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VI Congreso Latinoamericano de Nutrición Animal – CLANA

Relación entre nutrición, salud e inmunologia en porcino

Publicado el: 18/11/2014
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Resumen

Los ingredientes funcionales tienen efectos sobre la respuesta inmunitaria intestinal, la función de barrera de la mucosa intestinal y sobre los rendimientos productivos animales. Los resultados de investigaciones disponibles en la literatura indican que los prebióticos y los probióticos pueden mejorar la composición de la microbiota intestinal y por tanto su funcionalidad tanto en intestino delgado como grueso. Los aceites esenciales derivados de plantas tienen propiedades anti-inflamatorias por supresión de la producción de citoquinas pro-inflamatorias y reducción de la activación del sistema inmune. Los ácidos grasos poli.insturados (PUFA) pertenecientes a la familia de los ácidos grasos omega-6 tienden a ser inflamatorios por su naturaleza y activadores del sistema inmune, mientras que los de la familia omega-3 tienen efectos antiinflamatorios y reductores sobre la proliferación de las células del sistema inmunitario.

El calostro bovino atomizado beneficia la morfología intestinal y el estado inmunitario del animal pero tiene un efecto variable sobre el crecimiento. La lactoferrina beneficia los mecanismos de defensa del huésped y estimula la respuesta inmune inespecífica provocando algunas mejoras en el crecimiento animal. Los productos derivados de yema de huevo no se han estudiado en profundidad y existe una limitada información sobre sus efectos beneficiosos a nivel intestinal (función de barrera y respuesta inmune). Los productos de huevo hiper-inmunizado pueden tener un potencial efecto beneficioso sobre el estado de salud de animales infectados con un determinado patógeno. La suplementación con cultivos de levadura puede mejorar los rendimientos productivos y la salud de lechones por estimulación del sistema inmune y mantenimiento de un ambiente intestinal favorable. Las investigaciones con plasma atomizado muestran claramente y de forma consistente beneficios sobre los rendimientos productivos del animal por mejoras en la función de barrera intestinal y modulación de la respuesta inmune. El plasma atomizado es una proteína funcional que muestra de forma repetida un beneficio constante sobre rendimiento y bienestar animal y por ello se emplea ampliamente en las dietas de destete de lechones.

Introducción

Los cerdos viven en un ambiente en el que existe una gran presencia de microorganismos (virus, bacterias, parásitos, etc.) y antígenos. En este ambiente su sistema inmune se encuentra continuamente en situación de desafío. El funcionamiento correcto del sistema inmune resulta de vital importancia para la industria porcina ya que cuando está activado se produce una cascada de mecanismos protectores, incluyendo la producción de proteínas de fase aguda en el hígado, la de citoquinas pro-inflamatorias en diferentes tejidos, la proliferación de células inmunológicas activas, fiebre, reducción del apetito y en algunas ocasiones producción de anticuerpos. La respuesta inmediata a esta activación inmune es la inflamación que contribuye a la capacidad de los animales para combatir a la infección; sin embargo, la inflamación también está bien correlacionada con un menor crecimiento. La activación del sistema inmune es costosa para el animal. Los animales que crecen en un ambiente de baja calidad sanitaria, y que por tanto tienen su sistema inmune activado, crecen más lentamente y presentan menor ingesta de alimento que los que lo hacen en un ambiente saludable (Roura et al., 1992; Williams et al., 1997). El consenso general es que durante un proceso de infección o activación del sistema inmune, los nutrientes que deberían utilizarse para la síntesis proteica del músculo esquelético se derivan a soportar el sistema inmune, dado que luchar frente a patógenos para mantener la salud es prioritario respecto al crecimiento.

La situación ideal, cuando se produce una situación de desafío, es una respuesta efectiva del sistema inmune para eliminar la situación de riesgo y un rápido regreso a una situación normal de estatus inmunológico tan pronto como desaparezca el peligro. Si la situación de inflamación se mantiene durante un periodo prolongado de tiempo puede provocar un descenso en el consumo de alimento y por tanto en el crecimiento.


