Fitobióticos ¿Una Alternativa Real?

pMVZ Karen Itzel Martínez Vázquez.
Departamento de Medicina y Zootecnia de Cerdos.
FMVZ-UNAM.

MVZ. Marco Herradora Lozano.
Departamento de Medicina y Zootecnia de Cerdos.
FMVZ-UNAM.
Correo: [email protected]

Desde el periodo Paleolítico el ser humano ha tenido conocimiento de la relación entre la alimentación y la salud. Hipócrates, hace más de 2500 años, planteó que la alimentación puede ser una alternativa terapéutica contra las enfermedades, sintetizando esta noción en la frase: “deja que la comida sea tu medicina, y la medicina sea tu comida”, la cual hoy se aplica ampliamente a los productos nutracéuticos (Rajasekaran et al, 2008).

La introducción formal del término nutracéutico fue planteada por el Doctor Stephen DeFelice en 1989. Los nutracéuticos son un alimento (o parte del mismo) que proporciona beneficios a la salud, pero que además tiene efectos que incluyen la prevención y/o tratamiento de una enfermedad. (Rajasekaran et al, 2008).

CLASIFICACIÓN DE LOS NUTRACÉUTICOS

Estos productos pueden clasificarse de acuerdo a su naturaleza química, su mecanismo de acción y su origen.

Los nutracéuticos clasificados por su mecanismo de acción se separan según las funciones metabólicas y fisiológicas sobre las que actúan (González et al, 2013). Entre ellos están los agentes antioxidantes, reguladores del metabolismo lipídico, antiinflamatorios e inmunoreguladores, y los que tienen actividad anticance- rígena (Rajasekaran et al, 2008). Por su naturaleza química, se clasifican como fuentes de proteínas, carbohidratos y lípidos; además de micronutrientes como metales y los compuestos por bacterias. Por otra parte, si se habla del origen, se pueden señalar tres tipos de nutracéuticos: de origen animal, vegetal y mineral.

Diferentes autores a nivel internacional, hacen mención de tres categorías principales para los nutracéuticos (Das et al, 2012):

• NUTRIENTES: sustancias con funciones nutricionales establecidas, como vitaminas, minerales, aminoácidos y ácidos grasos.
• SUPLEMENTOS DE LA DIETA: productos derivados de otras fuentes como el piruvato, condroitín sulfato, hormona precursora de esteroides, etc.
• FITOBIÓTICOS: derivados de plantas aplicados a aceites esenciales, botánicos, extractos de plantas.

Actualmente el uso de extractos de plantas y hierbas medicinales se plantea como una alternativa natural para la sustitución de antibióticos como promotores de crecimiento, existiendo una gama de extractos de plantas utilizados en la porcicultura internacional (Cuadro 1). Es por esto que este escrito se enfoca en los fitobióticos probados en cerdos.

Cuadro 1. Efectos de algunos fitobióticos y sus combinaciones, empleados en dietas para cerdos.

FITOGENICOS / FITOBIOTICOS

Los fitobióticos se definen como compuestos bioactivos naturales derivados de plantas con efectos positivos sobre el crecimiento y la salud de los animales, que se añaden como aceites esenciales, extractos botánicos y extractos de hierbas (Puvaca et al, 2013). Se sabe que algunos compuestos fitobióticos tienen propiedades antimicrobianas, antivirales, antifúngicas y antioxidantes (Brenes et al, 2010), y tradicionalmente se han utilizado como medicamentos complementarios o alternativos para mejorar la salud humana y para tratar enfermedades humanas (Kim et al, 2008). Con la identificación de componentes activos de los fitobióticos y algunos avances en los estudios mecánicos de estos componentes en animales, se han incrementado los esfuerzos de investigación para utilizarlos en sustitución de los antibióticos en dietas animales (Li et al, 2012).

Los fitobióticos comprenden una amplia gama de sustancias y por lo tanto, han sido clasificados según su origen botánico, su procesamiento y su composición. Los aditivos alimentarios fitogénicos incluyen hierbas, que son plantas de floración no leñosas conocidas por tener propiedades medicinales; especias, que son hierbas con olor o sabor intenso, comúnmente añadido a la comida humana; aceites esenciales, que son líquidos aceitosos aromáticos derivados de materiales vegetales tales como flores, hojas, frutos y raíces; y las oleorresinas, que son extractos derivados de disolventes no acuosos a partir de material vegetal.

El modo de acción de la mayoría de los aditivos alimentarios fitogénicos todavía no se entiende completamente. Sin embargo, éstos son algunos de los mecanismos potenciales por los que puede mejorar el rendimiento de los cerdos.

