Gestión del microbiota intestinal para optimizar la productividad

El destete, un período crítico para los lechones

Un aumento especialmente notable de la resistencia a los antibióticos en todo el mundo ha dado lugar a la prohibición de su uso como promotores del crecimiento en muchos países. Esta situación ha llevado a un mayor riesgo de un crecimiento excesivo de microflora patógena en el intestino, vinculado con síntomas de diarrea, lo cual conduce a una fuerte reducción del crecimiento y la ingestión del pienso. La cría intensiva genera períodos críticos en los que la microflora intestinal, debido al agotamiento se modifica y conduce a un mayor riesgo de crecimiento excesivo de bacterias patógenas en el intestino, especialmente en el período posterior al destete.

En el destete, los lechones pasan por varios desafíos para lograr un destete eficiente:

• Adaptación a la ingestión de alimetos: uno de los principales objetivos del ganadero es asegurarse de que los lechones se alimenten convenientemente después del destete. Cuanto más largo sea el periodo de tiempo sin alimentar durante el destete, mayor será el riesgo de diarrea.
• Adaptación a la distribución alimentaria: de la leche amamantada de la cerda a los alimentos sólidos.
• Cambios en la composición de los alimentos: desde la leche que contiene lactosa hasta un alimento de preiniciación que contiene principal o exclusivamente materias primas vegetales (con nuevos nutrientes como almidón, por ejemplo)
• Adaptación a un nuevo entorno: separación de la cerda a la camada, de la paridera al corral posdestete, con posible variación del microbiota presente en el entorno.

Todos estos cambios requieren una adaptación de la microflora digestiva. Conducirá a un mayor riesgo digestivo a través de un desequilibrio de la microbiota intestinal que implica diarrea y pérdida de rendimiento. Las infecciones por colibacilosis son de las más frecuentes en los lechones y son causadas por una multiplicación excesiva de Escherichia coli en el intestino. La E.coli se puede dividir en varias categorías según sus propiedades de virulencia. Las cepas O141K85, O138 y O139 pertenecen a la categoría E.coli de «Adherencia y Eliminación» (AEEC) y más específicamente al grupo productor de verotoxina (grupo VTEC). Estas toxinas involucran lesiones de los vasos del endotelio, que modifican la permeabilidad vascular, lo cual conduce a una diarrea posterior al destete y desarrollo del edema. Las cepas de E.coli O157K88 y K99 pertenecen al grupo de enterotoxigénicos de E.coli (ETEC). Esta cepa bacteriana implica diarrea neonatal y posterior al destete grave.

Teniendo en cuenta la creciente demanda de reducir el uso de antibióticos y los mencionados desafíos para los lechones, existe la necesidad de productos alternativos capaces de controlar la microflora intestinal. Se han desarrollado varias soluciones antimicrobianas como aditivos para alimentos, incluyendo productos antimicrobianos directos como acidificantes o extractos vegetales o productos antimicrobianos indirectos como probióticos o prebióticos. Este tipo de productos son los más conocidos, pero no los únicos capaces de actuar como antimicrobianos en la nutrición animal.

Tecnología de arcillas de intercambio

Las arcillas de intercambio catiónico (naturales o sintéticas) también se reconocen no sólo en la nutrición animal como producto antimicrobiano. Hay muchos tipos de combinación posibles entre los iones (cobre, zinc, plata, etc.) y las arcillas (montmorillonita, zeolita, etc.). Xia et al. (2004) realizó dos estudios, uno en especies porcinas y otro con pollos de engorde, mostrando que una arcilla montmorillonita de cobre (Cu-MMT) permite obtener resultados positivos significativos en los animales. En cerdos de destete, Cu-MMT permite mejorar significativamente los resultados de crecimiento, reducir el recuento total viable de Clostridium y Escherichia coli, intestinales e incrementar la altura de las vellosidades en comparación con el control. En los pollos de engorde, los resultados mostraron que la complementación con Cu-MMT mejoró significativamente el rendimiento del crecimiento en comparación con la dieta de control, y que las aves alimentadas con Cu-MMT tenían una Ganancia Media Diaria (GMD) de peso superior a la de los alimentados con MMT solamente o con CuSO4. Cu-MMT también redujo significativamente los recuentos totales viables Escherichia coli y Clostridium en el intestino delgado y en el intestino ciego. Se realizaron otros estudios con zeolita sintética de intercambio de iones, por ejemplo Guangyuan et al. (2018), los cuales ponen de relieve resultados muy positivos sobre la actividad antimicrobiana de la zeolita Cu-X y la zeolita Zn-X frente a las bacterias gramnegativas de Escherichia coli y las bacterias grampositivas de Staphylococcus aureus.

El campo de la tecnología de arcillas de intercambio fue estudiado por Wisium para desarrollar una Arcilla Intercambiable de Cobre (CeC, por sus siglas en inglés) como aditivo para alimentos para aves de corral, cerdos y acuicultura hace más de 15 años. CeC es una combinación de iones de cobre y una zeolita sintética. Con el fin de evaluar sus propiedades antimicrobianas, se realizaron primero unos ensayos in vitro. Estos ensayos in vitro son esenciales para analizar la eficacia de CeC sobre las diferentes cepas de bacterias encontradas en las granjas que pueden implicar infecciones y consecuencias clínicas como la mortalidad, lo cual puede resultar en pérdidas económicas (ejemplo de Escherichia coli, Clostridium sporogenes, Clostridium perfringens y Streptococcus suis). También se sabe que algunas de ellas son transmisibles a los seres humanos, por medio de los cadáveres y la carne, y representan un problema de salud pública, como Salmonella thyphimurium, Campylobacter jejuni y Listeria monocytogenes.

