La Nutrición como Herramienta para Reducir el Uso de Antibióticos en Producción Porcina

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Alberto Quiles. Departamento de Producción Animal. Universidad de Murcia. Campus de Espinardo. 30071-Murcia. quiles@um.es

Mª José Cubero. Departamento de Sanidad Animal. Universidad de Murcia. Campus de Espinardo. 30071-Murcia.

Resumen

El informe de ESVAC (European Surveillance of Veterinary Antimicrobial Consumption) de 2014 pone de manifiesto el elevado consumo de antibióticos en España en Medicina Animal en comparación con el resto de países europeos, sobre todo en Producción Porcina. Ante ello las autoridades nacionales y europeas están presionando para llevar a cabo un uso más racional de los antibióticos. El sector porcino español debe reaccionar ante esta tesitura y potenciar una serie de medidas que ayuden a reducir el consumo de antibióticos, como pueden ser la mejora en los planes de bioseguridad, en los programas vacunales, en el bienestar animal o utilizar estrategias nutricionales para mejorar la salud intestinal. Entre las medidas nutricionales destaca el uso de eubióticos, ya que ayudan a mantener un adecuado balance entre bacterias deseables y patógenas en el tracto digestivo, evitando la disbiosis. Los principales eubióticos utilizados en nutrición porcina son: probióticos, prebióticos, ácidos orgánicos, enzimas, extractos vegetales, inmunomoduladores y otros.

Introducción

El proyecto ESVAC (European Surveillance of Veterinary Antimicrobial Consumption) se puso en marcha en 2009 por la Agencia Europea de Medicamentos (EMA) a petición de la Comisión Europea para recoger y evaluar los datos sobre venta y consumo de antimicrobianos en los países europeos. En él se establece la recogida y validación de los datos, el análisis y evaluación de los mismos y la comunicación de los resultados obtenidos.

Según el último informe de la ESVAC, que recoge los datos de venta de antimicrobianos en la UE más Noruega, Islandia y Suiza durante 2014, España es el país europeo que más antibióticos consume con 418,8 mg de principio activo/PCU(1) , lo que supone un incremento del 25 % desde 2011. El resto de países que han participado en el estudio han disminuido, durante el mismo periodo, de forma general las ventas en un 12 %, siendo Noruega es el país que menos antibióticos consume con 3,1 mg/PCU. Si a ello añadimos que España es el principal país productor de carne de porcino, entenderemos porque está en el punto de mira del resto de países de de UE.

El informe establece que los antibióticos más consumidos durante 2014 en los 29 países fueron: tetraciclinas (33,4%), penicilinas (25,5%) y sulfonamidas (11,0%). En relación con los agentes antimicrobianos de importancia crítica para los seres humanos según la OMS, las ventas en animales de producción fueron cefalosporinas de 3ª y 4ª generación (0,2 %), fluoroquinolonas (1,9 %) y macrólidos (7,5 %). Las ventas de polimixinas supusieron el 6,6 % del total de ventas, de las cuales la colistina representa más del 99% de las ventas.

Los antibióticos se utilizan tanto para humanos como para animales, coincidiendo moléculas muy similares en Medicina Humana y en Medicina Animal. Sin embargo, mientras que para los humanos, en algunos casos, su uso es profiláctico y terapéutico en la mayoría, el uso de antibióticos en animales es tanto profiláctico como terapéutico e, incluso, para la mejora de los rendimientos productivos.

