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Implementación de probioticos y prebióticos en la dieta de lechones en fase de precebo

Trabajo de grado para optar por el título de Zootecnista

Luis Felipe González Salazar

Asesor

Luz Marina Roldan Aristizabal

Medica Veterinaria Zootecnista

Especialista en Gerencia Agropecuaria y Mercadeo Agropecuario

Corporación Universitaria Lasallista

Facultad de Ciencias Administrativas y Agropecuaria

Zootecnia

Caldas- Antioquia

2015
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Tabla de contenidos

Pág.

Resumen…………………………………………………………………………………………3

Introducción…………………………………………......……………………………………….4

Estado del arte……………………………………..……………………………………………5

Que son los prebióticos………………………….……………………………………………..7

Características generales de los prebióticos………………………………………………...7

Sustancias prebióticas…………………….…………….………………...…………………...8

Como actúan los prebióticos…………………………………………. ……....………………9

Que son los probioticos…………………………………………………………....…………...9

Funciones de los probioticos y clasificación. ………………………………………………11

Mecanismos de acción………………………………………………………………………..14

Uso de probioticos……………………………………………………………………………..15

Conclusiones….………………………………………………………………………..……...19

Referencias………………………………………………………………………………….…20
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Resumen

Conocer el efecto de los prebióticos y probióticos adicionados en las dietas de

cerdos en fase de destete (precebo), con el fin de obtener mejores resultados en

parámetros productivos como ganancia de peso, conversión alimenticia, disminución de

diarreas y enfermedades debido a que estos se han consolidado como una gran

alternativa de producción limpia con las nuevas reglamentaciones (resolución ,2640);

además disminuir la utilización de promotores de crecimiento y antibióticos los cuales

nos generan efectos residuales.

Palabras clave: prebiótico, probiótico, APC, crecimiento animal

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Introducción

El sector porcicola ha realizado un importante esfuerzo en términos del

desarrollo de la productividad de la industria de la carne de cerdo, buscando mejorar su

competitividad al interior de la cadena productiva, lo que se refleja en los avances en

tecnificación de las explotaciones porcicola y en el mejoramiento de los parámetros

productivos utilizando nuevas alternativas naturales como lo son los prebióticos y

probioticos evitando el uso de antibióticos y promotores de crecimiento , dando como

resultado un producto de excelente calidad, con alta proporción de magro y las mejores

propiedades nutricionales.
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Estado del arte

La industria porcicola se ha visto afectada por diferentes patologías, con graves

pérdidas para este sector (ACP, 2009); dentro de las etapas de la producción porcina,

el destete de los lechones constituye un período crucial, debido a que son sometidos a

mucho estrés y cambios en su alimentación; conllevando a un desequilibrio en su

microflora intestinal ya que muchos patógenos colonizan el tracto gastrointestinal, como

es el caso de la Escherichia coli enterotoxigénica (ETEC), Clostridium perfringens,

Salmonella spp y rotavirus, causando diarrea post-destete (Kyriakis et al., 1999) con

graves pérdidas para la industria porcina, siendo notable especialmente en la primera

semana (Janczyk et al., 2007; Pieper et al., 2010), lo cual favorece aún más la

colonización de bacterias patógenas causantes de diarrea (Hopwood and Hampson,

2003), con notable reducción en la tasa de crecimiento y, en casos severos, llevando a

la muerte del animal; (Spreeuwenberg et al., 2001) se considera que el 41% de las

muertes se debe a diarrea causada por infecciones entéricas microbianas, que se dan

especialmente en la lactancia y después del destete (APCS-AVESUI, 2004); uno de los

procedimientos frecuentemente utilizados para prevenir las infecciones entéricas ha

sido mediante el suministro de antibióticos, por lo cual se han buscado alternativas que

sean capaces de mejorar el crecimiento de los animales y en el índice de conversión

alimenticia (Jurado-Gámez, 2010). En la década de los 50 se incorporan a la

alimentación animal los antibióticos, los cuales permiten la prevención o el tratamiento

de enfermedades bacterianas y la mejora del crecimiento; sin embargo, es necesario

tener en cuenta que los residuos de antibióticos persisten por un determinado tiempo

en el organismo, una vez se ha finalizado el tratamiento, razón por la cual su uso ha

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sido cuestionado (Rodríguez, 1994). Por este motivo la Unión Europea prohibió la

utilización de antibióticos como promotores del crecimiento, dando impulso a la

investigación en aplicación de estrategias nutricionales y aditivos como ácidos y

probióticos (Arestrup, 2000; FAO, 2002).

