Zero Zinc Summit (2 de 3): Estrategias alimentarias y aditivos

Estrategias alimentarias

Estrategias alimentarias. Francesc Molist. Países Bajos

Sin ZnO a nivel terapéutico y con la reducción de antibióticos, la interacción de la nutrición con el hospedador, ambiente, microbiota es todavía más importante. Los principales factores de riesgo de patologías posteriores al destete se centran en la edad al destete, el peso al destete, el bajo consumo de alimento inmediatamente tras el destete, el sobreconsumo de nutrientes en poco número de comidas, el elevado consumo de nutrientes de baja digestibilidad que llegan al final del íleon y numerosos factores de manejo (higiene, temperatura, suciedad, espacio de comedero y bebedero). Es fundamental una ingesta correcta de calostro, adecuar la dieta de las cerdas alrededor del parto, incluir probióticos-prebióicos en la dieta de cerdas, proporcionar un alimento de arranque adecuado, el manejo de los animales y las instalaciones y del alimento, definiendo el momento de cambio de un alimento a otro, tanto antes como después del destete, manteniendo el mismo alimento los días antes y después del destete, por lo que se precisa un enfoque holístico. Es necesario el estudio de la composición bacteriana de las cerdas para establecer nuevas estrategias para reducir los problemas de Clostridium y Streptococcus suis en lechones, tanto neonatos como destetados. La composición de bacterias en las heces y vagina de la cerda y las heces de los lechones antes y después del destete se están estudiando en este sentido. En este momento el proyecto europeo Avant incluye el trasplante fecal a lechones destetados, obtenido de lechones sanos de 10-12 días de vida a los de 2-3 días de vida, para reducir la incidencia de diarreas posteriores al destete. La importancia del consumo adecuado de alimento de arranque antes del destete es importante como estrategia, debiendo comenzar lo antes posible en el mayor porcentaje de lechones que coman una cantidad elevada antes del mismo y evitar los lechones que no coman tras al mismo. Jordi Camp, en su tesis doctoral de 2022, pone de relieve el efecto del peso al nacimiento con el peso al destete con una mejor conversión alimentaria (0,23) en los lechones grandes frente a los pequeños. Estimular el consumo de alimento en las horas posteriores al destete es crítico, como lo es el tamaño – calidad en la presentación del alimento que comen nada más destetarse (misma presentación, dureza y durabilidad). A bajos niveles de zinc, los niveles de cobre adquieren mayor importancia y las pautas de manejo para reducir el estrés al destete, así como un mejor conocimiento de la nutrición y las pautas de vacunación y los momentos precisos de su aplicación. Sin ZnO, un buen arranque en los primeros 5-10 días es la mitad del trabajo para evitar problemas de diarreas, riesgos de Streptococcus suis (derivado de exceso de consumo de nutrientes o nutrientes poco digestibles y/o inmadurez del tracto gastrointestinal que condicionan la patogenicidad de la bacteria).

Optimizar la función estomacal es un punto de interés, especialmente por su capacidad buffer (pH 5,5) y de colonización. Cuanto menor sea la capacidad buffer, más bajo es el pH estomacal en las 5 semanas posteriores al destete. El menor tamaño de la partícula del alimento y el aporte de proteasas mejora la digestibilidad de la proteína por su efecto de acidificación en el estómago. La dilución de la proteína de la dieta con fibra inerte aumenta el consumo de alimento (4-54%) y reduce el índice de diarreas.

Adición de probióticos a los cereales líquidos fermentados para reducir la diarrea posterior al destete en cerdos y el estudio de desafío con E. coli. J. Xu, Dinamarca

Los alimentos líquidos fermentados son una fuente de Pediococcus acidilactici, que bajan el pH, aumentan la concentración de ácido láctico y adquieren una consistencia parecida a la leche de la cerda, ayudando a reducir el número de patógenos como E. coli y facilitar la transición de la leche al alimento sólido. Realizan un estudio produciendo alimento fermentado (cereal + agua + Pediococcus acidilactici) a 30ºC durante 24 horas. El pH del alimento fermentado es de 4,48. Alimentan lechones en cuatro grupos de tratamiento, con presentación en seco y líquido, con y sin alimento fermentado. En cuanto a los los niveles sanguíneos de marcadores inflamatorios, no se vieron alterados por ninguno de los tratamientos (haptoglogina, C-proteína reactiva, o diamino oxidasa y lipopolisacáridos, parámetros relacionados con la barrera epitelial, como tampoco en cuanto a los niveles de citoquinas proinflamatorias (INF, IL y TNF). El uso de alimento fermentado líquido con probióticos no tuvo efecto en los parámetros productivos ni en el índice de diarreas.

