Papel de los probióticos en la microbiota intestinal porcina y su repercusión en los rendimientos reproductivos

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1 Papel de los probióticos en la microbiota intestinal porcina y su repercusión en los rendimientos reproductivos Introducción Aunque el término probiótico es de reciente aceptación, la práctica de su utilización es muy vieja. La primera mención de lo que ahora denominamos probiótico proviene de Rusia, del científico Metchnikoff, el cual observó que en Bulgaria había hombres muy longevos y lo asoció con un determinado alimento, el consumo regular de grandes cantidades de yogur. Se atribuyó su buena salud a la reducción de los productos de la putrefacción en el intestino grueso, debido a éste alimento, en el cual hay unas determinadas especies bacterianas, Bacillus bulgaricus y Lactobacillus bulgaricus. Los probióticos contienen en determinados substratos cultivos microbianos beneficiosos para el aparato gastrointestinal de los vertebrados, estos substratos proporcionan la materia para que haya un crecimiento de estas bacterias intestinales que formarán parte de la microbiota intestinal del cerdo. Las fases de la cría porcina más delicadas, donde más estrés se produce, son la fase neonatal, el destete y los traslados de los animales sean a cebo o a otras instalaciones. En estas fases es donde más se van a notar los efectos beneficiosos de los probióticos, fases donde hay un mayor compromiso inmunitario y una menor secreción de enzimas digestivas por las glándulas anejas del aparato digestivo, etc. Jesús M. Lamana Asesor Veterinario porcino. jesusmlamana@gmail.com 60 Los probióticos van a ayudar a resistir la colonización por microorganismos patógenos entéricos, produciendo ácidos grasos volátiles, bacteriocinas, factores inmunoestimulantes y bajando el nivel de ph. Granja experimental, transición de lechones en prueba. Microbiología intestinal del lechón Al nacimiento el tracto gastrointestinal del lechón está estéril, no hay bacterias ni otros microorganismos en su intestino. Dentro de las 24 horas siguientes al nacimiento el intestino será colonizado por un gran número de bacterias y levaduras (Wilbur y col 1960), (Canibe, Borj 2005). La procedencia de éstas será en principio de la vagina de la madre (momento del parto), de los pezones (al ir a mamar), de las heces de la madre (los lechones ingieren heces de la cerda madre) y del medio ambiente (jaula de partos, suelo, etc.). De aquí se puede deducir la gran importancia que tiene la previa limpieza diaria de las heces de la cerda anteparto, de las ubres y en general de la piel de la cerda. En las granjas donde se realizan éstas tareas a fondo y de forma sistemática, hay mucha menos incidencia de colibacilosis entérica en los lechones jóvenes. De ésta

2 Papel de los probióticos en la microbiota intestinal porcina y su repercusión en los rendimientos reproductivos nº 22 Laboratorio de control microbiológico (arriba). Cámaras de conservación de cultivos bacterianos (derecha). La utilización de probióticos en el pienso de las cerdas madres es clave para que predominen un determinado tipo de gérmenes saprofitos beneficiosos en el intestino del lechón manera se consigue rebajar considerablemente el microbismo de la cerda y el de su ambiente. Esto concierne no sólo a bacterias sino también a virus (rotavirus principalmente) y a ciertos parásitos, ácaros (sarna), coccidios y criptosporidios. Como he comentado ya, en el proceso del parto el lechón se contamina con las bacterias que porta la madre en la vagina, por este motivo en la fundación de núcleos históricos de genética a nivel de bisabuelas (GGP) no se dejaba a la cerda que tuviera un parto normal, sino que era sacrificada y su útero se extraía en condiciones hospitalarias, con objeto de que los lechones no se contaminaran al nacer, consiguiendo animales SPF. Esto no aseguraba la ausencia de problemas entéricos en los lechones SPF. Placa de Petri con Enterococcus