Aplicación de probióticos, prebióticos y simbióticos en porcino Alfred Blanch, consultor www.addimus.com 2
En las explotaciones ganaderas, los animales a menudo son sometidos a diversos elementos estresantes (tipo de manejo, cambios de dieta etc.), que pueden causar un desequilibrio en el ecosistema intestinal, pudiendo constituir un factor de riesgo de ciertas infecciones. Concretamente, en producción porcina, la mayoría de las situaciones de estrés se relacionan con los períodos de destete y post-destete (separación de la cerda, fin de la inmunidad transmitida por la leche materna, transición a una dieta sólida, transporte a otra nave y mezlca con animales desconocidos). Todos estos factores pueden alterar negativamente el equilibrio de la microflora intestinal de los cerdos y su respuesta inmune, lo que conlleva una mayor susceptibilidad a trastornos intestinales, infecciones entéricas y presencia de diarrea (Modesto y col., 2009). El éxito del destete y del período post-destete inevitablemente depende en gran medida de la adición metafiláctica de antibióticos y de ciertos compuestos como el ZnO en la dieta. Sin embargo, la creciente preocupación por parte de las autoridades europeas por el uso masivo de este tipo de medicamentos está generando diversas estrategias para enfrentarse a lo que parece que será una realidad en un futuro próximo: una reducción drástica en la inclusión de premezclas medicamentosas en los piensos. Las situaciones de estrés alteran negativamente el equilibrio de la microflora intestinal de los cerdos y su respuesta inmune 3
Probióticos Entre estas estrategias se encuentra el uso de probióticos, uso que cada vez es motivo de mayor número de investigaciones con el fin de intervenir, de alguna manera, en la disminución de la carga de patógenos en lechoneras y, en definitiva, en la mejora de los cuadros clínicos gastrointestinales propios de este período de la producción porcina. Sin embargo, el uso de probióticos no se reduce sólo a animales jóvenes, sino que también se ha extendido a cerdos de engorde y cerdas reproductoras. Así pues, en la actualidad se están publicando numerosos trabajos in vivo, utilizando diferentes microorganismos como probióticos en alimentación porcina. Los probióticos ya se utilizan en todas las fases de la producción porcina Es bien reconocida la presencia de lactobacillus en la microbiota autóctona del cerdo Bacillus Recientemente, un equipo de la Universidad de Copenhague (Larsen y col., 2014) identificó diversas cepas bacterianas pertenecientes al género Bacillus, aisladas del suelo, de heces y de comida fermentada, e indicó que constituyen cepas ideales para ser usadas como probióticos en alimentación animal. De hecho, algunas de estas especies de Bacillus han sido probióticos pioneros en nutrición porcina y su estudio ha sido motivo de numerosos estudios desde hace muchos años, habiéndose demostrado sobradamente su eficacia. Recientemente, un equipo de la Universidad de Copenhague (Larsen y col., 2014) identificó diversas cepas bacterianas pertenecientes al género Bacillus, aisladas del suelo, de heces y de comida fermentada, e indicó que constituyen cepas ideales para ser usadas como probióticos en alimentación animal. De especial relevancia son los extensos trabajos realizados por Alexopoulos y col. (2004), quienes observaron que la administración de esporas de B. licheniformis y B. subtilis reduce la morbilidad y la mortalidad en lechones recién destetados y también aumenta el rendimiento productivo de los cerdos de engorde. Asimismo, Wang y col. (2009), tras alimentar a cerdos de engorde con dietas suplementadas con B. licheniformis y B. subtilis, observaron que dicha suplementación disminuía significativamente la emisión de amoníaco en la granja y que los purines presentaban un ph más ácido. Por su parte, Aperce y col. (2010) indicaron que Bacillus licheniformis y B. subtilis tienen cierto efecto inmunomodulador a nivel del epitelio intestinal porcino, lo cual podría explicar, en parte, las mejoras observadas en cuadros diarreicos en el período post-destete cuando se administran conjuntamente estas dos especies de Bacillus a las dietas de lechones. 4
En definitiva, de los estudios realizados con B. licheniformes y B. subtilis en porcino se deduce que la adición conjunta de estas dos especies de Bacillus tiene un efecto positivo e integral a nivel de todo el ecosistema intestinal. Por otro lado, se ha demostrado que la inclusión de una cepa de Bacillus subtilis en la dieta de lechones destetados deriva en una reducción de los recuentos de E. coli k88 en heces, tan sólo 24h después de la exposición de los animales a este patógeno (Bhandari y col., 2008). Enterococcus Algunas especies del género Enterococcus también han sido objeto de numerosos ensayos a lo largo de los últimos años. Así, la suplementación oral de E. faecium a lechones, desde el nacimiento hasta el destete, redujo el número de animales que sufrieron diarrea y mejoró su rendimiento, mejora que se manifestó en forma de una mayor ganancia media diaria (Zeyner y Boldt, 2006). Asímismo, Vahjen y col. (2007) indicaron que el uso de E. faecium como probiótico en lechones destetados reduce la población en colon de Enterococcus faecalis, el cual es responsable de la aparición de ciertos casos de diarrea post-destete (Vahjen y col., 2007). Diversos trabajos han demostrado el efecto beneficioso de E. faecium cuando se usa como probiótico tanto en dietas para lechones como en dietas para cerdas reproductoras (Scharek y col., 2005; Lodemann, y col., 2006; Taras y col., 2006; Szabó y col., 2009). Lactobacillus Actualmente, se están llevando a cabo bastantes estudios con cepas de Lactobacillus, ya que es