El Sistema inmune

El sistema inmunitario consta de dos subsistemas, el innato y el adaptativo, o inmunidad humoral frente a la mediada por células. Los mecanismos del sistema inmunitario innato incluyen fagocitosis, defensinas (péptidos con actividad anti-microbiana) y el sistema del complemento. La inmunidad innata no distingue un patógeno de otro y no guarda memoria por lo que su capacidad de respuesta no mejora tras un primer encuentro a otro posterior. La activación de los macrófagos provoca la secreción de citoquinas pro-inflamatorias (IL-6, TNF-α, IL-1, etc.) que atraen a otras células con capacidad fagocítica como neutrófilos y monocitos, provocando inflamación en el lugar de la infección. Además las células infectadas por virus producen otras citoquinas como el interferón gamma (IFN-_) que atraen hacia ellas células T citotóxicas y linfocitos NK (natural killer o asesinas naturales) que reconocen y matan a las células infectadas. Si la infección en este punto no cesa, se extiende al sistema linfático donde los macrófagos y las células dendríticas presentarán los antígenos a los linfocitos iniciando la respuesta inmunitaria adaptativa. Los mecanismos defensivos humorales posibilitan que el organismo en futuras infecciones tenga la capacidad de reconocer de una manera más eficiente a determinados patógenos presentes en infecciones anteriores. La inmunidad adaptativa o adquirida, tras la respuesta a un determinado patógeno, crea una memoria inmunológica que permite al organismo una mayor respuesta en futuros encuentros con el mismo patógeno.

Tal y como se ha comentado anteriormente, los animales que sufren infección reducen el consumo de alimento y la tasa de crecimiento. Las causas de la anorexia asociada a la infección todavía no están claras. Murray and Murray (1979) demostraron en ratones infectados experimentalmente con Listeria monocytogenes que al forzar la alimentación por sonda intra-gástrica a valores de ingesta similares a ratones sanos, la mortalidad de estos animales se incrementaba, demostrando que la reducción de ingesta era un mecanismo de protección frente a la infección. Se ha demostrado que las citoquinas pro-inflamatorias reducen la síntesis proteica y aumentan la degradación de proteína muscular. Los resultados indicaron que la reducción en el consumo de alimento fue la responsable principal de la reducción en la ganancia de peso. Cuando los animales están enfermos las necesidades de nutrientes para mantenimiento aumentan significativamente, pero al mismo tiempo se produce una reducción en la ingesta de los mismos. En consecuencia los animales enfermos, especialmente durante la activación inmune aguda, utilizan principalmente nutrientes propios.

Tras la activación inmunológica, la digestibilidad de nutrientes se reduce y vuelve a alcanzar lentamente sus valores normales. Price et al. (2010) observaron una gran variación en las concentraciones plasmáticas de varios aminoácidos durante la activación del sistema inmune lo que sugiere que hay diferentes necesidades de aminoácidos durante este periodo. Se cree que los requerimientos de treonina, por ejemplo, podrían aumentar en los casos de activación inmunológica que cursan con un aumento de producción de moco o inmunoglobulinas ya que éste es uno de sus aminoácidos mayoritarios (Rakhshandeh and de Lange, 2012). Por otro lado está comprobado que los requerimientos de aminoácidos sulfurados, especialmente cisteína, incrementan en cerdos inmunológicamente activados.

Proteger la salud animal y potenciar su resistencia a las enfermedades son dos aspectos críticos en un proceso de producción eficiente.


Estrés asociado al destete

El destete es uno de los momentos de mayor estrés en la vida de un cerdo en el que se reduce la ingesta de alimento y el crecimiento, además de aumentar la mortalidad y morbilidad durante las 2-4 semanas posteriores al mismo o hasta que el sistema inmunitario del lechón se encuentra completamente desarrollado. El destete es un periodo de estrés independientemente de la edad a la que se realice debido a la traumática separación de la cerda y a los cambios ambientales, tanto físicos como sociales. Entre ellos destacan la mezcla de animales de diferentes camadas, las dietas de transición y la exposición a diferentes patógenos y antígenos. Los efectos adversos que acompañan al destete son entre otros la reducción en la ingesta de alimento, el aumento de la incidencia de diarrea y mortalidad, e internamente el proceso inflamatorio y los daños, tanto estructurales como funcionales, en la mucosa intestinal (Spreeuwenberg et al., 2001; Boundry et al., 2004; Pié et al., 2004; Smith et al., 2010). Además el destete se asocia normalmente a baja y variable ingesta de pienso lo que provoca una importante reducción en el crecimiento del animal. Sobre el 50% de los lechones destetados consumen su primera comida sobre las 24 horas posteriores al momento del destete, aunque un 10% no ha comido hasta pasados al menos dos días (Brooks et al., 2001). Por lo tanto los requerimientos de nutrientes necesarios para el mantenimiento del animal no se suelen alcanzar nunca antes de los 3 días post-destete y los lechones pueden tardar entre 8 y 14 días en recuperar la ingesta de energía que tenían antes del destete (Lallès et al., 2007). Consecuentemente, resulta crucial que los lechones superen el estrés asociado al destete lo antes posible para sobrevivir y resultar productivos a lo largo de todo su ciclo vital posterior.

Junto a unas buenas prácticas de manejo y cría, el cuidado de la dieta es una buena opción viable y práctica que ayuda a los lechones a adaptarse y superar la complejidad asociada al periodo de estrés y activación inmunitaria del destete independientemente de la edad del animal.