De esta manera, se vislumbra una perspectiva que incluyen alternativas que

sean funcionales y beneficiosas, en donde cobran gran interés los probióticos, con un

enfoque que resulta atractivo, porque es la reconstitución de la condición natural y es el

medio para la reparación de la deficiencia, en lugar de la adición de sustancias

químicas extrañas al organismo, que puede tener algunas consecuencias tóxicas

(Perdigón et al., 2010).

Como una alternativa al uso de antibióticos, se propone la utilización de

microorganismos vivos con características probióticas, los cuales, según Fuller (1988),

se definen como “un aditivo alimentario microbiano vivo que afecta beneficiosamente al

animal hospedero mejorando su equilibrio microbiano intestinal”; además, cuando son

administradas en cantidades adecuadas a través de inóculos, confieren un beneficio a

la salud del hospedero.

Es importante tener en cuenta que la respuesta a la utilización de probióticos en

la dieta, depende en parte de la cepa utilizada, pues no todas las cepas tienen la

misma capacidad de modulación de la microflora intestinal o la misma capacidad para

unirse a las células intestinales. Los mejores probióticos son los aislados de los

intestinos de los cerdos adultos sanos y, dentro de estos, los Lactobacillus son

habitantes importantes de los animales, como es el caso del Lactobacillus plantarum, el

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cual presenta beneficios como es una mejora en la ganancia de peso corporal, ya que

este producto produce una mejor absorción de los nutrientes, creando así un estado de

equilibrio intestinal, que favorece los indicadores productivos, al aumentar la capacidad

digestiva, incrementar los procesos de absorción y la síntesis de vitaminas.

Que son Prebióticos

Según Gibson & Roberfroid, (1995). Prebiótico se utiliza para designar

“Ingredientes nutritivos no digestibles que afectan benéficamente el hospedero

estimulando selectivamente el crecimiento y actividad de una o más

bacterias benéficas del intestino, mejorando la salud de su hospedero”.

La acción principal de los Prebióticos es estimular el crecimiento y/o activar el

metabolismo de algún grupo de bacterias benéficas del tracto intestinal. De esta

manera, los Prebióticos actúan íntimamente relacionados a los Probioticos; ellos

constituyen el “alimento” de las bacterias probioticas.

El uso de productos denominados Prebióticos en asociación con los

Probioticos, presentan acciones benéficas superiores a los antibióticos promotores de

crecimiento, en especial porque no dejan residuos en los productos de origen animal y

no inducen al desarrollo de resistencia a los medicamentos, debido a que son

productos esencialmente naturales.

Características Generales de los Prebióticos:

 No deben metabolizarse o ser absorbidos durante su pasaje por el tracto

digestivo superior.
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 Deben servir como substrato a una o más bacterias intestinales benéficas

(éstas serán estimuladas a crecer y/o volverse metabólicamente activas).

 Poseer la capacidad de alterar la microflora intestinal de una manera favorable a

la salud del hospedero.

 Deben inducir efectos benéficos sistémicos o en la luz intestinal del hospedero.

Sustancias Prebióticas

Algunos azúcares absorbibles o no, fibras, alcoholes de azúcares y

oligosacáridos están dentro de este concepto de prebióticos. De éstos, los

oligosacáridos (cadenas cortas de polisacáridos compuestos de tres a 10 azúcares

simples conectados entre ellos), han recibido más atención por las innumerables

propiedades prebióticas atribuidas a ellos.

Los frutoligossacarídeos son polisacáridos que han demostrado excelentes

efectos prebióticos, "alimentando" selectivamente, algunas especies de Lactobacilos y

Bifidobacterium; de esta forma reducen la cantidad de otras bacterias como

Bacteroides (frágilis) (ocasionados por mordeduras o heridas), Clostridium y coliformes.

Se ha demostrado que la Lactosa agregada a la ración junto con un Probiotico,

reduce la colonización por salmonelas.

