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El butirato sódico de liberación gradual asegura la protección frente a Salmonella

Publicado: 28 de mayo de 2012
Por: Monica Puyalto Ledesma (Product Manager) y Juan Jose Mallo (Director Técnico) NOREL S.A.
El ácido butírico es beneficioso para el ganado, pero la forma libre del ácido es difícil de manejar. Las investigaciones realizadas han permitido desarrollar una presentación que consigue la liberación lenta de este promotor natural de crecimiento.
La búsqueda de alternativas a la adición de antibióticos en pienso de los últimos años ha demostrado que los ácidos orgánicos son una buena alternativa. Su modo de acción radica en, por un lado, la reducción de pH que limita el desarrollo de patógenos y ayuda en la digestión de proteínas a nivel estomacal, y, por otro lado, la habilidad que algunos ácidos tienen de entrar en las bacterias y bloquear su metabolismo.
 
ACIDO BUTIRICO
El ácido butírico, también llamado ácido butanoico, es un ácido carboxílico con la siguiente fórmula química CH3CH2CH2-COOH. Se produce naturalmente durante  la fermentación bacteriana de carbohidratos en el intestino de los monogástricos o en el rumen de rumiantes. Junto con el ácido acético y propiónico, el butírico pertenece al grupo de Ácidos Grasos Volátiles de Cadena corta.
Van der Wielen et al (2000) observaron que las poblaciones de Enterobacteriaceae y Enterococci en broilers de 3 días de edad son muy elevadas, pero que éstas disminuyen según crecen los animales; por otro lado, la población de Lactobacillise mantiene estable durante toda la vida de los animales. La producción de ácidos grasos volátiles depende de esta población de Lactobacilli, esto demuestra la correlación negativa existente entre los niveles de acético, propiónico y butírico y el número de Enterobacterias.
 
EFECTOS BENEFICIOSOS DE LOS AGV
Esta demostrado que los ácidos grasos volátiles (AGV) de cadena corta pueden inhibir el crecimiento de un grupo de bacterias Enterobacteriaceae (Salmonella, Escherichia coli, ...). Esta inhibición se da gracias a que la forma no disociada de los ácidos grasos volátiles es capaz de atravesar la membrana bacteriana por difusión,  introduciéndose así en la célula microbiana. Una vez dentro de la célula bacteriana, el ácido se disocia, reduciendo el pH interno por un lado, lo que obliga a la bacteria a gastar energía para expulsar los protones de hidrógeno provenientes del ácido. Este gasto de energía puede incluso producir la muerte de la bacteria. Por otro lado, el anión del ácido interfiere con la transcripición genética de las bacterias, lo que impide que las bacterias se puedan reproducir y causar una infecci.
El ácido butírico es muy soluble en agua, etanol y éter. Hume et al. (1993) mostraron que el ácido butírico, por su longitud, es el ácido de cadena corta que mejor coeficiente de difusión tiene. Esto hace que atraviese la parede bacteriana con mayor facilidad que otros ácidos. Galfi y Neogradi (1995) hallaron que las concentraciones de butirato requeridas para reducir el crecimiento de E. Coli en un 50% son mucho menores que las concentraciones de otros AGV como acetato y propionato. En broilers, Van Immerseel et al (2004) observaron que la suplementación de butirato sódico vía pienso disminuía significativamente la colonización por Salmonella enteritidis en ciego de pollos inoculados con 10 3 UFC (unidades formadoras de colonias) los días 5 y 6, mientras que la adición de otros ácidos como fórmico, propiónico y acético no tenían ningún efecto (Figura 1)
Figura 1. Población de S. enteritidis en ciego de pollos (día 8) con dietas suplementadas con fórmico (FOR), acético (ACE), propiónico (PRO), butírico (BUT) o sin aditivos (CTR). (adaptación deVan Immerseel et al., 2004)
El butirato sódico de liberación gradual asegura la protección frente a Salmonella - Image 1
Valores con letras distintas indican diferencias significativas (p<0.05).
 