Desde el año 2006 en la UE está prohibido el uso de antibióticos promotores del crecimiento, de manera que los tratamientos antibióticos serían ya solo con prescripción facultativa. Ello supuso un cambio importante en la cría animal, si bien su impacto no ha sido muy dramático debido a la adaptación de los sistemas de producción y a la preparación de técnicos y ganaderos. Actualmente estamos asistiendo a una segunda transición que tiene por objetivo bajar el uso de antibióticos en Producción Animal, dentro de un nuevo contexto de Seguridad Alimentaria, en donde se debe proporcionar seguridad, no sólo desde el punto de vista del consumidor, sino también desde el conjunto de la sociedad, debido al riesgo de selección de microorganismos resistentes a los antibióticos que pudieran pasar al hombre. Cada vez es mayor la presión para rebajar el uso de antibióticos en los animales por parte de las cadenas de distribución, los consumidores, los políticos y las propias instituciones sanitarias; basta recordar que el año pasado hubo 25.000 infecciones hospitalarias que no se pudieron controlar. En este contexto, existe cada vez un mayor control de los piensos medicados y una mayor exigencia en la contaminación cruzada de piensos (máximo de tolerancia del 1%) en España, ya que el 70% de los antibióticos se administra en premezclas medicamentosas vía pienso, lo que significa que se trata tanto a los animales enfermos como a los sanos.

El uso responsable de antibióticos en los animales necesita de un nuevo enfoque donde se debe integrar la Salud Pública con la Salud y el Bienestar Animal, limitando el uso profiláctico de los antibióticos y el uso de antibióticos que tengan más efectividad en Salud Humana, como es el caso de la colistina, y mejorando la formación de los profesionales en el uso racional de los antibióticos.

Existen diferentes estrategias para disminuir el uso de antibióticos en Producción Porcina. El tratamiento y profilaxis de las patologías digestivas cobra un gran protagonismo; entre estas estrategias podemos citar: empleo de genéticas más rústicas y resistentes, mejora de los programas de bioseguridad, mayor implantación de los programas vacunales con vacunas más efectivas, mejora en el manejo y bienestar animal para disminuir el estrés y estrategias nutricionales. Mediante estas medidas ¿es posible producir cerdos sin antibióticos?, francamente no es posible; pero si se puede reducir el uso de los mismos, eliminado la práctica más profiláctica, para lo cual el sector porcino está cada vez más preparado.

La nutrición puede ser una herramienta válida para disminuir el uso de antibióticos mediante estrategias tales como:

– Empleo de alimentación liquida fermentada.

– Empleo de alimentación por fases, adecuando el perfil de los nutrientes a la edad y peso vivo de los animales.

– Mejora en la palatabilidad y estructura física de los piensos, teniendo en cuenta el tamaño de las partículas y viscosidad.

– Empleo de materias primas altamente digestibles que faciliten la digestión del pienso.

– Empleo de tratamientos tecnológicos como la granulación que aumenta la digestibilidad de los hidratos de carbono y de las grasas.

– Empleo de eubióticos.

De todas las estrategias nutricionales anteriormente señaladas en el presente artículo haremos referencia al empleo de eubióticos, los cuales llevan a cabo diferentes mecanismos de acción que pueden ayudar a disminuir el uso de antibióticos tales como: (i) acción directa y selectiva contra microorganismos patógenos, (ii) promoción de poblaciones deseables que establezcan un control sobre poblaciones patógenas y (iii) fortalecimiento de los sistemas de protección endógenos del animal, en definitiva ayudan a mantener un adecuado balance entre bacterias deseables y patógenas en el tracto digestivo, evitando la disbiosis.

Probióticos

El Reglamento 1831/2003 clasifica a los probióticos como aditivos zootécnicos “estabilizadores de la flora intestinal”, por lo tanto su uso está recomendado cuando se altere la flora intestinal. Las condiciones actuales de cría intensiva de los cerdos favorece esta alteración. Así, los destetes excesivamente tempranos, el estrés, la escasa limpieza-higiene o el sistema de primerizas-nodrizas están impidiendo una total colonización de la flora saprofita, por lo que el lechón no es capaz de mantener un equilibrio flora saprofita/flora patógena.

En efecto, los probióticos proporcionan una flora intestinal óptima que contrarresta a los gérmenes patógenos presentes con cierta asiduidad en la sala de partos y en la nave de transición. Las alteraciones digestivas corresponden, en su mayoría, a aumento en el número de E. coli.