Fuentes de Oligosacáridos

Los Prebióticos pueden obtenerse:

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 De forma natural en semillas y raíces de algunos vegetales como la chicoria,

cebolla, ajo, alcachofa, espárrago, cebada, centeno, granos de soja, garbanzo y

altramuz.

 Pueden extraerse por cocción o a través de la acción enzimática o alcohólica.

 Existen, también, los oligosacarídeos sintéticos obtenidos a través de la

polimerización directa de algunos disacáridos de la pared celular de levaduras o

fermentación de polisacáridos; presentando éstos mejores resultados como

Prebiótico y menos efectos colaterales.

Como actúan los Prebióticos

Como ya se mencionó, las sustancias prebióticas actúan alimentando y

estimulando el crecimiento de varias bacterias intestinales benéficas, cuyo metabolismo

actúa también reduciendo el pH a través del aumento de la cantidad de ácidos

orgánicos presentes en los ciegos. Por otro lado, actúan, bloqueando los lugares de

adesión (principalmente el D-Manose), inmovilizando y reduciendo la capacidad de la

fijación de algunas bacterias patogénicas en la mucosa intestinal. Los oligosacáridos

pueden actuar estimulando el sistema inmunológico, a través de la reducción indirecta

de translocación intestinal por patógenos, que determinarían infecciones después de

alcanzar el torrente sanguíneo.

Que son los Probioticos

Son una serie de cultivos vivos de una o varias especies microbianas, que

cuando son administrados como aditivos en la alimentación de los animales provocan

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efectos benéficos, mediante modificaciones en la población microbiana de su tracto

digestivo (Seddon I. 2002). Se atribuyen propiedades Probióticas a muchas especies

microbianas, siendo comúnmente utilizadas cepas de Lactobacillus spp.,

Bifidobacterium spp., Streptococcus spp, Bacteroides spp, Propionibacterium spp. y

Enterococcus spp; en los animales de granja las más utilizadas son las especies

Lactobacillus spp. Enterococcus y Bacillus, aunque también se utilizan levaduras

(Saccharomyces cerevisiae) y hongos (Aspergillus oryzae) (Hartog L, Render S.2007).

Estos por lo general son cepas de microorganismos benéficos vivos que conservan sus

actividades fisiológicas y metabólicas; mezclados con sus metabolitos y medios en los

cuales crecieron.

La FAO define los probióticos como “microorganismos vivos, que al ser

administrados en dosis adecuadas, confieren un beneficio de salud al receptor”. Los

llamados productos probióticos contienen microorganismos vivos que se activan una

vez colonizan el intestino (García S. R. 2003); a diferencia de los prebióticos, que

estimulan la acción bacteriana, y los simbióticos, que ejercen su acción, controlando

microorganismos patógenos y no patógenos, mejorando el balance microbiano.

El uso de probióticos ha sido estudiado durante los últimos años, tanto para

animales como para humanos. En los animales monogástricos, los probióticos deben

sobrevivir a las enzimas gástricas e intestinales para alcanzar intactos el intestino

grueso, donde ejercerán su acción.

Si tenemos en cuenta que los probióticos son principalmente consumidos por vía

oral, es lógico pensar, que sus efectos beneficiosos se pondrán de manifiesto,

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fundamentalmente, en patologías intestinales; sin embargo, el principal problema que

se presenta a la hora de incorporar probióticos a cualquier formulación, es la escasa

resistencia de los microorganismos a los procesos tecnológicos y a diferentes

condiciones ambientales como el pH, el oxígeno o la temperatura; por lo que es

necesario que los microorganismos se introduzcan protegidos por una barrera física

que evite su exposición a las condiciones adversas del entorno utilizando técnicas de

micro encapsulación, que consisten en el recubrimiento de pequeñas cantidades de un

determinado compuesto, mediante un material protector que es generalmente de

naturaleza polimérica, el cual le permite mantener su estabilidad y viabilidad.