Modo de acción de la Arcilla Intercambiable de Cobre

Para apoyar la microbiota y el crecimiento de los lechones durante el complejo periodo del destete, pero también para asegurar una microflora bien equilibrada y segura durante toda la vida de los animales, Wisium ha desarrollado una arcilla intercambiable de cobre única y patentada. Esta solución consta de una combinación de iones de cobre a muy bajo nivel[1] y una zeolita sintética con propiedades antimicrobianas y capaz de atacar específicamente a las bacterias patógenas y tener una acción limitada contra las bacterias beneficiosas.

Hay varios resultados de ensayos in vitro disponibles que ponen de relieve las ventajas de CeC frente a las diferentes cepas de bacterias que hay en las explotaciones agrícolas y que implican infecciones, consecuencias clínicas como la diarrea y la mortalidad, y que conducen a pérdidas económicas. CeC es eficiente en las bacterias patogénicas, independientemente de si son gramnegativas (Escherichia coli, etc.) o grampositivas (Clostridium perfringens, Streptococcus suis, etc.).

El siguiente gráfico (Figura 1) demuestra la eficacia de CeC en varias cepas Escherichia coli (O141K85, O157K88, O138, O139 and K99), responsable de la diarrea en granjas porcinas y resistente a los antibióticos. Las dos cepas E.coli O141K85 y O157K88 proceden de bancos nacionales de cepas y las cepas O138, O139 y K99 están aisladas en la granja. También se realizaron ensayos en Clostridium perfringens y Streptococcus suis. Con CeC, la población bacteriana se ha reducido de 4 log10 a 6,2 log10. Se considera con frecuencia que una reducción de 1 log equivale a una reducción del 90% de la población bacteriana, 4 log corresponde a un 99,99% de reducción y 5 log a un 99,999%. Por consiguiente, CeC es capaz de reducir la población microbiana de todas las cepas ensayadas y responsables de las enfermedades en los cerdos.

Figura 1: Curvas de inhibición con la aplicación de CeC

Estudios de la Arcilla Intercambiable de Cobre en el ganado porcino

La modulación selectiva de la microflora intestinal gracias a CeC también se ha demostrado a través de un ensayo in vivo publicado. El vínculo entre la necesidad de contar con una microbiota bien equilibrada y la productividad no es nuevo, pero la información científica cada vez más reciente pone de relieve el importante papel que la microbiota puede ejercer también en otras funciones fisiológicas. CeC está respaldada por pruebas científicas: A continuación se presenta una síntesis de 35 resultados de ensayos (Figura 2). Primeramente, la síntesis compara las dietas de control de preiniciación y de iniciación con el pienso complementado con CeC. Dichos ensayos se realizaron en condiciones de I+D y en condiciones de granja.

• En un promedio de 10 ensayos realizados en el periodo de preiniciación (28-42 días), la ganancia de peso aumentada en un +5.5% y el el índice de Conversión Alimenticia (CA) reducido en un -1.0%. Los resultados en el periodo de preiniciación son más heterogéneos que en el periodo de iniciación debido a la dificultad de algunos animales para alimentarse.
• Luego, en el periodo de preiniciación, en una síntesis de 17 ensayos ejecutados entre 42 y 69 días, CeC fue capaz de hacer aumentar la ganancia de peso un +4.7% y reducir el CA un -2.1%.

CeC, al actuar como modulador de la microflora en el intestino, ayuda a los lechones a afrontar el complejo periodo posterior al destete y, en consecuencia, a mejorar los rendimientos. CeC no sólo es eficiente para los lechones después del destete, sino que se han obtenido buenos resultados en todo el período de cría: en el crecimiento y en la finalización. En una síntesis de 8 ensayos realizados entre 70 y 160 días, CeC logró hacer aumentar la GMD un +1,8% y contribuyó activamente a la mejora de la eficiencia del pienso con una reducción de un -3,4% del CA.

Figura 2: Síntesis de 35 ensayos con pienso complementado con CeC.

Por consiguiente, CeC es una solución eficaz en la producción porcina, para mejorar el rendimiento gracias a un mejor control de la microbiota. Los ensayos de inhibición in vitro en varias cepas patógenas que se encuentran comúnmente en las granjas porcinas y especialmente en las cepas de E.coli han mostrado que CeC fee es capaz de inhibir tanto las cepas ensayadas de bacterias gramnegativas como de bacterias grampositivas. Basándose en estos ensayos in vitro, CeC puede considerarse como una solución eficaz para ayudar a reducir la principal población bacteriana patológica en el intestino.

Evidentemente, los ensayos in vitro por sí solos no son suficientes para validar la eficiencia de un aditivo para piensos. Por esa razón, la síntesis de los resultados ha confirmado estos resultados in vitro y la importancia de modular la microbiota para asegurar la salud y el rendimiento intestinal. Al ayudar a asegurar una microflora intestinal bien equilibrada en los cerdos desde el periodo más crítico -destete- hasta la fase de finalización, CeC implica una mejora regular y fiable de los rendimientos, específicamente en cuanto a la GMD y el CA.