Impacto de los ácidos orgánicos y MOS en la inmunidad en recría de reproductoras

El sistema inmune de las aves empieza a funcionar desde el periodo de incubación y va adquiriendo madurez durante las primeras semanas de vida. Al mismo tiempo, desde el nacimiento de los pollitos, se va produciendo la colonización intestinal por bacterias desde el ambiente. A medida que esta microbiota se va equilibrando y madurando, genera un ecosistema dinámico pero estable que representa una protección contra organismos patógenos (Guaman et al., 2017).

Un desequilibrio de la microbiota, podría favorecer el crecimiento e invasión de enteropatógenos como Salmonella spp. y Escherichia Coli, que pueden desencadenar enfermedades en los pollitos aún susceptibles, con cuadros graves de alta mortalidad o de características subclínicas que afectan el desarrollo de las aves, la digestión de nutrientes y los parámetros productivos como ganancia de peso, conversión alimenticia, uniformidad del lote, entre otros. Los enteropatógenos son una de las principales amenazas sanitarias, sobre todo en las categorías más jóvenes, y se caracterizan por producir enfermedades de difícil erradicación y generar grandes pérdidas económicas en la producción.

La prevención y control de salmonelosis en granjas de reproductoras es sumamente importante para evitar la transmisión vertical a través del huevo a los futuros pollitos, así como también por los efectos negativos sobre la salud intestinal de las aves (El-Saadony, 2022). Hay algunos serovares que cobran una importancia particular, como las Salmonellasparatíficas (como la S. Enteritidis, S. Heidelber, S. Infantis, S. Typhimurium), que, al ser las responsables de las enfermedades transmitidas desde animales a seres humanos, asociadas al consumo de alimentos contaminados de origen aviar, como carne, huevos o derivados, poseen un impacto muy grande en la salud pública.

El control ambiental es complejo ya que, la bacteria, puede vivir naturalmente en el tracto digestivo de los animales, así como también propagarse y sobrevivir en diversos ambientes, gracias a su resistencia a cambios de temperatura, humedad, etc., como así también a su capacidad de producir un biofilm, que le permite adherirse. contaminar superficies, adaptarse y resistir a productos de higiene y desinfección (Ćwiek et al., 2019).

colibacilosis es una de las principales causas de mortalidad durante la recría, principalmente en la primera etapa de vida de los pollitos. En esta etapa crítica, factores relacionados con un manejo inadecuado de la temperatura, ventilación o alimentación, pueden favorecer desequilibrios en la microbiota intestinal y la aparición de colibacilosis (Swayne, 2020).

En la recría de reproductoras, cualquier alteración sanitaria que afecte a esta etapa va a repercutir en el desarrollo, crecimiento uniforme y el futuro desempeño productivo de las mismas.Una buena uniformidad en la etapa inicial de recría permitirá tener una productividad eficiente y homogénea del lote.

La prevención es el mejor recurso para disminuir riesgos, mediante medidas de bioseguridad para evitar la entrada y diseminación de patógenos, pero también estimular naturalmente el sistema inmune de las aves y proporcionar una salud intestinal, para prevenir enfermedades y mejorar el aprovechamiento de nutrientes. Para combatir estas bacterias de tan difícil erradicación se utilizaban antibióticos, pero debido a los problemas de resistencia, restricciones de uso y preferencias de los consumidores de alimentos libres de residuos, la industria avícola comenzó a evaluar otras alternativas.

Uno de los enfoques a los que se apunta actualmente, es la utilización de mecanismos que estimulen naturalmente el sistema inmune de las aves y proporcionen una salud intestinal para prevenir enfermedades y mejorar el aprovechamiento de nutrientes. Los prebióticos, probióticos y ácidos orgánicos, deorigen natural, pueden administrarse fácilmente a los animales y mediante la interacción con la microbiota intestinal logran mejorar la sanidad, bienestar y rendimiento de las aves en producción y así generar productos seguros.