Funciones de los Probióticos

Según Rojo, J (2005), los probióticos son considerados “alimentos funcionales”,

en otras palabras, alimentos enriquecidos, que no solo aportan a quien los ingiere

beneficios netamente nutricionales, sino también beneficios que permiten mejorar su

salud; así,tanto probióticos, como prebióticos, además de nutrir a quien los consume,

mejoran el sistema inmune; esto se logra debido a que los probióticos logran llegar

vivos al intestino delgado, donde interaccionan con la bacterias de la microflora

endógena, pasan a colonizar el intestino grueso y estabilizan la flora intestinal al

adherirse a la mucosa del intestino, donde impiden la actividad de los microorganismos

dañinos.

La necesidad de controlar las patologías digestivas y respiratorias en los

sistemas intensivos de producción de cerdos ha derivado en la utilización masiva de

antibióticos como aditivos alimenticios; sin embargo, ante la aparición de cepas

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microbianas resistentes y de residuos químicos en los productos de origen animal para

consumo humano, su uso es cada vez más limitado.

El uso de probióticos y prebióticos en dietas para animales de producción

constituye una alternativa inocua. Los prebióticos son compuestos orgánicos no

digeribles pero fermentables en el intestino grueso, que pueden ser utilizados por

determinados grupos de la biota bacteriana (principalmente lactobacilos y

Bifidobacterium) provocando un efecto benéfico sobre el hospedero, por tal razón los

prebióticos y probióticos son una alternativa actual al uso de promotores de crecimiento

como los antibióticos.

Las funciones de los Probióticos se clasifican en:

Nutritiva Mejoran el proceso normal de la digestión, incrementando la absorción

de minerales (entre ellos el calcio, importante para evitar la osteoporosis), la producción

de vitaminas (sobre todo las de tipo B, como niacina, ácido fólico, biotina y vitamina

B6), y la recuperación de componentes valiosos (como los ácidos grasos de cadena

corta).

La fermentación bacteriana, produce ácidos grasos de cadena corta que aportan

energía al organismo, produce metabolitos como vitaminas (K, algunas del complejo B)

así como enzimas digestivas, favorece la absorción de minerales y logra la

fermentación de alimentos, que serían indigestibles de otro modo, consiguiendo la

obtención de metabolitos beneficiosos a partir de ellos.

Trófica Acelera el tránsito gastrointestinal, aumenta la velocidad de renovación

de los enterocitos e Incrementa la reabsorción de agua.

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Defensiva El tracto gastrointestinal es el órgano más rico en células inmune, la

pérdida del equilibrio entre la proporción de bacterias "beneficiosas" y "nocivas" de la

microbiota intestinal, con lleva a una predisposición de desarrollar infecciones y/o

enfermedades inmunoinflamatorias.

La simbiosis entre la flora bacteriana, se puede optimizar mediante intervención

farmacológica o nutricional sobre el ecosistema de los microorganismos intestinales

utilizando probióticos.

Los probioticos tienen la capacidad de disminuir el pH y aumentar la capacidad

redox.; además ejercen el papel de barrera y compite por la fijación con otras bacterias

patógenas, de igual manera que produce sustancias antimicrobianas denominadas

bacteriocinas. Por la competencia biológica y por la capacidad de acidificar el medio,

las bacterias presentes en el Probiótico, primero desalojan y luego impiden una nueva

implantación de patógenos.

El principal papel de defensa de los probioticos, lo realiza al actuar como fuente

de energía de los colonocitos (mediante la fermentación de carbohidratos y la

consecuente formación de ácidos grasos de cadena corta), al degradar sustancias

alimenticias no digestibles y al conservar la integridad del epitelio intestinal, además de

esto los probióticos producen beneficios inmunológicos activando los macrófagos

locales y aumentando la producción de inmunoglobulina (A) secretora, a nivel tanto

local como sistémico, modulando el perfil de citoquinas e induciendo la disminución de

la respuesta a los antígenos de los alimentos.(Erickson, K.L., Hubbard, N.E. 2000)

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La inclusión de probióticos aumenta los niveles de inmunoglobulinas en cerdos

alojados en lugares convencionales y en lugares libres de patógenos, además, de un

significativo incremento en el número de linfocitos B presentes en el intestino delgado.

En la investigación realizada por (Erickson y hubbard) sobre la proliferación in

vitro de linfocitos y la fagocitosis por macrófagos de S. aureus se logró observar que se

incrementaron en cerdos libres de patógenos y alojados en lugares convencionales a

los que se les suministró probióticos.