Efecto antibacteriano del butirato
El efecto antibacteriano del butirato es selectivo. Galfi y  Bokori en 1990 demostraron que el ácido butírico favorece el desarrollo de la flora láctica, la cual compite contra flora enteropatógena (Clostridio, E. Coli, Coccidiae,...). Leeson et al (2005) también observaron como broilers que recibían ácido butírico antes de ser retados con oocistos de coccidio mostraban un mayor crecimiento que las aves contaminadas alimentadas con  un pienso control (Tabla 1).
Tabla 1. Ganancia de peso (21-27d) y morfología duodenal tras reto infeccioso con oocistos de coccidio (adaptación de Leeson et al 2005)
Ganancia de peso (g)
Duodeno (nm)
Tratamientos
Longitud Vellosidad
Profundidad Cripta
Control
252 b
1,428
270
Ác. butírico 0.2 %
316 a
1,562
266
a,b Letras Diferentes indican diferencias significativas P<0.05

Estimulación de la secreción pancreática
Junto al efecto antibacteriano, el ácido butírico presenta efectos adicionales que lo hacen único: por ejemplo, estimula la secreción pancreática. Katoh y Tsudo (1984) observaron que el uso de butirato sódico en cerdos producía una mayor estimulación de fluido pancreático y un aumento de secreción de amilasa. Del mismo modo, Katoh et al. (1989) encontraron resultados similares pero en terneros inyectados en vena con butirato sódico, en comparación con otros ácidos como el acético y propiónico. Sano et al (1995) también observaron que la administración de butirato causó un aumento en los niveles plasmáticos de insulina, que producía un mejor uso de la energía y de la proteína aportada por la dieta por una mayor deposición de proteína en los tejidos animales. Recientemente, Katoh (2008, comunicación personal) observó que terneros alimentados con leche complementada con butirato sódico, presentaban un abomaso mayor, así como un mayor peso del estómago total, junto a niveles más elevados de insulina con factor de crecimiento 1 (IGF1), hormona polipeptídica que juega un papel importante en el crecimiento, en comparación con animales control (dieta estándar).
 
El butirato como fuente energética de la mucosa intestinal.
El butirato sódico también mejora la absorción de electrolitos y reduce la incidencia de diarreas (Galfi 1989). El mecanismo por el cual el butirato influye sobre la absorción de líquidos y electrolitos en el colon es por su uso como energía por parte de los entericitos, que favorece los sistemas transportadores de electrolitos y por los efectos que el butirato tiene sobre factores neuroendocrinos (Velazquez y col 1997). Ghol J. (2007) concluyó que butirato sódico, al ser una fuente de energía que se utiliza muy eficazmente en los entericitos, reduce algunos de los efectos negativos del destete. Galfi y Bokori (1990) estudiaron el efecto in vivo del butirato sódico en los enterocitos de cerdos, viendo un aumento en la regeneración intestinal de las microvellosidades, junto con un aumento en la longitud de las mismas, a la vez que aumentaba el área de absorción intestinal. Del mismo modo, Lesson et al (2005) encontraron vellosidades más largas en duodeno de pollos que recibieron ácido butírico que en pollos que recibían una dieta control (ver tabla 1).
Es interesante mencionar el trabajo de Antongiovanni et al (2007) en pollos, pues observaron que la adición de ácido butírico en pienso resultó en mayor peso promedio de las aves y mejor conversión de alimento. Por otro lado, modificó la morfología de la pared del intestino delgado, produciendo vellosidades más pequeñas pero con mayor densidad, e incrementó la profundidad de la cripta en yeyuno, indicando una mayor regeneración intestinal.
El butirato sódico de liberación gradual asegura la protección frente a Salmonella - Image 2
BUTIRATO SODICO PROTEGIDO
El uso de ácido butírico se viene estudiando desde hace varios años, como venimos viendo en el artículo, y se han observado efectos beneficiosos en varias especies: cerdos, aves, rumiantes... incluso en peces. De la misma manera se ha trabajado mucho en los aspectos productivos y de manipulación del ácido butírico. La forma libre del ácido es difícil de manejar por su  alta corrosividad y volatilidad. Existen varias presentaciones de butírico en el mercado: sales del ácido butírico a las máxima concentraciones conseguidas por los productores, sales del ácido microencapsuladas, y recientemente la sal del ácido en forma protegida. El objetivo en esta última presentación es asegurar que el producto pueda ejercer su acción en todo momento dentro del tracto digestivo del animal, a la vez que proporcionar la mayor concentración protegida posible, para incluir el producto en el rango de promotor natural del crecimiento de liberación lenta.
En la elaboración de Butirato sódico protegido (BSP), se usa un proceso de recubrimiento con una matriz de grasas vegetales específico que protege parte de los ingredientes activos. Esto permite que el butirato sódico protegido actúe eficazmente a lo largo de todo el tracto digestivo del animal y asegura la llegada del principio activo (butirato sódico) a las secciones distales del tracto gastrointestinal, actuando no sólo como promotor natural del crecimiento sino también como bactericida, reduciendo la posibilidad de infección por parte de bacterias patógenas, especialmente Salmonella.