Impacto de los ácidos orgánicos y MOS en la inmunidad en recría de reproductoras

PREBIÓTICOS

Manano Oligosacaridos (MOS)

Uno de los prebióticos utilizados es la pared celular de levaduras, que contiene un complejo de Manano-oligosacáridos (MOS) + Beta-glucanos con los siguientes efectos beneficiosos:

Efecto inhibidor de la adhesión bacteriana

El mecanismo del prebiótico MOS para inhibir la colonización de bacterias gram -, es a través de la unión a las lectinas específicas de manosa (fimbrias tipo 1) de las bacterias patógenas como Salmonella spp. y E. coli, para evitar que las mismas reconozcan y se adhieran a los receptores ricos en manosa de las células intestinales del huésped y puedan ocasionar daño (Solís-Cruz et al., 2019).

Las fimbrias son uno de los factores más importantes en la adhesión de Salmonella (Rehman et al., 2019). El MOS, derivado de levadura, puede disminuir la colonización de los patógenos al epitelio intestinal al unirse con los flagelos de microorganismos como Escherichia coli y Salmonella (Fomentini et al., 2016). MOS y β-glucanos han demostrado mejorar la respuesta inmune y bloquear la adhesión bacteriana (especialmente patógenos entéricos) al revestimiento intestinal (Volman et al., 2008).

Figura 1:Mecanismo de bloqueo del prebiótico MOS para evitar la adhesión bacteriana a nivel intestinal.Modificado y adaptado de referencia [Solís-Cruz, B. et al. 2019].

Oyofo B. et al. (1989) estudiaron el efecto in vitro de D-manosa, galactosa, metil-α-D-manósido y arabinosa, sobre la adherencia de Salmonella typhimurium (ST) al intestino delgado de pollitos de 1 día de edad. Los autores reportaron que la adherencia de ST se inhibió en más del 90 % por metil-α-D-manósido y D-manosa y, en menor medida, por arabinosa y galactosa.

Tabla 1: Efecto de distintos carbohidratos en la adherencia e inhibición de Salmonella typhimurium (ST) al epitelio intestinal. (Oyofo B. et al. 1989)

Gráfico 1: Efecto de los carbohidratos sobre la adherencia de Salmonella typhimurium (ST). (Oyofo B. et al. 1989) Símbolos:

El mismo autor demostró el efecto en la reducción de la colonización intestinal por Salmonella typhimurium luego de la administración de D-manosa en el agua de bebida.

Tabla 2: Efecto de D-manosa sobre las concentraciones de Salmonella typhimurium (Oyofo B. & deloach, j.r 1989).

Spring et al. (2000) observaron en 3 ensayos la capacidad de los Manano - oligosacáridos (MOS) de pared de levaduras (Saccharomyces cerevisiae) de aglutinar y disminuir la concentración de Salmonella typhimuriumy de coliformes cecales en pollitos, sin tener efecto sobre bacterias benéficas como lactocabillus.

Grafico 2:Efecto de los manano-oligosacáridos (MOS) sobre la concentración de salmonelas en pollitos a los 2, 4 y 7 días después del desafío con Salmonella typhimurium (Spring et al. 2000).

Tabla 3: Efecto de los manano-oligosacáridos (MOS) sobre las concentraciones de diferentes poblaciones bacterianas en el ciego de pollos, expuestos a Salmonella typhimurium (Spring et al. 2000).

M.K. Dashek et. at (2019) evaluó el efecto de MOS en una granja de reproductoras con historial de colibacilosis. El galpón control, al cual no se le administró MOS, evidenció un aumento de la mortalidad y una disminución de la producción de huevos 67,03 % (497.425 huevos), por el contrario, el galpón tratado con MOS (2 kg/tn) no contrajo la enfermedad y obtuvo una producción de huevos de 84,48 % (total de 899.230 huevos), 1,8 veces (23 %) superior al galpón no tratado.

EFECTO PREBIÓTICO

Los MOS están formados por carbohidratos no digeribles, que son el sustrato principal para la microbiota intestinal (Yanhong Liu et al., 2018).Son fuente de alimento para las bacterias benéficas ácido lácticas, las cuales se multiplican proporcionando un entorno de exclusión competitiva contra los patógenos. La incorporación de inmunobióticos, en particular bacterias del ácido láctico, podría ser útil como inmunomoduladores para estimular el sistema inmunitario asociado con el intestino en pollitos recién nacidos y, por lo tanto, protegerlos de enfermedades sin disminuir el rendimiento de crecimiento, como posible sustitución de los antibióticos (Sato et al., 2009).