Los probióticos logran también la Regularización del sistema digestivo,

reduciendo procesos inflamatorios y producción de gases intestinales.

Mecanismo de acción

Los probióticos pueden actuar de las siguientes maneras:

Competencia por la adhesión en los receptores del epitelio intestinal y

competencia por nutrientes: Esta apreciación se refiere a la capacidad de las

bacterias Probióticas de competir con bacterias patógenas por un lugar en la pared

intestinal y por nutrientes para fijarse exitosamente en el epitelio, generando la

oportunidad de reconocer cualquier cosa que afecte el equilibrio de la flora intestinal

normal pudiendo dar acceso directo a los patógenos que se multiplicarán más

fácilmente para fijarse en el epitelio. (Bazay G .2010). La flora bacteriana normal del

tracto intestinal actúa como una barrera defensiva, impidiendo que el espacio del

epitelio celular quede disponible para los patógenos, o crear un ambiente desfavorable

para los mismos, por lo cual el potencial patógeno no podrá actuar ni enfermar al

individuo (Gómez E. 2010).

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Producción de sustancias antimicrobianas como ácido láctico y otros ácidos

de cadena corta, metabolitos como peróxido de hidrógeno, di acetilo y bacteriocinas,

entre otros que reducen el número de células patógenas posibles, perturbando el

metabolismo bacteriano o la producción de toxinas.

Producción de sustancias bacteriostáticas, que son activas contra los

siguientes agentes patógenos: Bacillus subtilis ,B. cereus, B. stearothermophilus,

Cándida albicans Clostridium perfringens, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, L.

bulgaricus , L. Fermenti, L. helveticus, L. lactis, L. leichmannii, L. plantarum, Proteus

vulgaris, Pseudonomas aeruginosflourescens , Salmonella typhosa,, S. schottmuelleri,

Shigella dysenteriae,S. paradysenteriae, Sarcina lutea, Serratia

marcescens,Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalis, S. Lactis,Vibrio

comma.(Rojo, J. 2005).

Uso de probióticos

Los probióticos han sido importantes para ser usados en los cerdos en diferentes

edades, si se tiene en cuenta que los estudios de la microbiota normal del cerdo no ha

sido establecida, inóculos con Lactobacillus son más adecuados por favorecer la

colonización natural del intestino, lo cual ocurre en los lechones que son movidos

directamente después del nacimiento o después de un tratamiento con antibióticos; es

de considerar que la acción de los probióticos en los lechones, favorece el crecimiento,

el índice de conversión, la predigestión de factores tóxicos y anti nutrientes del

concentrado (ácido fítico, glucosinolato, lecticina), la multiplicación de bacterias

beneficiosas y el equilibrio bacteriano intestinal; todo esto ayuda a controlar la

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colibacilosis y los desequilibrios de la relación Lactobacillus/coliformes; por otro lado

son capaces de sintetizar enzimas que colaboran con la digestibilidad del concentrado,

así como vitaminas como la B12, influyen en el en el metabolismo de los ácidos

biliares, disminuyen la absorción de amoniaco, indol y escatol y aumentan la absorción

de agua en el intestino.

En varias investigaciones realizadas en animales se ha encontrado que los

probióticos son una alternativa de remplazo a los promotores de crecimiento, ya que al

ser administrados en cantidades adecuadas reducen la mortalidad y aumentan la

conversión alimentaria (Pollmand, 1986) mejorando la capacidad digestiva e

incrementando el estado de salud del animal, sin contar que estimulan el crecimiento

de los microorganismos benéficos y suprimen los patógenos por competición y

producción de ácido láctico. Los probióticos son más eficientes en las primeras

semanas de vida de los animales y en el período posterior al destete (Freitas, et al.,

2003); sin embargo las preparaciones probióticas pueden ser administradas

inmediatamente después del nacimiento de los animales, en periodos en los que el

productor espera la aparición de enfermedades o mezcladas con el alimento por

periodos largos de tiempo (Vimala et al., 2006).

En experimentos realizados por Wenk y colaboradores (1990) observaron que al

alimentar pollos y cerdos con levaduras y Lactobacillus sp, incrementaba el crecimiento

y la digestibilidad (Gambos, 1991).

