Fortalecimiento de la función intestinal con un Bacillus subtilis específico para un mejor desempeño

Salud intestinal
La salud intestinal puede ser descrita como la relación simbiótica entre el huésped y su microbiota. Las interacciones entre la microbiota, la integridad intestinal de la mucosa, el sistema inmune y el equilibrio redox han sido recientemente propuestas para definir los estados: sanos, pre-enfermedad y enfermedad (van de Gutchte et al., 2018).

El desequilibrio en estas interacciones es responsable por la inflamación y el “intestino permeable” (aumento de la permeabilidad de la barrera intestinal), además de otros trastornos relacionados con lo intestino. Los probióticos son utilizados en la nutrición de aves para mejorar la salud intestinal a través de su influencia en la microbiota, en la morfología intestinal, en la respuesta inflamatoria y, consecuentemente, en el rendimiento general del animal.

Probióticos para la salud intestinal
Probióticos son bacterias vivas, que cuando son proporcionadas en cantidades adecuadas, ofrecen un efecto fisiológico beneficioso al hospedero. Los probióticos se utilizan para mejorar el equilibrio de la microbiota intestinal – generando así un ambiente ideal para la digestión y la absorción de nutrientes. Estas bacterias beneficiosas también ayudan a reducir el crecimiento y/o la patogenicidad de bacterias patógenas, y influencian positivamente el sistema inmune. En general, esto llevará a una mejor salud y rendimiento de los animales. Aunque los antibióticos tienen un efecto específico sobre los patógenos y también presentan algunas propiedades antiinflamatorias, los probióticos tienen múltiples mecanismos de acción y beneficios en el hospedero.

Los microorganismos más comúnmente utilizados como probióticos en nutrición animal incluyen: Bacilli, Lactobacilli, Bifidobacteria, Enterococci y levaduras. En este artículo, presentamos datos de experimentos realizados con una cepa exclusiva de Bacillus subtilis (cepa 29784). Esta solución probiótica específica para aves de producción (Alterion®) fue específicamente desarrollada para entregar consistencia, así como una óptima germinación y activación en el intestino delgado de las aves. Las investigaciones in vivo en institutos científicos independientes, universidades y en el centro de invertigación CERN (Centre for Expertise and Research in Nutrition) de Adisseo, soportadas por investigaciones in vitro e los Laboratorios de Novozymes, fueron conducidas para primero seleccionar y luego caracterizar esa cepa exclusiva.

Diversos estudios han mostrado los beneficios de los probióticos para el desempeño de las aves. Sin embrargo, no todas las cepas presentes en el mercado tienen datos que confirmen sus modos de acción, como: cambios positivos en la microbiota, integridad intestinal, sistema inmune y respuestas anti-inflamatorias. Los probióticos eficaces mejoran los diálogos entre la microbiota y el huésped, produciendo así efectos sostenibles.

 La microbiota

El desarrollo y el mantenimiento de una función intestinal robusta dependen de la composición de la microbiota intestinal. Los efectos de esta cepa exclusiva de Bacillus subtilis 29784 sobre las especies bacterianas presentes en el intestino de pollos fueros investigados en la Southern Poultry Research, Inc (Athens, Estados Unidos) en colaboración con el Dr. Greg Mathis. Durante un experimento de 42 días, 16.000 pollitos machos Cobb 500 fueron alimentados con una dieta control o tratamiento que contenía esporas de Bacillus subtilis en la dosis de 1x108 UFC/t de ración. Al final del estudio, el contenido intestinal fue recolectado para determinar la composición de la microbiota ileal y cecal, por el secuenciamiento genético de RNAr.

Observando la composición de la microbiota en el íleon, no hubo diferencia entre los grupos control y el tratado (Alterion®). Pero en los análisis del contenido cecal, cinco géneros (de entre 116 géneros) diferían en la comparación del grupo control con el suplementado con Alterion® (Figura 1). Estos eran principalmente del filo Firmicutes, incluyendo Ruminococcus, que estaban en mayor cantidad relativa en las aves alimentadas con Bacillus subtilis 29784. Estas bacterias son conocidas por romper polisacáridos en oligosacáridos, ayudando a la digestión de cereales y proteínas de origen vegetal presentes en la dieta de las aves.

Se observó un aumento en la abundacia de Lachnoclostridium. Estas bacterias degradan oligosacáridos y producen ácidos grasos de cadena corta (AGCC), particularmente el butirato. El butirato es un metabolito microbiano muy importante, pues representa la principal fuente de energía para los enterocitos (células de la pared intestinal) y también es actualmente bien descrito como un componente anti-inflamatorio muy potente.

Efectos positivos en la mucosa intestinal
La mucosa intestinal desempeña un papel esencial para la salud y el rendimiento de las aves de producción. Esta barrera intestinal es el lugar en el que ocurren muchas interacciones entre el animal (huésped) y el “mundo externo”. La absorción de nutrientes, la estimulación del sistema inmune innato y también la prevención contra la entrada de bacterias y toxinas en la corriente sanguínea realzan el funcionamiento de esa barrera dinámica.

En el mismo estudio descrito anteriormente, se recogieron muestras de intestino de los pollos al final del experimento para evaluar la morfología intestinal. Las aves alimentadas con Bacillus subtilis 29784 presentaron microvellosidades intestinales significativamente más largas, siendo el 18% de aumento de longitud en el íleon y el 17% en el ciego, sugiriendo un impacto positivo de ese Bacillus en la morfología intestinal (Figura 2).

El efecto directo del Bacillus subtilis 29784 en la barrera intestinal fue investigado en un modelo in vitro utilizando una molécula pro-inflamatoria, TNF-α, que perjudica la integridad de la pared. Las medidas de la resistencia eléctrica transepitelial (TEER) y la prueba de flujos de D-manitol mostraron la capacidad de Alterion® para mejorar la integridad de la barrera intestinal.

Respuestas inflamatorias
En paralelo a los efectos sobre la modulación de la microbiota intestinal mostrados anteriormente, la habilidad del Bacillus subtilis 29784 en reducir directamente la inflamación también fue evaluada. Usando IL-8 como un marcador de inflamación aguda, esta cepa probiótica se mostró capaz de reducir la respuesta inflamatoria en un modelo in vitro de células de Caco. En este test in vitro, observamos que el Bacillus subtilis 29784 disminuye significativamente los niveles de IL-8 después de diferentes estímulos inmunogénicos como IL-1 (Figura 3) y micotoxina DON (Figura 4) (Rhayat et al., 2016). De hecho, observamos que el Bacillus 29784 obtuvo la misma capacidad anti-inflamatoria comparado al compuesto de laboratorio anti-inflamatorio (EGCG), utilizado como nuestro control positivo.

Mejoras en el rendimiento
En el estudio in vivo mencionado anteriormente, la inclusión de Bacillus subtilis 29784 llevó a una mejora del 5,4% en la conversión alimenticia, como consecuencia de un aumento del 5,7% en el peso corporal final y un consumo de alimento similar en los pollos de corte. Estos datos económicamente importantes son, de esta forma, altamente influenciados por la salud intestinal, a través de cambios, particularmente, en la microbiota intestinal y en la mucosa.

Los estudios resumidos en este artículo muestran que el Alterion® es responsable por la modulación de la microbiota, mejora la función de la barrera mucosa y el fortalecimiento del sistema inmune de los pollos. Estas observaciones, cuando se toman en conjunto, muestran una mejor salud intestinal que podría explicar, en parte, la mejora en el desempeño de las aves.