Aditivos alimentarios

Aditivos alimentarios. P. Trevesi, Italia

La producción animal juega un papel esencial en los sistemas agrícolas, concurriendo en su circularidad y sostenibilidad. La sostenibilidad en los sistemas de producción animal se caracteriza por la combinación entre las técnicas de producción y manejo para mejorar la rentabilidad, reducir el impacto ambiental y socioeconómico, mientras se mantiene o mejora la calidad y seguridad de los alimentos productivos (UE 2020). Dentro de este apartado, se han tomado numerosas acciones para mejorar la sostenibilidad de la producción animal, con especial atención al uso de antimicrobianos. Desde 2011 se ha definido una hoja de ruta para reducir el uso de antimicrobianos como terapéuticos en medicina humana y veterinaria, con numerosas limitaciones para reducir su uso y limitar la aparición de resistencias antimicrobianas. Ya por la regulación 1831/2003 se prohibió el uso de antibióticos como promotores del crecimiento, con una reducción media del 70% de los antibióticos vendidos en animales en la categoría de Alta Importancia y Prioridad Crítica para medicina humana (HPCIA). El caso de la colistina, recientemente clasificada por la Agencia Europea del Medicamento con restringida en la clase B es peculiar, reduciendo drásticamente su uso después de conocer un nuevo mecanismo de resistencia localizado en el plásmido del gen mcr-1 (Liu, 2016), que dio paso al uso del ZnO a dosis terapéuticas en lechones destetados para el control de diarreas posteriores al destete, cuyo uso se prohíbe este mes de junio. Esto es un reto-oportunidad en muchos países para mejorar las pautas de manejo, el bienestar animal y el consumo de antibióticos.

El destete es un momento crítico en los lechones que provoca un gran estrés encuadrado en dos fases: fase aguda inflamatoria y fase de recuperación. Se produce una alteración en la integridad del epitelio digestivo en la fase aguda con una anorexia transitoria que provoca una cascada de eventos con alteraciones morfológicas (atrofia de las vellosidades), reducción de la producción enzimática y cambios inflamatorios que incrementan el riesgo de disbiosis y desencadenamiento de problemas digestivos. El mecanismo de acción de los antibióticos está ligado claramente con el control de agentes patógenos específicos. El efecto de las dosis terapéuticas de ZnO es más complejo, estando involucrado en la síntesis de 300 enzimas, relacionado con el crecimiento del digestivo y la función inmunitaria (Bonetti, 2021). El zinc liga muchas proteínas, enzimas y factores de transcripción, además de estar envuelto en muchas reacciones metabólicas esenciales para la vida, como la respiración celular, el uso del oxígeno por las células, la expresión del ADN y ARN, la integridad de las membranas celulares, el secuestro de radicales libres y la resistencia a la oxidación lipídica (Siddiqi, 2018). Pero, además, es importante para el mantenimiento óptimo de las funciones de barrera intestinal y la regeneración del daño provocado en el epitelio del tejido intestinal además de la modulación en la composición de microbiota al reducir la abundancia de Lactobacillus y el metabolismo microbiano. Así, sus mecanismos de acción interaccionan con los cuatro pilares de la salud digestiva: inmunidad entérica, barrera epitelial, modulación de la microbiota y estado oxidativo (Chalvon-Demersay, 2021).