Tras el destete hay una reducción en la altura de las microvellosidades intestinales lo que provoca una reducción en el número de enterocitos maduros y de la capacidad enzimática para la digestión. El aumento del alimento sin digerir en el intestino delgado, conlleva un incremento de la población microbiana patógena, lo que unido a la pérdida de la función protectora de la mucosa intestinal ocasiona un aumento de patologías digestivas. En este sentido, se observa que una vez destetados los lechones, en su intestino delgado hay una reducción en la población de Lactobacillus en la primera semana post-destete, mientras que el número total de bacterias y, en especial, de E. coli, aumentan.

A la hora de la utilización de probióticos hemos de asegurarnos que los microorganismos empleados mantengan toda su vitalidad hasta que el pienso sea ingerido por los cerdos; y, posteriormente, tienen que ser capaces de sobrevivir en el tracto gastrointestinal para poder colonizar el colón y el lumen intestinal durante un tiempo indefinido, evitando la colonización de patógenos, compitiendo con ellos por los nutrientes y los lugares de adhesión, neutralizando sus toxinas y reduciendo la concentración en plasma de ciertos metabolitos perjudiciales como el amoníaco y endotoxinas. Por otra parte, los probióticos producen sustancias antimicrobianas como las bacteriocinas y ácidos grasos volátiles que ayudan a rebajar el pH, favoreciendo el crecimiento de bacterias ácido lácticas en detrimento de coliformes y otros microorganismos patógenos.

Actualmente la mayoría de los probióticos se incorporan a la dieta de los cerdos en forma de premezclas, de concentrados, o bien, directamente en el pienso, presentándose la mayoría de los probióticos en forma sólida y formados por varios microorganismos. Los microorganismos que constituyen los probióticos son bacterias gram +, capaces en su mayoría de producir ácido láctico (Lactobacillus, Bifidobacterium, Enterococcus, Pediococcus, Streptococcus) pero también incluyen bacterias no lácticas (Bacillus), levaduras (Saccharomyces cerevisiae) y hongos (Aspergillus oryzae). Las levaduras favorecen el crecimiento de las bifidobacterias y las lactobacterias, además neutralizan toxinas de ciertos microorganismos como el Clostridium, aportan vitaminas del grupo B, oligoelementos, aminoácidos, enzimas, etc., estimulan el sistema inmunitario, modulan el tránsito intestinal e incrementan la mitosis de los enterocitos. En función del tipo de microorganismo, pueden necesitar algún tipo de proceso tecnológico (por ejemplo: la microencapsulación) para protegerlos de las altas temperaturas a las que se somete el pienso durante el proceso de granulación; este es el caso de ciertas levaduras o bacterias no esporuladas de los géneros Enterococcus, Lactobacillus o Pediococcus.

Prebióticos

Los prebióticos se pueden definir como aditivos fermentables no digestibles por las enzimas endógenas, que son capaces de beneficiar y estimular el crecimiento de la flora bacteriana saprofita. Los prebióticos no se digieren en el tracto digestivo superior, al no poder ser hidrolizados por las enzimas intestinales, pasando directamente al tracto digestivo inferior donde fermentan; gracias a lo cual favorecen el crecimiento de bifidobacterias y Lactobacilus, manteniendo el equilibrio de la flora intestinal.

El grupo de prebióticos más estudiado corresponde a los oligosacáridos, los cuales varían en función de su composición en monosacáridos y grado de polimerización. Se encuentran de forma natural en los cereales y leguminosas y tienen un efecto promotor del crecimiento y de mejora de la salud intestinal.

De todos ellos podemos destacar, principalmente, los fructooligosacáridos (FOS) y mananooligosacáridos (MOS). Los FOS están formados por cadenas lineales de longitud variable de moléculas de fructosa con enlaces β (1-2). Estos enlaces β aseguran que van a estar disponibles para la fermentación por parte de la flora intestinal. Tienen un efecto, particularmente, beneficioso sobre la población de bifidobacterias. Por su parte, los MOS son cadenas de polímeros de manosa presentes en las paredes celulares de las levaduras (Sacharomyces cerevisiae).

También podemos señalar otros oligosacáridos como los xilooligosacáridos (XOS), glucooligosacáridos (GOS), transgalactooligosacáridos (TOS) y extractos de oligosacaridos de soja (SOE).

