La producción de cárnicos a nivel global, se proyecta en un crecimiento moderado, durante la próxima década a razón del 1.6% anual, lo anterior se deriva del incremento en los precios de estos productos, sustentado en términos de la demanda, por el crecimiento acelerado de los países en desarrollo, y en términos de la oferta, por los altos costos de producción, la ineficacia de los sistemas productivos, aunados a las presiones ambientales. En este contexto se prevé que la carne de ave seguirá siendo el líder en el complejo de proteína de origen animal, manteniendo su estatus como la fuente más económica y accesible de proteínas carne, manteniendo precios más estables, (OCDE/FAO/UACh, 2013). Actualmente es imprescindible para la industria avícola la adopción de normas de bioseguridad en sus sistemas productivos, pasando de la tasa de mortalidad directa como indicador económico, a pérdidas por baja productividad, propias de problemas de salud animal. En aves de carne las afectaciones intestinales causadas por enfermedades entéricas, generan la mayor pérdida económica del subsector, comprometiendo la transformación de nutrientes; por ello la finalidad de fomentar un buen desarrollo y estado óptimo del tracto gastrointestinal (TGI) son elementos sustanciales. (Barragán, 2012).
El (TGI) es un órgano tubular complejo, recubierto por células epiteliales especializadas que desempeñan dos funciones primordiales: 1) proporcionar protección microbiana, 2) la digestión y absorción de nutrientes. Dichas funciones pueden verse afectadas por una disbacteriosis, desde este punto de vista está clara la acción de los aditivos empleados comúnmente en la alimentación animal, bajo este término se incluyen sustancias auxiliares tan diversas como: suplementos, medicamentosas, promotores de crecimiento, etc. Dentro de este último grupo encontramos los antibióticos promotores de crecimiento (APC), que provocan modificaciones digestivas y metabólicas en los animales que se traducen en una mejora de la eficiencia alimenticia, reduciendo también la incidencia de enfermedades, sin embargo el empleo de APC dentro de la nutrición animal ha sido prohibido en algunas partes del mundo, basándose esencialmente en la peligrosidad de estas sustancias para generar resistencias cruzadas con los antibióticos utilizados en media humana (Carro y Ranilla, 2002).
De forma general, pueden considerarse dos alternativas al uso de APC: a) la implantación de nuevas estrategias de manejo y b) la utilización de otras sustancias que tengan efectos similares a los de los APC sobre los niveles productivos de los animales. Dentro de los principales aditivos alternativos encontramos los prebióticos, probióticos, simbióticos, ácidos orgánicos, enzimas, y extractos vegetales llamados alimentos funcionales o nutracéuticos (Carro y Ranilla, 2002), Estos alimentos nutracéuticos producen efectos beneficiosos, superiores a los de los alimentos tradicionales. Los prebióticos son ingredientes no digeribles de la dieta que estimulan el crecimiento o la actividad de uno o más tipos de bacterias en el colon. Los probióticos son microorganismos vivos que al ser agregados como suplemento en la dieta, favorecen el desarrollo de la flora microbiana normal en el intestino. Los simbióticos combinan en sus formulaciones la unión de prebióticos y probióticos, lo que permite aprovechar más los beneficios de esa unión. (Cagigas Reig 2002).
El desarrollo biotecnológico actual ofrece diversos elementos nutracéuticos para humanos así como para animales, la biomasa de microalgas se caracteriza por su riqueza proteica (60-70%), buen contenido de aminoácidos y ácidos grasos esenciales, pigmentos antioxidantes, carbohidratos, vitaminas, minerales, etc., la cual debido a su estructura química la hace indigerible por el TGI ofreciendo así un excelente aditivo para las bifidobacterias ahí presentes. (García, 2012). En este ámbito encontramos de gran impacto comercial la microalga Spirulina máxima, que en el ser humano se le atribuye propiedades nutritivas con beneficios directos en la salud intestinal y sistema inmunológico, por sus efectos prebiótico y bioestimulante.
Así mismo, la búsqueda de dichos efectos en animales, ha propiciado más frecuentemente su empleo en la nutrición animal como aditivo nutracéutico, que por su estructura química lo convierte en un prebiótico ideal.
