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Compuestos bioactivos de algas y su impacto en el desarrollo temprano de la respuesta inmune del lechón

Publicado el: 26/4/2021
Autor/es: Produmix

Contextualización-Introducción

El nivel real de exigencia en la producción animal hace que los lechones deban adaptar su tracto gastrointestinal en pocas semanas para pasar de una dieta líquida a una sólida. El intestino de los lechones antes del nacimiento carece de microbios, pero rápidamente pasa de este estado inicial, libre de gérmenes, a un estado que presenta una población microbiana extremadamente densa, que experimenta una sucesión microbiana y establece una comunidad microbiana similar a la de los adultos (Guevara et al., 2019). Todos estos factores y, la creciente preocupación por la restricción del uso de antimicrobianos, lleva a que las estrategias preventivas y estabilizadoras de la función intestinal deban ser el primer caballo de batalla a nivel de granja. De ahí, que la búsqueda de estrategias nutricionales que presenten una elevada aceptación por el lechón recién nacido y que favorezcan el rápido y adecuado desarrollo del tracto gastrointestinal y su composición microbiana, estén mostrando un creciente interés para los productores modernos. En este contexto, Igusol Advance S.A ha desarrollado GreenTonic, como una solución vigorizante que permite mejorar la supervivencia, la estabilidad intestinal y desarrollo inicial del lechón, y, al mismo tiempo, estimula el consumo voluntario de pienso y su adaptación postdestete.

Para obtener una respuesta compleja y completa a los retos a los que se enfrenta el lechón en sus primeros meses de vida, GreenTonic presenta un amplio rango de componentes naturales que buscan maximizar su respuesta productiva. Para ello se estimula el desarrollo inmunitario y gastrointestinal del lechón, mientras se equilibra la flora bacteriana y se incluyen compuestos de alta digestibilidad para maximizar el desarrollo homogéneo de la camada.

La solución natural GreenTonic presenta una cuidada composición ya que, entre otros componentes, presenta aminoácidos de elevada digestibilidad y valor nutricional, aromatizantes y saborizantes estimulantes del consumo voluntario, ácidos orgánicos libres y sus sales que incrementan la activación enzimática. Además, es destacable la presencia de compuestos bioactivos de algas, que como analizaremos a continuación, se ha demostrado que las algas marinas presentan una compleja composición en polifenoles, polisacáridos, ácidos grasos, fitoesteroles y carotenoides que han sido relacionados con fuertes poderes antioxidantes e inmunoestimulantes.


Respuesta inmune del lechón

La importancia de un buen encalostramiento en las primeras horas de vida es crucial para la supervivencia del lechón, al proporcionarle una completa respuesta inmune para defenderse de las primeras agresiones externas. Como se observa en la Gráfica 1, el pico en la inmunidad adquirida con el calostro o inmunidad pasiva se da a los 7 días de vida del lechón. Sin embargo, tras este primer reto inmunológico, el momento de la caída de la inmunidad adquirida y comienzo del desarrollo de la inmunidad activa o propia, supone un segundo punto de inflexión, que además se asocia a otro momento crucial de la vida del lechón, como es el destete.

De hecho, la inmunidad activa del lechón no está completamente desarrollada hasta al menos 2 semanas después del destete.

Por lo tanto, durante el destete, además de todos los factores sociales, nutricionales y ambientales, también nos encontramos con una ventana en la inmunidad y protección del lechón. Por lo que, podríamos decir que en el destete se dan las condiciones para una tormenta perfecta.

Figura 1. Evolución de la inmunidad pasiva e inmunidad activa del lechón (Brown 2017).

Dado que previamente al destete ya se comienza a desarrollar las bases de la inmunidad activa, muchos autores han centrado sus esfuerzos en tratar de reforzar su desarrollo temprano para asegurar un establecimiento rápido en el postdestete. Para ello, se ha probado con el enriquecimiento nutricional tanto de la dieta de la madre, como de los lechones destetados, con sustancias con propiedades inmunomoduladoras.


Compuestos bioactivos de algas

En este sentido, múltiples estudios han trabajado con extractos de microalgas o sus derivados para analizar dicho potencial. Así, V.Van Hamme (2018) (Figura 2), demostró que la inclusión de β-(1,3)–glucanos procedentes de algas como ingredientes inmunomoduladores, aceleraba el desarrollo de la respuesta inmune, mostrando diferencias apreciables desde la primera semana postdestete y generando resistencia a las enfermedades.

 

 Figura 2. Impacto de la inclusión de un β-(1,3)-glucano de algas en la evolución de la inmunidad materna pasiva y establecimiento del sistema inmunitario del lechón (Van Hamme 2018).

Los resultados encontrado por Van Hamme (2018) coinciden con los resultados de otros autores. Así, Kim et al., (2019), encontraron que la inclusión de una dosis elevada de β-glucanos, reduce significativamente (p <0.05) la frecuencia de diarreas (29.01% vs. 17.28%) en cerdos destetados infectados experimentalmente con E. coli patógena en todo el periodo experimental (Figura 3). 