Según Pollman (1986), los resultados de diferentes investigaciones realizadas

con alimentos iniciadores y terminadores en cerdos, y demostró una respuesta positiva

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sobre la ganancia diaria de peso (73 % de los ensayos revisados) y la eficiencia en

conversión alimenticia (90 % de los ensayos revisados).

Freitas y colaboradores (2003), Encontraron que con el uso de un probiótico

comercial que contenía Lactobacillus acidophilus, Enterococcus faecium y

Saccharomyces cerevisiae, se mejoró en un 5 % la ganancia en peso vivo y la

tendencia de conversión alimenticia al ser comparado con el antibiótico comercial;

resultados similares se encontraron en cerdos durante la etapa de crecimiento,

atribuyendo al éxito del probiótico la mejora de un 7 % en la digestibilidad de la proteína

que contenían los cereales (Gambo, 1991).

Rio Pérez y Rodríguez (2001). realizaron experimentos con lechones de 4-5

semanas de edad que indicaron que la administración de un aditivo oral en el alimento

de iniciación, constituido con cepas de Lactobacillus acidophilus y Enterococus

faecium, redujo significativamente la concentración de bacterias coliformes en íleon y

ciego y provocó un aumento de lactobacilos en todo el tramo intestinal, que evitaron las

diarreas colibacilares posdestete y constituyeron una alternativa válida para sustituir a

los antibióticos como promotores del crecimiento, al mejorar sensiblemente la relación

lactobacilos/Escherichia.coli; de la misma manera Taras, Vahjen y colaboradores

(2007), al usar Enterococus faecium y Bacillus cereus, redujeron la incidencia de

diarrea pos destete.

En las producciones porcícolas con destetes tempranos, el estrés a que se ven

enfrentados y los cambios del medio provocan una alteración de colonización de la

flora benéfica, conduciendo a brotes de diarrea. En estos casos, la utilización de

probióticos favorece la sobrevivencia de los lechones, especialmente al momento del

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destete, en donde la cantidad de Lactobacillus puede llegar a cero y el número de

coliformes, por el contrario, se incrementa de manera notoria, como es el caso de E.

coli enterotoxigénica; por estas razones, la aplicación de los probióticos es muy

importante ya que controlan estos trastornos digestivos en el lechón. Es por esto que

es de gran importancia usarlos a partir del primer día de vida del animal, en fase de

lactancia y precebo, logrando controlar patologías como enteritis, colibacilosis, iléitis,

úlceras y trastornos producidos por el estrés; la implementación de prebióticos y

probioticos nos ayudarían a mejorar notablemente los índices zootécnicos en los

lechones, además de esto los costos de producción serían mucho más bajos debido a

la disminución de tratamientos y mortalidad; por otro lado se le estaría dando un valor

agregado al producto final (carne), garantizando que es un producto sano y saludable

al no utilizar promotores de crecimiento y/o antibióticos los cuales generan resistencia.

Por otro lado se requiere realizar más estudios sobre la preparación y suministro

de productos probióticos comerciales, evaluados tanto con relación a las especies a

que van destinados, como con relación al aprovechamiento de los nutrientes de la

dieta, destacando las dosificaciones adecuadas y la estabilidad del producto en el

tracto digestivo de la especie monogástrica en la que se va a emplear; sin embargo

podría decirse que los probióticos si pueden ser una alternativa para mejorar un

sistema de producción pues son evidentes las mejoras en los parámetros productivos

sin afectar de manera considerable el bolsillo del productor.

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Conclusiones

 De acuerdo con las nuevas reglamentaciones de inocuidad alimentaria, los

probioticos se convierten en una gran herramienta para utilizar como fuente de

suplementación en cerdos garantizando una producción limpia libre de

antibióticos y promotores de crecimiento.

 La utilización de prebióticos y probioticos en cerdos después del destete nos

favorece de manera notoria la sobrevivencia del lechón debido a la capacidad

que tienen estos de desalojar bacterias patógenas del organismo.

 La ganancia de peso y la conversión alimenticia se favorece al utilizar

probioticos debido a que hay una mayor digestibilidad de las proteínas y

además cuenta con un sistema digestivo más sano.

 Los prebióticos y probioticos son más eficientes que cualquier antibiótico o

promotor de crecimiento comercial.

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