Taninos y Flavonoides en Avicultura: Dos Alternativas Fitobióticas para la salud Intestinal y el mejor desempeño zootécnico

El uso de antibióticos a dosis sub-terapeuticas, como promotores del desempeño, a lo largo de décadas en la producción animal, trajo como consecuencia una aceleración y diseminación de la resistencia bacteriana. La interconexión innegable que hay entre la salud animal y la salud humana hace que esta problemática emerja como una de las mayores amenazas para la salud pública en la actualidad.

Conscientes de esta situación, y bajo la premisa del concepto "One Health" (Una Sola Salud), promovido por la organización Mundial de la Salud (OMS) desde inicios del año 2.000, se ha extendido la implementación a las restricciones del uso de antibióticos como promotores de crecimiento (APC) en producción animal. Estas medidas han generado una mayor presión sobre la necesidad de búsqueda de alternativas que permitan salvaguardar la salud intestinal y mantener la productividad animal. Es aquí donde los denominados Fitobióticos se presentan como una importante alternativa al uso de los APC, ya que vienen a acompañar y/o reforzar el ya uso de aditivos como los probióticos, prebióticos, simbióticos, ácidos grasos de cadena corta y media, entre otros.

Los fitobióticos también conocidos como fitoquímos o fitogénicos, son sustancias complejas, consistentes en compuestos bioactivos que se derivan de diferentes partes de las plantas y pueden ser obtenidos en forma de polvo, aceites esenciales o extractos estos compuestos bioactivos son principalmente metabolitos secundarios o especializados; estos compuestos son generados mediante rutas biosintéticas y metabólicas de la planta en respuesta a su interacción con el medio. Numerosas investigaciones han venido demostrando que las sustancias fitobióticas pueden poseer propiedades antimicrobianas, antioxidantes, antiinflamatorias y moduladoras de la inmunidad, lo que les permite mejorar la salud intestinal, optimizar la digestión y absorción de nutrientes y fortalecer el sistema inmune de los animales.

Aunque no hay criterios de clasificación definitivos, al revisar diferentes fuentes bibliográficas vemos que se plantean dos formas de clasificación, la primera es según su origen y características de procesamiento; bajo este lineamiento los fitobióticos se pueden clasificar en 4 categorías diferentes: (1) hierbas (plantas florecientes, no leñosas y no persistentes); (2) especias (plantas con un fuerte olor o sabor); (3) aceites esenciales (componentes lipofílicos volátiles); y (4) oleorresinas (extractos derivados de soluciones no acuosas). La otra forma en que se clasifican es acorde con su composición química (categoría de compuesto químico más relevante) y el tipo de planta del que proviene, bajo este esquema se reconocen 7 sub-categorías: los aceites esenciales, los flavonoides, las saponinas, los taninos, los mucilagos, las sustancias picantes y las sustancias amargas; cada una de estas categorías se caracterizan por sus modos de acción dentro del animal. Es importante tener presente que una planta puede pertenecer a dos categorías por producir diferentes tipos de sustancias activas y viceversa un componente activo puede estar presente o ser producido por diferentes plantas, por ejemplo, el timol que está presente tanto en el tomillo como en el orégano.

Para el presente articulo nos enfocaremos sobre los taninos y flavonoides, dos compuestos que son principios fitogénicos relevantes en producción animal, ambos pertenecen al grupo de las sustancias fenólicas (figura 1.), sin embargo, debemos tener presente que, aunque complementarios, poseen propiedades y rutas de acción diferentes.

Taninos: En nutrición de monogástricos y a diferencia de los rumiantes, los taninos tradicionalmente han sido considerados como factores anti-nutricionales, especialmente cuando se hace inferencia al uso de las variedades de sorgos pardos altos en taninos, Sin embargo en los últimos años, ha habido un aumento gradual en la investigación relacionada con el uso de taninos en animales monogástricos, estas nos revelan que no todos los taninos y fuentes de estos son iguales, también se ha indicado que algunos de ellos, tratados y/o aplicados a determinadas dosis, poseen efectos benéficos sobre la microbiota y la integridad intestinal, tienen efectos antioxidantes y antinflamatorios, así como mejoras en el rendimiento productivo de los animales, convirtiendo a esta sustancia en una muy interesante alternativa para la sustitución de de los APC.

Los taninos vegetales tienen un enorme potencial como aditivos alimenticios, estos son sustancias complejas que poseen propiedades beneficiosas que van a depender de su origen, estructura química, y concentración. También sabemos que procesos ulteriores a la extracción pueden influenciar las propiedades de los mismo; existen diversos procesos físico químicos que aplicados posterior a su extracción, van a modificar no solo el tamaño de las molécula, dado que los taninos son polímeros de gran tamaño conformados por dímeros y trímeros de alto peso molecular, sino también sus características y propiedades benéficas, de ahí la importancia de informarnos debidamente acerca de estos procesos, las características finales del producto y su validación a nivel científico y de campo.

Los taninos están presentes en diversas fuentes vegetales, las especies más relevantes para la obtención de volúmenes con destino al procesamiento industrial y consumo para producción animal son el quebracho rojo, la acacia, el castaño, el roble, la tara, el eucalipto y la mimosa.