En un estudio se evaluó el efecto de MOS sobre las poblaciones microbianas cecales en el alimento de pollos, y se observó un aumento en la colonización por bacterias beneficiosas como bifidobacterias y lactobacilos (Baurhoo et al., 2009). Una dieta complementada con 0,05 % de MOS resultó en un aumento de la diversidad de la comunidad de lactobacillus en el íleon (G.-B. Kim et al., 2011). El cultivo de probióticos a base de Lactobacillus es eficaz para reducir la incidencia de Salmonella Enteritidis en pollitos recién nacidos (Higgins et al., 2008). MOS suplementado en los niveles de 0,1 a 0,2% en gallinas ponedoras resultaron en un marcado aumento en el recuento de Lactobacillus en comparación con la dieta control (Jahanian et al., 2015).

EFECTO INMUNOMODULADOR

La naturaleza de una respuesta inmunitaria óptima depende de condiciones específicas, ambientales, nutricionales, sanitarias, entre otras. (M.H. Kogut et al., 2008). En relación al estado sanitario, estimular desde temprana edad de las aves la formación de un sistema inmune sólido y fuerte, permite poder hacer frente a las distintas amenazas sanitarias a las que se exponen. La rápida maduración de la inmunidad innata en los pollitos recién nacidos es importante para proporcionar protección contra enfermedades (Sato et al., 2009).

MOS activa los macrófagos de los tejidos linfoides asociados al intestino, lo que mejora la inmunidad celular y humoral. Esto lo hace uniéndose a receptores de manosa, uno de los receptores de Reconocimiento de Patrones (PRRs) de los macrófagos. La inmunidad innata a nivel de las mucosas es la primera barrera de defensa ante bacterias indeseables que tienden a colonizar al intestino y, al ser inespecífica, puede hacer frente a una diversidad de patógenos (Chacher et al., 2017). Los mananos y glucanos de la pared celular de la levadura pueden unirse a los receptores PAMP presentes en las células de defensa de GALT y luego activar el sistema inmunológico del ave (Shashidhara y Devegowda, 2003). Los polisacáridos más grandes son reconocidos por los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) que se encuentran en las células inmunitarias que examinan y protegen los tejidos periféricos; estas células estimulan la producción de citocinas y la proliferación de linfocitos (Tiwari et al., 2020).

Los mananos de levadura actúan como adyuvantes inmunitarios e inician directamente respuestas al unirse a macrófagos y presentar el antígeno a las células dendríticas (Sheng et al., 2006). Los MOS que forman parte de la estructura de la pared celular de la levadura, Saccharomyces, tienen potentes propiedades antigénicas (Ballou et al., 1970).

MOS juegan un papel importante en el mantenimiento de la integridad intestinal, al aumentar la secreción de IgA secretora, primera línea de defensa contra la adhesión y la subsiguiente invasión epitelial por patógenos en el íleon y al promover una prevención eficaz de las condiciones inflamatorias intestinales (Tiwari et al., 2020). Se evaluaron los efectos de manano oligosacáridos (MOS) en la inmunidad de reproductoras de 60 semanas de edad en una prueba en jaula y otra en cama profunda. Se midió la respuesta de anticuerpos contra el virus de la bursitis infecciosa (IBDV) y la misma fue mayor en el grupo tratado con MOS en ambos ensayos. Los títulos de anticuerpos maternos en la progenie también mejoraron con la suplementación con MOS, sugiriendo la influencia del mismo también en la inmunidad sistémica (Shashidhara y Devegowda, 2003).

Tabla 4: Resultado del ensayo en cama profunda. Influencia del manano oligosacárido (MOS) en los títulos de anticuerpos del virus de la bursitis infecciosa de la (IBDV) en diferentes tratamientos(Shashidhara y Devegowda, 2003).

