Evaluación de dietas conteniendo probiótico y antibiótico como aditivos en cerdos en fase de desarrollo

INTRODUCCIÓN

Debido a la necesidad de mejorar las empresas ganaderas, reducir los costos de producción y maximizar la productividad, es necesario utilizar antibióticos como promotores del crecimiento a niveles subterapéuticos para reducir la incidencia de determinadas enfermedades y mejorar la utilización de nutrientes.

En las últimas décadas, muchas investigaciones se han centrado en el desarrollo de antibióticos alternativos para mantener la salud y el rendimiento de los cerdos. Las principales alternativas estudiadas incluyen el uso de probióticos.

Los Antibióticos Promotores de Crecimiento APC, son unos de los aditivos más utilizados en la alimentación animal:

Según un estudio de la Federación Europea para la Salud Animal, en 1999 los animales de granja de la Unión Europea consumieron 4.700 toneladas de antibióticos, cifra que representó el 35 % del total de antibióticos utilizados. Los APC provocan modificaciones de los procesos digestivos y metabólicos de los animales, que se traducen en aumentos de la eficiencia de utilización de los alimentos y en mejoras significativas de la ganancia de peso. Algunos procesos metabólicos modificados por los APC son la excreción de nitrógeno, la eficiencia de las reacciones de fosforilación en las células y la síntesis proteica. (Carro, Ranilla, 2002, pp. 1-6)

Con base en lo que comenta Corrasa, Lopes, Bellaver (2012), los aditivos alimenticios permiten mejorar la respuesta animal mediante la modificación del metabolismo o del proceso digestivo, aumentando la eficiencia en la utilización de los nutrientes (pp. 467-476). De este modo Manzano, Estupiñán, Poveda (2012), ha descrito que los probióticos pueden regular la respuesta inmune de animales y humanos no solo a nivel de la mucosa intestinal sino también a nivel sistémico (p. 99).

Los antimicrobianos “han sido utilizados por muchos años como promotores de crecimiento en dietas para porcinos con el fin de disminuir la incidencia de diarrea y mejorar el rendimiento animal” (Corasa et al., 2012, pp. 467-476).

Por otra parte, en lo que comenta Bosscher, Breynaert, Pieters, y Hermans (2009), la flora intestinal se puede considerar como un órgano del cuerpo que puede adaptarse al metabolismo y renovarse rápidamente (p. 5).

Así mismo, en lo que indica Santos et al. (2005), el uso indiscriminado de antibióticos ha producido una resistencia a los antibióticos, por lo que investigaciones recientes analizan la modulación del microbiota intestinal normal mediante la aplicación de probióticos en los alimentos, estos no generan resistencia (pp. 1-15).

Una alternativa al uso de antibióticos es “la utilización de microorganismos vivos con características probióticas en la dieta” (Jurado Gámez, Ramírez, Martínez, 2013, pp.3648-3657).

García Curbelo, García, López, Boucourt, (2005), señala la diferencia entre el término probiótico [para la vida] el efecto no es inmediato, pero si por un periodo más prolongado, el antibiótico significa contra la vida, y su acción en los microorganismos es inmediata. En la supresión de microorganismos patógenos:

Las bacterias probióticas producen una serie de sustancias antimicrobianas, entre las que se encuentra el peróxido de hidrógeno, el diacetilo, la reuterina, los ácidos orgánicos como el láctico y el acético y las sustancias de naturaleza proteica, conocidas como bacteriocinas. (García et al., 2005, p. 131)

Prats, Boucourt, Rodríguez (2005), el uso de probióticos es una forma de combatir enfermedades sin introducir cuerpos extraños en el cuerpo. Los probióticos son:

Los que modulan la respuesta inmune a nivel local y sistémico; son complementos alimenticios compuestos de microorganismos vivos como las bacterias lácticas microencapsuladas, Streptococcus faecium y Lactobacillus acidophilus, que se benefician de la salud del hospedaje a través del equilibrio de la macrobiótica intestinal. (García Hernández, Pérez, Boucourt, Balcázar, Nicoli, Moreira Silva, Rodríguez, Fuertes, Nuñez, Albelo, Halaihel, 2007, pp. 125-132)

Los probióticos, “su uso en animales de producción está destinado a mejorar la conversión alimenticia, a promover el crecimiento y a inhibir el desarrollo de bacterias patógenas” (Blajman, Zbrun, Astesana, Berisvil, Scharpen, Fusan, Soto, Signorini, Rosmini, Frizzo, 2015, 360-367).