Ingredientes Funcionales

La definición de ingrediente funcional varía enormemente en función de la disciplina científica que lo defina, no obstante como el interés de este artículo radica en los nutricionistas animales lo definiremos como el ingredientes que al ser administrado a los animales mejora el rendimiento del animal y su bienestar más de lo que cabría esperar o explicar por su simple potencial nutricional. Más específicamente, se discutirá el impacto derivado de la inclusión de ingredientes funcionales en la dieta sobre la respuesta inmune intestinal, sobre la integridad y función de la mucosa y sobre la productividad animal.

La proteínas tienen multitud de funciones en el organismos incluyendo actividad estimulatoria, catalítica, de transporte, estructural y molecular. El plasma animal deshidratado (SDP de sus siglas inglesas spray-dried plasma) es una fuente de proteínas funcionales con múltiples beneficios, sobre la respuesta inmunitaria y la función de barrera de la mucosa intestinal, asociados a su administración en la dieta y ampliamente descritos en la numerosa bibliografía disponible al respecto (Torrallardona, 2010). Otros ingredientes funcionales también han sido ampliamente estudiados por su impacto positivo sobre la salud intestinal del animal como los probióticos (Williams et al., 2001), prebióticos, extractos vegetales, ácidos grasos poliinsaturados (PUFA), calostro bovino (Boundry et al., 2007), lactoferrina (Wang et al., 2006; Shan et al., 2007), yema de huevo (Owusu-Asiedu et al., 2002) y levaduras (Van der Peet-Schwering et al., 2007; Shen et al., 2009).


Funcionamiento de los Ingredientes Funcionales

Prebióticos

El objetivo de la utilización de carbohidratos fermentables en la dieta de lechones al destete es mejorar la composición de la microbiota intestinal y la función intestinal tanto en intestino delgado como grueso (Bauer et al., 2006). Al nacimiento, el intestino se considera estéril y es posteriormente cuando se da la colonización del mismo con microorganismos procedentes de la madre y del ambiente, inicialmente bacterias del ácido láctico, entero bacterias y estreptococos. Los lechones al nacimiento y al destete son muy susceptibles a las enfermedades entéricas (Hopwood and Hampson, 2003). Los lechones destetados en explotaciones comerciales experimentan cambios importantes en la composición de la microbiota intestinal que pueden venir determinados por la dieta, diversos factores ambientales y el propio huésped (Konstantinov et al., 2004). En un corto periodo de tiempo la composición de la microbiota intestinal cambia de ser una comunidad simple e inestable a convertirse en una compleja y estable en la que aumenta la competitividad por exclusión. La mejora en la capacidad fermentativa ayuda al huésped ya que mejora la motilidad intestinal, el rendimiento energético, la producción de vitaminas y la estimulación del sistema inmune intestinal, además de mejorar la capacidad defensiva contra patógenos y prevenir los procesos de diarrea. Por lo tanto la composición de la dieta es muy importante a la hora de determinar la composición y actividad de la microbiota intestinal.

Un nivel elevado de lactosa en la dieta favorece la colonización por bifidobacterias y lactobacilos y reduce la cantidad de E. coli (Pierce et al., 2007). Además se ha sugerido que la microbiota intestinal de los lechones al destete se ve afectada por la inclusión de inulina, lactulosa, pulpa de remolacha azucarera y almidón de trigo (Konstantinov et al., 2003, 2004). Loh et al. (2006) indicaron que la adición de inulina a una dieta basal afecta la proporción de lechones con niveles detectables de bifidobacterias mientras que los lactobacilos no se vieron modificados.

Dado el amplio y variado espectro de componentes prebióticos disponibles resulta imposible generalizar sobre sus efectos en digestibilidad, fermentabilidad y estimulación de determinadas especies bacterianas a nivel intestinal. Resulta importante puntualizar que la microbiota intestinal se adapta lentamente a la presencia de un prebiótico específico en la dieta y que tras retirarlo de la dieta se produce también un nuevo proceso gradual de adaptación y cambio en la microbiota.

A pesar de que el consumo de prebióticos resulta beneficioso sobre la salud intestinal, no existen evidencias directas que demuestren que su consumo otorga una mayor resistencia a condiciones de situaciones desfavorables o de desafío patogénico.


Probióticos

Oficialmente los probióticos son microorganismos que se administran directamente en el alimento (DFM de las siglas inglesas direct-fed microbials). Son una fuente viva y natural de microorganismos en la dieta. Normalmente los microorganismos que se utilizan son bacterias del ácido láctico, levaduras y formas del género Bacillus. La inclusión de probióticos en la dieta se asocia normalmente a una reducción en la adherencia de patógenos y a una menor inflamación (Kim et al., 2005).