faecium. Las heces maternas van a ser la mayor fuente de microorganismos saprofitos y patógenos para los lechones, la utilización de probióticos en el pienso de las cerdas madres es clave para que predominen un determinado tipo de gérmenes saprofitos beneficiosos en el intestino del lechón, desplazando a los patógenos, excluyéndolos de la microbiota intestinal del lechón. Durante la lactación las bacterias predominantes en el estómago e intestino del lechón van a ser los Lactobacilos, ligados a una dieta láctea exclusiva. En el intestino grueso se encuentran cepas de E.Coli, Estreptococos y Clostridim welchii que normalmente ya no se encuentran en la fase de destete. El E.Coli hemolítico no se detecta hasta las 4 semanas de vida, decreciendo a las 8 semanas. Hay documentadas más de cien especies microbianas en la microflora indígena del lechón (Finegold 1973, Conway 1997). A las 61

3 M. Lamana, J. 2-3 horas postparto se pueden encontrar en el intestino de los lechones; Lactobacilos, E. Coli, Estreptococos y Clostridios. A los dos días, los predominantes son los Lactobacilos y han disminuido el número de colonias del resto de gérmenes. Los beneficios que van a aportar los probióticos son los de reforzar y mantener la flora comensal, uno de los mecanismos implicados en la resistencia a los patógenos Los promotores de crecimiento antibiótico (PCA), hoy prohibidos en la UE, producían una modificación de ésta microbiota intestinal, tanto de las bacterias beneficiosas como de las patógenas. Se reducía la microflora del íleon, disminuyendo el grosor de la pared intestinal, lo cual favorecía la absorción de nutrientes y por lo tanto mejoraba el crecimiento de los lechones y cerdos de cebo, Tubos de ensayo con cepas microbianas probióticas. Según el tramo intestinal también hay diferencias microbianas tanto en el número como en las especies, conforme avanzamos hacia la parte distal del intestino cada vez encontramos un mayor número de microorganismos. En las zonas más cercanas al estómago, y debido al alto nivel de acidificación, lo que implica niveles de ph muy bajos por debajo de 5 y también debido a una velocidad de vaciado de éstas zonas muy rápido, se reduce la posibilidad de multiplicación de gran número de microorganismos. Esta es la base de lo que vamos a utilizar, imitando a la naturaleza con los acidificantes nutricionales para combatir las bacterias patógenas. El 80% de las enfermedades entéricas que afectan al ganado porcino son producidas por microorganismos que forman parte Proceso de fermentación de cultivos microbianos probióticos. 62 Laboratorio de microbiología. habitual de la microbiota intestinal del lechón sano. Todo éste conjunto de microorganismos, bacterias, levaduras, etc., es lo que actualmente denominamos MICROBIOTA INTESTINAL, imprescindible para la correcta fisiología del intestino del lechón, así como flora sintetizadora de ciertas vitaminas del complejo B (B12), muy importante para el adecuado crecimiento del lechón. ésta era una de las vías de la mejora en el crecimiento producida por los PCA. Fisiología gastrointestinal del lechón El tracto gastrointestinal está implicado en la captación de nutrientes y,a su vez, es el lugar de entrada de gran cantidad de gérmenes patógenos. La integridad y salud intestinal implica una resistencia a la infección microbiana y a la ausencia de patologías entéricas en el lechón. Las funciones generales de las distintas partes del intestino se pueden resumir de la siguiente forma: el intestino delgado es fundamentalmente un órgano de absorción, por aquí se absorben el 90% de los hidratos de carbono y el 85% de los aminoácidos, así como la mayor parte de las grasas simples. En el intestino grueso se absorben el agua (colon), los electrolitos y vitaminas, con una producción de ácidos grasos volátiles y ciertas vitaminas. En el ciego, bien desarrollado en los cerdos adultos, hay una degradación microbiana del material fibroso y la producción de ácidos grasos volátiles y vitaminas.