De igual importancia en lo que señala García, Boucourt, Acosta, Albelo, Nuñez (2007), el modo de acción de los probióticos está relacionado con la inhibición de microorganismos patógenos, el efecto de bajar la acción hipocolesterolemia, los cambios de microorganismos y el metabolismo del huésped y la estimulación de la respuesta inmune (p. 71).

A fin de reducir el uso indiscriminado de antibióticos en la producción animal, se ha explorado el uso de diversas alternativas entre las que se encuentran:

Los probióticos, prebióticos y simbióticos los cuales representan un avance terapéutico potencialmente significativo y seguro, son microorganismos vivos que, agregados como suplemento en la dieta, favorecen la digestión y ayudan al mantenimiento del equilibrio de la flora microbiana en el intestino. Estos productos al ser suministrados directamente a los animales mejoran su metabolismo, salud y producción. Entre los probióticos se cuentan las levaduras que inducen efectos positivos en términos de desempeño productivo en especies monogástricas, pero no pueden colonizar el tracto digestivo. (Castro, Rodríguez, 2005, pp. 26-38)

Para Fuller, R. (en Journal of Applied Bacteriology, enero 1989, pp. 365-378) los probióticos son “… un suplemento microbiano vivo, que afecta beneficiosamente al animal huésped gracias a la mejora del equilibrio microbiano intestinal”.

Los probióticos son “aditivos que mejoran el proceso digestivo al mantener un ambiente intestinal sano, ya que modifican la composición o la actividad de la microflora intestinal” (Reyes, Figueroa, Cobos, Sánchez Torres, Zamora y Cordero, 2012, p. 90).

Para Rafael Villanueva (en Probióticos: una alternativa para la industria de alimentos, enero – diciembre, 2015, pp. 265-275) “…los probióticos son definidos por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y la Organización de la Salud (OMS [WHO, por sus siglas en inglés]) como organismos vivos, que cuando son administrados a un huésped en cantidades adecuadas le deparan beneficios para la salud”.

Por consiguiente, Gupta, Garg (2009), indica que los microorganismos utilizados en las preparaciones probióticas deben de tener como propiedades que generalmente sean seguros, deben ser resistentes a la bilis, al ácido clorhídrico y al jugo pancreático, tener actividad anticancerígena y estimular el sistema inmunológico, reducir la permeabilidad intestinal, producir ácido láctico y ser capaz de sobrevivir ya sea en las condiciones ácidas del estómago como a las alcalinas del duodeno (p. 205).

Se establece que los componentes de los probióticos según Fotiadis, Stoidis, Spyropoulos, Zografos (2008), la mayoría de los probióticos son miembros de las dos bacterias del ácido láctico (LAB), Lactobacillus y Bifidobacterium, pero también se utilizan levaduras y enterococos (p. 6453).

Con base en las investigaciones realizadas por Cáceres y Gotteland (2010), señala que los probióticos son principalmente bacterias lácticas pertenecientes a los géneros Lactobacillus o Bifidobacteriu (pp. 97-109).

También en la investigación sobre Probióticos en cerdos, se indica que “entre las cepas de mayor utilización como probióticos se encuentran principalmente bacterias Gram positivas como el Lactobacillus, el Enterococcus, el Bacillus, el Bifidobacterium y la Saccharomyces” (Giraldo-Carmona, Narváez Solarte, Díaz-López, 2015, pp. 81-90).

En relación a los Lactobacillus acidophilus y Lactobacillus casei James, M., Velastegui, E., Cruz, M. (2017) plantea que estos Lactobacillus son bacterias del ácido láctico que actúan como probióticos y generalmente se utilizan para formular alimentos funcionales y crecer en condiciones de cultivo similares. Ambas bacterias del ácido láctico metabolizan azúcares específicos (p. 235).

Se puede inferir en base a los resultados de García et al., (2007), que la presencia constante de Lactobacillus y Lactobacillus rhamnosus en la dieta es necesaria para lograr el efecto de la hipocolesterolémica. El mecanismo de acción propuesto para lograr esta respuesta de los lactobacilos explica la necesidad de su persistencia en el tracto gastrointestinal para ejercer sus efectos.

