USO DE PROBIÓTICOS BACILLUS SPP. EFICACIA SOBRE CRECIMIENTO Y SALUD DE LECHONES AL DESTETE Detlef Kampf 1, Toon Elsen 2, Luc Martens 2, 1 Orffa Additives, Werkendam, Paises Bajos 2 PVL Bocholt, Bocholt, Bélgica Joni De Sutter 3, Noriko Nakamura 4, Dirk Fremaut 5 3 Orffa Additives, Bornem, Bélgica 4 Calpis, Paris, Francia 5 University College, Ghent, Bélgica 2
Los tratamientos antimicrobianos se han utilizado de manera habitual en cerdos para la prevención y el tratamiento de enfermedades y su uso, en consecuencia, ha permitido mejorar parámetros productivos como son la ganancia media diaria y el índice de conversión (Barton 2000). Pero, a pesar de sus efectos beneficiosos, la reciente preocupación por los residuos de medicamentos en los alimentos y la posible transferencia de resistencia de los antibióticos usados a los patógenos humanos ha abierto diversas discusiones para encontrar soluciones alternativas; tales como los probióticos. Los probióticos son cultivos vivos de bacterias inofensivas o especies de levadura que equilibran la microflora intestinal en beneficio del animal (Fuller 1989). Además, los lactobacilos producen ácido láctico que actúa contra patógenos tales como Salmonella, E. coli, Campylobacter y Clostridium (Hosoi et al. 2000). En numerosos ensayos, se han dado resultados positivos en la reducción de estos patógenos cuando se adiciona Bacillus spp. (por ejemplo, Maruta y col.. 1996, Fritts y col. 2000, Ragione y Woodward 2003), así como en la mejora de rendimiento de los animales (por ejemplo, Kritas y col. 2010, Marubashi y col. 2012, Medel y col. 2009). Por otro lado, las determinaciones de los efectos del calor en la granulación o la expansión sobre la capacidad de supervivencia de Bacillus subtilis fueron también descritos recientemente (Nollet 2005, Kampf 2012). Desafortunadamente los probióticos más conocidos no son capaces de sobrevivir a las tecnologías aplicadas en la producción de piensos, como por ejemplo, la administración de calor. De este modo, una forma de subsanar estos problemas es el uso de los probióticos formadores de esporas, en particular del género Bacillus. Los probióticos son cultivos vivos de bacterias inofensivas o especies de levadura que equilibran la microflora intestinal La mejora de los parámetros de producción gracias al uso de Bacillus spp. en la alimentación de los lechones se da a través de dos vías : Consumo de oxígeno en el tracto digestivo Producción de ciertas enzimas como la catalasa y la subtilisina, lo que se traduce en un ambiente adecuado para las bacterias beneficiosas, tales como Lactobacilos. Los lactobacilos colonizan las membranas de las mucosas intestinales y bloquean los espacios de adhesión de los agentes patógenos, es decir, que actúan bajo un mecanismo conocido como exclusión competitiva. Bacillus subtilis: probióticos formadores de esporas 3
Objetivo El objetivo del presente estudio fue investigar el efecto de diferentes productos probióticos con Bacillus spp. sobre el crecimiento, el consumo diario de alimento, el índice de conversión, la consistencia fecal y la salud de los lechones al destete. A su vez, también se investigó el efecto de la adición de probióticos en la composición microbiana de las heces. Material & Métodos Instalaciones: Dietas : El ensayo se realizó en PVL Bocholt, Bélgica. Animales: Los lechones fueron alojados en tres instalaciones idénticas. Todos los lotes fueron separados con cortinas de plástico para evitar la contaminación cruzada de las cepas similares del probiótico utilizado en la prueba. Se utilizaron un total de 320 lechones repartidos de la siguiente forma en 3 repeticiones: - 1er y 2º grupo con 120 lechones cada uno (4 tratamientos x 10 lechones x 3 corrales) Se les administró pienso ad libitum con un dispensador por lote, agua ( sin ningún tipo de ) con 1 bebedero de tetilla. Las dietas suministradas fueron: (A) dieta control basal sin ningún probiótico (B) dieta basal + Bacillus subtilis y licheniformis a 12,8x10 5 UFC/g. (C) dieta basal + Bacillus subtilis C-3102 (DSM 15544; nombre comercial Calsporin) a una dosis de 3x10 5 UFC/g. y (D) dieta basal + Bacillus cereus var. toyoi a 10x10 5 UFC/g en pienso. - 3er grupo con 80 lechones (4 tratamientos x 10 lechones x 2 corrales) por no disponer de más individuos. La raza que se utilizó fue Topigs20 x Pietrain con 50% de hembras y 50% de machos. Los animales fueron destetados aproximadamente el día 28 de edad ( con 