No hay una solución 1 a 1 para sustituir el uso de ZnO a niveles terapéuticos. La autorización de aditivos alimentarios por su efecto y dosis se han regulado en la directiva 1831/2003. Son muchas las estrategias nutricionales alrededor de estos cuatro pilares. El uso de acidificantes y ácidos grasos de cadena media mezclados, junto a polifenoles y taninos, pueden actuar como moduladores microbianos y aumentar el efecto de la barrera intestinal. Los probióticos tienen efecto en la interacción del sistema inmune, la modulación de microbiota y el efecto barrera, siendo menos conocido su efecto sobre el estado oxidativo, que sí se ve beneficiado por ciertas vitaminas y algunos aceites esenciales. La opinión de la EFSA-EMA RONAFA sobre las alternativas medibles frente a los antibióticos, hace referencia a estos aditivos alimentarios autorizados, diciendo que pueden ejercer una acción preventiva sobre las infecciones y se pueden considerar como un límite entre la clasificación de aditivos alimentarios y medicamentos (probióticos, bacteriófagos), mientras otras soluciones pueden ser clasificadas como medicinas veterinarias (antimicrobianos, péptidos y fitobióticos). Este documento RONAFA supone poner las bases de la EMA para promocionar la autorización de alternativas a los antimicrobianos (2021) en medicina veterinaria en la nueva regulación 2019/6. En resumen, es necesaria una revisión de calado sobre los mecanismos de acción de los diferentes aditivos alimentarios autorizados para definir los mejores candidatos para potenciar los pilares de la salud digestiva en lechones. Al mismo tiempo, se irán desarrollando una generación de nuevas moléculas alternativas a los antimicrobianos para la prevención y tratamiento de enfermedades bacterianas. La sinergia entre estos productos puede ser la clave para reemplazar al ZnO con un uso racional limitado de los antibióticos.

Efectos de un concepto dietético simbiótico sobre la consistencia fecal y el rendimiento del crecimiento en comparación con dosis farmacológicas de ZnO en lechones destetados. B. Keimer, Alemania

El destete se considera un periodo crítico en la vida de los lechones. Los conceptos dietéticos serán considerados según las estrategias nutricionales y uso de aditivos nutricionales de forma sinérgica en sus mecanismos de acción. El objetivo de esta prueba se basa en el concepto nutricional de combinar dos aditivos (Bacillus coagulans y levadura como prebiótico) como efecto simbiótico. Toman 216 lechones destetados a 28 días de vida y 6,78 kg con dietas comerciales: prestarter (17,5% PB) y estárter ad libitum basadas en maíz, trigo, cebada, lechones, concentrado proteína de soja y soja, realizando tres grupos: control sin ZnO, otro con ZnO y un tercero con el probiótico + prebiótico a 5 kg/t, finalizando la prueba a los 42 días. Obtuvieron resultados positivos en el grupo simbiótico tanto en ganancia media diaria como en el índice de conversión frente a los otros dos grupos, tanto en lechones pequeños (< 6 kilos al destete – 5,63) como grandes, siendo más eficiente en los lechones pequeños comparativamente con el grupo con Zn0. En ninguno de los tres grupos de lechones se manifestaron problemas sanitarios.

Un condensado de taninos (extracto de acacia negra) puede reemplazar al ZnO en las raciones de los lechones destetados. CA. Silva, Brasil

Los taninos son un complejo heterogéneo de polifenoles contenidos en dos formas diferentes: hidrolizables y condensables. Su acción sobre el metabolismo de la proteína y los factores asociados con la salud intestinal se basan en su acción antioxidante, antiinflamatoria y en sus propiedades antimicrobianas. El objetivo de este trabajo es evaluar una fuente comercial de taninos condensados (estructura muy estable y altamente antioxidante) para sustituir el ZnO en parámetros productivos, digestibilidad y salud digestiva. En el ensayo intervienen 200 lechones con 22 días de vida y 6,005 kg en 4 tratamientos: basal, basal + 0,2% taninos (Acacia mearnsii), basal + 100 ppm enramicina + 2500 ppm ZnO y basal + 0,3% butirato sódico durante 21 días, realizando 10 réplicas con 5 animales por réplica. No observaron diferencias en cuanto al crecimiento de los lechones entre los cuatro grupos con una mayor incidencia de casos de diarrea en el lote control. En cuanto al coeficiente de digestibilidad, tanto de materia seca como de proteína, no vieron diferencias significativas y sí una mayor abundancia de grupos taxonómicos de Enterococcus en el grupo con taninos en las heces de los lechones al final del ensayo, posiblemente derivado del efecto antiinflamatorio y antimicrobiano que modula la microbiota intestinal, reduciendo la incidencia de diarrea (Capraraulo, 2020).

