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V Congreso Internacional de Producción Animal Tropical 2015

Probióticos cubanos y su utilización en la alimentación animal

Publicado el: 1/8/2016
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Resumen

El uso de aditivos en la alimentación constituye una alternativa para incrementar las producciones y mejorar la salud animal. El presente trabajo tuvo como objetivo obtener diferentes tipos de aditivos probióticos, a partir de cepas microbianas procedentes del tracto digestivo de animales y otros ambientes, que aplicados a los animales mejoren la producción y la salud animal. Los principales resultados obtenidosdemostraron que cepas de Bacillus subtilis,Lactobacillus salivarius, el Hidrolizado enzimático de Saccharomyces cerevisiae (HELSc) y la mezcla de exclusión competitiva (MEC) de bacterias ácido lácticas (BAL) y Bacillus spp., identificadas por estudios fenotípicos, bioquímicos y genético-moleculares, exhibieron características como probióticos. Estas investigaciones arriban finalmente a la obtención de cuatro aditivos probióticos: Subtilprobio, Probiolactil, Probiolev y Probiomex, propuestos para la obtención de Registros de Marca.Los biopreparados obtenidos ejercieron su actividad probiótica en indicadores microbiológicos, morfométricos, inmunológicos, fermentativos, hematológicos y productivos en aves, cerdos y rumiantes. Los biopreparados se aplican experimentalmente en la actualidad en varias entidades agropecuarias de la provincia de Matanzas con excelentes resultados productivos y económicos, los cuales están avalados por productores de la región.

Palabras clave:probióticos, prebióticos, aditivos alimentarios 

Introducción

La explotación animal moderna se caracteriza por una alta intensidad productiva, cualquiera que sea la especie. Esto somete a los animales, durante el proceso productivo, a constantes situaciones estresantes que pueden provocar una mayor frecuencia en la aparición de enfermedades y una disminución de los niveles de producción. Por ello, es necesario el estudio y la introducción, en las prácticas de alimentación y manejo, de diferentes productos como los probióticos que, suministrados en pequeñas cantidades a los animales, contribuyan a contrarrestar estos efectos negativos (Murry et al. 2006). Es por ello que desde hace más de 20 años investigadores de la Universidad de Matanzas en colaboración con especialistas del Instituto de Ciencia Animal tienen como objetivo obtener diferentes tipos de aditivos probióticos, a partir de cepas microbianas procedentes del tracto digestivo de animales y otros ambientes, que aplicados a los animales mejoren la producción y la salud animal. Los resultados fundamentales se detallan a continuación:

 

Materiales y Métodos

Para la obtención de los aditivos Subtilprobio y Probiolactil se realizó el aislamiento y selección de las cepas candidatas a probióticos, a partir de la evaluación de diferentes criterios como resistencia a la bilis y pH ácido, actividad antimicrobiana, producción de ácidos orgánicos y enzimas, adherencia a las células epiteliales, sensibilidad a los antibióticos, identificación por técnicas moleculares como cepas GRAS. Se diseñaron y optimizaron medios de cultivo con componentes nacionales para el crecimiento de los microorganismos y una vez obtenido el biopreparado se evaluó su efecto probiótico en pollos para comprobar su acción en el mejoramiento de los indicadores fisiológicos, productivos y de salud en estos animales.   El hidrolizado enzimático de levadura Saccharomyces cerevisiae se obtuvo a partir de la crema de levadura residual de destilería de alcohol y se evaluó su efecto probiótico en pollos de ceba, como animales de referencia. El hidrolizado de Saccharomyces cerevisiae, Se caracterizó bromatológicamente con el uso de un crudo enzimático (CE) de la cepa Bacillus licheniformes E-44, el cual se ajustó a las normas establecidas para estos productos desde el punto de vista microbiológico (Pérez et al., 2000). Posteriormente, este aditivo se evaluó en la producción de cerdos, aves y como activador de la fermentación ruminal. La mezcla de exclusión competitiva se obtuvo con el aislamiento de cultivos de Bacillus y Lactobacillus procedentes del ciego de pollos de ceba y se evaluó su efecto probiótico en indicadores microbiológicos y fermentativos en estos animales.  