7-8 kgs de peso vivo). Duración: El estudio duró 6 semanas llevando los animales hasta 25 kgs de peso vivo. Las dosis de uso se corresponden a las indicadas por sus fabricantes. Los animales recibieron dos tipos de piensos, uno durante el periodo de destete (del día 1 al 14) y otro pienso en el periodo de arranque (del día 14 al 42) con dietas basadas en cebada y trigo con un nivel de energía especificado por el pienso comercial utilizado. Los detalles de la composición de la formula se detalla en la tabla 1. La composición de los piensos fue la misma para todos los grupos de tratamiento, sin la inclusión de ningún tipo de aditivo con excepción del probiótico, objetivo del estudio. Todos los piensos fueron fabricados en granulado (pellets de 4.8mm) con un mismo tratamiento térmico y se confirmó, posteriormente al tratamiento por calor, la estabilidad térmica de los probióticos adicionados. 4
Composición (%) Dieta de destete Dieta de arranque Cebada 35 35 Trigo 18,49 20,354 Maíz 5,5 6 Copos de maíz triturado 5 - Salvado de trigo - 7,5 Soja tostada 17 20 Harina de soja, 49/3,5 5 2,3 Pulpa de remolacha, Su<10 1,5 - Suero en polvo 5 2,5 Aceite de soja 1 - Lisina-HCl 0,073 0,029 Metionina 0,094 0,061 Triptófano 0,090 0,074 Treonina 0,076 0,043 Valina 0,177 0,139 Premix Starter 6 6 Ingredientes (g/kg) Proteína bruta 175 177 Lisina digestible 11,0 10,6 Met+Cys digestible 6,5 6,2 Treonina digestible 6,9 6,6 Triptófano digestible 2,4 2,3 Energía neta (MJ/kg) 10,05 9,71 Todos los lechones fueron pesados: prueba), El día después al destete (día de inicio de la El día 14 día (final del periodo del destete e inicio del periodo de arranque) El día 42 (último día de la prueba) Además se realizó una evaluación diaria de los niveles de diarrea, durante el período de destete y semanalmente durante el período de arranque, utilizando la siguiente escala : 0 = diarrea en casi todos los animales con la medicación en general 1 = diarrea en algunos animales 2 = heces blandas 3 = heces normales 4 = heces sólidas 5 = heces muy duras Los análisis fecales de la composición microbiana se hicieron al final de la prueba con un número mínimo de 2-3 muestras frescas de excrementos de lechones por corral para cuantificar la similitud de la morfología de las colonias de cepas probadas. Todos los datos fueron analizados por varianza según procedimiento GLM de SAS. Tabla 1: Composición de la dieta / Ingredientes de las dietas de destete y arranque La catalasa y subtilisina que produce Bacillus subtilis favorecen el crecimiento de lactobacilos 5
Resultados Durante la prueba no fue necesario ningún tratamiento medicamentoso y la mortalidad fue similar en todos los grupos (2-4 por tratamiento) El grupo alimentados con Bac.cereus mostraron una tendencia positiva en ganancia de peso En la tabla 2 se muestran los resultados obtenidos para los parámetros zootécnicos. 1. Peso vivo (PV) Después de 14 días de prueba, no se encontraron diferencias en peso vivo entre tratamientos, pero en el periodo total de la prueba: Los lechones en el grupo alimentados con Bac.cereus mostraron una tendencia positiva en ganancia de peso respecto a los lechones en el grupo control (p<0,10) Los lechones en el grupo con Bac.subtilis se dio un incremento numérico en contraste al grupo control (p>0,10) Y en los lechones del grupo con Bac.subtilis+licheniformis no se observó ninguna mejora en peso vivo. Control Bac. subt. + lich. Imagen microscopica Bacillus cereus A,B : diferentes letras en la misma línea significan diferencias (P<0,10) PV (peso vivo): 0 = al principio de la prueba, 14 = al día 14 de la prueba, 42 = al día 42 de la prueba GMD (ganancia media diaria), CMP (consumo de pienso diario), IC (índice de conversión), CF (consistencia fecal): 0-14 = desde el inicio al día, resp.; 14-42 = del día 14 al final de la prueba, resp.; 0-42 = desde el inicio al final de la prueba, resp. Bac. subt. Bac. cere. SEM P = PV0 kg 6,67 6,67 6,67 6,67 0,00 0,987 PV14 kg 8,53 8,65 8,51 8,74 0,11 0,152 PV42 kg 20,51 A 20,68 AB 21,17 AB 21,23 B 0,29 0,077 GMD0-14 g/día 133 140 131 148 8 0,146 GMD14-42 g/día 425 A 428 A 451 B 442 AB 9 0,052 GMD0-42 g/día 329 A 333 AB 345 B 347 B 6 0,059 CMP-14 g/día 214 B 204 A 206 AB 212 AB 4 0,078 CMP14-42 g/día 568 565 572 583 8 0,119 CMP0-42 g/día 450 445 450 459 6 0,101 IC0-14 kg/kg 1,70 1,52 1,69 1,51 0,12 0,247 IC14-42 kg/kg 1,33 1,32 1,27 1,32 0,03 0,109 IC0-42 kg/kg 1,36 B 1,33 AB 1,30 A 1,32 AB 0,02 0,079 CF0-14 - 3,06 B 2,95 A 3,02 AB 2,97 AB 0,04 0,041 CF14-42 - 3,01 3,00 3,01 3,04 0,03 0,387 CF0-42 - 3,04 B 2,96 A 3,02 AB 2,99 AB 0,03 0,059 Tabla 2. Efecto de los diferentes probióticos Bacillus spp. sobre los siguientes parámetros : peso vivo, ganancia media diaria, consumo diario de pienso índice de conversión y consistencia fecal de heces de los lechones destetados (CF) 6