En correspondencia en lo que comenta Ng, Hart, Kamm, Stagg, Knight (2009), la flora intestinal juega un papel fundamental en el mantenimiento de la homeostasis inmunológica (p. 300).

Con base en la identificación preliminar in vitro de propiedades probióticas en cepas de S. cerevisiae, se indica que “los probiótico son confeccionados a base de cultivos microbianos cuya función es estimular la flora gastro intestinal en animales y humanos” (Rubio, Hernández, Aguirre y Poutou, 2008, pp. 1157-1169).

Con referencia a las levaduras, Moslehi, Lindegaard, Jespersen (2010), menciona, además de ser muy importante en la fermentación de alimentos y bebidas, las levaduras también muestran muchos efectos beneficiosos sobre la salud humana. Entre ellos, el efecto de los probióticos es el efecto sobre la salud más conocido, incluida la prevención y el tratamiento de enfermedades intestinales y la regulación inmunológica. Otras funciones beneficiosas de la levadura son aumentar la biodisponibilidad de minerales a través de la hidrólisis del ácido fítico, la biopotenciación del ácido fólico y la desintoxicación de micotoxinas debido a la unión superficial de las paredes celulares de la levadura (p. 449).

En general las levaduras han sido poco utilizadas como probióticos:

Saccharomyces cerevisiae ha sido reportada como suplemento en la dieta de animales monogástricos, en los que su acción probiótica reduce la presencia de enteropatógenos, produce cambios favorables en la mucosa intestinal y mejora el comportamiento productivo. También se le ha reconocido la capacidad de promover el crecimiento, aumentar la producción de vitamina B, ayudar a la ganancia de peso, mejorar la digestión de algunos alimentos, estimular el sistema inmune, mejorar la asimilación de nutrientes y corregir el balance de la población microbiana. (Rubio et al., 2008, pp. 1157-1169)

La levadura S. cerevisiae “estimularía la actividad de microorganismos beneficiosos en el tracto gastrointestinal, aumentando así la digestibilidad de los nutrientes y el potencial de producción de los animales” (Dos Santos, Pereira, Ferreira, Penna, Rosa, Drummond, Neves, Nicoli, 2005, pp. 1-15).

Con base en lo que comenta Biricik y Turkmen (2001), en dietas altas, el cultivo de levadura viva de Saccharomyces cerevisiae puede mejorar la digestibilidad de materia seca, materia orgánica y fibra detergente neutro, FDN (p. 32).

La importancia de la modulación del microbiota intestinal de los animales es ampliamente reconocida debido a su papel vital en la salud de los animales:

Hay comunidades complejas de microbiota que colonizan el tracto gastrointestinal. El microbiota intestinal favorece la salud animal y el desarrollo del sistema inmunológico del huésped. Los probióticos son aditivos dietéticos de uso común en los que proporcionan al huésped muchas funciones beneficiosas, como modular la homeostasis intestinal y promover la salud intestinal. Estos efectos beneficiosos de los probióticos pueden derivarse de la inhibición del crecimiento de bacterias patógenas y la promoción del crecimiento de la flora beneficiosa en el tracto gastrointestinal. (Shenghan, Li y Zongyong, 2017, pp. 382-387)

Sin embargo, aún quedan lagunas en el papel exacto que desempeñan los probióticos en la modulación del microbiota intestinal y la respuesta inmune:

Las funciones del probiótico Lactobacillus plantarum cepa JDFM LP11 en la modulación del microbiota intestinal y la respuesta inmune en lechones destetados, L. plantarum JDFM LP11 aumentó la población de bacterias del ácido láctico en las heces y mejoró el desarrollo de vellosidades en el intestino delgado. (Donghyun et al., 2019, pp. 1-23)

Hacia criterios de selección racionales para la selección de probióticos en cerdos:

El efecto probiótico previsto depende de la edad del animal y la prevención de enfermedades en animales jóvenes puede requerir diferentes cepas probióticas en comparación con la promoción del crecimiento en animales más viejos. Con criterios de selección adecuados, la inclusión de probióticos en la suplementación alimentaria es una forma prometedora de ejercer efectos positivos en cerdas, recién nacidos, animales destetados y cerdos en fase de engorde, ya que favorecen la digestión del pienso y mejoran el rendimiento del crecimiento. (Wang y Ganzle, 2019, pp. 83-112)

