slutrapport

Syftet var att analysera metabola förändringar i muskel som inducerats av olika foderstater. Hypotesen var att utfodring med enbart vallfoder (som ökar produktionen av ättiksyra i tarmen) stimulerar en aerob metabolism i högre utsträckning än en stärkelserik foderstat och att de metabola förändringar som uppstår liknar de som uppstår vid träning. Resultaten stöder vår hypotes och visar att proteiner involverade i den aeroba energimetabolismen i mitokondrien uppregleras hos hästar som utfodras med enbart vallfoder. Dessutom uppregleras uttrycket av proteiner som katalyserar beta-oxidationen av långkedjiga fettsyror i mitokondrien. Proteomik verkar vara ett mycket användbart verktyg för att få information om dynamiken i cellernas funktion på molekylär nivå och att få en inblick i viktiga biologiska och biokemiska reaktioner kopplade till cellens metabolism.

Populärvetenskaplig redovisning

Utfodring av hästar, både tävlingshästar och sällskapshästar, är fortfarande ganska traditionell och bygger på att kraftfoder utgör en betydande del av foderstaten. De flesta kraftfoder på marknaden är spannmålsbaserade och innehåller en betydande andel stärkelse. Hästar har en begränsad förmåga att smälta stärkelse i magsäck och tunntarm, och det kan därför leda till problem med matsmältningen om de utfodras med för mycket spannmålsbaserat kraftfoder. Forskning har visat att utfodring med höga kraftfodergivor är förenat med hälsorelaterade risker och att felaktig utfodring kan leda till ökad förekomst av magsår, störningar i tarmens mikrobiota och olika former av mag-tarmstörningar (kolik). I Sverige, har kolik har nyligen identifierats som ett av de mest vanliga hälsorelaterade problemet hos försäkrade hästar. Utfodring med höga kraftfodergivor har också visat sig vara förknippat med en ökad förekomst av korsförlamning och stereotypt beteende, som vävning och krubbitning. Det finns således starka skäl att ändra utfodringen av hästar från nuvarande situation till en situation som är bättre anpassad till hästens fysiologi och naturliga foderval. Detta innebär att foderstaten ska vara dominerad av vallfoder i form av bete eller konserverat vallfoder (hö, hösilage eller ensilage).

Syftet med detta projekt var att analysera metabola förändringar i muskel hos hästar som utfodrats med enbart vallfoder i form av tidigt skördat hösilage (10.4 MJ omsättbar energi och 104 g råprotein per kg torrsubstans) eller med sent skördat hösilage (8.8 MJ omsättbar energi och 61 g råprotein per kg torrsubstans) plus kraftfoder (50:50 på torrsubstansbas). Hypotesen var att utfodring med enbart vallfoder (hösilage), som ökar produktionen av ättiksyra i tarmen, stimulerar en aerob metabolism i högre utsträckning än en stärkelserik foderstat (hösilage plus kraftfoder) och att de metabola förändringar som uppstår i muskel liknar de förändringar som uppstår vid träning.

Resultaten stöder vår hypotes och visar att proteiner (enzymer) involverade i den aeroba energimetabolismen i muskelcellens mitokondrier uppregleras hos hästar som utfodras med enbart hösilage. Också det enzymkomplex (pyruvatdehydrogenas) som omvandlar pyruvat (slutprodukt vid metabolism av glukos i cellens cytoplasma) till acetylkoenzym A uppreglerades vid utfodring med enbart hösilage. Acetylkoenzym A är en nyckelmetabolit i citronsyracykeln, den process i mitokondrien som svarar för att energibärande föreningar bildas i stor omfattning. Pyruvatdehydrogenas är därför ett av nyckelenzymen för en hög aerob energiomsättning. Hos hästar som utfodrades med enbart hösilage var uttrycket av proteiner som katalyserar oxidationen (beta-oxidation) av lång-kedjiga fettsyror i mitokondrien uppreglerade.

Detta projekt visar att proteomik kan vara ett mycket användbart verktyg för att få information om dynamiken i cellernas funktion på molekylär nivå och att få en inblick i viktiga biologiska och biokemiska reaktioner kopplade till cellens metabolism.