4 Papel de los probióticos en la microbiota intestinal porcina y su repercusión en los rendimientos reproductivos nº 22 nº 13 Cuáles son los mecanismos implicados en la resistencia a los patógenos? - La secreción de inmunoglobulinas de tipo A. - La microbiota comensal (saprofita). - Unas condiciones microambientales inhibitorias para los microorganismos patógenos. - Una barrera de mucina en los enterocitos. - La peristalsis intestinal funcional. Funciones de los probióticos Los beneficios que van a aportar los probióticos son los de reforzar y mantener ésta flora comensal. Van a ayudar a resistir la colonización por microorganismos patógenos entéricos, por medio de la denominada exclusión competitiva, produciendo ácidos grasos volátiles, bacteriocinas, factores inmunoestimulantes y consiguiendo uno de los efectos más importantes en el medio intestinal bajando el nivel de ph, la acidificación del medio. Los Enterococos en su propia fermentación producen una gran cantidad de ácido láctico que provoca una bajada del ph, llegando a ser un limitante de su propio cultivo. Los ácidos grasos volátiles también ayudan a mantener el ph intestinal e inhiben el crecimiento de algunos patógenos. Estimulan los movimientos peristálticos del intestino y aportan energía al lechón. Cuando se producen cambios en el ecosistema intestinal se provocan alteraciones en las poblaciones microbianas, este ecosistema intestinal mantiene unas condiciones de crecimiento muy específicas para los microorganismos como son: - Un rango de ph determinado. - Substratos de nutrientes específicos. - Metabolitos de otras bacterias. - Puntos de adhesión a la mucosa intestinal. Ejemplo de alteración es el que se produce en la fase de destete precoz en los lechones, en la cual las poblaciones bacterianas de Lactobacilos disminuyen considerablemente. Lactobacilos que han sido los principales componentes de la microbiota intestinal del lechón lactante. Paralelamente aumentan considerablemente las colonias de E. Coli, posteriormente mes a mes se van a ir recuperando y cambiando otra vez los porcentajes de éstas bacterias. Así mismo, en el período de destete aumentan los ácidos grasos volátiles y disminuyen los niveles de lactato. No solo los contajes de microorganismos resultan afectados por el destete sino también la diversidad. En el postdestete suele haber un tipo de E. Coli que predomina, la diversidad de bacterias y fenotipos es un factor primordial para la estabilidad del microsistema intestinal. La reducción de la diversidad de los microorganismos reducirá la competencia por los puntos de colonización con los fenotipos que provocan diarreas. La reducción de la diversidad de Coliformes puede ser, por tanto, un factor que contribuya al desarrollo de la diarrea postdestete. Se ha demostrado la evidencia de la exclusión competitiva de los patógenos en lechones. Para generar problemas entéricos con E.Coli y Salmonella spp., se necesita un dintel para provocar enfermedad clínica, su sola presencia no afecta gravemente al y lechones Levadura viva para cerdas y lechones es El secreto gracias de mi bienestar a interior mi es madre. gracias a mi madre. - RCS LALLEMAND LSB - 04/08 - Crédit photo : Getty Images. Levadura viva para cerdas y lechones Levadura viva para cerdas y lechones cell SB - Saccharomyces cerevisiae Levucell boulardii SB - Saccharomyces I-1079* cerevisiae boulardii : I-1079* : protege la fase de periparto (menos pérdida protege la fase de de periparto peso, (menos pérdida de peso, mejora la ingestión), mejora la ingestión), proporciona mejor confort para la cerda en proporciona la fase mejor confort del para parto la cerda en la fase del parto (reduce el estrés), (reduce el estrés), asegura lechones vigorosos y sanos, asegura lechones vigorosos y sanos, mejora la homogeneidad de la camada mejora al destete. la homogeneidad de la camada al destete. *Autorizado UE para cerdas y lechones *Autorizado (E1703). UE para cerdas y lechones (E1703). LALLEMAND BIO, SL España Télf: / Fax: animal-iberia@lallemand.com

5 M. Lamana, J. lechón. Los cultivos de Bifidobacterias, Lactobacilos y Clostridios no patógenos son capaces de conseguir la inhibición del E. Coli enteropatógeno en el intestino porcino. Esta es la base de la eficiencia de los probióticos en el ganado porcino, en especial a la cepa probiótica Enterococcus faecium. Los microorganismos patógenos intestinales en especial los E. Coli enteropatógenos (ETEC) se unen a las glicoproteínas de las microvellosidades con sus flagelos provocando el fenómeno de la adhesión, sin el cual el E. Coli no es capaz de provocar patología entérica. Los Lactobacilos bloquean los puntos de unión de los E. Coli a la mucosa intestinal. Otro factor de defensa de la mucosa intestinal está producido por un tipo de células que ésta posee, las células de Globet, situadas en las microvellosidades intestinales y que producen las denominadas mucinas, éstas cubren y protegen con una lámina de moco todas las microvellosidades. Entre sus funciones están las de defender la mucosa contra las abrasiones provocadas por los alimentos ingeridos, de los enzimas digestivas y no dejar que se adhieran los patógenos adherentes antes de que lleguen al tejido intersticial. Cultivo industrial de los microorganismos probióticos. Tanque industrial de crecimiento de cultivos microbianos (izquierda). Cultivo industrial de los microorganismos probióticos (derecha). 64 Las mucinas también son fuente de nutrientes para algunas bacterias, ya que son un tipo de azúcar (galactosa). Cuando el intestino se mantiene sano hay un equilibrio entre la producción de moco y su degradación por las bacterias. Si hay pérdida parcial o total de esta capa defensora, sea por una mala nutrición, sea por los alérgenos del pienso (factores antinutricionales) o enfermedad, se provocan lesiones en el intestino con invasión por microorganismos patógenos y disminución de la absorción de nutrientes. Los piensos de destete deben de tener en su composición un alto nivel de productos lácteos y la transición hacia los piensos muy ricos en cereales sin tratar (almidones) deben de ser progresiva. Estos componentes lácteos protegen la mucosa y promueven una microflora beneficiosa intestinal y un mejor estado sanitario del lechón. Composición y administración de los probióticos Los probióticos son bacterias vivas o cultivos de levaduras que promueven la colonización del intestino por microorganismos beneficiosos, a veces se pueden utilizar con prebióticos. Estos son aditivos que favorecen el crecimiento de la microbiota beneficiosa como son los azúcares complejos denominados fructooligosacáridos o mananooligosacáridos (Rowland 1992). Los probióticos pueden estar compuestos por una cepa o por varias (múltiples), normalmente complementarias, como son las de Lactobacilos, Enterococos, Bifidobacterias, Bacilos, Levaduras y otros.