Tal y como se ha mencionado anteriormente, el destete es un tiempo en el que el animal debe establecer una comunidad microbiana intestinal compleja y estable, por lo tanto éste debe ser el objetivo de incluir probióticos en la dieta.

Según la cepa de probiótico utilizada, son diversos los mecanismos implicados en la aplicación de probióticos para proteger las células del epitelio intestinal contra E.coli enterotoxigénica (ETEC), entre ellos exclusión competitiva, reducción de su adhesión, mantenimiento de la integridad de las uniones estrechas del epitelio, incremento de la expresión génica de mucina y reducción en la transmigración de los neutrófilos (Roselli et al., 2005).

Al igual que los prebióticos, los probióticos tardan un tiempo variable en colonizar el tracto intestinal y tras suspender su administración desaparecen lentamente del mismo. Por otro lado sus efectos, cuando se administran en condiciones comerciales reales de alta presión de patógenos ambientales, no son siempre consistentes. Gebru et al. (2010) no observó efectos positivos al utilizar como probiótico Lactobacillus plantarum en cerdos desafiados con Salmonella thyphimurium (entérica). Recientemente se obtuvieron resultados parecidos utilizando una mezcla de diferentes probióticos (Walsh et al., 2012a,b; Khafipour et al., 2014).


Extractos Vegetales (aceites esenciales)

Los extractos vegetales están compuestos por cientos de componentes que son metabolitos secundarios que se obtiene de forma natural a partir de partes de la planta o que pueden ser sintetizados directamente. La mayoría de extractos vegetales contienen aceites esenciales (carvacrol, cinamaldehído, orégano, etc.) que son mezcla de diferentes componentes aromáticos que dan el aroma característico de flores, árboles, frutos, hierbas, etc. Su composición química es muy variable así como la concentración de los diferentes componentes en función de la planta o plantas utilizadas para obtener el extracto y del método de extracción utilizado (Lee et al., 2004).

Diferentes trabajos reportan resultados variables de crecimiento derivados de la suplementación con extractos vegetales en dietas de destete para lechones, sin embargo si se administran en las etapas de engorde-finalización se observan beneficios en el crecimiento (Janz et al., 2007).

Una de las principales propiedades referidas a los extractos vegetales es su función antiinflamatoria por supresión de la producción de citoquinas inflamatorias en los macrófagos (Liu et al., 2014). No obstante, debido a la falta de información sobre los componentes particulares de cada extracto y a la diversidad de especies vegetales utilizadas, resulta difícil poder formular extractos con potencia equivalente. Hasta el momento la bibliografía disponible no es concluyente sobre la influencia que tiene la suplementación con extractos vegetales sobre la inmunidad porcina.


Ácidos Grasos Poli-insaturados (PUFA)

La grasa de la dieta es una fuente importante de energía para el animal, pero además puede tener un efecto sobre la respuesta inmune en función del tipo de grasa utilizado y de su perfil específico de ácidos grasos n-6 y n-3 que se incorporan al sistema linfático (Switzer et al., 2004). Los ácidos grasos poli-insaturados o PUFA pertenecen a la familia de los omega-6 con reconocidos efectos inflamatorios y activadores del sistema inmune, mientras que los omega-3 suelen tener actividad anti-inflamatoria y antiproliferativa sobre las células inmunológicas (Calder, 2009). En lechones la suplementación con aceite de pescado reduce la expresión del receptor de lipopolisacárido (LPS) y los niveles circulantes de citoquinas inflamatorias así como la fiebre asociada a la administración experimental de LPS (Gabler et al., 2008).


Calostro bovino Atomizado

El calostro bovino atomizado (CB) es un producto similar al plasma animal atomizado (SDP) ya que contiene una amplia diversidad de inmunoglobulinas y factores antimicrobianos. Aunque existen pocos trabajos publicados sobre los beneficios asociados a la inclusión en dietas porcinas de destete, los resultados disponibles indican, como para SDP, que su inclusión en dietas de lechones mejora la ingesta de alimento y la tasa de crecimiento durante las dos semanas posteriores al destete (Pluske et al., 1999a; King et al., 2001). Los lechones destetados alimentados con dietas conteniendo CB tienen vellosidades intestinales de mayor longitud y presentan menor proliferación de linfocitos T a nivel intestinal (King et al., 2001; Pluske et al., 1999b).

