La importancia de la salud intestinal en la producción porcina libre de antibióticos
Publicado: 3 de enero de 2019
Por: Dra. Santa María Mendoza, Gerente Técnico de Biomin, Línea Cerdos.
La creciente demanda de carne de cerdo libre de antibióticos significa que los productores deben encontrar alternativas para el control de las enfermedades. Comprender cómo lograr una salud intestinal óptima sin antibióticos no solo mantendrá, sino que también mejorará el desempeño productivo.
En la última década, los porcicultores medianos de Estados Unidos representaron la mayor parte de la producción porcina nacional libre de antibióticos (LAB). Hoy en día, los grandes productores de EE. UU. y otros lugares se vuelcan a la producción LAB debido a la creciente demanda de los consumidores y al atractivo de los precios premium. Sin embargo, diversos desafíos —como la mayor mortalidad (especialmente en la fase posdestete), la variabilidad de los pesos de venta al mercado, el incremento de los días de comercialización y los mayores costos de tratamiento cuando se requiere intervención— pueden comprometer fácilmente la rentabilidad.
En muchos mercados, no existen normas oficiales para la cría de cerdos LAB. Cada productor debe desarrollar su propio programa para lograr la producción LAB, desde el nacimiento hasta el sacrificio o durante el período de crecimiento al que se hace referencia en las especificaciones declaradas del producto. Por lo tanto, los productores pueden tomar sus propias decisiones referentes a la adopción y el descarte de prácticas y herramientas para lograr la rentabilidad.
El principal desafío de la producción porcina LAB es prevenir las enfermedades respiratorias y gastrointestinales. En este artículo, analizaremos estrategias para prevenir problemas gastrointestinales mediante un repaso de cada componente de la salud intestinal.
¿Qué es la salud intestinal?
El intestino normalmente hace referencia al tracto gastrointestinal (TGI), el lugar donde ocurre la digestión y absorción de nutrientes. Un intestino sano maximiza la extracción y utilización de nutrientes para el crecimiento del animal. La definición de salud intestinal no está bien establecida debido a la complejidad y la superposición de funciones. No obstante, la mayoría de los investigadores mencionan cuatro áreas principales: microbiota, integridad intestinal, sistema inmune de la mucosa y morfología intestinal (Figura 1).
Figura 1. Los cuatro componentes de la salud intestinal que se entrecruzan
Establecimiento inicial de la microbiota
La microbiota está compuesta de microorganismos comensales y patógenos que residen en el lumen del TGI (Figura 2).
Figura 2. Breve descripción de los componentes de la capa epitelial intestinal y su entorno
La diversidad y abundancia de la microbiota tiene un efecto directo en la salud y el bienestar de los animales. El establecimiento de la microbiota comienza inmediatamente después del nacimiento. Un lechón recién nacido es inoculado naturalmente con microbiota de su entorno. La microbiota de la cerda y el saneamiento de la paridera desempeñan un papel fundamental en el establecimiento de la microbiota del lechón. El saneamiento y la bioseguridad son determinantes en la prevención de brotes de enfermedades.
La incorporación de probióticos y prebióticos en la dieta de las cerdas lactantes pueden facilitar la colonización inicial del TGI del lechón con bacterias benéficas. Además, para mantener este equilibrio entre bacterias comensales y patógenas, también es benéfica la suplementación con probióticos, prebióticos, ácidos orgánicos y fitógenos. Un exceso de proteína indigerible puede afectar negativamente la microbiota ya que, al alcanzar el intestino posterior, altera el pH y crea un ambiente más adecuado para el crecimiento de bacterias patógenas. Por tanto, se recomienda utilizar una fuente de proteína altamente digerible, reducir el nivel de proteína cruda en la dieta o incorporar aditivos que puedan mejorar la digestibilidad de las proteínas, tales como fitógenos o enzimas proteolíticas (Cuadro 1). Los problemas entéricos más comunes causados por organismos patógenos en los cerdos se muestran en el Cuadro 2.
Exclusión competitiva
E. coli es una de las causas más comunes de diarrea neonatal y posdestete. Se une a los enterocitos a través de adhesiones fimbriales (tales como F18, K88 y K99), luego de lo cual la E. coli prolifera y produce enterotoxinas (tales como STa, STb y LT). Las enterotoxinas causan secreción excesiva de fluidos hacia el lumen, lo cual provoca diarrea. Algunas de las cepas bacterianas probióticas pueden adherirse a la pared intestinal, lo que dificulta la adherencia de bacterias patógenas a la pared e impide así que colonicen el intestino. Este mecanismo es conocido como exclusión competitiva.