6 Papel de los probióticos en la microbiota intestinal porcina y su repercusión en los rendimientos reproductivos nº 22 nº 13 Las formas de administración pueden ser en pasta oral para los lechones neonatos, polvo premix o en forma soluble, esto para ganado porcino. Las cepas utilizadas tienen que estar registradas en la UE, ser no patógenas, no tóxicas, viables, estables y resistir las temperaturas de granulación. Su concentración se mide por ufc (unidades formadoras de colonias) por gramo de producto, normalmente entre 10 elevado a 9 y 10 elevado a 10 ufc por gramo. Los probióticos pueden estar compuestos por una cepa o por varias, normalmente complementarias, como son las de Lactobacilos, Enterococos, Bifidobacterias, Bacilos, Levaduras, etc. Autoclave. Ventajas productivas que podemos conseguir con la utilización de los Probióticos en las diferentes fases productivas en la cría porcina En cerdas madres: La incidencia de diarreas producidas por E. Coli en lechones lactantes es algo habitual en toda la producción porcina mundial (Volker y cols. 2008). La utilización de los probióticos puede reducir de una forma rentable y eficaz los E.Coli patógenos en las granjas de cerdas madres. En las granjas donde se vacuna y revacuna a las cerdas gestantes con vacunas inactivadas contra la colibacilosis, se puede dejar de vacunar una vez si se administra un probiótico en el pienso de las cerdas madres. La administración del probiótico es un factor de seguridad en cerdas primerizas, ya que sus camadas son las más afectadas por la toxemia bacteriana neonatal. Almacén de productos probióticos terminados y envasados, preparados para su expedición. Los probióticos se tienen que administrar a una determinada concentración durante toda la gestación o a una dosis más alta los 60 últimos días de gestación. Las pruebas publicadas recogen datos de aislamientos bacterianos de cepas de E.Coli patógeno al día cero cuando no había tratamiento con un 50% de cepas patógenas de E.Coli y después del tratamiento con el probiótico al día 60 no hay cultivo de E. Coli patógeno, aumentando la flora normal, siendo en ambos casos negativas las heces a Salmonella. Es decir, se puede conseguir a través de la alimentación de las cerdas madres con probióticos el cambio de la microflora intestinal, eliminando o reduciendo los E. Coli patógenos. Esto es muy importante porque de esta manera la cerda, como antes he indicado, no puede considerarse como una fuente de infección para los lechones recién nacidos. Además, se reduce la necesidad de terapias masivas y continuadas de antibióticos. EN LA FASE DE LACTACIÓN: En las granjas que poseen instalaciones adecuadas con depósitos parciales y bebederos de alta sensibilidad se pueden administrar los probióticos a través del agua de bebida, con productos solubles líquidos. También hay la posibilidad de administrarlos con aplicadores directamente a la boca del lechón. Mi experiencia es muy positiva en el control de la patología entérica con la administración vía oral a los lechones los primeros días de vida, en sus diferentes formas en granjas afectadas de patología entérica durante la lactación. Con la administración de estos probióticos a dosis altas, ya que los consumos de agua en esta fase son bajos, se consigue que la microbiota de los lechones lactantes vaya poblándose de estos microorganismos beneficiosos y competidores de las cepas patógenas de E.Coli. Se mejora el estado sanitario de los lechones, consiguiendo que haya menos problemas entéricos durante la lactación y un mayor peso de la camada al destete. 65

