Salud Intestinal LATAM
 
17 Nov 2021

Alternativas al uso de antimicrobianos en producción porcina

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Los principales agentes patógenos de alto impacto intestinal son E.Coli, Salmonella, Brachispira hyodysenteriae y Lawsonia intracellullaris. producción porcina

El desafío de control de estos agentes radica en las capacidades para desarrollar y difundir los mecanismos de resistencia que poseen estas bacterias en conjunto con la rápida diseminación ambiental que poseen. Numerosos ensayos muestran cómo E.Coli posee varios mecanismos de resistencia múltiple a los principales antibióticos utilizados en el tratamiento de la diarrea en lechones.

Según la Organización Mundial de la Salud (6), la mayor razón para el desarrollo de la resistencia a los antimicrobianos es el uso inapropiado porque, según el mismo, más del 50% de los antimicrobianos se prescriben de forma inadecuada. Por otro lado, varios aditivos alimentarios representan alternativas a los promotores de antibióticos.

Se ha probado que los aditivos, al igual que los antimicrobianos como promotores de crecimiento (APC), tienen acciones que abarcan la mejora del rendimiento y la salud intestinal a través de la estimulación de secreción enzimática, mayor digestibilidad, exclusión de bacterias beneficiosas y competitivas, efectos antimicrobianos directos e indirectos, entre otros.

La producción porcina transita cambios acordes a los nuevos paradigmas de los consumidores, debiendo responder a los siguientes pilares:

  • Sustentabilidad;
  • Inocuidad para el ambiente y los consumidores;
  • Rentabilidad.

 Herramientas alternativas al uso de APC  producción porcina

Ácidos orgánicos producción porcina

Los acidificantes se utilizan a menudo como alternativas a APC, debido a su capacidad para crear un ambiente intestinal favorable para la microbiota benéfica que puede resultar en un aumento en la digestibilidad de los nutrientes, aumentar los parámetros zootécnicos y reducir la diarrea.

producción porcina

Las formas no disociadas de ácidos orgánicos pueden penetran fácilmente la membrana lipídica de la célula bacteriana y, una vez dentro, el pH más alto del citoplasma causa disociación y reducción ácida en el pH de la célula, lo que interrumpe las reacciones enzimáticas y sistemas de transporte de nutrientes.

 

Objetivo de la acidificación

Mecanismo de acción de los ácidos orgánicos

Los ácidos deben estar NO disociados para ingresar dentro de la bacteria y allí disociarse.
El pKA indica el valor de disociación:

  • A mayor pKa, el ácido tiene menos poder de disociación en el medio: Más eficacia.

producción porcina

Impacto de la acidez en la microbiota

Los ácidos fórmico, cítrico y benzoico poseen mejora en la tasa de crecimiento, en la conversión alimentación y reducción de la diarrea cuando se incluyen en las dietas de lechones destetados. (1) Mezcla de ácidos orgánicos aumenta el recuento fecal de Lactobacillus spp y reduce la población de E. coli, así también se manifestó en la etapa de desarrollo (2).

producción porcina

Prebióticos

Son ingredientes alimentarios no digeribles que estimulan el crecimiento y / o la actividad de un número limitado de bacterias en el intestino de cerdos, siendo selectivo para las bacterias beneficiosas comensales del intestino grueso, reduciendo el pH intestinal, inhibiendo la proliferación de Escherichia coli, Clostridium spp. y Salmonella (3).

Además, pueden:

  • Estimular la respuesta inmune humoral (1),
  • Modular la microbiota intestinal y
  • Aumentar las concentraciones de ácidos grasos volátiles (AGV).

La adición de prebióticos a las dietas mejora el rendimiento productivo, otorgando mayor digestibilidad de los nutrientes de la dieta, en categorías de post destete disminuye la incidencia de diarrea y mejora la morfología del intestino delgado (2,4) y una mejor respuesta inmune (mayores concentraciones séricas de IgM e IgA) de lechones a destete desafiado con E. coli (K88) o S. Typhimurium (5).

Las cualidades de los prebióticos para mantener su eficacia en el tracto gastrointestinal de los cerdos son:

  • Mantener estabilidad  bajo  las condiciones ácidas del estómago y las secreciones del intestino delgado.
  • Estructura intacta al llegar al colon.
  • Tener un metabolismo selectivo.

Pared de levaduras

Hay muchos efectos beneficiosos de los productos de levadura:

  • Aumentar la inmunidad de la mucosa;
  • Promover el desarrollo intestinal;
  • Adsorber micotoxinas;
  • Reducir la diarrea post-destete y
  • Modular la microbiota intestinal (4).