ESTUDIO CON BROILERS PRESENTADO EN POULTRY SCIENCE ASSOCIATION
Durante la 97º reunión anual de la Poultry Science Association en Ontario, Canadá, se presentó un trabajo de investigación en pollos con butirato sódico protegido en colaboración con la Universidad de León (Mallo et al. 2008) La prueba se diseño con el objetivo de evaluar el efecto de butirato sódico protegido como preventivo en la contaminación de Salmonella eteritidis en fases sistémica e intestinal.
Material y métodos
El butirato sódico de liberación gradual asegura la protección frente a Salmonella - Image 3
Se tomaron dos grupos de 50 broilers cada uno. El grupo control fue alimentado con una dieta típica y el grupo experimental lo fue con la misma dieta incluyendo 1.3 Kg/Tm de Butirato sódico protegido (BSP) por tonelada de alimento. La duración de la prueba fue de 42 días. Al inicio de la misma (día 1) se confirmó que todos los animales eran negativos para Salmonella enteritidis. Pocos días después (día 5) se contaminó el 20% de los pollos de cada grupo por inoculación oral con 10 5 UFC de Salmonella. Posteriormente se tomaron muestras a diferentes días (6, 9, 27 y 41 días de vida de los animales) para estudiar cuántos animales estaban infectados por salmonela y la estaban excretando al medio a través de la cloaca. El día 42 de prueba se sacrificaron los animales y se tomaron muestras de buche, ciego, hígado y bazo, muestras que fueron tratadas y analizadas en búsqueda de salmonela. El título de Salmonella en las muestras fue determinado después de enriquecimiento (incubación en caldo Tetrationato Muller-Kauffmann) por conteo por siembra de diluciones sucesivas en Agar Verde Brillante (BGA).
 
Resultados
Se observó que el número de animales contaminados con Salmonella (pollos positivos) aumentó gradualmente durante el experimento en el grupo control (36%, 74%, 100% de aves positivas, a los días 9, 27 y 41) hasta finalizar la prueba. Por el contrario, los pollos alimentados que recibieron butirato sódico protegido mostraron una reducción a Salmonella enteritidis  consistente y significativa (P<0.001) después de la segunda semana (16%, 20% y 6% de aves positivas a los días 9, 27 y 41).
Al final de la experiencia (día 42) el 90% de las aves del grupo control presentaron ciego y buche colonizado por Salmonella,  mientras que el 90% de los broilers que recibieron Butirato protegido vía pienso fueron negativos a nivel ciego, y 80% negativos en el buche. En cuanto a los órganos internos, se observó que el 20% de las aves del grupo control tenían su hígado y bazo colonizado con Salmonella. Sin embargo no se encontró colonización del hígado de broilers tratados con butirato protegido y sólo el 10% de los animales fueron positivos a nivel del bazo.

Conclusiones
Estos resultados demuestran que el proceso de producción específico usado en el recubrimiento de butirato sódico permite una protección única que asegura la liberación lenta del principio activo durante la digestión, y un efecto a lo largo de todo el tracto gastrointestinal. Así pues, el butirato sódico protegido tiene efecto positivo en la salud de las aves previniendo la colonización por Salmonella en las fases intestinal y sistémica.
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Autores:
Mónica Puyalto
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Juan Jose Mallo
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William Renato Quevedo Gutierrez
Globalvet
8 de enero de 2015

Estimado Juan Jose.