Esta menor frecuencia de diarreas se podía explicar por una mayor respuesta inmunitaria, en concreto una reducción de la permeabilidad de la mucosa digestiva (p <0.05) y un incremento significativo de la expresión de ARNm de los genes ligados a la barrera intestinal (claudinas, ocludinas y MUC2) en la mucosa del yeyuno de cerdos expuestos a E. coli.

 

Figura 3: Cantidad de diarreas en cerdos destetados alimentados con dietas suplementadas con diferentes dosis de β-glucanos derivados de algas (Kim et al., 2019).

En la misma línea, Shao et al. (2013) encontraron que la adición de β-glucanos incrementó la expresión de los genes ligados a la síntesis de las proteínas implicadas en las uniones estrechas encargadas del mantenimiento de la adhesión célula-célula, cuando se producía un reto inmunológico en pollos con Salmonella Typhimurium. La suplementación de la dieta con β-glucanos puede ser explicada por diferentes modos de acción, entre ellos, se ha visto la participación del receptor dectin-1 (Goodridge et al., 2009) y la respuesta de la inmunidad activa ligada a células T, modulando la respuesta inflamatoria y acelerando la recuperación frente a un reto bacteriano ligado al destete de los lechones (Kim et al., 2019).

Por otro lado, existen otros compuestos bioactivos de las microalgas relacionados con su efecto sobre regulación de la respuesta inmunológica, estos compuestos son los fitoesteroles, carotenoides, polifenoles, vitaminas y ácidos grasos (Caroprese et al., 2014; Valenzuela et., 2015). De hecho, Abdel-Daim et al. (2016) relacionaron la inclusión de Spirulina Platensis con una mayor respuesta inmune y menor perfil inflamatorio en los animales, y esto fue explicado gracias a su alto contenido en compuestos bioactivos funcionales, con actividades antioxidantes y antiinflamatorios, incluidos los fitoquímicos fenólicos (Jensen et al., 2015) y la ficobiliproteína C-ficocianina (Riss et al., 2007).

También se ha observado que la inclusión de espirulina o de immulina (derivados de espirulina) produjo un incremento de la proliferación de linfocitos T CD4+ (Nielsen et al., 2010) y Luescher-Mattli, (2003) encontraron mayores niveles de linfocitos citotóxicos en los animales suplementados con espirulina, relacionándolo con una mayor velocidad de establecimiento de la respuesta innata, tasa de fagocitosis y producción de anticuerpos. Además, Liang et al. (2004) mostraron que la inclusión de estas microalgas tuvo un efecto positivo sobre la prevalencia de Lactobacillus en el intestino, incrementando la resilencia frente a disbiosis y disminuyendo la prevalencia de otros patógenos.

Las microalgas también muestran importantes efectos mejoradores de la función metabólica, ligadas al potencial redox y al nivel de oxidación lipídica, gracias a su capacidad de sintetizar ácidos grasos poliinsaturados -3, como el ácido alfa-linolénico (ALA), el ácido docosahexaenoico (DHA) y el ácido eicosapentaenoico (EPA) (Nayak et al.2018). De esta forma, los ácidos grasos poliinsaturados, al ser uno de los componentes fundamente de las membranas celulares, aumentan la resistencia de las membranas celulares a las agresiones patógenas y tienen un efecto modulador de la inflamación, que mejoran el establecimiento de una inmunidad efectiva. Además su efecto sobre la estabilidad de membrana es especialmente importante en células con alta tasa de multiplicación, como son los enterocitos, hepatocitos, linfocitos y monocitos (Zhang et al. 2014).


Investigación y desarrollo

Por otro lado, además de una cuidadosa revisión científica y de una amplia experiencia en producción animal, el desarrollo de GreenTonic se ha basado en la participación de un proyecto de investigación Europeo H2020 denominado Saltgae. Esta participación internacional, con una inversión de 9,8 M€ y la participación de 19 socios, ha permitido realizar una estrecha colaboración con el sector productor de algas y valorar los compuestos bioactivos de las algas como alternativas y complementos nutricionales en producción animal. El resultado de los análisis, ha permitido obtener un producto basado en los componentes bioactivos de las algas con mejores resultados productivos y fisiológicos durante el desarrollo inicial del lechón. Así como, la selección de las fuentes más purificadas de estos compuestos, las cuales, se han combinado para apoyar y estimular el desarrollo temprano del sistema inmune, buscando las sinergias entre compuestos bioactivos y reducir la proliferación de los principales patógenos que afectan en etapas tempranas de desarrollo de los lechones.


Conclusión

La compleja composición de las microalgas, rica en compuestos bioactivos, como fitoesteroles, carotenoides, vitaminas, β-glucanos, polifenoles y ácidos grasos poliinsaturados, tiene un importante efecto sobre la multiplicación y la resistencia de las células a los patógenos. Así, su inclusión en la dieta de los animales ha demostrado un fuerte reforzamiento de la respuesta innata y una disminución significativa de la proliferación bacteriana, demostrando importantes propiedades immunoestimuladoras.

En este contexto, la cuidada selección de los componentes de GreenTonic, lo definen como una bebida hipertónica de gran palatabilidad para lechones desde el segundo día de vida, que estimula su consumo voluntario fortaleciendo el aparato digestivo y aportando vigor, vitalidad e inmunoestimulación  gracias, entre otros componentes, al efecto de las algas incluidas en su composición.

 
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