bien reconocida su presencia en la microbiota autóctona del cerdo. Recientemente, Qiau y col. (2015) estudiaron el efecto de la adición de Lactobacillus acidophilus en la dieta de lechones destetados a los cuales se les había desafiado mediante un inyección intraperitoneal con LPS. Los lechones alimentados con las dietas que contenían Lactobacillus mostraron una mayor ganancia media diaria que los alimentados con la dieta control. Además, los recuentos rectales de Lactobacillus fueron significativamente mayores en los animales que habían recibido probiótico que en los animales del grupo control. Asimismo, la adición de Lactobacillus acidophilus en la dieta de los lechones derivó en una clara disminución de los recuentos de E. coli en recto. De especial interés en este estudio de Qiau y col. (2015) estudio fue la menor reacción inflamatoria inducida por LPS en los lechones que habían recibido el probiótico en sus dietas, en comparación con los animales del grupo control. Anteriormente, otros estudios habían mostrado el efecto positivo de especies de Lactobacillus como probióticos (Takahashi y col., 2007; Nemcova y col., 2007; Collado y col., 2007; Konstantinov y col., 2008; Zhang et al., 2010). Bacillus licheniformis y B. subtilis tienen cierto efecto inmunomodulador lo cual explica, en parte, las mejoras observadas en cuadros diarreicos en el período post-destete 5
Levaduras Probióticos como aquellos a base de levaduras como Saccharomyces también han demostrado su efecto positivo sobre los rendimientos productivos, el estado sanitario y la respuesta inmunitaria, especialmente en cerdas reproductoras y en lechones (Shen y col. 2011; Kiarie y col., 2012; Zanello y col., 2013; Trckova y col., 2014; Wang y col., 2015). Probióticos a base de levaduras también han demostrado su efecto positivo sobre los rendimientos productivos Prebióticos Desde hace muchos años, la evaluación del uso de diferentes tipos de prebióticos en dietas porcinas ha mostrado el efecto positivo de estos compuestos sobre el rendimiento productivo de los animales (Hidaka y col., 1985; Katta y col, 1993; Bouldan y col., 1993). Posteriormente a aquellos primeros trabajos, el estudio del uso de prebióticos en alimentación de ganado porcino se ha enfocado hacia la evaluación de la influencia de los prebióticos en el perfil de la microflora intestinal o en la mejora del estado sanitario de los animales. TOS (transgalacto-oligosacáridos) Glipolípido Oligosacáridos no digestibles: TOS, GOS Smiricky-Tjardes y col. (2003) incluyeron TOS (transgalactooligosacáridos) a 35 g / kg en una dieta para cerdos en crecimiento y observaron un aumento significativo en las poblaciones de bifidobacterias y lactobacilos fecales. De forma similar, una mezcla de galactooligosacáridos (GOS), suministrada a una dosis de 40 g / kg de pienso, derivó en un aumento significativo de la densidad de bifidobacterias, así como en una disminución del ph intestinal en comparación con la dieta de control y una suplementada con inulina (Tzortzis y col., 2005). Además, esta misma mezcla de oligosacáridos, inhibió fuertemente la unión de E. coli y S. enterica serotipo typhimurium a células HT29 en una prueba in vitro realizada por el mismo equipo científico. Medio Intracelular El papel de los prebióticos en dietas porcinas parece ser bastante variable y por ello serán necesarias nuevas investigaciones que clarifiquen dicho papel y su impacto sobre los rendimientos productivos y el estado sanitario de los animales. 6
simbióticos Guerra-Ordaz y col. (2014) estudiaron el potencial del prebiótico lactulosa, una cepa probiótica de Lactobacillus plantarum y la combinación simbiótica de ambos para controlar la colibacilosis post-destete en lechones a los cuales se les indujo una infección con E. coli enterotoxigénica K88 vía oral, tras 7 días recibiendo uno de estos productos. Los autores observaron que la inclusión de lactulosa mejoró la ganancia media diaria, aumentó la población de lactobacilos y el porcentaje de ácido butírico en el colon. Asimismo, en estos mismos animales también se observó un aumento en la altura de las vellosidades en íleon y una reducción de los niveles séricos de la principal proteína de fase aguda en porcino (Pig-MAP). Por su lado, la inclusión del probiótico en la dieta derivó en un mayor recuento de L. plantarum en íleon y colon y en un incremento de la población de lactobacilos en colon, mostrándose cierta tendencia a reducirse la presencia de diarreas. Por otro lado, al añadir el probiótico en la dieta, se redujeron las concentraciones de amoniaco en íleo y colon, y se incrementaron la altura de las vellosidades y el número de células caliciformes a nivel ileal. Finalmente, los lechones que recibieron probiótico en su dieta, mostraron una disminución en el factor de necrosis tumoral alfa. Los efectos positivos de los dos se combinaron en el grupo de animales al que se administraron conjuntamente, constituyendo así la mezcla de ambos productos un simbiótico complementario con cierto potencial para ser utilizado para controlar la colibacilosis post-destete. Figura 2. Efecto de la adición de un probiótico, un prebiótico o un simbiótico en la dieta de lechones con colibacilosis post-destete sobre la incidencia de diarrea % de diarrea 60 45 30 CONTROL PREBIÓTICO PROBIÓTICO SIMBIÓTICO P PRE = 0.95 P PRO = 0.09 P Día= 0.007 15 0 1 2 3 4 5 6 Días (PC) Adaptado de Guerra-Ordaz y col., 2014 7
Ante los desafíos planteados por las futuras normativas en cuanto al uso de medicamentos en producción animal, con toda seguridad los probióticos, prebióticos o combinaciones de ambos van a jugar un papel aún más importante del que ya están jugando actualmente en nutrición y salud porcina. 8