 

Resultados y Discusión

Obtención de cultivos de Bacillus spp. y sus endosporas y evaluación de su actividad probiótica en animales de interés zootécnico. Se demostró que tres cepas de la especie Bacillus subtilis (C-31, C-34 y E-44) exhibían las mejores características como candidatas a probióticas y que manifestaban, en un nuevo medio de cultivo (McBs), una alta capacidad de crecimiento, elevada producción de endosporas y estabilidad durante el almacenaje por 180 días. Se dispone de cepas de Bacillus spp. procedentes del tracto digestivo de pollos, caracterizadas desde el punto de vista fenotípico, bioquímico y molecular, con perspectivas de ser utilizadas en nuevas formulaciones probióticas; además, con la secuencia del trabajo se derivó una metodología para la obtención y evaluación de biopreparados constituidos por endosporas de Bacillus spp., a partir de la cual se obtiene el biopreparado Subtilprobio, propuesto para la obtención de Registro de Marca. Estos aditivos aplicados en la dieta, mostraron su efecto en pollos, terneros y cerdos, al mejorar la respuesta probiótica en indicadores microbiológicos, morfométricos inmunológicos, fermentativos, hematológicos, productivos y de salud en estos animales. La elaboración del nuevo medio de cultivo para el crecimiento de Bacillus spp. (McBs), con componentes de origen nacional, redujo el costo de producción de los biopreparados y la mejora de la rentabilidad a nivel de producción, contribuyó al impacto económico del Subtilpropbio en cada una de las unidades (Milián et al. 2014).

Obtención de biopreparados a partir de lactobacilos autóctonos del tracto digestivo de pollos y evaluación de su efecto probiótico en aves, cerdos y terneros. Se obtuvieron  biopreparados, a partir de cepas de Lactobacillus procedentes del tracto digestivo de pollos y se evaluaron sus efectos probiótico en animales de interés económico. Se demostró que dos cepas de la especie Lactobacillus salivarius (C7 y C65), aisladas del tracto digestivo de pollos e identificadas por estudios fenotípicos, bioquímicos y genéticos, exhibían las mejores características como candidatas a probióticas (Rondón et al., 2008). Los biopreparados se aplicaron como aditivos en la dieta, mostraron su efecto en las aves, cerdos y terneros al mejorar la respuesta probiótica en los indicadores microbiológicos, fermentativos, morfométricos, hematológicos, inmunológicos y productivos (Rondón et al., 2009). La originalidad  del trabajo radica en la obtención de biopreparados con cepas de L. salivarius procedentes del tracto digestivo de pollos, a partir de la formulación de un nuevo medio de cultivo con componentes de origen nacional y la evaluación integral de su actividad sobre indicadores productivos y de salud en pollos (Rondón et al., 2009). Como impacto científico, se dispone de cepas de Lactobacillus spp. procedentes del tracto digestivo de pollos, caracterizadas desde el punto de vista fenotípico, bioquímico y molecular, con perspectivas de ser utilizadas en nuevas formulaciones probióticas; además, se diseñó una metodología experimental para la obtención y evaluación de biopreparados probióticos con lactobacilos autóctonos del tracto digestivo de pollos, de la cual se obtiene el biopreparado Probiolactil, actualmente propuesto para la obtención de Registro de Marca (Rondón et al., 2008). El impacto económico se manifiesta a través de la elaboración del nuevo medio de cultivo para el crecimiento de L. salivarius (MCLs), con componentes de origen nacional, lo que redujo el costo de producción de los biopreparados y permitió contar con un suministro estable de materias primas. 

