SALUD INTESTINAL BUTIRATO SÓDICO EN

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1 SALUD INTESTINAL Y ABSORBCIÓN DE NUTRIENTES // BUTIRATO SÓDICO EN DIETAS PARA AVES DE CARNE Andrés Ortiz, Nutega ao@nutega.com nutrición El conocimiento sobre el funcionamiento del tracto gastrointestinal (digestión, absorción y barrera defensiva), hoy en días es prioritario con objeto de conseguir óptimos resultados productivos. ay dos aspectos íntimamente ligados al tracto intestinal a controlar: la actividad microbiana y los procesos inflamatorios, por la incidencia evidente sobre el gasto de nutrientes que conllevan. C Fig 1.Molecula de Butirato Sódico C C C O O Na 73

2 nutrición Desarrollo Digestivo // Las especies aviares seleccionadas bajo un criterio de crecimiento rápido tienen un desarrollo precoz del sistema digestivo, llegando a ser un fenómeno prioritario durante los primeros diez días. La digestión y la absorción son poco eficaces en el pollito recién eclosionado, desarrollándose rápidamente a medida que comienza su alimentación sólida exógena. Se produce entonces, cambios en la morfología del tubo digestivo (longitud y peso del intestino delgado, crecimiento de enterocitos, vellosidades y criptas), así como en las secreciones enzimáticas intestinales y pancreáticas. La longitud y el peso del intestino (duodeno, yeyuno, ileon), hígado, páncreas, molleja y proventrículo aumentan significativamente la primera semana de vida, teniendo cada órgano un modelo de crecimiento propio. Páncreas, duodeno y yeyuno se desarrollan, en proporción, más rápidamente que el hígado y el ileón. De manera general, el desarrollo del aparato digestivo es mucho más rápido que el del resto del organismo. En cuanto a la longitud y el peso del intestino delgado, se observa un incremento de 3,9 a 5,3 g y de 13,4 a 16,8 cm (expresado por 100 g de peso corporal) al dar dietas poco digestibles. Exactamente lo mismo que ocurre con dietas enzimáticamente pobres y altamente fermentables, lo que está fuertemente correlacionado con la viscosidad del quilo. Salud Intestinal // DIGESTIÓN Media Error Standard Actividad enzimática lumen Actividad enzimática borde cepillo Más que dar una definición, explicaremos cuáles son los criterios que suelen emplearse para determinar el grado de salud intestinal. Cambios en sus valores demuestran una alteración de la salud intestinal por factores infecciosos, nutricionales o estresantes. Tabla 1. Valores normales de parámetros gastrointestinales en aves (Van der Klis y Jansman, 2002) 74 Sucrasa, U/g Maltasa, U/g Alcalino fosfatasa, U/g Glutamiltransferasa, U/g ABSORCIÓN Morfometría Altura de las vellosidades (yeyuno) μm Profundidad criptas (yeyuno) μm Anchura de las vellosidades (yeyuno) μm Enterocitos por vellosidad Enterocitos por μm vellosidad 1,34 0,13 Función barrera Producción de mucus (U/g quimo) 15 - Condiciones físico-químicas P, duodeno 5,5-6,2 - P, yeyuno 5,8-6,9 - P, ileón 6,3-8,0 - Viscosidad, yeyuno, mpa.s 1,2-10,0 - Tiempo retención, yeyuno, min OTRAS Actividad microbiana Concentración ATP (yeyuno), mmol/l 1,9 0,5 AGV concenración (ID), mmol/kg 7,8-25,5 - Sales biliares concentración (ID), mmol/g 11,7-14,4 -