Concerniente a lo que expresa Reyes, Figueroa, Cobos, Sánchez-Torres, Zamora, Cordero (2012), la adición de Streptococcus faecium probiótico estándar bajo en proteínas a la dieta de harina de soja y sorgo no afectará las variables de producción del cerdo, las características corporales y la concentración plasmática de urea del cerdo durante el proceso inicial, de crecimiento y finalización. La reducción de proteínas en la dieta no afectará negativamente la respuesta de producción ni las características de la canal (p. 597).

Las funciones beneficiosas de los probióticos, demostró que “la importancia de los probióticos en la producción porcina es ampliamente reconocida como crucial” (Donghyun, Yong, Bogere, Won, Jae-Young, Yeon-Jae, Hak, Hur, Byung-Yong, Younghoom y Jaeyoung, 2019, p. 1-23)

Los probióticos que se utilizan en la cría intensiva de los animales de granjas podrían sustituir totalmente a los antibióticos como aditivos promotores del crecimiento, por los efectos beneficiosos que producen en el hospedero. El objetivo de este trabajo fue comparar el efecto de un probiótico y un antibiótico como aditivos en el comportamiento productivo de cerdos en la fase de crecimiento.

Por otro lado, Miranda Yuquilema et al. (2018) sostienen que, en todas las fases de la investigación, el uso de preparados probióticos puede mejorar los parámetros de producción y reducir la diarrea y la mortalidad (p. 27).

De acuerdo con las últimas investigaciones realizadas por Vega Cañizares et al. (2018) sobre bacterias del ácido láctico como probióticos en granjas porcinas muestran que constituyen un posible sustituto de los antibióticos (p. 2).

No obstante Giraldo Carmona, Narváez Solarte, Díaz López (2015) otro factor a considerar al realizar dicha investigación es determinar la salud de los animales utilizados como unidades experimentales y la carga de microorganismos ambientales en cada granja, los cuales pueden cambiar el complejo ecosistema en el tracto gastrointestinal (p. 89).

Coppola, Gil (2004), Abércio da Silva, Bridi, Castro-Gómez, Hernán, Benítez da Silva, Gual Menegucci, Bueno de Carvalho (2007), Ayala, Bocourt, Martínez, Castro, Hernández, (2008), Castillo, Cárdenas, Cepero, Silveira, (2010), Ferreira, Barbosa, Larissa, Silva, Henrique, Figueira (2011), Nagae, Westphal, Santi (2014), Abreu-Abreu (2018) estudian sobre los probióticos, en todos los casos los investigadores coinciden que los probióticos fueron mejores para reducir la diarrea, mejoran el rendimiento zootécnico al reducir la contaminación microbiana o regular la respuesta inmunitaria del animal.

Boucourt, Savón, Díaz, Brizuela, Serrano, Prats, Elías, (2004), Dos Santos et al., (2005), Gil de los Santos, Gil-Turnes, (2005), Pérez, Milián, Galindo, Domínguez, Pérez, Portilla, Rondón (2015), Flores-Mancheno, García-Hernández, Usca, Caicedo, (2016), Cano, Carcelén, Ara, Quevedo, Alvarado, Jiménez, (2016), los probióticos se han introducido como una solución alternativa prometedora, en todos los casos los investigadores coinciden que tiene un impacto positivo en los indicadores fisiológicos de los cerdos, mejorando la producción.

Si bien es cierto que el uso de los probióticos disminuyó el porcentaje de mortalidad de los cerdos, determinó que hubo diferencias en la ganancia de peso, conversión alimenticia, esto no se relaciona en nada con los resultados experimentales de otras investigaciones (confróntese Chiquieri et al., 2006).

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se realizó en la Granja Porcina Doble A, ubicada en el cantón Guayaquil, provincia del Guayas, Ecuador. Se utilizaron 20 cerdos en cada grupo de 60 días de edad, con mestizaje de las razas Landrace-Belga, Pietrain, Yorkshire y Duroc-Jersey, se ajustaron los pesos a los 92, 120 y 149 días, el peso inicial en el grupo control fue de 29.0±4.49 kg., el C.V. de 15.47% y en el grupo experimental el peso inicial fue de 21.04±8.42 kg., el C.V. de 16.91%. Los animales estuvieron alojados en un galpón de cemento, con comederos de tolva y bebederos automáticos. El experimento duró 58 días.