Los taninos son un tipo específico de polifenoles, que tienen la capacidad de unirse a proteínas y otros compuestos. Se caracterizan por sus propiedades astringentes y antimicrobianas y de forma general se clasifican principalmente en tres categorías:

• Taninos Hidrolizables (HTs): Son compuestos susceptibles a la hidrólisis por ácidos, bases o esterasas, por lo que pueden degradarse y absorberse fácilmente en el tracto digestivo. Poseen una estructura caracterizada por un núcleo de poliol y se subdividen en dos subclases: galotaninos (contienen ácido gálico) y elagitaninos (contienen ácido elágico). Sus pesos moleculares van de 500 a 3000 Da.

• Taninos Condensados (CTs) o Proantocianidinas: Son compuestos polímericos de flavan-3-oles; no son fácilmente hidrolizables, los compuestos más estudiados de este tipo de taninos son la catequina, epicatequina, galocatequina y epigalocatequina. Los CTs tiene estructuras más complejas y pesos moleculares altos que van desde 1,000 hasta 20,000 Da; el extracto de quebracho rojo es la fuente de tanino condensado más representativo.

• Taninos Floratinos (FTs): Se encuentra en algas marinas marrones. Son estructuralmente menos complejos que los taninos terrestres (HTs y CTs), se forman como resultado de la polimerización de floroglucinol (1, 3, 5-trihicroxibenceno). Sus pesos moleculares varían de 126 Da a 650 kDa.

Flavonoides: Son un grupo diverso de compuestos fenólicos con estructuras variables, presentes en diversas plantas vasculares como frutas, verduras, semillas, hojas, cortezas y flores. El extracto de quebracho rojo (Schinopsis lorentzii) contiene flavonoides, específicamente fisetina. Los flavonoides y la fisetina son los compuestos colorantes activos que contribuyen al color marrón rojizo que se obtiene.

En nutrición de monogástricos, las principales sustancias flavonoides que se encuentran son los flavonoles (como la quercetina, kaempferol y miricetina), flavonas, flavanoles (como las catequinas y epicatequinas) y antocianidinas. Las sustancias flavonoides pueden actuar como antioxidantes, antiinflamatorios y moduladores del microbiota intestinal, mejorando el rendimiento productivo y la calidad de los productos animales (carne y huevos).

Las catequinas, compuestos polifenólicos que se encuentran en el extracto de quebracho rojo, durante el proceso digestivo son hidrolizados dando origen a sustancias de menor peso molecular como el ácido gálico. El ácido gálico, como flavonoide, presenta beneficios potenciales para la salud y el rendimiento de aves y cerdos, especialmente en lo que respecta a la protección antioxidante, la mejora de la integridad intestinal y la modulación de la respuesta inmune.

La relevancia de estos compuestos la podemos ver en un estudio llevado a cabo recientemente en la universidad de Pensilvania por Buiatte y Col. (2022) en el que se evaluó un maíz rico en flavonoides (PennHFD), como una alternativa para disminuir los daños causados por la Enteritis Necrótica (EN) en pollos de engorde. La dieta formulada con PennHFD se comparó con una dieta basada en maíz comercial, en pollos sometidos a un desafío controlado de EN basado en una coinfección de Eimeria maxima y Clostridium perfringens; los resultados del ensayo mostraron que las aves alimentadas con la dieta basada en maíz alto en Flavonoides (PennHFD) presentaron una menor incidencia de lesiones intestinales ( P = 0,048), mayor ganancia de peso corporal ( P < 0,01), menor índice de conversión alimenticia ( P < 0,01) y menor tasa de mortalidad ( P = 0,023) en comparación con la dieta control.

El mecanismo de acción Antibacteriano de estos extractos polifenólicos incluye el deterioro de la porción lipídica de la membrana citoplasmática de las células microbianas, lo que provoca una alteración de la cadena respiratoria celular y, en consecuencia, una disminución en el consumo de oxígeno de los microorganismos patógenos.

Por otra parte, la acción antioxidante de las catequinas se da debido a que estas se hidrolizan parcialmente en el intestino, liberando componentes de bajo peso molecular como el ácido gálico (sustancia flavonoide), el cual actúa como eliminador de radicales libres y ha demostrado un potente poder antioxidante.
La acción antidiarreica se da gracias a que los complejos polifenólicos disminuyen la afinidad de proteínas y polisacáridos con el agua, permitiendo una mayor absorción de líquidos. Este mecanismo de acción resulta muy benéfico en términos de calidad de heces y en aves particularmente se traduce en menos huevos sucios y más huevos incubables.

Finalmente, la acción astringente de los taninos, disminuyen la peristalsis intestinal creando una interfase protectora que ralentiza el tránsito por el mismo. De esta forma las enzimas acaban teniendo un mayor tiempo de actividad para realizar sus tareas digestivas.
Beneficios de Taninos & Flavonoides del Quebracho rojo

Estudios realizados por el grupo de trabajo de Microbiología y Sanidad Avícolas de la Universidad Nacional de Luján, evaluaron la actividad inhibitoria in-vitro de un extracto polifenoles tratados de quebracho rojo, sobre varios tipos de bacterias enteropatógenas, Salmonella Enteritidis, Salmonella Gallinarum (cepa de campo), Clostridium perfrigens, Staphilococcus aureus, Streptococcus faecalis y Escherichia coli (cepario de la Universidad Nacional de Luján). Cuadro 1 y Figura 2.