Preservación de la integridad intestinal
La integridad intestinal es la capacidad de la capa epitelial de actuar como barrera física, lo que impide la translocación de toxinas y patógenos y permite a la vez el paso de nutrientes (Figura 2). La capa epitelial está compuesta de enterocitos unidos por una compleja red de proteínas conocida como uniones estrechas. Los enterocitos tienen la capacidad de transportar moléculas (p. ej. iones, aminoácidos, azúcares y agua) de manera selectiva.
Sin embargo, los enterocitos pueden resultar físicamente dañados durante la inanición, la privación de agua, el estrés térmico o por el consumo de toxinas y grasas rancias. El daño a los enterocitos afecta el transporte eficiente de nutrientes. Asimismo, las uniones estrechas también pueden resultar dañadas por micotoxinas, toxinas bacterianas, citocinas y hormonas del estrés (Figura 2).
La alteración de las uniones estrechas permite que numerosos patógenos y toxinas pasen a través de la capa epitelial, lo que es posible que cause una respuesta inflamatoria sistémica. Evitar las fuentes de estrés ambiental, reducir el riesgo de micotoxinas e infección bacteriana, y evitar la inclusión de grasas rancias en la dieta puede ayudar a preservar la integridad intestinal (Cuadro 1).
También resulta de beneficio estimular la reparación celular. Esto puede lograrse con el suministro de suficientes antioxidantes (vitaminas E, C, D y A) en la dieta y al apoyar la actividad de los sistemas antioxidantes (glutatión peroxidasa, tiorredoxina reductasa, superóxido dismutasa y catalasa). Los sistemas antioxidantes son dependientes de minerales, por lo que se recomienda suministrar cantidades suficientes de los minerales involucrados en estas reacciones enzimáticas (Se, Zn, Cu, Mn y Fe) para asegurar su adecuado funcionamiento.
Un problema común en la producción porcina es la contaminación de las dietas con deoxinivalenol (vomitoxina). El deoxinivalenol es la micotoxina más perjudicial conocida para los cerdos ya que daña al enterocito y permite la invasión de bacterias patógenas.
Por ejemplo, la invasión por Salmonella aumentó diez veces cuando las dietas se contaminaron con 750 ppb de deoxinivalenol (Vandenbroucke et al., 2011). Por lo tanto, implementar un programa de gestión de riesgos de micotoxinas resulta esencial para apoyar la integridad intestinal.
Sistema inmune de la mucosa adecuadamente desarrollado
El sistema inmune de la mucosa está compuesto por las células inmunitarias (p. ej. linfocitos, macrófagos, células dendríticas) que rodean el epitelio intestinal, y los sitios para el reclutamiento de dichas células inmunitarias (p. ej. placas de Peyer, ganglio linfático mesentérico; Figura 2). En los mamíferos, el sistema inmune de la mucosa está bien organizado, es sofisticado y funciona de dos maneras. La primera es una respuesta rápida pero no específica (innata) y la segunda es una respuesta a largo plazo más específica (adaptativa).
Aumentar la edad de destete permite que el sistema inmune de la mucosa se desarrolle adecuadamente. El sistema inmune debería ser lo suficientemente capaz de combatir un patógeno sin sobreestimulación, la cual causa inflamación innecesaria y es costoso desde el punto de vista energético. Por lo tanto, la adición de compuestos fitógenos con propiedades antiinflamatorias y el uso de grasas omega-3 en las dietas están recomendados para reducir la inflamación.
El uso de vacunas ayuda al sistema inmune a responder a un patógeno de manera más rápida y específica. Las vacunas inducen al sistema inmune a producir linfocitos B y T (glóbulos blancos) que son específicos para un patógeno. Los linfocitos B producen anticuerpos que pueden liberarse al entorno, mientras que los linfocitos T poseen receptores que identifican al patógeno y una vez activados, proliferan muy rápidamente para atacar al patógeno (Figura 2).
Actualmente existen vacunas para la mayoría de los patógenos gastrointestinales comunes presentes en los cerdos (Cuadro 2). Las vacunas contra patógenos que representan un riesgo para el cerdo lactante (E. coli y C. perfringens) se administran a la cerda durante la gestación. Durante el período posdestete, las vacunas que se aplican comúnmente a los cerdos son las del circovirus porcino 2, E. coli (K88, K99, 987P, F41) e ileítis. Es importante considerar que la eficacia de las vacunas puede disminuir debido a la inmunosupresión causada por factores de estrés. Las micotoxinas disminuyen la actividad de los linfocitos B y T. Por ejemplo, se ha encontrado que la fumonisina reduce la producción de anticuerpos frente a Mycoplasma agalactiae (Taranu et al., 2005). Por lo tanto, el programa de vacunación debe estar respaldado por un programa de gestión de riesgos de micotoxinas.
