Uso de Probióticos, Prebióticos y Simbióticos en la Porcicultura

Ante los desafíos planteados por las futuras normativas en cuanto al uso de medicamentos en producción Porcina, con toda seguridad los probióticos, prebióticos o combinaciones de ambos (Simbióticos) van a jugar un papel aún más importante del que ya están jugando actualmente en nutrición y salud porcina.

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Probióticos

Los probióticos se usan en todas las fases de la producción porcina: reproductoras, transición y engorde. En general, su uso pretende establecer una microbiota sana, mejorar la sanidad, el bienestar y la productividad de los animales (Cho et al. 2011).

Los probióticos ya se utilizan en todas las fases de la producción porcina

Uso de probióticos en Cerdas Reproductoras

La administración de tratamientos probióticos a las cerdas reproductoras ha demostrado un doble potencial, incluyendo tanto beneficios para ellas como para sus lechones. La suplementación de probióticos a las cerdas puede aumentar el consumo de pienso durante las fases finales de la gestación o en lactación, mejorando la condición corporal a final de la lactación (Bohmer et al. 2006). Esta situación es deseable porque puede reducir la necesidad de movilizar energía durante la lactación. A su vez, esto podría explicar la reducción del intervalo destete–celo que también ha sido descrito en probióticos (Hayakawa et al. 2016). También se han descrito beneficios relacionados con el rendimiento reproductivo en cerdas. Por ejemplo, un aumento del número de lechones (Apic et al. 2014) o mayores tasas de crecimiento con un peso más elevado al destete (Alexopoulos et al. 2004). Además, también se ha descrito una reducción de los patógenos intestinales (Kritas et al. 2015), de los signos clínicos de las patologías uterinas y/o mamarias (Apic et al. 2014), junto con menos signos clínicos de diarrea en lechones (Taras et al. 2006). Finalmente, hay un interés científico creciente para evaluar la capacidad de las cerdas para transferir probióticos a los lechones en sus primeras fases de vida (Scharek-Tedin et al. 2015).

Ventajas:

• Reducción de los signos clínicos de patologías uterinas / mamarias
• Aumento del consumo de pienso durante las últimas fases de la gestación o en lactación.
• Mejora de la condición corporal al final de la lactación.
• Reducción del intervalo destete–celo debido a la movilización de la energía.
• Mejora de la calidad del calostro y de la calidad y cantidad de la leche.
• Reducción de patógenos intestinales en cerdas y/o lechones.
• Modulación de la inmunidad de la camada.
• Mejora del tamaño de camada.
• Mejora de la tasa de crecimiento de los lechones.
• Reducción de los signos clínicos de diarrea en lechones.
• Transferencia de probióticos a los lechones.
• Modulación de la respuesta al estrés.

Uso de probióticos en lechones en Transición

Hasta hoy la transición es el periodo en el que los probióticos están recibiendo más interés en la producción porcina, con el objetivo de mejorar el resultado del destete (de Lange et al. 2010). Los lechones destetados tienen una baja resistencia a las enfermedades, lo que los hace vulnerables a reacciones de estrés y a la invasión por microorganismos patógenos (Konstantinov et al., 2006). Esto puede ser un problema grave, ya que este periodo se considera crítico en términos de productividad porque el rendimiento en la primera semana tras el destete se puede correlacionar con el rendimiento hasta el peso de mercado (Kats et al., 1992).

Potencialmente, los probióticos pueden ser beneficiosos en estos animales de varias maneras. Por ejemplo, se ha descrito que la suplementación de los destetados con probióticos puede prevenir o mejorar diarrea (Bhandari et al. 2008), restablecer el equilibrio microbiano tras una reducción transitoria de las bacterias beneficiosas (Krause et al. 2010), proteger frente a bacterias patógenas (Casey et al. 2007), mejorar la función de barrera intestinal (Guerra-Ordaz et al. 2014) y estimular la inmunidad (Lessard et al. 2009). En muchos casos se ha descrito que los probióticos han mejorado los parámetros productivos de los lechones destetados como consecuencia de una, o de una combinación, de las razones anteriores (Ahmed et al. 2014, Bhandari et al. 2010).

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Ventajas:

• Modulación de la microbiota intestinal del lechón.
• Protección frente a bacterias patógenas, trastornos gastrointestinales y diarrea.
• Mejora de la función de la barrera intestinal.
• Modulación de la inmunidad.
• Mejora de la digestibilidad, de la tasa de crecimiento y la conversión alimenticia.
• Mejora de los parámetros productivos en lechones.
• Suplementación de nutrientes específicos.