Obtención de un hidrolizado de Saccharomyces cerevisiae y evaluación de su actividad probiótica. La hidrólisis enzimática con CE demostró mayores niveles de oligosacáridos totales y oligosacáridos de glucano y manano; composición que permite considerar al producto con un alto potencial de actividad prebiótica. Su actividad probiótica se demostró sobre algunos indicadores productivos, fisiológicos e inmunohemáticos de las aves, que presentaron una mejora en el incremento de peso, el consumo de alimento y la conversión (Pérez et al., 2000). Del estudio se derivó la propuesta de un Registro de Marca para el biopreparado nombrado Probiolev. La originalidad del estudio radica en el procedimiento de obtención de un hidrolizado de fondaje de cubetas de destilerías de alcohol con un crudo enzimático de B. licheniformes E-44, lo cual motivó el otorgamiento de un Certificado de Autor de Invención (Pérez et al., 2006). Por primera vez en Cuba, se reporta la acción probiótica conjunta del mismo en actividades anatómicas, fisiológicas, microbiológicas, productivas y de salud en pollos de ceba, pollitas de reemplazo, cerdos y terneros. Científicamente, el hidrolizado se obtuvo por vías biotecnológicas y es considerado un aditivo simbiótico, por contener oligosacáridos de glucano y manano que tienen actividad prebiótica y bacterias de la especie B. licheniformes, conocidas por su acción probiótica. El bajo costo de producción y la alta disponibilidad de la materia prima (desecho obtenido de la industria de producción de alcohol y derivados, rico en S. cerevisiae), que mayormente constituye un contaminante del medio ambiente, propician la factibilidad económica del empleo de este producto, a lo cual se une el incremento de los niveles de producción de carne, leche y huevos en los animales de interés zootécnico y la disminución de gastos en medicamentos (Pérez et al. 2005).

Obtención y caracterización de una mezcla de exclusión competitiva de microorganismos cecales de pollos de ceba y evaluación in vivo de su efecto probiótico. Como resultado, se obtuvo una mezcla de exclusión competitiva (MEC) conformada por bacterias ácido lácticas (BAL) y Bacillus spp. que, en un nuevo medio de cultivo (M2), elaborado con componentes nacionales, mostró una alta velocidad de crecimiento de sus microorganismos y manifestó actividad probiótica in vitro,por su acción antimicrobiana frente a bacterias potencialmente patógenas de las aves -como Escherichia coli y Salmonella spp-. La inclusión de la MEC-M2 al primer y quinto día en el agua de bebida de las aves produjo una respuesta de tipo probiótica, al mejorar el comportamiento de los indicadores microbiológicos y fermentativos en pollos de ceba. Del estudio se derivó la propuesta de un Registro de Marca para el biopreparado nombrado Probiomex. Desde el punto de vista científico, se obtiene por primera vez en Cuba una mezcla indefinida de Exclusión Competitiva del ciego de pollos de ceba, con comprobada actividad probiótica en estos animales, con posibilidades de ser aplicada en condiciones experimentales y de producción en granjas avícolas y fincas integrales, por su bajo costo de producción (Laurencio et al. 2012). 

 

Referencias

  • Laurencio, M., Rondón, A.J., Milián, G., Pérez, M., Arteaga, F. & Bocourt, R. 2012. Isolation of cecal probiotic bacteria and characterization in the M2 competitive exclusion medium.Cuban Journal of Agricultural Science 46 (4): 411-417.
  • Milián, G., Rondón, A.J., Pérez, M., Samaniego, L.M., Riaño, J., Bocourt, R., Ranilla, M.J., Carro, M.D., Rodríguez, M. & Laurencio, M. 2014.Isolationand identification of strains of Bacillus spp. in different ecosystems, with probiotic purposes, and their use in animals.Cuban Journal of Agricultural Science 48(4): 347.
  • Murry, A.C.Jr., Hinton, A.Jr.& Buhr, R.J. 2006. Effect of botanical probiotic containing lactobacilli on growth performance and populations of bacteria in the ceca, cloacae, and carcass rinse of broiler chickens.Intern. J. Poult. Sci. 5 (4):344-350
  • Pérez, M., Piad, R., Bocourt, R., Milián, G., Medina-Medina, E., Savón, L., Sarduy, L. & Laurencio, M. 2005. Actividad prebiótica y probiótica de un hidrolizado enzimático de crema de destilería en pollos de ceba. Ciencia y Tecnología Alimentaria 5 (1): 42-47.
  • Rondón, A.J., Milián, G., Arteaga, F.G., Bocourt, R., Ranilla, M.J., Riaño, J., Samaniego, L.M., Rodríguez, Z., Pérez, M. & Rodríguez, M. 2012. Identification and antimicrobial activity of Lactobacillus strains of poultry origin. Cuban Journal of Agricultural Science 46 (4): 403-409.
 
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