King et al. (2008) no observaron ningún efecto en la tasa de crecimiento ni en el consumo de pienso en lechones alimentados con una dieta de destete conteniendo un 5% de CB. No obstante, los animales que consumieron CB mostraron una reducción del 12% en el peso del intestino delgado, un aumento en la longitud del intestino delgado y una reducción en la profundidad de las criptas intestinales en la mayoría de secciones de intestino analizadas. Además en la lámina propia la densidad de linfocitos T tipos CD4+ y CD8+ fue mayor en los animales alimentados con CB. En conjunto todos estos resultados sugieren que la inclusión de CB en las dietas de destete de lechones tiene un efecto positivo sobre la morfología intestinal y el estatus inmunológico del animal, aunque en ese estudio no se observó efectos sobre los parámetros de crecimiento.


Lactoferrina

La lactoferrina (LF) es una proteína que pertenece a la familia de las transferrinas, glicoproteínas con gran afinidad por iones hierro, y componente fundamental de la inmunidad innata con numerosos efectos biológicos conocidos como regulación del metabolismo del hierro, protección ante infección microbiana, regulación de la función inmune, estimulación de la respuesta inmune no específica y modulación de la respuesta inflamatoria (Shan et al., 2007). Los efectos inmunomoduladores de la lactoferrina incluyen la producción y liberación de citoquinas pro-inflamatorias como TNF-α, IL- 1β, IL-8 y el factor estimulante de colonias de granulocitos y monocitos (Wang et al., 2006).

Wang et al. (2006) observaron en un pequeño número de animales suplementados con lactoferrina una mejora en crecimiento, un aumento en la ganancia media diaria y por tanto un mejor índice de conversión. Igualmente observaron un aumento en la longitud de las vellosidades intestinales y una disminución en la profundidad de las criptas. A partir de los datos obtenidos indican que la inclusión de lactoferrina en la dieta de lechones al destete es una buena opción como aditivo que mejora la respuesta inmune inespecífica y fortalecer las defensas del animal frente a infecciones y al estrés asociado al destete. Resultados similares fueron también observados por Shan et al (2007). Sin embargo muchos autores cuestionan las ventajas de activar el sistema inmune sobre los rendimientos del lechón, ya que la activación del sistema inmune le supone al animal desviar parte de los nutrientes consumidos para poder activar la respuesta inmune inespecífica. Por otro lado, la lactoferrina es un producto muy caro que se emplearía en dosis bajas (0.1%) lo que dificulta garantizar la homogeneidad del ingrediente activo en el pienso final.


Yema de Huevo

Los productos derivados del huevo (albúmina atomizada o huevo entero atomizado) no han sido muy utilizados en alimentación animal a pesar de ser una fuente excelente de proteína, energía, vitaminas, minerales y agentes antimicrobianos. El interés inicial en este tipo de productos es la ampliamente descrita actividad bactericida de la lisozima presente en la clara del huevo. No obstante la clara o albúmina de huevo contiene factores anti-nutricionales que pueden afectar a los rendimientos cuando se incluye en la dieta de lechones. Normalmente estos factores anti-nutricionales son resistentes a los tratamientos térmicos y se unen a minerales, vitaminas y enzimas como proteasas haciéndoles menos disponibles para el animal (Bofill, 2008). Recientemente el uso de yema de huevo ha sido evaluada ya que es una proteína de alta calidad sin factores antinutricionales, aunque con un elevado contenido de lípidos (Bofill, 2008).

Bofill (2008) comparó los rendimientos productivos de lechones al destete alimentados con dietas conteniendo 3% de plasma atomizado (SDP) frente a 4% de yema de huevo en polvo desgrasada (DEYP). Como muestra la figura 1 el crecimiento de los animales que recibieron plasma atomizado fue mayor durante las primeras 3 semanas post-destete (periodo en el que los productos ensayados estuvieron presentes en las dietas) y durante todo el periodo experimental (35 días).

Figura 1: Ganancia media diaria (g/día) durante el periodo experimental. Los asteriscos indican diferencias estadísticamente significativas, donde * =P < 0.1; ** = P<0.05. (Cortesía de Irene Bofill).

En otro estudio (Polo et al., 2010) se evaluó el uso de anticuerpos de yema de huevo hiperinmunizados (HEYA) combinados con un extracto de levadura en dietas de destete de lechones a la dosis recomendada por el fabricante (0.2%) frente a dietas conteniendo un 6% de plasma atomizado (SDP). Los resultados obtenidos (Figura 2) mostraron que los animales que comieron la dieta que contenía SDP tenían una ganancia media diaria mayor que el grupo alimentado con HEYA.

Figura 2: Ganancia media diaria (ADG) en g/día durante el periodo experimental. Los exponentes indican diferencias significativas entre grupos (a,b =P <0.05).