Uso de probióticos en Cerdos de engorde

El principal objetivo del uso de probióticos en esta fase sería la mejora de la productividad. La literatura científica publicada hasta ahora apoyaría la idea que, aunque los cerdos de esta edad tienen una mayor inmunidad y capacidad para resistir problemas intestinales, todavía hay margen para que los probióticos actúen y potencien el crecimiento; especialmente en las fases iniciales del engorde o en dietas de alta densidad (Meng et al. 2010). Otros de los objetivos que se pueden perseguir con el uso de los probióticos en esta etapa son la mejora de la calidad de la carne y de sus propiedades organolépticas, ya que se ha descrito que los probióticos afectan al color, la infiltración grasa y la firmeza de la carne (Černauskienė et al., 2011); y reducen las potenciales infecciones zoonóticas como Salmonella spp. (Casey et al., 2007). Finalmente, otro campo interesante, pero poco explorado, es la reducción de los contaminantes ambientales del purín. Se ha descrito que varios probióticos son capaces de reducir potencialmente contaminantes ambientales procedentes del purín como el ácido sulfhídrico (H2S, muy tóxico) o el amoníaco (NH3), en especial en cerdos alimentados con dietas con una alta densidad de nutrientes (Yan and Kim, 2013).

Ventajas:

• Mejora de la calidad de la carme
• Mejora de la digestibilidad
• Reducción de la contaminación mediante la reducción del NH3-N fecal
• Reducción de las infecciones patógenas subclínicas o zoonosis
• Reducción de la mortalidad
• Mejora de la ganancia de peso
• Mejora de la salud intestinal

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Investigaciones del uso de Probióticos Aplicados en Cerdos

Barrow 1992, aduce que con respecto a las bacteriocinas, son importantes los estudios “in vitro” con Lactobacillus y Streptococcus. Sin embargo, existen escasos resultados acerca del efecto de tales sustancias en el intestino. A pesar de que los mecanismos antagonistas no están bien claros, existen pruebas de que estos ocurren, así por ejemplo: demostraron la disminución de E. coli en el estómago de cerdos alimentados con una combinación de S. salivarius y L. fermentum.

Guevara Rosania, Mateus Morales y Quintero Pinto, nos proporcionan el siguiente aporte: Un tratamiento con L. bulgaricus en cerdos demostró que este microorganismo producía una sustancia capaz de neutralizar el efecto de la enterotoxina liberada por coniformes. Una prueba adicional de las propiedades antienterotóxicas fue obtenida en un experimento con terneros realizado por Schwab et al. (1989). L. plantarum produce óxido nítrico de la degradación de la arginina, el cual es esencial para funciones del tracto gastrointestinal como son: bacteriostáticas, estimulación de las defensas inmunes, secreción de mucus, entre otras (Duncan et al.,1995). Las cantidades del óxido liberadas son más que suficientes para controlar E. coli, Salmonella y Shigella.

Los probióticos asociados a la superficie de la mucosa podían competir con otros microorganismos por ocupar los nuevos sitios de unión disponibles. La exclusión de patógenos requiere que las bacterias probióticas tengan la habilidad de reconocer y unirse al mismo epítope de éste o posiblemente a un lugar muy cercano a él, lo cual requiere de una gran especificidad (Chesson, 1991).

Chen et al. (1985) citados por Caja et al 2003 mencionan que Si las bacterias ácido lácticas (LAB) ocupan los receptores de adhesión en la superficie, se pueden eliminar los microorganismos patógenos que descansan en estos. Este principio es válido si los patógenos y las LAB tienen mecanismos de ataque paralelo. demostraron la adhesión de E. coli en células euroepiteliales en humanos usando lactobacilos o fragmentos de pared celular.

Los probióticos pueden afectar el metabolismo del colesterol del hospedero. Gilliland, Nelson and Maxwell 1985. trataron cerdos alimentados con una dieta rica en colesterol con cepas de L. acidophilus, las cuales fueron seleccionadas por su capacidad para crecer en presencia de bilis y asimilar colesterol en experimentos “in vitro”, y encontraron que el incremento del colesterol en suero fue inhibido.

Los probióticos pueden ser suministrados a los cerdos en diferentes edades en dependencia de su función o mecanismo de acción. Si se supone que la microbiota indígena normal del cerdo no ha sido establecida, preparaciones conteniendo sólo Lactobacillus son más adecuadas debido a que puede ser iniciada la colonización secuencial natural del intestino. Tal situación puede ocurrir cuando los cerditos son movidos directamente después del nacimiento hacia lugares escrupulosamente limpios o por ejemplo después de un tratamiento con antibióticos (De Angelis et al., 2006).

