El suplemento con enzimas mejora la salud intestinal de los cerdos

Está totalmente aceptado que el destete expone a los lechones simultáneamente a estrés nutricional (por la pérdida de la leche materna), psicológico (por la reubicación y el reagrupamiento) y ambiental (por el cambio en la temperatura medioambiental) y que éstos y otros factores de estrés contribuyen a la depresión del crecimiento que generalmente se observa inmediatamente después del destete. Reducir este retraso del crecimiento post destete es crítico ya que no sólo afecta el desempeño en la maternidad sino hasta la salida al mercado. Buenas prácticas de manejo es una de las estrategias más efectivas para reducir el retraso de crecimiento post destete. Sin embargo, desórdenes intestinales asociados un desarrollo inmaduro del tracto gastrointestinal o la proliferación de patógenos pueden ocurrir a pesar de nuestros mejores esfuerzos. Debido a esto, la combinación de un programa nutricional bien implementado con buenas prácticas de manejo pueden ser la estrategia más efectiva para maximizar la crianza y con ello el desempeño general.

Como se menciona anteriormente, se sabe que los desórdenes intestinales, que llevan a un reducido consumo y en algunos casos a diarreas,  afectan de forma negativa la salud y el desempeño de los lechones. Los orígenes  de estos desórdenes son complejos y hasta cierto grado desconocidos. Sin embargo, algo de investigación ha mostrado que algunos componentes indigeribles dentro de la dieta pueden llevar a un crecimiento de patógenos mismos que convierten los resultados en desórdenes intestinales. De forma histórica, el riesgo de estos desórdenes ha sido manejado proveyendo antibióticos en forma sub-terapéutica en la dieta. A pesar de ello y mirando hacia adelante, el uso de estos antibióticos sub-terapéuticos puede no ser una opción viable ya que en muchos países alrededor del mundo han prohibido el uso de los mismos debido a una gran preocupación de que un abuso en su uso pueda llevar a una resistencia antimicrobiana. Por lo tanto, encontrar alternativas viables es un reto mayor en la industria global del cerdo. Una de estas alternativas que ha demostrado tener un potencial para mitigar los desórdenes intestinales y mejorar el desempeño en la crianza de los lechones es la complementación con enzimas alimenticias. Además de que las enzimas alimenticias han mostrado que mejoran la digestión y la conversión alimenticia, recientes investigaciones muestran que la complementación con enzimas también puede generar prebióticos "un concepto acuñado como pre-probiosis" en el intestino lo que tiene un efecto positivo sobre el estado de salud e inmune del cerdo.

Este artículo examinará los beneficios de las enzimas alimenticias en lechones y se enfocará en el cómo una complementación enzimática mejora la digestión y la conversión alimenticia. También revisará la reciente investigación que muestra los aspectos benéficos con respecto a la formación prebiótica y los potenciales modos de acción en el intestino del lechón.

 

Antes de poder entender porqué las enzimas son incluidas en la dieta de los credos, debemos saber qué son las enzimas. Las enzimas son proteínas biológicamente activas que aceleran reacciones químicas y/o biológicas. Lo que significa que lo que normalmente tomaría un periodo de tiempo extenso (por ejemplo, la ruptura de la fibra en la dieta) puede ocurrir de forma muy rápida en la presencia de las enzimas correctas. Como un ejemplo, la fitasa, de la cual podría decirse que es la enzima más popular y exitosa, y que se formula en la dieta de los cerdos a nivel mundial, rompe selectivamente (hidroliza) las uniones que fijan el fósforo al fitato, con ello incrementa la digestibilidad de este nutriente y reduce los niveles de inclusión del fósforo orgánico a la dieta.

Sin embargo, el enfoque de este artículo no es la fitasa sino más bien las enzimas como la xilanasa, la beta-glucanasa, la celulasa y otras (incluyendo por ejemplo las carbohidrasas) que hidrolizan los componentes de la fibra indigestible que contienen las dietas porcinas. Sabemos que los cerdos carecen de las enzimas necesarias para romper dichos componentes por ellos mismos y como resultado existe una relación inversa entre el nivel fibroso de algún ingrediente de la dieta y su valor nutritivo, medido a través de la energía digestible mostrada en la Tabla1. Por ello, si la fibra, o más específicamente los polisacáridos no amiláceos (NSP por sus siglas en inglés) presentes en varios ingredientes del alimento pueden ser hidrolizados por la carbohidrasa correcta, el valor nutricional de dicho ingrediente puede ser incrementado y el costo del alimento se reduce.