3 Desarrollo Enzimático // Al nacimiento, la reserva enzimática del páncreas en el pollito es débil (tripsina, quimotripsina, amilasa y lipasa). Su secreción se estimula rápidamente la primera semana de vida y cada una de ellas presenta un perfil propio (Nitsan et al, 1991a). Fig 2.Actividad enzimática en el enterocito La actividad amilásica hasta el segundo día de vida es prácticamente nula, probablemente ligado a la ausencia de carbohidratos en el vitelo, correspondiendo el retraso de la adaptación a la ingesta sólida exógena de carbohidratos. La presencia de lípidos y proteínas en el saco vitelino provocaría una actividad enzimática intestinal más precoz de las correspondientes enzimas. Podemos concluir que la edad y el estado nutricional influyen sobre la secreción y la actividad de las enzimas pancreáticas, la lipasa podrá ser limitante en la digestión de la grasa de la dieta durante las dos primeras semanas de vida del pollo. Además las secreciones biliares en pollos de carne son limitadas. Otra actividad enzimática a tener en cuenta en el concepto salud intestinal y que, además liga los dos criterios que venimos manejando hasta el momento morfología - tamaño y desarrollo enzimático, es la que se desarrolla en el denominado borde en cepillo de los enterocitos. Los trabajos de Uni (1.999) correlacionan estrechamente los niveles de las enzimas sucrasa y glucosiltransferasa, producidas en el borde del cepillo de los enterocitos (implicados en el transporte de aminoácidos) y el número de enterocitos por vellosidad en el duodeno. (Ver fig.2) Fig 3.Mucosa intestinal en cepillo Vellosidades Criptas Finalmente, el mismo autor correlaciona también estrechamente el peso vivo del pollito a los doce días con la actividad enzimática de la mucosa en cepillo (sucrasa, maltasa y glutamiltransferasa). 75

4 Desarrollo Vellosidades y Criptas // En broilers, la altura de las vellosidades intestinales y la profundidad de las criptas (Ver fig.3 pg. anterior) se incrementan rápidamente tras la eclosión, alcanzando un máximo a los cuatro seis días en duodeno y a los diez días en yeyuno e ileón. Es por ello que se incrementa la superficie de absorción, aumentando así la capacidad de absorción de nutrientes, además de la puesta en marcha de sistemas activos de transporte a través de la membrana. Así pues, la capacidad de absorción de duodeno y yeyuno va aumentando con la edad. Sabido es que la glucosa y un gran número de aminoácidos se absorben a través de un transporte dependiente del sodio. La medición de este electrolito es un buen indicador de la absorción por las mucosas intestinales, así como su presencia durante los primeros días vida. Desarrollo del enterocito // Los enterocitos situados en la parte superior de las vellosidades son los encargados de la digestión y la absorción. Además son las posibles puertas de entrada de patógenos (virus, bacterias, toxinas, lectinas,...). La regulación de su proliferación y diferenciación es complicada, ya que están involucrados varios componentes, como son la especie animal, la edad, la genética y las influencias ambientales, como los componentes de la dieta o la propia microbiota residente y los patógenos. En concreto, los ácidos orgánicos, especialmente aquellos de cadena corta, juegan un papel importante en el status fisiológico del enterocito. Los ácidos grasos de cadena corta, como el fórmico, el propiónico y el butírico incrementan el tejido mucoso intestinal, tanto en intestino delgado como en grueso. El butirato es el combustible elegido por el enterocito para su mantenimiento fisiológico. La adición de butirato a células intestinales tiene un efecto significativo sobre la estimulación de dichas células. Microbiota intestinal // A la eclosión, el tracto intestinal del pollito está libre de bacterias y como hemos visto, es relativamente inmaduro en términos de capacidad de absorción. Inmediatamente después de salir del cascarón, ingiere gérmenes ubicuos que provocarán el desarrollo de la microbiota intestinal en el pollito. Así pues, además de estar cambiando la estructura y funcionalidad del intestino delgado con la edad del ave, también cambiará la microbiota y su actividad metabólica en respuesta a la ingestión de organismos, algunos de ellos patógenos y a la ingestión de carbohidratos y sus tipos. En la primera semana de vida, enterococos y lactobacilos predominan en el buche, duodeno e ileon de los pollitos, mientras que en el ciego se encuentran en proporciones similares ambas especies junto a las enterobacteriaceas. Posteriormente en el ciego dominarán las especies anaeróbicas y los lactobacilos en buche, duodeno e íleon. (van der Wielsen, datos no publicados) Debemos ser capaces de controlar la colonización del intestino en el pollito de un día y mantener una microbiota ideal para el resto de la vida del ave, ya que, sin duda será beneficioso para la salud y el bienestar del pollo y para la producción.