La presencia de manosa, azúcar presente en los polisacáridos de vegetales y levaduras, se une a la lectina de fimbrias de tipo I presentes en enterobacterias patógenos (E. coli y Salmonella spp.), los mananoligosacáridos (MOS) ocupan los sitios de adherencia, evitando competitivamente que estas bacterias se unan a los enterocitos intestinales donde provocan la lesión posterior.

En bacterias patógenas que poseen fimbrias de adhesión, los MOS (Mananoligosacáridos) de los prebióticos actúan adhiriéndose a sus extremos, impidiendo así la colonización intestinal.

La pared celular de la levadura estimula el sistema inmune a través de varios mecanismos generalmente  asociados con la presencia de glucanos. Leucocitos sanguíneos periféricos y  macrófagos extravasculares poseen receptores para estos glucanos, y una vez activados por su presencia, desencadenan la cascada inflamatoria e inmunológica.

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Aceites esenciales

Bacterias como Brachispira spp. y Lawsonia intracellullaris son de distribución mundial y la presentación más generalizada es la subclínica, es decir, hay pocas evidencias a campo de la incidencia de estas enfermedades que causan impacto en los parámetros productivos tales como la ganancia diaria de peso, la conversión alimenticia y los días de edad a la venta.

La alta resistencia antimicrobiana de ambas, la cualidad intracelular de Lawsonia y las dificultades para cultivo en laboratorio hacen de estos patógenos un desafío para su control y tratamiento.

Los aceites esenciales, timol y carvacrol poseen cualidades que permiten ingresar dentro de estas bacterias, son compuestos fenólicos derivados de plantas aromáticas.

El timol y el carvacrol poseen varios sitios de acción en la bacteria y, dependiendo de su concentración, pueden actuar como bacteriostáticos o bactericidas (7).

Las principales acciones en las bacterias patógenas son:

  • Ruptura de la membrana plasmática.
  • Degradación de la pared celular.
  • Coagulación citoplasmática.

Los aceites esenciales son hidrofóbicos, lo cual le permite la separación de los lípidos de la membrana celular y mitocondria, alterando el pasaje y fuga de iones y contenido celular (8).

Se ha demostrado que el carvacrol interacciona con la membrana celular de la bacteria patógena disolviéndose entre los fosfolípidos de su estructura, de esta manera provoca cambios en la estructura de la membrana que impacta en la morfología celular desestabilizando su permeabilidad (9).

 Conclusión 

Estos aditivos naturales se imponen como una alternativa eficiente, inocua y sustentable de la producción porcina, su utilización puede ser en combinación de varios aditivos usados estratégicamente de acuerdo a la situación clínica, categoría afectada y respetando los tiempo de administración para que la acción sea óptima.

Referencias bibliográficas

1- Ahmed, S.T.; Hwang J.A.; Hoon, J. et al. (2014). Comparison of single and blend acidifiers as alternative to antibiotics on growth performance, fecal microflora, and humoral immunity in weaned piglets. Asian Australas J Anim Sci;27: 93 e 100.

2- TsiloyiannisY.; Kuang, Y.; Zhang, Y. et al. (2016b). Rearing conditions affected responses of weaned pigs to organic acids showing a positive effect on digestibility, microflora and immunity. Anim Sci; 87: 1267 e 80.

3- Cardinal, K.M.; Kipper, M; Andretta, I. (2019) Withdrawal of antibiotic growth promoters from pig diets: performance indexes and economic impact. Anais SIAVs, p. 312-315.

4- Liu, Y.; Espinosa, C.D.; Abelilla, J.J. et al. (2018). Non-antibiotic feed additives in diets for pigs: A review. Animal Nutrition, V. 4, n.2, p. 113-125.

5- Naqid, I.A.; Owen, J.P.; Maddison, B.C. et (2015). Prebiotic and probiotic agents enhance antibody-based immune responses to Salmonella Typhimurium infection in pigs. Animal Feed Science and Technology, v. 201, p. 57-65.

6- Freitas, L.S. et al. (2006). Avaliação de ácidos orgânicos em dietas para leitões de 21 a 49 dias de idade. R. Bras. Zootec., Viçosa, v. 35, n. 4, supl. p. 1711-1719, Aug.

7- Ekclund, 1989

8- Oosterhaven et al, 1995

9 -Ultee et al, 2002

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