La fermentación de los oligosacáridos originan ácidos grasos de cadena corta (acetato, propionato y butírico) y otros metabolitos que favorecen el crecimiento de la flora intestinal. Son también capaces de estimular el sistema inmune del cerdo (se incrementan las inmunoglobulinas IgG e IgA), a la vez de actuar como competidores con los microorganismos patógenos, al bloquear o competir por los receptores intestinales, por ejemplo para el caso de algunas cepas de Salmonellas o de E. coli. Favorecen, también, el tránsito intestinal (reducen la velocidad de vaciado del estómago y la velocidad de tránsito del intestino grueso) y el equilibrio iónico.

La lactosa puede actuar también como prebiótico en animales muy jóvenes, al ser susceptible de fermentación en el intestino produciéndose ácido láctico.

Ácidos orgánicos

Entre los ácidos orgánicos (AO) podemos destacar: el ácido fórmico, acético, propiónico, fumárico, cítrico, n-butírico, láctico, etc, o sus sales como el diformiato potásico, formiato cálcico, propionato de cálcio, citrato de cálcio o butirato sódico. Las sales de estos ácidos tienen como inconveniente la necesidad de emplear mayores dosis y el coste, pero la ventaja de su facilidad de uso, por su menor poder corrosivo. En los últimos años se han comenzado a usar los ácidos benzoico y sórbico frente a bacterias gram negativas, los ácidos cáprico y caprílico frente a las gram positivas y el ácido láurico frente a los estreptococos.

Los AO para que sean eficaces, deben ser capaces de mejorar la salud intestinal y estimular la actividad enzimática endógena, reducir el pH de la dieta para mejorar su calidad higiénica, acidificar el estómago y el primer tramo del intestino delgado, tener efecto antimicrobiano y reducir la capacidad tampón de la dieta.

Los AO contribuyen a la proliferación de las células epiteliales, aumentando la producción de mucina y modulando el desarrollo y colonización de la microflora intestinal.

En líneas generales los AO provocan un aumento de la ingesta del pienso, aumento de la ganancia media diaria y mejora del índice de conversión. El aumento en la ingesta de pienso se ve favorecido por la estimulación de las papilas gustativas y por el aumento de las secreciones salivares. La mejora en el crecimiento es debida, en parte, al aumento de la digestibilidad ileal aparente de las proteínas y de los aminoácidos, y al aumento en la absorción de minerales, principalmente, calcio y fósforo.

Normalmente el pH estomacal del lechón post-destete se sitúa alrededor de 4.5, consiguiendo los AO rebajarlo entre 0.5 y 1 punto. Esta reducción del pH disminuye la proliferación y/o colonización de bacterias enteropatógenas, ya que poseen un pH óptimo de crecimiento entre 6.5-7.5. A su vez esta flora patógena va sufrir una fuerte competencia por parte de los Lactobacillus, cuyo crecimiento se ve favorecido por la bajada del pH.

Esta disminución del pH potencia la digestión de las proteínas, ya que para su correcta hidrólisis en el estómago son necesarios unos niveles de pH entre 2 y 4, para que el pepsinógeno se transforme en pepsina. De no conseguirse esta hidrólisis, las proteínas se acumularán en el intestino, provocando una elevación del pH, por acumulación de aminas, favoreciendo la proliferación de las enterobacterias patógenas.

La acción antimicrobiana de los AO va a depender de la cantidad de ácido presente en forma no disociada, que viene determinado por el valor pKa (valor del pH en el cual el ácido se disocia en un 50%). Su mecanismo de acción consiste en acidificar el interior del microorganismo, inhibir las reacciones enzimáticas y bloquear los mecanismos de transporte de los nutrientes. Los AO van a provocar una toxicidad en el interior de las bacterias por acumulación de aniones polares. Esta acción es realmente importante frente a bacterias gram negativas, como E. coli o Salmonella, por poseer una membrana muy delgada.

Las bacterias por su parte, tienden a mantener el equilibrio de su pH citoplasmático, retirando de su interior el exceso de protones (H+) como consecuencia de la disociación del ácido. Ello requiere un gasto extra de energía por parte de la bacteria, para hacer frente a esta bajada del pH, alterándose su metabolismo energético, de aminoácidos y de síntesis de ácidos nucleicos; disponiendo de menos energía para su crecimiento y multiplicación.