Con base en lo anterior y a manera de justificación se fundamenta el presente trabajo que pretende investigar el valor alimenticio de la alga (Spirulina máxima) como aditivo prebiótico en pollos de engorda, evaluando el impacto de esta sobre los parámetros productivos e integridad del TGI e inmunidad. Además de proporcionar información actualizada sobre el uso de esta alga, y pretendiendo mediante los resultados obtenidos proponerlo como una alternativa al uso de los APC y de otros aditivos nutracéuticos.
MATERIALES Y METODOS
El presente trabajo se realizó en el área avícola perteneciente al Departamento de Producción Animal del Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias (CUCBA) de la Universidad de Guadalajara, empleando 300 pollos de la línea Cobb de un día de edad (1d), distribuidos en un diseño experimental de bloques completos al azar con 5 tratamientos (T) :
T1. Testigo (alimento comercial sin aditivos)
T2. T1 + APC (antibiótico Bacitracina 150 g/t)
T3. T1 + Probiótico (paredes celulares de Saccharomyces cerevisiae 2 kg/t)
T4. T1 + Prebiótico (Spirulina máxima 2 kg/t)
T5. T1 + Simbiótico (Spirulina máxima + paredes celulares de Saccharomyces cerevisiae 2 kg/t)
Cada tratamiento consistió de 5 repeticiones de 12 aves por grupo, obteniendo un total de 60 unidades experimentales por tratamiento, mismas que se colocaron en corrales independientes con temperatura monitoreada. Los grupos fueron sometidos a un previo programa de vacunación, el alimento y agua fueron suministrados diariamente a libre acceso durante un periodo de 49 días. Los animales fueron pesados a los 21, 35 y 49 días de edad. En base a las recomendaciones nutricionales, las dietas experimentales fueron similarmente isoenergéticas e isoproteícas.
Las variables evaluadas fueron: para parámetros productivos: consumo de alimento CDA (g/ave/semana), peso corporal PCO (g/ave/semana), ganancia de peso GDP (g/ave/semana), conversión alimenticia CA (CA/ave/semana); y en parámetros histológicos: tamaño de vellosidades intestinales y largo de criptas (mm/ a los 21 y 42 días) a nivel de Yeyuno; así como: análisis microbiológicos del TGI a nivel de ciegos para corroborar el efecto antimicrobiano de los tratamientos a Salmonella spp; utilizando una cepa de Salmonella Typhimurium ATCC 14028 como control positivo y confirmando resultados por medio de prueba PCR.
Al término del periodo de prueba se obtuvieron los parámetros productivos, además se seleccionaron 10 animales por tratamiento a los que se les tomaron muestras de sangre para determinar la respuesta inmune humoral y celular, de estos animales se tomaron 4 que fueron sacrificados en una Sala de necropsias de la división de Ciencias Veterinarias del CUCBA para la obtención del intestino delgado de estos, tomándose muestras del Yeyuno e Íleon para la determinación de las variables propias de la integridad intestinal. El porcentaje de digestibilidad de las dietas utilizadas en los tratamientos fue determinado de forma in vitro, proceso que se realizó en el Laboratorio de Nutrición Animal del CUCBA.
Análisis Estadístico.-
Los resultados obtenidos fueron sometidos a un programa estadístico Minitab Análisis de Varianza, y para las variables que presentaron diferencia estadística se empleó la prueba de Tukey (p≤0.05).
Variables evaluadas
RESULTADOS.
CONVERSIÓN ALIMENTICIA
Durante el periodo de evaluación se observó un incremento lineal en el peso corporal de las aves para todos los tratamientos (Cuadro 1), siendo más perceptible en T1 que mantuvo la diferencia significativa (P≤ 0.05) del peso inicial mayor sobre el resto.
Asimismo en el cuadro 1 se observa que tanto la ganancia de peso semanal con adición de aditivos en dieta como en el consumo semanal y la conversión alimenticia, nos indica que los cinco tratamientos empleados tienen el mismo grado de efectividad.