Levadura

El cultivo de levadura (CY) es un producto seco fermentado que contiene pequeñas cantidades de levadura viva (Saccharomyces cerevisiae) y productos metabólicos producidos durante la fermentación, entre ellos enzimas, vitaminas, glucosacáridos y otros metabolitos que pueden beneficiar el crecimiento, metabolismo y salud del lechón. El cultivo de levadura y los productos de la pared celular (CWP) contienen oligosacáridos mananos (MOS) y β-glucanos que podrían resultar beneficiosos en el animal dado que los MOS es un tipo de carbohidrato que no se absorbe ni digiere en el intestino delgado por lo que alcanzan intactos el colon (Shen et al., 2009) donde son fermentados por la microflora intestinal provocando cambios de composición en la microbiota que pueden resultar en un estímulo de la inmunidad intestinal.

Existen muchos estudios en los que se investiga el papel de los componentes de la pared celular de la levadura sobre la función inmunológica en lechones al destete mostrando que éstos pueden modular la respuesta inmune en cerdos para mantener la salud y mejorar el crecimiento ya que reducen las bacterias patogénicas y mejorar la salud intestinal. No obstante los resultados de rendimiento en cerdos alimentados con levadura o CY en la dieta son muy variables. En algunos estudios la suplementación con levadura viva o CY mejora los rendimientos del lechón post-destete, mientras que en otros no se observan beneficios de la inclusión de estos ingredientes en la dieta. La suplementación con levadura viva puede mejorar los parámetros productivos y la salud de los lechones por modificaciones en el sistema inmune que mantienen un ambiente intestinal beneficioso. Los productos de la pared celular de levaduras pueden mejorar el rendimiento y salud de lechones ya que previenen la unión de bacterias al epitelio intestinal y por modificaciones en la función inmunológica (Van der Peet-Scchwering et al., 2007). 

Van der Peet-Schwering et al. (2007) en un estudio con 480 lechones destetados a 27 días encontró que la administración durante 5 días de dietas conteniendo 0,125% CY o una combinación de 0,125% CY+0.2% CWP funcionaban en términos de rendimiento de forma similar a una dieta control suplementada con un antimicrobiano (avilamicina) y mejor que una dieta control sin suplementación. La dieta no modificó en ningún caso la composición sanguínea, ni la longitud de las vellosidades intestinales o profundidad de las criptas, ni tampoco la composición microbiana del intestino que fue modificándose con el tiempo post-destete. Los resultados sugieren que el cultivo de levadura puede ser una buena alternativa a los antimicrobianos en dietas de destete de lechón y que la adición de CWP a dietas conteniendo CY no mejora los resultados productivos ni la salud de los lechones comparando con la suplementación de CY únicamente.


Plasma Atomizado

El plasma atomizado está formado principalmente por albúmina y globinas junto a un amplio rango de otras proteínas y péptidos en menor proporción. Numeroso estudios realizado en condiciones de desafío, natural o experimental, con bacterias patógenas, virus y protozoos demuestran que la inclusión del producto en la dieta reduce a mortalidad y/o mejora el estado de salud en diferentes especies animales (cerdos, vacas, pollo y gamba). A pesar de que el plasma atomizado contiene globulinas (Borg et al., 2002) la neutralización de antígeno en el lumen intestinal no explica completamente todas las mejoras encontradas en animales alimentados con proteínas plasmáticas. El plasma atomizado se utiliza ampliamente en dietas de destete de lechones para mejorar la ingesta de alimento, aumentar el crecimiento y mejorar el índice de conversión durante el periodo post-destete. Numerosos artículos científicos muestran claramente que la inclusión de plasma atomizado en dietas de destete de lechones aumenta la ingesta de pienso, la tasa de crecimiento y mejora el índice de conversión (Coffey and Cromwell, 2001; Van Dijk, 2001; Torrallardona, 2010). La respuesta positiva observa en crecimiento e ingesta de pienso debido a la utilización de plasma atomizado en la dieta de destete de lechones es una respuesta positiva lineal con el nivel de inclusión (Kats et al., 1994). El plasma atomizado se considera un ingrediente esencial por tanto para mejorar los rendimientos al destete (ingesta de alimento y crecimiento) y es una excelente alternativa al uso de antibióticos (Torrallardona, 2010).

Numerosos estudios demuestran una alteración de la respuesta inmune mucosal en animales alimentados con dietas conteniendo plasma atomizado (Moreto and Pérez-Bosque, 2009; Peace et al., 2011; Gao et al., 2010). En conjunto estos estudios sugieren que la administración de proteínas plasmáticas en la dieta puede restaurar los recursos de la respuesta inmune gracias a mecanismos interactivos entre el intestino y otros sistemas inmunológicos. Estos hallazgos podrían explicar parcialmente la reducción en mortalidad y morbilidad observada en varias especies animales alimentadas con proteínas plasmáticas en estudios con infección vírica, bacterias patógenas o protozoos.