Las dosis terapéuticas más frecuentemente empleadas en cerdos recién nacidos son de 109 a 1012 microorganismos por animal por día o de 106 a 107 por gramo de alimento. Cuando se necesita alcanzar un cierto nivel de bacterias en el intestino delgado, se debe tener en cuenta la muerte en el estómago y la dilución provocada por las enzimas digestivas. Los estudios realizados por Jonsson (1985), en cerdos a los que se le colocaron cánulas en la parte anterior y posterior del intestino delgado demostraron que el número de Lactobacillus por gramo de digesta es 4-5 veces superior en el íleon que en la parte anterior del intestino delgado.

Letellier., Messier, Lessard; y Quessy 2000, utilizaron diferentes estrategias para reducir la carga de Salmonella spp. al ser evaluados en cerdos. Probióticos, prebióticos, vacunación y acidificación del agua potable fueron determinados como medios para reducir la Salmonella. La acidificación del agua, usando inmunoglobulinas específicas de yema de huevo, y vacunación con una endotoxina vacunal no redujeron la excreción de Salmonella en cerdos infectados experimentalmente. La reducción de Salmonella en la colonización de nódulos de ninfa mesentéricos fue observado con el uso de bambermycina y una vacuna viva atenuada. La reducción en la excreción de S. typhimurium también fue observada después de la suplementación con fructooligosacáridos en el agua potable. El uso de y probióticos y prebióticos pareció cambiar en la microflora fecal del cerdo como fue confirmado por la coloración de Gram de raspados rectales.

Hellín Doyle 2001, indica que entre los efectos positivos de los probióticos en cerdos están los siguientes:

• Lactobacillus y Bifidobacteria producen un aumento creciente del peso y una disminución de la mortalidad en lechones.
• Lactobacillus casei suministrado a lechones, se adhirió a la mucosa
• intestinal y produjo ácido láctico, disminuyendo el pH. Estos lechones
• consumieron más leche y ganaron más peso.
• Lactobacillus casei mejoró el crecimiento de cerdos y disminuyó la diarrea y demostró ser más efectivo que los antibióticos subterapeúticos.
• Enteracido un probiótico que contiene Lactobacillus acidophilus y Sttreptococcus faecium, adicionado al alimento para lechones destetados estimuló el crecimiento y la actividad del sistema digestivo.
• Adición de Streptococcus faecium en dietas para lechones incrementó la ganancia de peso y la eficiencia del alimento.
• Mezclas de Lactobacillus spp. y Streptococcus spp. incrementaron el crecimiento y algunos parámetros de funciòn inmune en lechones.
• Harina de cèlulas de bacterias digeridas de Brevibacterium lactofermentum disminuyò la incidencia y la gravedad de diarrea en lechones.
• Lechones alimentados con Bacillus coagulans tuvieron una mortalidad màs baja y mejoraron la ganancia de peso y la conversión alimenticia que los no suplementados y que actuaron tan bien o mejor que los lechones alimentados con antibiòticos subterapeùticos.
• Cenbiot un probiòtico que contiene Bacillus cereus, mejorò la ganancia de peso y la conversiòn alimenticia en lechones jóvenes destetados y tambièn disminuyò la incidencia de diarrea tan bien como la adiciòn de antibiòticos subterapeùticos.
• El probiòtico Biomate 2B Plus (B. licheniformes y B. subtilis) incrementaron la eficiencia del alimento y la de peso en lechones mas que un antibiòtico.
• Lechones alimentados con el probiòtico Bacillus toyoi o una mezcla de Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus acidhopilus y Streptococcus faecium tuvieron una ganancia de peso significante comparada con aquellos que recibieron antibiòticos en su alimento.
• Saccharomyces cerevisiae y B. cereus var. toyoi fueron encontradas al aumentar el transpote de nutrientes en el yeyuno de cerdos.
• Enterococcus faecium 18C23 fue encontrada al inhibir la adhesión de E. coli enterotoxigènica en un mucus intestinal pequeño de lechones.
• Un cultivo de exclusión competitiva mucosal (originalmente en cerdos sanos) y alimentados los lechones a partir del primer dìa de nacimiento redujeron significativamente el nùmero de Salmonella cholerasuis y E. coli detectados en tejidos de intestino.

Así, la suplementación oral de E. faecium a lechones, desde el nacimiento hasta el destete, redujo el número de animales que sufrieron diarrea y mejoró su rendimiento, mejora que se manifestó en forma de una mayor ganancia media diaria (Zeyner y Boldt, 2006).

Asimismo, Vahjen y col. (2007) indicaron que el uso de E. faecium como probiótico en lechones destetados reduce la población en colon de Enterococcus faecalis, el cual es responsable de la aparición de ciertos casos de diarrea post-destete (Vahjen y col., 2007).