El diseño de investigación fue de tipo experimental, con alcance descriptivo. Los animales fueron distribuidos en dos grupos: los del grupo experimental recibieron una dieta con la adición de tres componentes biológicos; bacterias micro encapsuladas (Streptococcusfaecium, Lactobacillus acidophilus), enzimas (proteasa, amilasa y celulasas) y cultivo delevaduras (cepa Sacharomyses cerevisiae 1026), sin antibiótico, mientras que el grupo control recibió la dieta alimenticia conteniendo el antibiótico avoparcina como promotor de crecimiento.

La composición y la descripción de nutrientes de las raciones alimenticias (Tabla 1 y 2) fue formulada atendiendo los requerimientos nutricionales (McDonald, 1975). Los promotores de crecimiento fueron adicionados según las especificaciones del fabricante (0.75 kg/Ton. del probiótico y 200 g de Avoporcina). El agua y las raciones alimenticias fueron suministradas ad Livitum. Al inicio y al final de la fase se controlo el peso de los cerdos, el consumo de alimento, Los datos se analizaron mediante la prueba paramétrica con muestras relacionadas t de Student, utilizando el programa SPSS versión 26. También se calculo el precio de las dietas en cada grupo y se estimó la relación beneficio-costo.

Tabla 1 Composición de las raciones alimenticias suministradas en la fase de crecimiento

Tabla 2 Descripción de nutrientes de las raciones alimenticias suministradas en la fase de crecimiento

RESULTADOS

Se observó efecto de la adición del Probiótico (tabla 3) sobre los parámetros productivas (p≤0.05). La conversión alimenticia fue mejor para el grupo con Probiótico fue de 2.33 kg de alimento para ganar 1 kg de peso. Por otro lado, el análisis beneficio-costo es mayor para el grupo con probiótico por lo que se debe considerar económicamente viable y rentable.

Tabla 3 Peso inicial y final, consumo de la ración por día por animal, ganancia de peso diario y conversión alimenticia de cerdos en fase de crecimiento con dieta con probiótico y antibiótico

Tabla 4 Determinación de la Relación Beneficio-Costo

El estudio demostró la viabilidad de utilizar los probióticos como aditivos, pues se logró mejorar la respuesta productiva, logrando un mejor desarrollo y aprovechamiento de los alimentos. Los resultados concuerdan con los hallazgos de otros autores (Alltech, 1996; Biricik y Türkmen, 2001; Swientek, 2003; Boucourt et al., 2004; Ayala et al., 2008; Manzano et al., 2012), Jurado Gámez et al., 2013). No obstante, Chiquieri et al., (2006) trabajando con cerdos mestizos, machos castrados, adicionando probiótico y prebiótico en la dieta, señala resultados contradictorios sobre la ganancia de peso, conversión alimenticia con el uso de probióticos.

CONCLUSIONES

El uso de aditivos como el probiótico conteniendo bacterias ácido lácticas (BAL) microencapsuladas (Streptococcus faecium y Lactobacillus acidophilus), enzimas (proteasa, amilasa y celulasa), y cultivo de levaduras (Sacharomyses cerevisiae 1026), en la dieta en dosis de 0.75 kg/t de alimento, mejora la ganancia de peso, el índice de conversión alimenticia y la relación beneficio-costo, en la fase de crecimiento de cerdos.

^{Publicada por: Revista Centrosur, medio de difusión científico-técnico del sector agrícola del Instituto Edwards Deming. http://centrosuragraria.com/index.php/revista, Quito - Ecuador. Abril - Junio vol. 1. Num. 9 2021, Pag. 1-14}

Evaluación de dietas conteniendo probiótico y antibiótico como aditivos en cerdos en fase de desarrollo

Importancia del manejo, la alimentación y la suplementación como factores fundamentales para la calidad intestinal en la salud

La adición de Enterococcus faecium aumenta la respuesta inmune intestinal en cerdos en crecimiento