El destete es un periodo asociado a múltiples factores que incluyen la organización social, el ambiente en el que se encuentra el animal, los cambios de dieta, los antígenos presentes en el pienso y la exposición a patógenos que reducen el crecimiento del lechón así como sus rendimientos productivos. El estrés asociado al destete por si solo causa inflamación (aumento de ARNm de TNF-α) tanto en íleon como en colon durante al menos 8 días post-destete en animales de 28 días de edad (Píe et al., 2004). En un estudio reciente se trabajó con lechones destetados que recibieron dietas con 0 o 2,5% de plasma atomizado durante una semana post-destete, o dietas con un 5% de plasma atomizado durante dos semanas post-destete; a los 7 y 14 días post-destete se tomaron muestras de tejido intestinal para estudiar la permeabilidad y función del epitelio intestinal (Peace et al., 2011). Los resultados indicaron que los animales que tomaron la dieta con un 5% de plasma atomizado tenían reducidos los niveles de citoquinas proinflamatorias (ARNm de TNF-α) en colon y menor daño a nivel de barrera intestinal ya que mostraban un aumento de la resistencia eléctrica transepithelial (TER), menor flujo de inulina, menor actividad secretora y mejor índice fecal (mayor consistencia de las heces). Resultados similares fueron publicados por Gao et al., (2010) en los que alimentaron lechones con dietas conteniendo plasma atomizado durante el día 3 hasta el día 21. Los animales alimentados con plasma en la dieta presentaron una reducción de citoquinas pro-inflamatorias a nivel de mucosa intestinal y mejor estado antioxidante demostrado por los menores niveles de malondialdehido a nivel de mucosa intestinal.

La evidencia de que las proteínas plasmáticas alteran los niveles tisulares de citoquinas en animales bajo condiciones inflamatorias provocadas por patógenos o agentes causantes de estrés, sugiere que éste es un mecanismo primario por el que las proteínas plasmáticas de la dieta recuperan las funciones productivas del animal y reducen los efectos negativos de la enfermedad y el estrés. Los procesos inflamatorios ocurren durante toda la vida de un animal. Se ha investigado muy ampliamente la administración de proteínas plasmáticas en la dieta de lechones con el fin de modificar y minimizar los daños colaterales asociados a la activación del sistema inmune y a la inflamación en varias etapas de la vida del animal.


Aplicaciones de las proteínas plasmática en diferentes etapas de producción Porcina

Desde un punto de vista económico, una activación prolongada del sistema inmune puede afectar negativamente a diversos puntos del proceso de producción animal como crecimiento, deposición de magro, reproducción y lactación. Según el grado de activación del sistema inmunitario y/o el de estrés, los animales pueden sufrir pérdida de peso (Johnson, 1997; Spurlock, 1997), reducción en la producción de leche (O’Brian et al., 2007) o aborto (Erlebacher et al., 2004). La activación prolongada del sistema inmune se produce por ejemplo en las enfermedades multisistémicas como la enfermedad asociada al circovirus porcino (PCVAD) o el síndrome respiratorio y reproductivo porcino (PRRS). En estos casos se ha utilizado ampliamente la suplementación de la dieta con proteínas plasmáticas para minimizar los efectos negativos ya que aumentan la ingesta de pienso y tienen un efecto sobre la respuesta inmune.

Morés et al. (2007) consiguieron mejorar la tasa de crecimiento y reducir los síntomas clínicos en lechones afectados por PCVAD suplementando las dietas con plasma atomizado. Los animales que comieron proteínas plasmáticas mostraron un peso 2kg superior al final que los controles que tomaron dietas suplementadas con aceite de pescado. Además, la inclusión de plasma atomizado en dietas para cerdos en fase de engorde afectados por PCVAD y PRRS redujo la mortalidad en un 50% y los costes asociados medicación se redujeron 5 veces respecto a los animales alimentados con dieta control (Messier et al., 2007).

La reducción en mortalidad y la mejora de los rendimientos en cerdos afectados por PCVAD alimentados con dietas conteniendo proteínas plasmáticas son consistentes con los resultados obtenidos en otros estudios que evaluaban el impacto de la inclusión de plasma atomizado en la dieta de animales infectados con diversos patógenos en términos de mortalidad y morbilidad. Estos datos demuestran que el plasma atomizado en la dieta puede ser una herramienta muy útil para reducir la mortalidad y morbilidad asociadas a los estados de activación prolongada del sistema inmune inducida por varios antígenos independientemente de la edad del animal.