Desde un punto de vista académico esto suena sencillo. Pero, realmente puede alcanzarse un beneficio económico suplementando enzimas carbohidrasas en la dieta de los lechones? Como un ejemplo, si el precio de la inclusión de la enzima es de US$5.- por tonelada de alimento en una formulación típica de materninad/crecimiento de 3400 kcal/Kg ED (Energía digestible) y que cuesta US$550.- / tonelada entonces se requiere una mejora energética del 1% para cubrir el costo de la inclusión. En realidad, la mezcla correcta de las enzimas suplementarias arrojarán mejoras de energía digestible mayores al 1%, lo que en contexto con nuestro ejemplo anterior puede resultar en ahorros económicos de entre US$5 - US$10 por tonelada de alimento terminado.

 

Investigaciones recientes muestran que los beneficios de la complementación enzimática se extienden más allá de la habilidad de incrementar la digestión de nutrientes y reducir los costos de alimentación. La complementación con enzimas  también mejora la salud general de los cerdos al mejorar su salud intestinal a través de la formación de prebióticos. Estos prebióticos promueven el crecimiento de las bacterias benéficas en el intestino mejorando así el ambiente intestinal general, mismo que a su vez resulta en la reducción de incidencias de enfermedad y dependencia de medicamentos.

Para entender mejor el efecto prebiótico de las enzimas alimenticias es necesario comprender algunas bases sobre las carbohidrasas o azúcares presentes en las raciones para los cerdos. En términos simples, las carbohidrasas en las dietas porcinas pueden ser divididas de forma general en dos grupos, el primero siendo simples azúcares y almidones, mismos que son prontamente digeridos por las enzimas endógenas (propias) del cerdo. El segundo grupo está compuesto por los NSP´s, los cuales, como se mencionó con anterioridad, son grandes compuestos de varias unidades de azúcar y que en su gran mayoría son indigeribles para el cerdo. Cuando los NSP´s se hidrolizan para obtener  los azúcares que los componen,  mediante la mezcla correcta de enzimas  carbohidrasas, adquieren el potencial de volverse prebióticos y por ello, proveer los beneficios saludables mejorando el ambiente intestinal del cerdo.

Una vez más, desde el punto de vista académico esto parece muy sencillo, pero, realmente pueden ser creados los prebióticos al suplementar las dietas de los cerdos con enzimas? Un estudio publicado mostró que cuando ingredientes comúnmente utilizados en las dietas son incubados con un amplio espectro de enzimas carbohidrasas (pectinas, celulasas y mananasas) se liberan un amplio rango de azúcares (Tabla 2).

 Y estos azúcares, una vez liberados por la complementación enzimática, actuarán como prebióticos mejorando el ambiente intestinal?  Los investigadores evaluaron ésta pregunta utilizando un avanzado modelo experimental "in situ". Esencialmente, los investigadores infundieron de forma directa productos de hidrólisis enzimática a segmentos intestinales de lechones vivos que fueron experimentalmente infectados con E. coli K88 y luego midieron el paso y absorción de fluidos (para estimar diarrea) a través de los segmentos. Los investigadores encontraron que después de la infección con E. coli K88, los segmentos intestinales que fueron infundidos con el producto de hidrólisis enzimática tuvieron una absorción de fluidos mayor que los segmentos control (Figura 1). Esto significa que los azúcares liberados de la hidrólisis enzimática ejercen un efecto benéfico sobre el tejido intestinal durante una infección lo que puede llevar a reducir las diarreas y mejorar la recuperación en una producción comercial.

Figura 1. Efecto de productos de hidrólisis sobre la absorción de fluidos en segmentos intestinales de lechón (Anim. Sci. J. 81:63; J. Nutr. 138:502)

En consecuencia, podemos observar que bajo condiciones experimentales controladas, productos de hidrólisis enzimática tienen el potencial de reducir los efectos negativos de una infección de E. coli K88 al reducir la pérdida de fluido intestinal. Sin embargo, estos mismos beneficios pueden ser alcanzados en lechones vivos desafiados con E. coli K88 en campo? Los mismos autores realizaron dichas pruebas y encontraron que lechones desafiados con E. coli K88 y proveídos con productos de hidrólisis de harina de trigo, lino, soya y harina de canola tuvieron un pH estomacal menor y mayores niveles de ácido intestinal comparados con los lechones control. (Tabla 3). Adicionalmente, lechones alimentados con productos de hidrólisis enzimática consumieron más alimento, crecieron más (Tabla 3) y tuvieron menos incidencias de diarrea que los lechones control (Figura 2).

Figura 2. Desarrollo de diarrea (medida como puntaje fecal) de lechones alimentados con productos de hidrólisis y desafiados con E. coli K88. Los puntajes fecales más altos indican una diarrea más severa (Can J. Anim. Sci. 89:341)