En cualquier caso, para los tres tratamientos con probióticos no se dieron diferencias significativas. 2. Ganancia media de peso diaria (GMD) Se dieron exactamente los mismos resultados por lo que se refiere a la Ganancia Media Diaria. No llegando a observarse diferencias significativas entre tratamientos. Y, en este caso, no se pudieron concretar los motivos por los que los resultados obtenidos fueron por debajo de los expectativas, así como tampoco las condiciones sanitarias. 3. Consumo de pienso Índice de conversión (IC) Con respecto al consumo de pienso, fueron medidos en todos los tratamientos en los que se administró probióticos, así como también se calcularon los índices de conversión correspondientes. 4. Consistencia fecal Se recogieron las diferentes puntuaciones sobre la consistencia de las heces, como indicadores de las buenas condiciones sanitarias durante la prueba. Sin embargo, se observaron diferencias significativas entre el grupo control y el grupo del tratamiento con Bac. subtilis+licheniniformis. Estas diferencias se observaron tanto durante los primeros 14 días como para el periodo total de la prueba (alrededor de 0,1). En el análisis fecal se confirmaron las cantidades de las cepas testadas para confirmar la correcta incorporación de los probióticos y evitar así una posible contaminación cruzada entre tratamientos. Medidos los resultados, durante toda la prueba, se observó que todos los tratamientos con probióticos tendieron numéricamente a obtener una mejora en el índice de conversión. Como ejemplo, durante los primeros 14 días, la mayor mejora en conversión se mostró en el grupo de Bac.cereus y también fue así para todo el periodo, para los lechones del grupo Bac.subtilis con diferencias significativas respecto al control (0,06 puntos) Para recibir una mejor respuesta de los probióticos, las condiciones ambientales juegan un papel importante, por lo que también, en condiciones más difíciles, pueden esperarse efectos más significativos. g/día 360 350 340 330 320 310 300 329 Control Ganancia Media Diaria P=0.059 P=0.092 333 B. subtilis + lichen. 345 B.subtilis 347 g/día 1,39 1,37 1,35 1,33 1,31 1,29 1,27 1,25 Índice de conversión B. cereus Control B.subtilis B.subtilis B. cereus + lichen. 1,36 P=0.079 1,33 1,30 1,32 Gráfico 1: Efecto de los diferentes probióticos Bacillus spp. en la ganancia media diaria (GMD) y el índice de conversión (IC) durante todo el periodo de la prueba (42 días) 7
Conclusiones El uso de Bacillus spp. ha demostrado tener efectos positivos en la reducción de la presión patógena en el intestino de los lechones en numerosos estudios. Este grupo de probióticos es capaz de sobrevivir el estrés por calor durante los procesos de granulación y expansión y a su vez son compatibles con otros productos adicionados tales como los ácidos orgánicos y los antibióticos terapéuticos, ampliamente utilizados en las dietas de lechones. En el presente ensayo, la eficacia de probióticos de diferentes cepas Bacillus spp se pusieron a prueba para investigar el impacto sobre el crecimiento de los lechones al destete. 1 Durante todo el período de prueba, la ganancia media diaria pareció ser mejor para los animales en tratamiento con los diversos probióticos, y lo mismo ocurrió para el índice de conversión. 2 El peso corporal y la ganancia diaria de los lechones se incrementaron en los tratamientos con Bacillus cereus y Bacillus subtilis. 3 El índice de conversión se vio mejorado por el uso de Bacillus subtilis. 4 La puntuación fecal no se vio afectada por el uso de probióticos y la cuantificación de la morfología de las cepas utilizadas confirmó que la inclusión se realizó correctamente. De los resultados obtenidos se puede concluir que los probióticos de cepas Bacillus spp. son capaces de mejorar el rendimiento zootécnico de los lechones al destete. Las diferencias parcialmente significativas con respecto a los animales control lo demuestran, aunque no se produjeron diferencias significativas entre las 3 cepas ensayadas. Bacillus cereus Bacillus subtilis Bacillus Licheniformis 8