En la producción de pollos de engorde el objetivo es el de transformar los nutrientes provenientes de la dieta en carne en una forma eficiente y al menor costo posible. Para ello es imprescindible que las aves tengan un intestino saludable en buenas condiciones para absorber estos nutrientes, y por los resultados obtenidos observamos que el uso del alga Spirulina Máxima como prebiótico empleado como suplemento en la alimentación de los pollos se convierte en una gran alternativa a utilizar en la conservación de la integridad del tracto gastrointestinal. Manteniendo una salud intestinal que permite que se alcance un máximo rendimiento con el mínimo costo.
Cuadro 1. Parámetros productivos en pollo de engorda efecto de los tratamientos empleados en la alimentación por periodo de 35 días.
INTEGRIDAD INTESTINAL
Cuadro 2.- Integridad intestinal 21 días
En los cuadros 2 y 3 observamos como la generación de la mucosa a los 21 días el valor más alto fue el tratamiento con antibiótico y el más bajo el de prebiótico, sin embargo a las 42 días se observa que este último fue el valor más alto. En el largo de criptas tanto a los 21 como a los 42 días el valor más alto fue el del antibiótico, siguiéndole el de prebiótico. En el largo y en el grosor de las vellosidades, a los 21días los valores del tratamiento prebiótico fueron muy cercanos a los de Probiótico y simbiótico, aumentando su valor a los 42 días.
Cuadro 3.- Integridad intestinal 42 días
En el cuadro 3 se observa que el comportamiento de los cinco parámetros a los 42 días, las mediciones nos indican que el antibiótico confirió una mayor integridad intestinal, sin embargo tanto los prebióticos, probióticos y simbiótico mantienen el mismo nivel de efectividad en el desarrollo del largo y grosor de vellosidades, largo de criptas y generación de mucosa.
Entre las barreras físicas naturales que ayudan a mantener la integridad intestinal se encuentran el moco. La integridad intestinal se ve comprometida cuando la pared de la mucosa es dañada, las células epiteliales afectadas ó destruidas, el suministro vascular interrumpido ó el sistema inmune comprometidos. De acuerdo a los resultados obtenidos observamos como la generación de la mucosa a los 42 días fue el valor más alto con el uso del alga Spirulina Máxima como prebiótico empleada como aditivo en la alimentación de los pollos, manteniendo una buena salud intestinal lo que favorece una buena integridad Intestinal permitiendo que se alcance un mayor rendimiento con un menor costo.
RESPUESTA INMUNE
Los resultados del análisis bacteriológico de las aves a los 21 y 42 días en todos los tratamientos no mostraron algún crecimiento de Salmonella spp significativo.
En el estudio no fue aislado Salmonella spp en ninguna de las aves, únicamente fueron encontradas en el tratamiento testigo a los 21 días. Cuadros 4 y 5.
Cuadro 4. Efecto antimicrobiano para Salmonella spp en TGI de pollo de engorde a 21 días de edad, derivado de la inclusión de aditivos en alimentación.
La manipulación de la microbiota intestinal a través de la administración de prebióticos influencia el sistema inmune de diversas maneras. Es así que, pueden alertar al sistema inmunitario y favorecer el rechazo de microorganismos infecciosos por medio de la modificación de parámetros inmunológicos como lo son la producción de inmunoglobulinas específicas de tipo A (para defensa de las mucosas), concentración de macrófagos, producción de interferón y otras citoquinas o en la activación de la fagocitosis (Blaser, 2001).
En nuestro estudio observamos que el uso del alga Spirulina Máxima como prebiótico, agregada como aditivo nutracéutico en la alimentación de los pollos, mantuvo una buena salud intestinal, generando las condiciones adecuadas en el TGI, para absorber y aprovechar los nutrientes, mejorando la conversión alimenticia y como consecuencia un mayor rendimiento lo cual aumenta la rentabilidad de las aves.
Cuadro 5. Efecto antimicrobiano para Salmonella spp en TGI de pollo de engorde a 42 días de edad, derivado de la inclusión de aditivos en alimentación.