7 M. Lamana, J. ADMINISTRACIÓN EN CERDAS GESTANTES Y LACTANTES: La muerte súbita de cerdas tanto gestantes como lactantes debida a diversos tipos de Clostridium es hoy un gran problema en las granjas de porcino. Se calcula que ocasiona aproximadamente más del 3% de la mortalidad de cerdas madres en granja a nivel nacional. La adición de los probióticos en agua o pienso en cerdas gestantes, durante toda la gestación y lactación contribuye a disminuir de una forma drástica la incidencia de éstas muertes súbitas, en concreto las cepas de Bacillus amyloliquefaciens controlan la población bacteriana de Clostridium spp. Así mismo se consigue en la cerda que los Colis de tipo ETEC (enterotooxigénicos) se reduzcan y los lechones neonatos pueblen su intestino al comer las heces de la madre con otro tipo de microorganismos patógenos, clave para no desarrollar diarreas a lo largo de la lactación. Los probióticos no necesitan receta veterinaria para su compra, no son medicamentos, no dañan el medio ambiente, no son OMG y en general son casi todos compatibles con el antibiótico colistina y con el óxido de zinc, dos de los productos más utilizados en las medicaciones entéricas para combatir las diarreas postdestete. LECHONES DESTETADOS: Posiblemente el destete sea la fase más delicada de toda la cría porcina. En la primera semana postdestete las dosis del probiótico tienen que ser altas para posteriormente poder bajarlas. Los probióticos previenen el estrés del destete, crean una barrera biológica intestinal contra las bacterias patógenas y disminuye la intensidad y el número de afectados por la colibacilosis postdestete. Ayudan a mejorar la digestibilidad del pienso estimulando la secreción de enzimas y por consiguiente se mejora el crecimiento postdestete. FASE DE CRECIMIENTO-CEBO: Las dosis aplicables a estas fases son bajas como corresponden a un promotor no antibiótico de crecimiento, que se aplica de una forma continuada a lo largo del crecimiento y cebo. Se pueden aplicar vía agua o en forma premix para el pienso. Al igual que en las cerdas madres, se pueden utilizar para el control de las muertes súbitas por Clostridium spp., en especial en las épocas de calor, nuevas cosechas de cereales, cambios de materias primas y entradas a cebo. No solo vamos a conseguir disminuir el nivel de bajas en la ceba, sino también reducir los blandeos de las heces, consiguiendo un mejor crecimiento e índice de conversión. CONCLUSIONES La utilización de los probióticos en los piensos de porcino supone una mejora en la productividad en todas las fases de la cría porcina. Esto ha supuesto una nueva vía de control y profilaxis de la patología entérica, así como una ayuda al mantenimiento de la sanidad en el ganado porcino. Liofilizador (congelación en seco). BIBLIOGRAFÍA: ALLTECH. Manipulando la microflora intestinal a través de la nutrición de los carbohidratos BOSSOW, H. Neonatal diarrohea-observations and conclusions. 20 th IPVS P EL PAIS Biomedicina. Todo un amazonas en el intestino JIMENEZ, G. ASAHIVET. Los probióticos, otra alternativa. XX Simposium de Anaporc. KRITAS, S.K. and cols. Can probiotics substitute for subtherapeutic antibiotics?. A field evaluation I a large pig nursery. IPVS 20 th. LINK, R and cols. Evaluation of health status, performance and conversion of feed in weaned pigs after probiotic administration. IPVS 20 th. NOREL&NATURE S.A. I D. Estudio de la producción de bacteriocinas por ECOBIOL y su actividad frente a Clostridium NOREL&NATURE S.A. Capacidad de control de la flora microbiana en lechones tratados con colistina SERRANO, P. y cols. CITA. Microbiota gastrointestinal y utilización de probióticos en lechones en transición. ANAPORC TELLEZ, G. and cols. Prebióticos, probióticos y simbióticos, su papel sobre la integridad intestinal. Av. Tec. Por. 5(1) TOKUYAMA, K. and cols. The effect of viable bacilli of pig production. IPVS 13 th. P 297. TOURNUT, J. y cols. S. cerevisiae I-1079 as growth promoter in piglets results after 3 weeks administration. IPVS 13 th, p298. VOLKER, T.W. et al. The use of probiotics to reduce pathogenic E.Coli in a sow herd. 19 th IPVS