5 Butirato sódico al 54% químicamente protegido, que desarrolla su principal acción en intestino delgado. Porqué usar BUTIREX C4? Misma protección Menos olor 1 Estimula el consumo y crecimiento 2 Desarrollo de vellosidades e inmunidad 3 Favorece la maduración digestiva 4 Actividad antibacteriana Parámetros productivos en broilers alimentados con Butirex C4, 1kg/ton (Brasil 2010) CTD Mortalidad, % 2,50 1,88 1,25 0, Kcal días Consumo Kcal alimento / Kg pv broilers 0-17 días (España 2011) 3820 Kcal Butirex C Kcal EMA 3136 Kcal EMA+1kg Butirex C4 5 2,1 Mortalidad total, % Muestras cloacales positivas, % PV, 14 días (g) 8 Infección por Salmonella enteritidis 147 (10 UFC/ml) en broilers el (ungría 2010) * 2481 * * 2698 PV, 42 days (g) días prueba (* P<0.05 ) Butirex C4 (1,5 g /kg ) * * NUTEGA colabora con Centros Experimentales como: - Universidad de Budapest. - U.A.B, U. Politecnica. - Danish Pig Research Centre. - U. Complutense de Madrid. Nuevas Tecnologías de Gestión Alimentaria, S.L. C/ Marconi, Coslada MADRID Tel.: Fax: nutega@nutega.com - Confort Intestinal Efecto Nutricional

6 Timo nutrición Bolsa de Fabricio Bazo Glándula de arder La presión genética sobre velocidad de crecimiento, tiene un impacto negativo sobre el sistema inmunitario. La capacidad de producir anticuerpos es menor en el transcurso de generaciones sucesivas. Butirato sódico (BS), sal sódica del acido butírico // El butirato es una sustancia natural presente en los líquidos y tejidos biológicos. El butirato no puede ser detectado en la sangre periférica, lo que indica metabolismo rápido en la pared del intestino y / o en el hígado. (ver fig 1. página inicial) En condiciones fisiológicas, el aumento en el rendimiento en animales por consumo de butirato exógeno se podría explicar por: Divertrículo de Meckel Fig 4. Órganos linfoides primarios y segundarios del pollo Placas de Peyer Sistema Inmunitario Aproximadamente el 75% de las células inmunitarias del ave (3% del peso vivo) están localizadas en el intestino delgado, asociadas al tejido linfoide. En las aves, bolsa de Fabricio y timo, son los órganos linfoides primarios; y el bazo, divertículo de Meckel, glándula de arder, placas de Peyer y tonsilas son los secundarios. (Ver fig.4) A la eclosión, el sistema inmunitario es inmaduro y evoluciona más lentamente que el sistema digestivo anteriormente descrito, por lo que durante la primera semana de vida, el pollito depende en gran medida del ambiente en que se encuentra Aumento de la digestibilidad de los nutrientes 2. Estimulación de las secreciones de enzimas digestivas, pancreáticas e intestinales 3. Modificación de la microbiota intestinal luminal 4. Mejora de la integridad epitelial y el sistema inmunitario. En el tracto digestivo, el butirato puede actuar directamente (tracto gastrointestinal superior o intestino grueso) o indirectamente (intestino delgado) en el desarrollo y reparación de tejidos. Efectos tróficos (capacidad de crecimiento de organos y tejidos) directos se han demostrado mediante estudios de proliferación celular, lo que indica una renovación más rápida de áreas necróticas. Se cree que las acciones indirectas del butirato involucran al sistema hormono-neuro-inmuno. El butirato también está implicado en la regulación por disminución de la virulencia de bacterias, tanto por efectos directos sobre la expresión de genes de virulencia como actuando sobre la proliferación celular de las células huésped.