DISCUSIÓN.-
Mantener la integridad intestinal permite la funcionalidad óptima del intestino, donde un correcto mantenimiento de la misma nos va a dar como resultado un crecimiento uniforme y eficiente de las aves. Cualquier agresión del intestino en el pollo, es respondida desde el aparato digestivo, desviando energía que debería ir destinada a reposición de carne, y a la función defensiva (Faus, 2008). Por esta razón se requiere, un tracto digestivo saludable, con su población microbial asociada bien balanceada, y adecuadas secreciones enzimáticas digestivas, lo cual es esencial para obtener un buen desempeño acorde con el potencial genético del pollo (Boy, 2013).
En nuestro estudio de los 5 tratamientos empleados en los pollos los valores más altos después del tratamiento testigo fue el del prebiótico, quedando de manifiesto que el uso de el alga Spirulina máxima, como aditivo prebiótico permite estimular un desarrollo temprano íntegro y completo del aparato gastrointestinal, de las glándulas y órganos anexos permitiendo maximizar la digestión y absorción de nutrientes y en consecuencia, la velocidad de crecimiento y el índice de conversión alimenticia. Coincidiendo con Bezares (1976) en donde en 28 días de experimentación con Spirulina geitleri, encontraron que la ganancia de peso de los pollos era similar para las dietas con los dos lotes de espirulina, en donde la pigmentación aumentó a medida que se incrementó el nivel de espirulina en las dietas; siendo mayor este efecto en las aves que recibieron la espirulina toda su vida, recomendando Bezares una dosis no mayor del 5% de espirulina en dietas para pollos de engorda el cual proporciona una buena pigmentación y no tiene efectos adversos en ganancia de peso o conversión alimenticia. El coincide a lo informado por Márquez, Ávila y Shimada (1974), quienes encontraron que dietas con altos niveles de espirulina reducen el crecimiento de los pollos.
Trabajos realizados en aves por varios investigadores (Gutton, 1970; Ávila y Cuca, 1974; Bezares, Arteaga y Ávila, 1976; Silerio, Mendoza y Ávila, 1976) han demostrado que el alga espirulina es una buena fuente de xantofilas para la pigmentación de la yema de huevo y tarsos y piel de pollos de engorda. Sin embargo, en estudios con pollos, Márquez, Ávila y Shimada (1974) observan sólo una respuesta ligera a la suplementación de lisina y concluyen que sólo pequeñas cantidades de pasta de soya pueden ser sustituidas por espirulina sin efecto en el crecimiento. Pametti, Néstor. (2014). comenta que investigaciones científicas han verificado la gran riqueza constitutiva de la espirulina; considerada una de las fuentes naturales más proteicas; casi el 70% de su peso, y constituida por aminoácidos esenciales. Su proteína es completa y su biodisponibilidad es muy alta, por ejemplo para la lisina se ha descrito un 85%. A nivel de lípidos, si bien la Spirulina no posee abundancia (llega a un 7%), tiene gran calidad de ácidos grasos esenciales (AGE), los cuales se reparten entre omega 3 y 6, destacándose la presencia de un importante ácido graso activado: el GLA (gamma-linolénico), clave en la síntesis de los Eicosanoides benéficos. La espirulina contiene entre un 15 y un 25% de azúcares, lo cual proporciona energía rápida sin sobrecargar el páncreas ni desencadenar hipoglucemia. Entre estos carbohidratos se destaca la presencia de un raro azúcar natural (ramnosa) que favorece el metabolismo de la glucosa. En vitaminas, la espirulina posee una gran riqueza. Además de vitaminas: A (diez veces más concentración de betacarotenos que la zanahoria), E, H, B1, B2, B5, B6, ácido fólico y se destaca por ser la fuente natural más rica en B12. En minerales, la Spirulina es rica en hierro; contiene calcio, fósforo, magnesio, potasio, manganeso, selenio, cromo, cobre, cinc y germanio, con escasa presencia de sodio. También está bien dotada de clorofila, carotenos, enzimas y fibra soluble (mucílagos).