La suplementación en el alimento de pollitos de un día de edad con 0,05% de pared celular de levadura con manano-oligosacáridos (YCM) aumenta las secreciones de IgA de la mucosa local, tanto en el intestino como en la tráquea a comparación con el control y el grupo tratamiento con vacuna anticoccidial, que aumentó este anticuerpo sólo en las muestras intestinales. Estos resultados, proporcionan evidencia de que los manano-oligosacáridos tienen un efecto inmuno-regulador a nivel local y sistémico (Gómez-Verduzco et al., 2009).

Tabla 5: Efecto de una dieta con pared celular de levadura en la respuesta inmune de mucosa.

^{*YCW (yeast cell Wall): pared celular de levadura con manano oligosacáridos.}
^{* Intestinal IgA: IgA intestinal.}
^{* Tracheal IgA: IgA traqueal.Gómez-Verduzco, G. et al. (2009).}

La administración de una combinación específica de manano-oligosacáridos (MOS) y β-glucanos, corrigió la depresión en la fagocitosis inducida por la intoxicación por ocratoxina y tuvo una acción inmunomoduladora al estimular la respuesta inmune a la vacunación en pollos de engorde (Awaad et al., 2011). En un estudio se investigó la eficacia de un extracto de Saccharomyces cerevisiae (SC) sobre la función inmunológica en gallinas reproductoras, alimentadas con una dieta contaminada con bajos niveles de aflatoxina (AF). Como resultado, hubo un impacto positivo en los porcentajes de heterófilos y linfocitos que se normalizaron, y el recuento total de leucocitos, los porcentajes de monocitos, la actividad fagocítica y el estallido oxidativo fueron mayores (E. Matur et al., 2011).

El agregado de MOS en la alimentación mejoró significativamente la actividad de los macrófagos y la tasa de transformación de linfoblastos en comparación con una dieta basal (Liangping et al.,1999). MOS y beta glucanos reconocen muchos receptores de células dendríticas (CD) e imitan a los patógenos en la activación de las mismas (Zmrhal et al.2020). MOS es absorbido, mediado por células dendríticas, por el epitelio intestinal donde estimula células reguladoras y/o efectoras del tejido linfoide asociado al intestino (GALT). También estimula la secreción de IgA y aumenta los niveles de anticuerpos naturales y específicos de antígeno (Özpinar et al., 2012).

Estudios in vitro e in vivo en animales y humanos muestran que los β-glucanos derivados de hongos y levaduras tienen propiedades inmunomoduladoras y, de esa manera, podrían mejorar la resistencia contra patógenos invasores (Volman et al., 2008).

Figura 2: Activación de la respuesta inmune por β-glucanos. Modificado y adaptado de referencia (Bell et al., 2018).

Se evaluó el efecto del β-glucano purificado como inmunomodulador de la respuesta inmune innata. La fagocitosis, el efecto bactericida, la capacidad oxidativa y la cantidad de heterófilos (células similares a neutrófilos en pollo) aumentaron en pollitos alimentados con β- glucano y desafiados con SE (Salmonella Enteritidis), mostrando finalmente un aumento de la protección contra la invasión de órganos por Salmonella (Lowry Et al., 2005).

Tabla 6: Efectos de la alimentación de β -glucano en la fagocitosis de heterófilos en pollos. Los parámetros analizados fueron el porcentaje de heterófilos que contenían SE, número medio de SE por heterófilo e índice fagocítico (PI). (Lowry Et al., 2005).

Gráfico 3: El β -glucano como aditivo alimentario estimula la destrucción bactericida por parte de los heterófilos (Lowry Et al., 2005).

Gráfico 4:El β-glucano suministrado redujo significativamente la incidencia de invasión de órganos. Grupo 1: Control negativo: Tratamiento con β- glucano + sin desafío SE. Grupo 2: Tratamiento con β- glucano + Desafío SE. Grupo 3: Control positivo. Sin tratamiento con β- glucano + Desafío SE (Lowry Et al., 2005).