Diversos trabajos han demostrado el efecto beneficioso de E. faecium cuando se usa como probiótico tanto en dietas para lechones como en dietas para cerdas reproductoras (Scharek y col., 2005; Lodemann, y col., 2006; Taras y col., 2006; Szabó y col., 2009).

Probióticos como aquellos a base de levaduras como Saccharomyces también han demostrado su efecto positivo sobre los rendimientos productivos, el estado sanitario y la respuesta inmunitaria, especialmente en cerdas reproductoras y en lechones (Shen y col. 2011; Kiarie y col., 2012; Zanello y col., 2013; Trckova y col., 2014; Wang y col., 2015).

Prebióticos

El papel de los prebióticos en dietas porcinas parece ser bastante variable y por ello serán necesarias nuevas investigaciones que clarifiquen dicho papel y su impacto sobre los rendimientos productivos y el estado sanitario de los animales.

Desde hace muchos años, la evaluación del uso de diferentes tipos de prebióticos en dietas porcinas ha mostrado el efecto positivo de estos compuestos sobre el rendimiento productivo de los animales (Hidaka y col., 1985; Katta y col, 1993; Bouldan y col., 1993).

Uso de Oligosacáridos no digestibles: TOS, GOS para Cerdos en crecimiento.

Smiricky-Tjardes y col. (2003) incluyeron TOS (transgalactooligosacáridos) a 35 g / kg en una dieta para cerdos en crecimiento y observaron un aumento significativo en las poblaciones de bifidobacterias y lactobacilos fecales. De forma similar, una mezcla de galactooligosacáridos (GOS), suministrada a una dosis de 40 g / kg de pienso, derivó en un aumento significativo de la densidad de bifidobacterias, así como en una disminución del pH intestinal en comparación con la dieta de control y una suplementada con inulina (Tzortzis y col., 2005). Además, esta misma mezcla de oligosacáridos, inhibió fuertemente la unión de E. coli y S. enterica serotipo typhimurium a células HT29 en una prueba in vitro realizada por el mismo equipo científico.

Simbióticos

Guerra-Ordaz y col. (2014) estudiaron el potencial del prebiótico lactulosa, una cepa probiótica de Lactobacillus plantarum y la combinación simbiótica de ambos para controlar la colibacilosis post-destete en lechones a los cuales se les indujo una infección con E. coli enterotoxigénica K88 vía oral, tras 7 días recibiendo uno de estos productos.

Los autores observaron que la inclusión de lactulosamejoró la ganancia media diaria, aumentó la población de lactobacilos y el porcentaje de ácido butírico en el colon.

Asimismo, en estos mismos animales también se observó un aumento en la altura de las vellosidades en íleon y una reducción de los niveles séricos de la principal proteína de fase aguda en porcino (Pig-MAP).

Por su lado, la inclusión del probiótico en la dieta derivó en un mayor recuento de L. plantarum en íleon y colon y en un incremento de la población de lactobacilos en colon, mostrándose cierta tendencia a reducirse la presencia de diarreas. Por otro lado, al añadir el probiótico en la dieta, se redujeron las concentraciones de amoniaco en íleo y colon, y se incrementaron la altura de las vellosidades y el número de células caliciformes a nivel ileal.

Finalmente, los lechones que recibieron probiótico en su dieta, mostraron una disminución en el factor de necrosis tumoral alfa. Los efectos positivos de los dos aditivos se combinaron en el grupo de animales al que se administraron conjuntamente, constituyendo así la mezcla de ambos productos un simbiótico complementario con cierto potencial para ser utilizado para controlar la colibacilosis post-destete.

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Referencias Bibliográficas 

• BARROW, P.A. 1992. Probiotics for chickens. In: FULLER, R. Probiotics, the scientific basis. London: Chapman & Hall.1.ed. p.225.
• CAJA ET AL. Alternativas a los antibióticos de uso alimentario en rumiantes: probióticos, enzimas y ácidos orgánicos.Madrid: Curso de actualización FEDNA.2003. p.191.
• FERRER LORENTE, B. y DALMAU SERRA, J.Alimentos funcionales probióticos. Valencia: Acta Pediatr Esp 2001; 59: 150-155.
• GILLILAND, NELSON AND MAXWELL. Assimilation of cholesterol by Lactobacillus acidophilus. Appl Environ Microbiol. 1985 February; 49(2): 377-381.
• HELLÍN DOYLE, Alternatives to Antibiotic Use For Growth Promotion in Animal Husbandry”, Food Research Institute, University of Wisconsin- Madison, April 2001
• LETELLIER, A.; MESSIER, S. LESSARD, L.; QUESSY, S. 2000. Assessment of various treatments to reduce carriage of Salmonella in swine. Can. J. Vet. Res. 64(1):27-31.