Los ácidos resínicos de la dieta mejoraron el rendimiento de las cerdas y los lechones y actuaron como moduladores inmunitarios para los lechones. H. Kettunen, H. Oy, Finlandia

Los ácidos resínicos (RAs) tienen efectos antimicrobianos y antiinflamatorios (metabolitos de coníferas – mecanismo natural de protección propio, ricos en ácidos grasos). Realizan tres estudios in vivo. El primero en cerdas y lechones lactantes en la Universidad de Helsinki (2018) en tres granjas, con un total de 121 cerdas (58 control y 62 con aceites de resinas) viendo como aumentan los niveles de IgG en el calostro de las cerdas, así como el amiloide A en el suero de los lechones. La producción de calostro no se ve afectada estadísticamente pero hay un incremento en la abundancia de bacterias productoras de butirato. En el segundo estudio incluyen, además de cerdas y lechones lactantes, los lechones destetados, con un total de 40 cerdas y lechones hasta 3 semanas después del destete. En el grupo prueba aportan a los lechones 90 g/t de aceites de resina, obteniendo un mayor peso de los lechones a las siete semanas de vida (12,4%), con una reducción muy significativa de diarrea (40,7%) con reducción de mieloperoxidasa en heces (19%) y menor mortalidad en lechones después del destete (52,4%). En un tercer estudio comparan los efectos inmunológicos de los aceites de resina, tomando 48 lechones sanos al destete a los que se inyectan lipopolisacáridos a los 7 y 21 días en tres grupos: control, con 2500 ppm ZnO y 90 ppm Ras). Detectan mayores niveles de citoquina IL-10 antiinflamatoria en el suero de los lechones del grupo con los ácidos grasos de resinas en los dos momentos de tratamiento, además de niveles más elevados de IL-6, IL-8 y TNF alfa, lo que sugiere un efecto positivo de inmunomodulación.

Efectos de la suplementación con Bacillus subtilis DSM32315 sobre el rendimiento, la morfología intestinal y los metabolitos microbianos en lechones destetados. J. Htoo, Alemania

Este estudio se ha desarrollado para evaluar el efecto de la suplementación del probiótico Bacillus subtilis SDM 32315 como alternativa a los niveles profilácticos de ZnO en lechones destetados. Sobre un total de 432 lechones con un peso inicial de 6,58 kilos a los 28 días de vida se asignaron a tres dietas con base cebada-maíz-soja durante 35 días, con 12 réplicas de 12 lechones por corral: un control (PST - 1,35 Lisdig y 10,5 MJ/Kg EN y ST – 1,25 Lisdig y 10,3 MJ/Kg EN), un segundo grupo suplementando el probiótico on top a 0,05% y un tercero con 3000 ppm ZnO en PST y probiótico en starter (15-35 días). Tanto la suplementación de ZnO como el probiótico mejoraron la ganancia media diaria, siendo mayor el consumo diario con probiótico que con los otros dos grupos, sin diferencias significativas en el índice de conversión entre los tres grupos. La mortalidad y el número de lechones que recibieron tratamientos antibióticos no se afectaron por los tratamientos, siendo menor la incidencia de diarrea en el grupo con ZnO, intermedio en el grupo con probiótico y mayor en el control. El desarrollo de las criptas ileales tiende a reducirse. ZnO induce mayor heterogeneidad en el microbioma de colon, comprobando como el uso del probiótico favorece el mantenimiento de la barrera intestinal. La producción total de ácidos grasos volátiles es mayor en el colon, con mejora de la digestibilidad de la grasa y ninguna diferencia en cuanto a la energía.

Proteínas de unión activas por vía oral dirigidas a factores de virulencia de E. coli enterotoxigénica en lechones destetados. S. Wingaard Thrane, Dinamarca

Presentan una estrategia para reducir el riesgo de diarrea posterior al destete causada por E. coli ETEC utilizando proteínas activas de unión específicas (VHH) vía oral para bloquear los factores de virulencia. Este producto es estable a pH, temperatura y proteasas y sobrevive durante el tracto digestivo. Este constructo no tiene efecto bactericida ni bacteriostático frente a cepas E. coli ETEC, siendo una estrategia sostenible para limitar la aparición de resistencias antibióticas. Su mecanismo de acción es impedir que se produzca la adhesión de las fimbrias a las células epiteliales ex vivo y reducir la proliferación de la F4+ in vivo. Combinando datos de los resultados indican la utilidad de utilizar estas proteínas de unión específicas como aditivos alimentarios a efectos de reducir el riesgo de diarreas por estas cepas ETEC, aportando un nuevo paradigma en el manejo de las infecciones gastrointestinales.

Antonio Palomo Yagüe