Estos efectos combinados ayudan a lograr un equilibrio de la microflora intestinal que tiene como beneficios:

Inocuidad alimentaria: Al disminuir la excreción de bacterias patógenas indeseables al ambiente, es menor la posibilidad de contaminación de productos destinados a consumo.
Preservar la salud intestinal: MOSprovoca un aumento en la longitud de las vellosidades y una disminución en la profundidad de las criptas, que son biomarcadores para la mejora morfológica intestinal (Chacher et al., 2017). La suplementación con MOS mostró un efecto positivo sobre la altura de las vellosidades y la profundidad de las criptas tanto en el yeyuno como en el íleon (Asif el at., 2021). MOS mejoró el desarrollo de las estructuras morfológicas del intestino, como lo indica un aumento en la longitud de las vellosidades y número de células caliciformes (Baurhoo el at., 2009). La combinación de MOS y β-glucano presentó una mayor altura de las vellosidades en el yeyuno. De esta manera, se logra conservar la integridad, la absorción de nutrientes y el rendimiento productivo (Teng, Po-Yun el at., 2021). La evidencia científica disponible demuestra que MOS pueden mejorar el sistema digestivo, actividad enzimática, la microflora y la morfología gastrointestinal, por lo tanto, mejora la digestión y la absorción de nutrientes (Bozkurt et al., 2012).

ÁCIDOS ORGÁNICOS

Los ácidos orgánicos de cadena corta tienen:

Efecto antimicrobiano

Actúan sobre bacterias intolerantes a los ácidos como Salmonella, E.coli o Campylobacter. El mecanismo es dependiente del pH del medio, es decir que, a pH más bajo, los ácidos estarán en su forma no disociada, la que le permite atravesar las membranas por su capacidad lipofílica y difundir al interior de las bacterias (El-Saadony, 2022). Una vez dentro, el pH más alto de las bacterias produce que el ácido se disocie y descienda el pH, alterando el metabolismo, la actividad enzimática y los sistemas de transporte de nutrientes. Además, el mecanismo de transportar afuera de la célula los protones libres requieren un gasto energético que afecta aún más el medio interno de la bacteria, de esta forma se produce un freno o inhibición en la proliferación o incluso la muerte de la misma.

Figura 3:Mecanismo antibacteriano de los ácidos orgánicos.

Efecto en la digestibilidad de nutrientes

El impacto sobre el crecimiento de bacterias reduce la competencia por nutrientes con el huésped y mejora la digestibilidad de los nutrientes (Dibner, 2002).

Acción prebiótica

Debido a su acción antimicrobiana que ejercen sobre algunas bacterias, favorecen así, el crecimiento de otras bacterias benéficas, resistentes a dicha acción, principalmente Gram Positivas.

Uniwall® MOS es un aditivo prebiótico con una formulación única, una combinación de MOS, ácidos orgánicos libres y sus sales, así como también un carrier mineral específico, que actúan de manera sinérgica para proteger la salud intestinal contra los enteropatógenos, mejorar los parámetros productivos y obtener alimentos seguros.

Los Manano-oligosacaridos (MOS) que posee son un tipo de glúcidos derivados de la pared externa de algunas cepas de levaduras, tratados con un proceso enzimático que hace que las partículas sean mucho más pequeñas, aumentando significativamente su efectividad.

La combinación de ácidos orgánicos de cadena corta (acético, fórmico y propiónico) y sus sales respectivas que presenta Uniwall® MOS, hacen que sea efectivo su efecto acidificante y antimicrobiano contra bacterias Gram Negativas.

El carrier mineral (vermiculita) transporta y protege en su interior a los ácidos orgánicos de la acidez del estómago y de la posible metabolización, permitiendo una liberación lenta y homogénea a lo largo del tracto gastrointestinal. Además, como los carrier no son absorbidos ni alterados por el tracto digestivo del ave, proporcionan un microambiente ácido óptimo para la proliferación de bacterias productoras de ácido beneficiosas como Lactobacillus spp, potenciando el efecto contra los enteropatógenos.

Otra función del carrier, es que tiene la capacidad de transportar bacterias acidófilas hacia las porciones posteriores del tracto gastrointestinal, como al ciego, reduciendo el pH y alterando la colonización de bacterias patógenas también a este nivel.

Es por esto que Uniwall® MOS, con la combinación exclusiva de sus tres componentes activos, es la mejor herramienta para adicionar en el alimento y lograr el control de los enteropatógenos.