Los resultaron mostraron que el extracto de polifenoles tratados inhibe el crecimiento de todas las bacterias testeadas en diferentes diluciones. En todos los casos (excepto para Staphilococcus aureus) la CIM fue menor a la del producto con la que se comparó y mostro una alta capacidad de inhibición frente a Clostridium Perfringes.

Otros estudios sobre taninos condensados como los del quebracho rojo, han demostrado tener actividad antimicrobiana (Sakanaka et al., 2000 ; Elizondo et al., 2010 ) y afectan la colonización de bacterias gastrointestinales en pollos y cerdos ( Hara et al., 1995 ; Hara, 1997 ). Múltiples informes sugieren la eficacia de los taninos en el control de patógenos zoonóticos como Campylobacter y Salmonella.

Cuadro 1. Resultados evaluación comparativa de valores de CIM entre polifenoles tratados (Bioquina), Bacitracina de zinc y cobre tribásico.

Dosis Utilizadas: Polifenoles Tratados: 500 mg/ml; 50 mg/ml; 5mg/ml; 0,5 mg/ml; 0,05 mg/ml. Bacitracina: 330 mg/ml; 33 mg/ml; 3,3 mg/ml; 0,33 mg/ml; 0,033 mg/ml. Cobre Tribásico: 250 mg/ml; 25 mg/ml; 2,5mg/ml; 0,25 mg/ml; 0,025 mg/ml

Figura 2. Halos de inhibición del extracto vegetal frente a Salmonella Gallinarum y Salmonella Enteritidis, claramente ostensible a la dosis inicial.

Un estudio muy importante llevado a cabo por Redondo et, al., 2015 evaluó la capacidad del C. perfringens para desarrollar resistencia bajo la presión selectiva de los taninos. Se determinó la susceptibilidad a 7 AGP (promotores del crecimiento antimicrobianos), 9 antimicrobianos terapéuticos y 2 extractos basados en taninos para 30 cepas de C. perfringens aisladas de aves de corral y ganado vacuno. Los resultados evidenciaron que la resistencia a los taninos por parte de los aislados de C. perfringens de aves y bovinos, no reveló diferencias estadísticas significativas en las CIM (concentración inhibitoria mínima). Los aislados de aves mostraron mayores CIMs a varios AGP cuando comparados con los aislados bovinos. La selección in vitro de clones resistentes mostro que C. perfringens fue incapaz de desarrollar resistencia contra taninos al menos comparado con AGP como bacitracina y avilamicina. Estos resultados sugieren que la evolución de la resistencia contra taninos en C. perfringens sería más difícil y lenta que a los AGP determinados.

Otros de los beneficios del uso taninos y flavonoides en producción animal, está relacionado con el control de parásitos, se sabe que los taninos, flavonoides y saponinas tienen eficacia anticoccidial al reducir la esporulación de los ooquistes (Tonda et.al, 2018; Ahmad et.al, 2024) existen también múltiples referencias científicas que documentan su acción sobre el control de nematodos y gusanos pulmonares en cerdos y bovinos (Lara et. Al, 2008; Attia et. Al, 2016).

Los taninos y flavonoides también actúan como antioxidantes, reduciendo el estrés oxidativo y la inflamación en el intestino, condiciones estas que en monogástricos van a empeorar los diversos cuadros entéricos. Taninos como las procianidinas, son especialmente eficaces en la eliminación de radicales libres como el superóxido y el peróxido, también tienen capacidad de quelar metales de transición, ayudando a reducir el daño oxidativo, esto estará en función de su estructura y grado de polimerización. Dentro de los flavonoides, se encuentran subclases como las antocianinas, flavanoles y flavonoles, cada una con funciones específicas en la protección contra el estrés oxidativo. Los flavonoides también pueden modular la respuesta inflamatoria del cuerpo y proteger contra la muerte celular por apoptosis, un tipo de muerte celular programada.

Los taninos pueden favorecer el crecimiento de bacterias beneficiosas en el intestino, como las familias Ruminococcaceae y Lachnospiraceae, asociadas con una mejor salud intestinal, también pueden aumentar la producción de inmunoglobulina A secretora (IgA) y mucina en el intestino, fortaleciendo la respuesta inmune local.

En resumen, el uso de taninos y flavonoides derivados del extracto del quebracho rojo, esta ampliamente documentado y son una alternativa segura para la sustitución de antibióticos promotores de crecimiento, poseen actividad sinérgica que les permite brindar una acción antibacteriana de amplio espectro, actividad antioxidante, antinflamatoria, antiparasitaria y antidiarreica. Consideramos que su uso en monogástricos resulta de gran ayuda para reducir los riesgos de transmisión de patógenos zoonóticos como la Salmonella y el Campylobacter, de manera sostenible y respetuosa con el medio ambiente.