Las cerdas también experimentan una amplia variedad de factores de estrés durante los periodos de embarazo, parto y lactación. Durante la lactación, los productores de porcino normalmente tienen dificultades para conseguir que las cerdas ingieran una cantidad suficiente de alimento que minimice las pérdidas de tejido maternal y asegure la necesidad de producción de leche y crecimiento de la camada, éste problema es especialmente importante en periodo de estrés térmico o aumento de la actividad patogénica.

Campbell et al. (2006) evaluaron semanalmente los registros productivos de una explotación inestable a PRRS con 5500 cerdas utilizando un sistema de control estadístico (SPC) que permitía identificar los cambios productivos derivados de la inclusión de plasma atomizado en las dietas de gestación y lactación. Los resultados demostraron que tras la inclusión de proteínas plasmáticas en la dieta se incrementó la tasa de parto y el número de lechones destetados por cerda. Estas observaciones sugieren que la inclusión de plasma en las dietas para cerdas puede reducir la severidad de los fracasos productivos asociados al virus PRRS en explotaciones porcinas.

Otros estudios con cerdas lactantes alimentadas con dietas conteniendo 0,5% de plasma atomizado demuestran una mejora en el peso de la camada y un aumento del peso medio del lechón del destete (Crenshaw et al., 2007; 2008). Los estudios de lactación se realizaron durante los meses de verano en los que los animales sufrieron periodos de estrés térmico diurno. El estrés térmico es un ejemplo de estrés ambiental que induce daños en la función de barrera de la mucosa intestinal provocando derrame intestinal y un aumento de endotoxina en suero (Lambert, 2004). En teoría, si los periodos de estrés por calor dañan la barrera intestinal durante la lactación, se podría especular que las mejoras observadas con la inclusión de plasma atomizado en las dietas de lactación podrían estar relacionadas, al menos en parte, a mejoras en la barrera intestinal inducidas por la ingesta de proteínas plasmáticas.

Asimismo, se observan importantes reducciones en los parámetros productivos y daños a nivel de mucosa intestinal relacionados con la presencia de varias micotoxinas en muchos de los cereales utilizados para formular piensos animales. Dos estudios recientes evaluaron si la presencia de plasma atomizado en la dieta reducía los efectos negativos de micotoxinas (Eastwood et al., 2013; Weaver et al., 2013). En el primero de ellos los cerdos destetados que fueron alimentados con dietas conteniendo un 8% de plasma atomizado y un trigo contaminado con 3,9 ppm de deoxinivalenol (DON) presentaron la misma tasa de crecimiento que los animales en el grupo control que no recibieron dieta con plasma ni fueron contaminados con la micotoxina, y mejor crecimiento que animales alimentados con una dieta control con DON sin presencia de plasma (Eastwood et al., 2013). En el otro estudio (Weaver et al., 2013) los cerdos fueron alimentados con dietas conteniendo 0 o 6% de plasma durante 12 días postdestete, tras esos días se alimentaron durante 3 semanas adicionales con dietas incluyendo 0, 3 o 6% de plasma que contenían un maíz contaminado naturalmente con 180 ppb de aflatoxina y 9 ppm de fumonisina. Los cerdos que tomaron dietas sin plasma durante los primeros 12 días post-destete fueron administrados con dietas no contaminadas y sin plasma en el periodo posterior. Los resultados mostraron una reducción en el crecimiento de los animales alimentados con la dieta contaminada sin plasma respecto a los controles (dieta sin plasma y no contaminada). No obstante, los animales alimentados con dietas conteniendo plasma en el primer periodo (que presentaron mayor crecimiento que los alimentados con dietas sin plasma) no resultaron afectados por la contaminación con micotoxina de la dieta en términos de peso corporal y tasa de crecimiento independientemente del porcentaje de plasma utilizado en el segundo periodo (Figura 3).

Figura 3: Ganancia media diaria del periodo completo de estudio. PP0/PP0: Dieta control durante el primer period (12 días) y el Segundo (3 semanas); PP0/PP0M: Dieta control contaminada con micotoxina (M) en el segundo periodo; PP6/PP0: dieta con 6% de plasma atomizado en el primer periodo y dieta control sin plasma en el segundo periodo; PP6/PP0M: dieta con 6% de plasma en el primer periodo y dieta sin plasma contaminada con micotoxina en el segundo; PP6/PP3M: dieta con 6% de plasma en el primer periodo y dieta con 3% de plasma en el segundo contaminada con micotoxina; PP6/PP6M: dietas en ambos periodos conteniendo 6% de plasma y contaminada con micotoxina en el segundo.

Estos resultados demuestran que el plasma atomizado es una fuente de proteína que proporciona una nutrición mejorada que apoya el rendimiento del lechón a lo largo de todo el periodo posterior al destete y ayuda al animal a estar preparado para resistir periodos posteriores de estrés durante su ciclo productivo.


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