Intestino sano, mayor absorción de nutrientes
Una forma intuitiva de determinar la salud intestinal es mediante la observación de la morfología del intestino, la cual está determinada por la longitud de las vellosidades y la profundidad de las criptas (Figura 3). En ausencia de factores de estrés, las células que revisten el intestino pueden preservar su estructura y funcionalidad. La mayor longitud de las vellosidades se interpreta como una mayor superficie de contacto para la absorción de nutrientes. La morfología intestinal revela que los tres primeros componentes están en armonía y que el cerdo posee un intestino más sano para la absorción y utilización de nutrientes.
Figura 3. Efecto de la suplementación de la dieta de cerdos de destete con Digestarom® DC Xcel en la morfología intestinal. Digestarom® DC Xcel aumentó la altura de las vellosidades y la profundidad de las criptas (P < 0.001)
Los compuestos fitógenos tienen numerosas propiedades benéficas que apoyan la salud intestinal, tales como efectos antimicrobianos, antiinflamatorios y antioxidantes. Una combinación deliberada de compuestos fitógenos puede proporcionar un enfoque integral para apoyar la salud intestinal. La mezcla fitógena de BIOMIN, Digestarom® DC Xcel ha demostrado incrementar la altura de las vellosidades en un 15% (Figura 3). Las mejoras en la morfología intestinal tuvieron un efecto directo en la retención de nitrógeno (consumo de nitrógeno – excreción de nitrógeno). Estos resultados confirman que se utilizaron más nutrientes para el crecimiento de los cerdos, ya que los cerdos suplementados con Digestarom® DC Xcel presentaron un peso corporal 1.18 kg mayor a los 35 días posteriores al destete (Figura 4).
Figura 4. Peso corporal de los cerdos a los 35 días después del destete
Figura 4. Peso corporal de los cerdos a los 35 días después del destete
Resumen
La rentabilidad de la producción porcina LAB puede verse fácilmente afectada durante un desafío sanitario. Es fundamental la implementación de un programa integral de salud intestinal en la producción porcina LAB para prevenir los desafíos entéricos. El Cuadro 1 resume estrategias útiles que afectan directamente cada uno de los componentes de la salud intestinal. Los productores deben evaluar y determinar la adecuación de las estrategias recomendadas y su combinación en su propio sistema de producción. BIOMIN ofrece una combinación de productos innovadores y apoyo en el sitio para ayudar a los clientes a alcanzar sus objetivos a largo plazo.
Artículo publicado en la revista SCIENCE & SOLUTIONS Nº 52 Cerdos de Biomin
Referencias
Helm, E.T., Mendoza, S.M., Murugesan, G.R., Hendel, E., Stelzhammer, S., Gourley, G. and Gabler, N.K. (2018). Evaluation of a Phytogenic Blend on Inflammation, Oxidative Stress, Gut Permeability, Gut Morphology, and Performance in Nursery Pigs. Manuscrito presentado para su publicación.
Vandenbroucke, V., Croubels, S., Martel, A., Verbrugghe, E., Goossens, J., Van Deun, K., Boyen, F., Thompson, A., Shearer, N., De Backer, P., Haesebrouck, F. and Pasmans, F. (2011). The Mycotoxin Deoxynivalenol Potentiates Intestinal Inflammation by Salmonella Typhimurium in Porcine Ileal Loops. Publicado: 31 de agosto de 2011 [en línea] Disponible en: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0023871.
Taranu, I., Marin, D.E., Bouhet, S., Pascale, F., Bailly, J.D., Miller, J.D., Pinton, P. and Oswald, I.P. (2005). Mycotoxin fumonisin B1 alters the cytokine profile and decreases the vaccinal antibody titer in pigs. Toxicol Sci, 84 (2005), pp. 301-307.
Zimmerman, J.J., Karriker, L.A., Ramirez, A., Schwartz, K.J and Stevenson, G.W. eds. (2010). Diseases of swine. 10th edition. Chichester: John Wiley & Sons.
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2 de marzo de 2019
Artículo muy ineinteresa, para el buen desarrollo de nuestros lechones. Gracias, saludos.
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26 de febrero de 2019
Muchas gracias por este buen tema, nos ayuda a mejorar los rendimientos en nuestra actividad porcicola, lo voy a tener en cuenta, ya que a través de estas conferencias podemos conocer más del tema, muchas gracias.
Atentamente. Otalivar Botina
Departamento del Cauca, Colombia
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25 de febrero de 2019
Muchas gracias por este interesante articulo, nos ayuda en el proceso de cuido y desarrollo de nuestros cochitos.
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