MAYOR CONSUMO DE ALIMENTO. El efecto estimulante de los fitobióticos sobre la ingesta de alimento se debe al aumento en la palatabilidad de la dieta, resultante del sabor y olor mejorados, especialmente con el uso de aceites esenciales (Kroismayr et al, 2006). Sin embargo, el efecto de la adición de aceites esenciales a las dietas de cerdos es muy variable. La adición de aditivos fitobióticos a las dietas de los cerdos, puede en algunos casos, no afectar la ingesta de alimento e incluso dar lugar a una mejor eficiencia alimenticia. La palatabilidad de las dietas asociada con la adición de fitobióticos, también puede deberse a sus efectos antioxidantes (Balcerczyk et al, 2014), lo que podría contribuir a preservar las cualidades organolépticas deseadas del alimento.

FUNCIÓN INTESTINAL MEJORADA. La mejora de la función intestinal se atribuye principalmente al posible efecto estimulador de las secreciones digestivas, como: enzimas digestivas, bilis y moco (Platel et al, 2004). Las sustancias fitogénicas de ciertas hierbas, especias y sus extractos, también han demostrado tener acciones farmacológicas dentro del tracto digestivo (Camara et al, 2003).

EFECTOS ANTIOXIDANTES. Las propiedades antioxidantes de algunas sustancias fitogénicas se han atribuido a los terpenos fenólicos en los aceites esenciales (Si et al, 2006; Michiels et al, 2008). Algunas plantas que contienen terpenos son el orégano, el tomillo y el romero. Sin embargo, aún se estudia si se pueden añadir estas plantas en cantidades suficientes en las dietas del cerdo, para reemplazar los antioxidantes comúnmente utilizados.

EFECTO ANTIMICROBIANO. Las propiedades antimicrobianas de las sustancias derivadas de plantas han sido conocidas durante siglos (Liu et al, 2013). Estas propiedades se atribuyen principalmente a los aceites esenciales de estas plantas, siendo el orégano y el tomillo de gran interés, debido a su contenido de monoterpenos: carvacrol y timol, respectivamente; mismos que han mostrado una alta eficacia in vitro contra bacterias patógenas que se encuentran en el tracto digestivo.

En la porcicultura se han utilizado diversos fitobióticos, entre los que se encuentran:

OREGANO

El orégano (Origanum vulgare) es una planta herbácea perenne, aromática, nativa de Europa, de la familia Lamiaceae, tiene varias especies; gracias a sus características aromáticas y de aplicación alimenticia, se han desarrollado muchas subespecies y variedades (Grondona et al, 2014).

De todos los compuestos del orégano los principales son el carvacrol y timol, a quienes se les atribuyen funciones antioxidantes y antibacterianas, alterando la permeabilidad de la membrana celular de las bacterias, entre las que están: Salmonella spp. y E. coli, responsables de algunos trastornos digestivos en cerdos (Grondona et al, 2014).

Se ha demostrado que la adición de aceite esencial de orégano en una dieta para cerdos, tiene efectos positivos sobre el crecimiento en el período de finalización. Además, el aceite esencial de orégano, al tener una actividad enzimática superior a la Vitamina E, redujo el estrés
oxidativo provocado por el transporte, mejorando la calidad de la carne ( Zou et al, 2016).

La suplementación con aceite esencial de orégano en la dieta de cerdas durante la gestación y la lactancia, mejora el rendimiento de sus lechones, lo que puede atribuirse a la reducción del estrés oxidativo (Tan et al, 2015). En otra investigación se encontró que al usar aceite esencial de orégano en las dietas, disminuía la producción de citoquinas proinflamatorias y se promovía la integridad de la barrera intestinal en los cerdos. El efecto protector del aceite esencial de orégano en el intestino está asociado con la disminución de E. coli (Zou et al, 2016).

Por otra parte, la suplementación dietética con aceite esencial de orégano y vitamina E, puede mitigar el estrés durante el transporte y reducir la oxidación lipídica. La suplementación con aceite esencial de orégano y Vitamina E reduce los niveles de cortisol sérico, pero sólo el aceite esencial de orégano puede reducir los niveles de norepinefrina en cerdos estresados durante el transporte. La adición de aceite esencial de orégano y Vitamina E a las dietas porcinas, reducen los niveles de malondialdehído generado por la peroxidación lipídica de ácidos grasos insaturados (marcador de la degradación oxidativa de las membranas celulares) y aumentan en parte la actividad enzimática antioxidante (Zhang et al, 2015).