Gustor BP70, es lo mismo que Gustor N´RGY?
Es posible que el acido butirico protegido mejore pigmentacion de cascara de huevo?

Juan Jose Mallo
Norel Animal Nutrition
25 de noviembre de 2012
Buenas tardes Noel, Nuestro gerente de zona, Héctor Torrealba le contactará en breve. Saludos, Juan José
Juan Jose Mallo
Norel Animal Nutrition
5 de noviembre de 2012
Buenas tardes Noel, Hay muchos trabajos publicados al respecto, Van Eys, por ejemplo, en 2008, o Venkata Rama Rao en el WPC de este 2012. En general se observa un aumento en el % de puesta, más en gallinas adultas, que viene dado por el descenso de huevos rotos. Saludos, Juan José
Juan Jose Mallo
Norel Animal Nutrition
17 de octubre de 2012
Estimado Paulo, El producto se utiliza dentro de los programas de prevención de infecciones por gram negativas, e-coli y salmonela. El caso que usted indica es una aplicación más, pero me gustaría remarcar la necesidad de utilizar otras medidas preventivas en el manejo para tener éxito. Saludos, Juan José
Paulo Martins
BioCamp Laboratórios
13 de octubre de 2012
Hay alguna información referente al uso preventivo del producto días antes de la transferencia de lotes de reproductoras o entonces del transporte de aves hacia la faena?
Juan Jose Mallo
Norel Animal Nutrition
13 de octubre de 2012
Buenas tardes Patricia, Hay numerosos trabajos que muestran el efecto del butirato en las poblaciones de lactobacilos y coliformes y salmonelas. Estos trabajos estan hechos en aves y en porcino principalmente, y hoy por hoy no tengo conocimiento de ninguna bacteria "resistente" al acido. Es importante tener presente que estamos trabajando con una sal de un acido, no con un antibiotico, y que ambos productos trabajan de forma diferente. Saludos, Juan Jose
Patricia Salas Estrades
BioSecurity SA
12 de octubre de 2012
Me gustaria saber mas respecto del uso de Butirato, incorporado en la dieta de animales de cultivo , como por ejemplo si han realizado evaluaciones de la flora intestinal acompañante de los animales tratados VS los de control...esto en el mediano y largo plazo, mi consulta apunta a intentar determinar la capacidad de reacción de los microorganismos sujetos a tratamiento en términos de su capacidad para generar cambios sustanciales de la flora acompañante y/o generar cepas resistentes a este producto. En la permanente lucha por controlar los microorganismos indeseables, nos sorprendemos alcanzados y superados por su enorme capacidad de mutación y adaptación a los cambios generados por los productores. Este conocimiento permitiría establecer políticas de manejo tendientes a minimizar los efectos adversos generados por la adaptación de la flora acompañante .
Juan Jose Mallo
Norel Animal Nutrition
8 de octubre de 2012
En Europa llevamos varios años trabajando para erradicar la salmonela de las explotaciones, y está funcionando. Es muy importante combinar acciones de manejo de granja e higiene con productos en el pienso que ayuden a eliminar la salmonela. Es un trabajo multidisciplinar, donde el mismo ganadero es el que ha de llevar el mando.
Juan Jose Mallo
Norel Animal Nutrition
1 de octubre de 2012
Muchas gracias por el interés Pablo, El producto se utiliza también en porcino y en terneros en primeras edades, así como en ovino, caprino y acuicultura. La fisiología intestinal de muchas especies responde bien a la adición del butirato. Saludos, Juan José
Juan Jose Mallo
Norel Animal Nutrition
5 de junio de 2012
Buenas tardes, Enrique, Lester Javier. Muchas gracias por su interés por el artículo y el producto. El nombre comercial del producto es Gustor BP70. Las siglas corresponden con Butirato sódico Protegido al 70% de riqueza. Saludos, Juan José
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