Por:
PhD. Andréa de Britto Molino
Gerente de Nutrición en ilender
El aumento constante de la población y la importancia económica de la carne para el consumo humano, incluyendo la carne de cerdo, requiere de todos los involucrados en la cadena productiva, revisar las nuevas tecnologías que mejoren la eficiencia del sistema productivo. En relación con el alimento, que representa más del 70% del costo de producción porcina, nutricionistas y productores están atentos e interesados en soluciones que mejoran la utilización de nutrientes por los animales. Además, con la presión de los consumidores sobre cuestiones relacionadas con la seguridad alimentaria y la preservación del medio ambiente, a lo largo de los años están ocurriendo muchos cambios importantes en la producción animal.
Uno de los temas más actuales y controvertidos es el uso de antibióticos promotores de crecimiento en las dietas para cerdos. Algunos países ya prohíben esta práctica y otros buscan el uso racional de estos aditivos. Los antibióticos tienen como objetivo principal reducir el crecimiento de organismos patógenos, la mejora de la eficiencia alimenticia y el rendimiento de los animales. Debido a estos efectos, se usan comúnmente en dietas para cerdos en todas las etapas de producción.
Todo el estrés inherente a la producción, principalmente intensiva, afecta la fisiología del animal y puede inhibir la tasa de crecimiento, la eficiencia alimenticia, el aumento de peso y, en consecuencia, el rendimiento de todas las fases. El resultado productivo de los cerdos en crecimiento y acabado está directamente relacionado con el desempeño de los lechones en la maternidad. El peso al nacer y el aumento de peso hasta el destete afectan no solo la capacidad de crecer en las etapas posteriores, sino también el correcto desarrollo de los sistemas corporales (digestivo, respiratorio, reproductivo, etc.); durante este período, se destaca la maduración de los
sistemas inmunitario y digestivo, como consecuencia, los cerdos que se desempeñan mejor durante la fase de maternidad y destete ganan más peso y tienen una mejor eficiencia alimenticia, así como de ser más capaces de combatir los desafíos en las siguientes fases. Además, el desarrollo de los lechones hasta el destete está estrechamente relacionado con el nivel nutricional y el estado inmune de las cerdas.
Una de las herramientas que el criador de cerdos tiene a mano para mejorar el rendimiento de sus lechones es garantizar la integridad y la salud intestinal de las hembras reproductoras. De esta manera, las madres presentarán un mejor uso nutricional y menos susceptibilidad a los desafíos, haciendo que los nutrientes ingeridos se dirijan al desarrollo del embrión luego feto durante el embarazo y la producción de calostro y leche en el período posparto. Las bacterias presentes de forma natural en la microbiota intestinal pueden producir y liberar compuestos tales como peróxidos de hidrógeno y ácidos orgánicos, que tienen un efecto bactericida principalmente sobre bacterias patógenas. La población bacteriana influye en innumerables procesos inmunológicos, fisiológicos, nutricionales y protectores en el tracto gastrointestinal, reflejado en la salud, el desarrollo y el rendimiento. Pero, para garantizar el equilibrio natural de la microbiota, es importante que la pared intestinal se mantenga sana e íntegra.
Las vellosidades aumentan la superficie interna del intestino y en ellas se encuentran los enterocitos, que son las células responsables de la digestión final de los alimentos y el transporte trans-epitelial de nutrientes desde el lúmen. Estas células se renuevan constantemente desde la cripta y a lo largo de las vellosidades (donde ocurre la proliferación y diferenciación), y en el ápice (donde ocurren las pérdidas por descamación). El equilibrio entre los procesos de síntesis migraciónpérdida (“turnover”) mantiene el tamaño de las vellosidades. Cuando se produce la proliferación de algún agente patógeno, por ejemplo, existe un desequilibrio en el “turnover” a favor de uno de estos procesos, por lo tanto, la reducción en la altura de las vellosidades se produce debido a una menor tasa de proliferación y/o una mayor pérdida, lo que favorece los procesos inflamatorios, facilitando la entrada de patógenos (Bergman et al., 1990).
Por lo tanto, para tener éxito en la reducción (o retiro) de antibióticos de las dietas, es esencial mejorar las condiciones de manejo, higiene y ambiente, pero también se debe promover la estabilización de la microbiota intestinal normal con la reducción de la carga bacteriana indeseable, además de garantizar una mejor vitalidad de los enterocitos y las vellosidades. Por lo tanto, los sustitutos antibióticos que promueven el crecimiento deben ser productos eficientes, fáciles de aplicar y económicamente viables.
Los ácidos orgánicos agregados al alimento o al agua han sido una alternativa prometedora para aves y cerdos. La adición de estos ácidos puede aumentar la acidez gastrointestinal, mejorar la digestibilidad de los nutrientes, promover la proliferación de bacterias beneficiosas y ayudar en los procesos fisiológicos después de la absorción, mejorar la función intestinal y afectar positivamente el rendimiento y la eficiencia alimentaria. Químicamente, los ácidos orgánicos son moléculas provistas de un grupo carboxilo, que se pueden presentar de dos maneras: disociadas (COOH-) o no disociadas (R – COOH), y cuando se metabolizan pueden generar compuestos como aminoácidos, ácidos grasos, metabolitos intermedios y coenzimas. Los ácidos grasos de cadena corta son un grupo de moléculas que contienen de uno a ocho átomos de carbono, formando una cadena lineal o ramificada (Bach Knudsen et al., 2003).