Fuente: Extractos naturales artesanales. https://www.driadas.com/ hierbas-medicinales/oregano/

TOMILLO

El tomillo (Thymus vulgaris) es una planta aromática, leñosa y polimorfa. Es originario de Asia occidental, Europa Central y el norte de África, pero es posible encontrarla a manera de cultivo en diferentes lugares del planeta, en terrenos secos, soleados y calcáreos. Existen gran variedad de especies. El aceite esencial está constituido principalmente por fenoles monoterpénicos, como timol, carvacrol, p-cimeno, gammaterpineno, limoneno, borneol y linalol (Teodorovic et al, 1990).

Al incluir un producto comercial preparado a partir de tomillo en dietas de lechones destetados, se observó que los animales obtuvieron mayores ganancias diarias de peso, se disminuyó la mortalidad y los gastos en fármacos (Teodorovic et al, 1990).

En un estudio aprobado por la China Agricultural University Animal Care and Use Committee, se observó que al complementar la dieta con aceite esencial de tomillo y canela, la digestibilidad de la materia seca y la proteína cruda; así como la proliferación de linfocitos, aumentaron significativamente (p<0.05) en comparación con el grupo control. El nivel de capacidad antioxidante plasmática total aumentó, el número de UFC de E. coli en ciego, colon y recto se redujeron en los cerdos alimentados con dietas complementadas con aceite esencial de tomillo y canela, en comparación con el grupo control. Los autores del estudio concluyeron que los aceites esenciales mejoran el rendimiento de los animales y reducen los cuadros la diarrea, probablemente mejorando el estado inmunológico, la ecología intestinal y la digestibilidad de los nutrientes (Li et al, 2012).

Fuente: Hiervas aromáticas en casa: tomillo. http://www.vix.com/es/imj/hogar/7301/hierbas-aromaticas-en-casa-tomillo

También se ha descrito que lechones alimentados con dietas que contienen tomillo, salvia y cilantro, tuvieron una ganancia diaria de peso y una eficiencia de conversión alimenticia significativamente mayor (p<0.05) que los grupos control (Wagner et al, 2003). La dieta suplementada con 0.3% y 0.5% de una mezcla herbaria (tomillo, semilla de cilantro, semilla de alcaravea, salvia, manzanilla y menta), demostró tener efectos positivos en cerdos de crecimiento a finalización. Los cerdos alimentados con el suplemento herbario al 0,5% mostraron mejores resultados en ganancia diaria de peso, conversión alimenticia, peso promedio de la canal, peso del lomo y peso del jamón (Paschma et al, 2000).

AMAPOLA PENACHO

La amapola penacho (Macleaya cordata) pertenece a la familia Papaveraceae. Es una planta herbácea perenne, de origen asiático. Contiene una serie de alcaloides importantes, en los que se incluyen: sanguinarina, dihidroderivada, queleritrina, protopina y ácidos fenólicos.

Se ha utilizado en la medicina tradicional china durante mucho tiempo. Se utiliza con fines específicos, tales como el manejo del dolor, la modificación del sistema inmunológico y la reducción de la inflamación. La capacidad de disminuir la proliferación de bacterias y hongos se ha atribuido a las benzo fenantridina, alcaloides cuaternarios y la sanguinaria. Además, sus efectos positivos sobre la salud se evidencian por su capacidad para inhibir el crecimiento de microorganismos, bloquear la liberación o acción de la adrenalina en las terminaciones nerviosas y disminuir la excitación del sistema nervioso simpático. (Ni et al, 2016).

De acuerdo con los resultados de un estudio, la inclusión de un producto comercial que contiene amapola penacho en dietas para cerdos en destete, tiene efectos benéficos sobre el desempeño durante el crecimiento y estimula la actividad antiinflamatoria (Kantas et al, 2014). También se ha reportado que el uso de extracto de amapola penacho en dietas para cerdos en crecimiento, reduce la presencia de diarreas y mejora la función de la barrera intestinal (Lui et al, 2016).

Fuente: Macleaya cordata. https://gobotany.newenglandwild.org/species/macleaya/cordata/

YUCA

Se distribuye desde el suroeste de Nevada y Arizona, en Estados Unidos, en donde se le conoce como Yucca Mohave, y se prolonga hacia el sur de Baja California, en México. El extracto de Yucca schidigera ha sido utilizado desde tiempos inmemoriales por los nativos de las regiones desérticas del norte de México, como complemento alimenticio en los humanos. El extracto contiene saponinas esteroidales que tiene propiedades antinflamatorias.