Enzimas

Las enzimas son proteínas capaces de catalizar reacciones bioquímicas específicas, incrementando la digestibilidad de los nutrientes, reduciendo los problemas digestivos y el impacto medio ambiental de los purines.

Al aumentar la digestibilidad de los nutrientes, la cantidad de nutrientes no digeridos que pasan al intestino grueso es menor, especialmente proteína, lo que ocasiona un perjuicio para la flora patógena al tener menos sustratos sobre los que actuar.

En este sentido, algunas enzim

as exógenas son capaces de hidrolizar polisacáridos no amiláceos (PNA), compuestos principalmente por arabinoxilanos, celulosa y lignina. Los PNA reducen el contenido de energía y otros nutrientes del pienso, promueven el encapsulamiento de las amidas, la grasa y la proteína en su interior y aumentan la viscosidad del lumen intestinal, todo ello provoca una reducción de la digestibilidad de los nutrientes.

Así mismo, algunas enzimas tienen la capacidad de hidrolizar algunas sustancias antinutricionales (lectinas, inhibidores de la tripsina, fitatos, inhibidores de la amilasa, proteínas antigénicas, saponinas, taninos, etc.), favoreciendo los procesos digestivos y reduciendo los trastornos gastrointestinales.

Las enzimas utilizadas en la alimentación porcina las podemos dividir en dos grandes grupos:

– Enzimas que hidrolizan compuestos no digeridos por las enzimas endógenas, actuando frente a factores antinutricionales y polisacáridos no amiláceos (PNA); gracias a esta hidrólisis son capaces de liberar nutrientes que se encuentran ligados a los PNA. Dentro de estas enzimas podemos destacar: fitasas, β-glucanasas, xilanasas, α-galactosidasas y oligosacaridasas.

– Enzimas que complementan a las propias enzimas del animal, como por ejemplo: amilasas, proteasas y lipasas.

Son numerosas las investigaciones que ponen de manifiesto el efecto positivo en la utilización de enzimas exógenas sobre los rendimientos productivos (mejora en la conversión de los alimentos y aumento de la ganancia media diaria), así como la mejora en la salud intestinal. Siendo una práctica habitual el empleo de enzimas industriales en la alimentación, sobre todo del lechón.

Extractos vegetales (Aditivos fitogénicos) 

Los inmunomoduladores son sustancias que activan o incrementan los componentes inespecíficos del sistema inmunitario, tales como la respuesta innata de macrófagos, neutrófilos y maduración de los megaloblastos. Entre estas sustancias podemos citar:

– Vitaminas con carácter antioxidante, como la vitamina E y C y algunos oligoelementos como el selenio, cromo, zinc o cobre.

– β-1,3/1,6-glucanos presentes en las levaduras (Sacharomyces cerevisiae) capaces de activar los leucocitos y aumentar su capacidad fagocitaria. Estos β-glucanos tienen una composición distinta de los β-glucanos presentes en algunos cereales como la cebada o la avena, por lo que el empleo de β-glucanasas en el pienso no destruye los β-glucanos presentes en las levaduras.

– Ácido linoléico conjugado (ALC) actúa aumentando la producción de Interleukina-2, la proliferación de linfocitos y la actividad fagocitaria de los macrófagos.

– Extractos de saponinas vegetales.

– Inmunoglobulinas de plasma animal, ovoinmunoglobulinas (proteína de huevo inmunizado procedente de gallinas inoculadas con antígenos específicos de patologías porcinas) y fracciones de proteínas lácteas (lactoferrina).

Arcillas

Ciertas materias de esta naturaleza, como montmorillonitas, pueden reducir diarreas en lechones en condiciones normales. Por su capacidad de intercambio iónico, pueden alterar el pH del medio y romper la pared bacteriana. Adsorben las toxinas bacterianas y refuerzan la pared intestinal por adhesión. Aunque afectan negativamente al crecimiento y a la conversión del lechón.

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