7 RESULTADOS EN POLLITOS DE ARRANQUE Peso Final CMD GMD IC España 2006 España 2006 España 2006 España 2006 Brasil 2011 Venezuela 2012 Rusia 2013 Taiwan 2013 MEDIA BS p. 1kg/ton 0-18 d vs BS p. 1 kg/ton 0-21 d vs Avilamicina BS p. 1 kg/ton 0-26 d vs Avilamicina BS p. 2 kg/ton 0-14 d vs Avilamicina BS p. 1 kg/ton 0-21 d vs BS p. 1 kg/ton 0-21 d vs BS p. 1 kg/ton 0-36 d vs BS p. 2 kg/ton 0-14 d vs BS P. 1-2 kg/ton 0-21 d +24% +9% +5,5% +5,5% +6,1% +13,0% +3,7% +18,6% +10,7% +14% +3% +4,5% +2,8% - +24% +3,1% +11,2% +8,9% +27% +8,5% 5,2% +6,3% +6,4% +13,7% +3,7% +21,6% +11,5% -10% -4,8% -0,7% -3,2% - -6,1% -0,6% -8,3% -4,8% Tabla A. Resumen de rendimientos productivos en pollos alimentados con BS protegido (Bs p.) en piensos de inicio o arranque en Europa, América y Asia // Valores: CMD (Consumo medio diario) GMD, (Ganacia media diaria), IC (Índice de conversión) Gráfica 1. Recuento de muestras positivas a salmonella de muestras cloacales de pollos infectados via oral con 108 UFC de S. enteritidis 147. y suplementados con BS protegido a 1,5 kg/tm. (Galfi,2012) % de muestras positivas * * * * * * Diferencias significativas P<0,005 BS protegido Días Bacteria Tratamiento Tabla B. Efecto inhibitorio de BS protegido sobre Clostridium a diferentes valores de p.(galfi, datos sin publicar 2011) Clostridium perfringens Clostridium perfringens 5/2 Na-n-butyrate (p=7.0) moderada NO significativa Na-n-butyrate (p=6.5) moderada significativa Na-n-butyrate (p=6.0) significativa moderada Na-n-butyrate (p=5.5) significativa moderada Para mostrar el efecto reparador de BS protegido y aceites esenciales, sobre las células intestinales y el control sobre la flora patógena realizamos una infección clínica con coccidios en pollos de carne a los 15 días, mostrando las aves un mejor peso corporal frente a la dieta control con coccidiostatos en el arranque y en la fase final post infección. Esta mejora en la última fase tras una fuerte desafío nos da pie para elucidar que BS protegido + EO puede ser un complemento para las vacunas anticoccidiales, así como una herramienta para mejorar los crecimientos en esta última fase Ganancia media diaria en g Días Coccidiostato BSp+EO1 BSp+EO2 Gráfica 2. Evolución de la ganancia de peso en pollos infectados a los 15 días de vida con 1.6*105 ooquistes de Eimeria (acervulina, tenella y máxima), alimentados con pienso tratado con coccidiostaticos o BS protegido + aceites esenciales a diferente nivel de inclusión. 79

8 En animales de producción, el butirato es un aditivo para alimentación animal útil, sobre todo cuando se ingiere poco después del nacimiento, ya que mejora el rendimiento y controla los trastornos de la salud del intestino causadas por patógenos bacterianos. (Guilloteau y col, 2010). Qué podemos esperar del empleo de Butirato Sódico protegido en pollos// Diferentes pruebas en diferentes circunstancias y países nos han llevado a considerar el empleo de butirato sódico protegido como una herramienta indispensable en la alimentación del pollo de hoy en día (ver tabla A) Su actividad antimicrobiana frente a determinados patógenos como Clostridium perfringens (Tabla B) y Salmonella spp (Gráfica 1), así como su contribución a mantener el p intestinal en el rango adecuado para la proliferación de Lactobacillus spp, nos hace contar con una herramienta práctica a la hora de modular la flora bacteriana. El mayor crecimiento observado en pollos en las primeras fases de crecimiento del pollo se explica en gran parte por el mayor desarrollo de las vellosidades intestinales observado en presencia de butírico (Galfi, 2011 datos no publicados). Por otro lado los trabajos de Katoh han demostrado la eficacia del butirato a la hora de estimular las secreciones pancreáticas. Dada la importancia que en el pollito tiene el páncreas por su desarrollo los primeros días, nos va a permitir aumentar las enzimas endógenas y hormonales (insulina, glucagón, somatostatina), por el papel trófico que sobre el enterocito ejerce el butirato, y el papel del borde en cepillo del enterocito en la producción de enzimas endógenas. Así el consumo incrementa en el ave los primeros 15 días y el aprovechamiento del alimento al existir mayor concentración enzimática proveniente del páncreas y del intestino. Conclusiones // En condiciones de campo el butirato sódico protegido es una herramienta nutricional para mantener el confort intestinal con múltiples aplicaciones en esta área de la alimentación aviar tan cambiante día a día. Su valor como nutriente precoz así como en situaciones de desafío, sólo o en sinergia con otros aditivos, es cada día más aceptado. Sólo implicando TODO en un concepto global de la nutrición, que contemple a la salud intestinal como otro nutriente más a la hora de elaborar dietas de avicultura de carne en sus diferentes fases, tendremos éxito. Butirato sódico protegido hace referencia a la protección que necesita el butirato sódico para no liberarse en la molleja por efecto de la acidez existente y ser capaz de llegar al tramo intestinal que es lo que interesa para que desarrolle su actividad nutricional y sanitaria.