Los prebióticos principalmente, parecen mejorar selectivamente las poblaciones de lactobacilos y de bifidobacterias, y reducir la colonización por bacterias patógenas (Baurhoo y col., 2009). La mayoría de los prebióticos actualmente utilizados en alimentación animal son carbohidratos y oligosácaridos con diferentes estructuras moleculares. Biggs y Parsons, 2008). (Yurizal y Chen, 2003) indicaron que la suplementación de fructanos en la dieta derivó en un aumento de los recuentos de lactobacilos en el tracto gastrointestinal y una disminución de Campylobacter y Salmonella. Asimismo, Spring y col. (2004) indicaron que la pared celular de la levadura rica en Mananoligosacáridos (MOS) redujo en un 26% las concentraciones intestinales de Salmonella en pollos de engorde. De forma similar, en un estudio posterior (Jung y col., 2008) con una dieta estándar y galactooligosacáridos (GOS) a dos concentraciones diferentes, observaron claramente un aumento significativo en las poblaciones de bifidobacterias en el intestino. Coincidiendo con los anteriores trabajos en nuestro estudio y de acuerdo a los resultados obtenidos del análisis bacteriológico de las aves a los 21 y 42 días en todos los tratamientos y que no mostraron algún crecimiento de Salmonella spp significativo, únicamente fueron encontradas en el tratamiento testigo a los 21 días, y por los componentes y propiedades nutricionales que posee la alga Spirulina máxima, nos permiten considerar que es un buen aditivo prebiótico, esto en base a su estructura celular (membranas plasmáticas), que hacen de estas un elemento indigerible por el (TGI) ofreciendo así un excelente aditivo nutracéutico para las bifidobacterias ahí presentes, sin efectos secundarios que afecten al consumidor del ave como es el caso del uso del APC. Favoreciendo que el TGI del pollo multiplique sus mecanismos de defensa inespecíficos e inmunológicos, aumentando la velocidad de crecimiento y de la conversión alimenticia, y sumado a lo anterior el alga Spirulina máxima, presenta ventajas tales como el reproducirse rápidamente (duplica su biomasa en 4a5 días) en estanques poco profundos, brindando un rendimiento proteico por unidad de superficie 20 veces superior a la soja, y 40 veces superior al maíz, y actualmente en el mundo se dedican a su cultivo cada vez a más bajo costo. (Pametti, Néstor. 2014).
CONCLUSIONES
De los resultados obtenidos se concluye:
1).- En la Conversión Alimenticia durante el periodo de evaluación se observó un incremento lineal en el peso corporal de las aves para todos los tratamientos, siendo más perceptible en T1 que mantuvo la diferencia significativa (P≤ 0.05) del peso inicial mayor sobre el resto. Asimismo se observa que tanto la ganancia de peso semanal con adición de aditivos en dieta como en el consumo semanal y la conversión alimenticia, nos indica que los cinco tratamientos empleados tienen el mismo grado de efectividad.
2).- En la Integridad Intestinal.- Se observa que el comportamiento de los cinco parámetros a los 42 días y las mediciones nos indican que el antibiótico confirió una mayor integridad intestinal, sin embargo tanto los prebióticos, probióticos y simbióticos mantienen el mismo nivel de efectividad en el desarrollo del largo y grosor de vellosidades, largo de criptas y generación de mucosa.
3).- En la Respuesta Inmune.- Los resultados del análisis bacteriológico de las aves a los 21 y 42 días en todos los tratamientos no mostraron algún crecimiento de Salmonella spp significativo. En el estudio no fue aislado Salmonella spp en ninguna de las aves, únicamente fueron encontradas en el tratamiento testigo a los 21 días, por lo que parece que la alga Spirulina Máxima mejora selectivamente las poblaciones de lactobacilos y de bifidobacterias y reduce la colonización por bacterias patógenas.
4).- Por último podemos concluir que de acuerdo a los resultados obtenidos el uso del alga Spirulina Máxima como prebiótico, agregada como suplemento nutracéutico en la alimentación de los pollos se puede convertir en una gran alternativa a utilizar en la conservación de los parámetros productivos e integridad del TGI, ofreciendo así un excelente aditivo para las bifidobacterias ahí presentes, sin efectos secundarios que afecten al consumidor del ave como es el caso del uso del APC, pretendiendo mediante los resultados proponerlo como una alternativa a los APC, y a otros aditivos nutracéuticos.
Traducción de los autores del trabajo publicado en inglés en ECORFAN-México, International Organization of Science and Technology