Entre los ácidos grasos de cadena corta, el ácido butírico ha recibido especial atención como aditivo alimenticio para cerdos; sin embargo, cuando no está protegido, actúa solo en la parte proximal del tracto digestivo, es decir, después de la ingestión; la actividad antimicrobiana del ácido butírico es más pronunciada en el tracto gastrointestinal (TGI) superior. Sin embargo, las bacterias tienen diferentes niveles de sensibilidad a estos ácidos y las bacterias tolerantes a los ácidos pueden sobrevivir. En su forma disociada, el ácido butírico no puede atravesar la pared celular bacteriana. Para hacer esto, es necesario protegerlo para que tenga la capacidad de cruzar la parte superior del TGI sin disociarse. Los acidificantes protegidos están incluidos en el grupo de aditivos que equilibran la microbiota del tracto gastrointestinal.
La constante de disociación de ácidos (PKa), es el pH donde se disocia el 50% del ácido, dependiendo del pKa del ácido orgánico, puede reducir el pH del ambiente gastrointestinal, eliminando la mayoría de las bacterias patógenas y seleccionando las beneficiosas, que sobreviven
al pH ácido. Sin embargo, la acción antimicrobiana principal se produce sin reducir el pH del medio.
El butirato de sodio (que es una sal derivada del ácido butírico) se está utilizando ampliamente, sin embargo, la forma encapsulada disponible en mercado tiene solo una fracción protegida, lo que significa que otra fracción del ácido butírico unido al sodio está sin protección y es un enlace iónico, es decir, depende totalmente del pH del medio. Esta característica hace que la eficiencia del butirato de sodio se reduzca a medida que avanza en el tracto gastrointestinal, donde hay un aumento del pH y la consiguiente disociación en la parte anterior del tracto digestivo. Incluso en su forma protegida, solo el 30% del ácido butírico llegará sin disociar al final del intestino.
Ante este desafío, se desarrollaron muchas investigaciones hasta que se llegó a una opción muy eficiente que son los mono, di y triglicéridos de ácido butírico, o sea, una, dos o tres moléculas de ácido butírico unidas al glicerol respectivamente. Entre ellos, la monobutirina (en la forma de α-monoglicérido de ácido butírico) es la que presenta los mejores resultados para los cerdos, por la demostrada acción antibacteriana.
La monobutirina contiene una porción lipofílica y otra hidrofílica, y su unión es covalente, es decir, no depende del pH del medio, lo que garantiza su estabilidad en todo el tracto gastrointestinal. Además, está compuesta por combinaciones de ácidos de cadena corta y media,
que actúan como un antibacteriano y potenciador del rendimiento.
Como se mencionó anteriormente, los ácidos pueden estar en forma disociada o no disociada. La forma disociada no tiene la capacidad de ingresar a la membrana celular bacteriana porque ambas tienen cargas negativas, lo que significa que cuando un ácido se disocia al intestino pierde su capacidad bactericida, de ahí la importancia de la monobutirina porque alcanza todo el TGI en la forma no disociada. En las bacterias gram-negativas por ejemplo, la isla de patogenicidad presente en el ADN se activa por estrés, disminución de la inmunidad, etc., luego, las proteínas infecciosas son secretadas y liberadas, de esta manera, se infectan otras células huésped. Muchas bacterias pueden metabolizar el glicerol como fuente de energía y tienen aquaglyceroporinas, que son canales diseñados para absorber el glicerol de los alrededores (facilitadores de la absorción de glicerol).
De esta manera, la monobutirina actúa a manera de una táctica del “Caballo de Troya”, que significa que utiliza el glicerol como transportador para cruzar la pared celular a través de las aquagliceroporinas, y lleva el ácido butírico a las bacterias, donde actúa directamente en la isla patógena reduciendo el nivel de pH de la célula, obligándola a usar su energía para liberar los protones, lo que conduce al agotamiento celular y la muerte de la bacteria. Los ácidos orgánicos vinculados al glicerol, en términos de mantenimiento de la salud intestinal, tienen respuestas favorables porque también actúan como un sustrato/ modulador energético para el desarrollo de la mucosa intestinal, influyendo positivamente en la proliferación, diferenciación y maduración de las células intestinales, además mantener la integridad de la barrera intestinal, incluso restaurando las uniones estrechas (“tight junctions”) dañadas.
Finalmente, otras dos características positivas de la monobutirina son: la capacidad de regular la producción de miostatina y la estimulación de la angiogénesis intestinal (formación de nuevos vasos sanguíneos). La miostatina es un factor de crecimiento y su función biológica se determinó por su inactivación, donde los animales con miostatina inactivada mostraron un gran aumento en la masa muscular. Por lo tanto, la monobutirina actúa reduciendo la expresión de miostatina y, en consecuencia, aumenta la deposición de masa muscular. Con respecto a la angiogénesis intestinal, destacan los efectos sobre las microvellosidades intestinales, con el desarrollo de vellosidades para una mayor superficie de absorción de nutrientes, y también la mayor vascularización de las microvellosidades con reparación de lesiones en la mucosa intestinal (Lima, 2016).
La α-monobutirina es una poderosa herramienta nutricional para mejorar la eficiencia productiva, proporcionada por el equilibrio de la integridad intestinal, la mejora del sistema inmune, una mayor absorción de nutrientes, una mayor deposición muscular, con la ventaja de mejorar el rendimiento del lote, proporcionando una mayor rentabilidad.
Bibliografía
Lima, M. M. D. (2016). Ácidos orgânicos em dietas de suínos.
Bergman, E. N. 1990. Energy contribution of volatile
fatty acids from the gastrointestinal tract in various species. Physiol. Rev. 70:567-590.
Bach Knudsen, K. E., Serena A., Canibe, N., Juntunen,
K. S., 2003. New insight into butyrate metabolism.
Proc. Nutr. Soc. 62:81-86.
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