En cerdos alimentados con dietas que contenían yuca, se observó que la concentración de amoniaco en heces fue menor, en comparación con las de aquellos animales que no fueron alimentados con yuca. Las bifidobacterias, las eubacterias y los estafilococos, fueron más abundantes en las heces de los cerdos que recibieron una dieta suplementada con yuca, en comparación con aquellos que no la recibieron (Katsunuma et al, 2000).

En otra investigación se adicionó extracto de yuca como aditivo en dietas para cerdos, observándose un efecto en la disminución de los niveles de triglicéridos, colesterol y urea en el suero, durante la etapa de crecimiento; además, de un incremento de neutrófilos en los cerdos de engorde (Espinosa et al, 2008).

Fuente: Yucca Extracts Inc. http://yuccaextracts.com/yucca-schidigera-extract

CONSIDERACIONES ANTE EL USO DE FITOBIÓTICOS EN LAS DIETAS PORCINAS

Independientemente de su eficacia, la aplicación de aditivos alimentarios fitogénicos en los cerdos debe ser segura para el animal, para el usuario, el consumidor del producto animal y el medio ambiente. Con respecto a los animales expuestos, en general no se pueden excluir los efectos adversos para la salud en caso de una sobredosis accidental. Para el usuario (por ejemplo, fabricante del alimento), el manejo de formulaciones puras de tales aditivos para el alimento, generalmente requiere medidas de protección porque son potencialmente irritantes y pueden causar dermatitis alérgica por contacto (Burt et al, 2004).

Con respecto a la seguridad del consumidor, los aditivos alimentarios fitogénicos pueden dejar posibles residuos no deseados en los productos derivados de los animales alimentados con estos productos. Por ejemplo, Stoni et al. (2006) reportaron una absorción casi completa de carvacrol y timol en cerdos alimentados con estos aceites esenciales y detectaron sus metabolitos glucurónicos y sulfatados en plasma sanguíneo y riñón. De forma similar, un estudio en seres humanos demostró una rápida absorción y subsiguiente excreción urinaria de metabolitos glucurónicos y sulfatados de aceites esenciales rosmarínicos (Baba et al, 2005). Sin embargo, la actividad metabólica (por ejemplo, la absorción y el potencial de acumulación en los tejidos comestibles), difiere ampliamente entre los compuestos fitogénicos, y por lo tanto la seguridad debe evaluarse por separado para cada aditivo alimentario fitogénico en particular.

Otro punto a considerar con el uso de aditivos fitogénicos, es la posible interacción con otros aditivos. Diferentes estudios en los que se investigó la eficacia de los fitobióticos, incluyeron otros promotores de crecimiento, por ejemplo: ácidos orgánicos y probióticos; así como la combinación de ellos, sin mostrar interacción antagónica entre estos aditivos.

Por otra parte, los estudios sobre interacciones de fitobióticos con preparaciones enzimáticas que incluyen fitasas, xilanasas o enzimas que degradan polisacáridos no almidón son muy limitados. Sarica et al. (2005) reportaron la ausencia de interacciones o interacciones negativas de ajo y tomillo, con enzimas degradantes de polisacáridos. Sin embargo, se ha informado que los fitobióticos que contienen componentes con propiedades astringentes, interactúan negativamente con aditivos proteínicos de la alimentación, mediante una desnaturalización parcial (Anadon et al, 2005).

En conclusión, se afirma que los fitobióticos ejercen efectos antioxidantes, antimicrobianos y promotores del crecimiento en los cerdos, acciones que están parcialmente asociadas con un mayor consumo de alimento, supuestamente debido a una palatabilidad mejorada de la dieta. Mientras que los resultados disponibles no apoyan una mejora específica de la palatabilidad, no se puede descartar la eficacia antioxidante de algunos fitobióticos para proteger la calidad del alimento, así como la de los productos derivados de los animales alimentados con

dichas sustancias. Con respecto a la acción antimicrobiana, algunas observaciones in vivo apoyan la suposición de que el potencial general de los fitobióticos es contribuir a una reducción final de microorganismos patógenos en el intestino de los cerdos. En comparación con los aditivos alimentarios antimicrobianos y los ácidos orgánicos, los fitobióticos utilizados en la práctica parecen modular las variables gastrointestinales relevantes, como el recuento de colonias microbianas, los productos de fermentación (incluyendo sustancias no deseadas o tóxicas), la digestibilidad de nutrientes, la morfología de los tejidos intesti- nales y algunas reacciones del sistema linfático asociado al intestino. Algunas observaciones aisladas parecen apoyar las mejoras de la actividad enzimática digestiva y la capacidad de absorción, a través de los fitobióticos. Por otra parte, los fitobióticos estimulan la producción de moco intestinal, lo que puede contribuir adicionalmente al alivio de la presión de microorganismos patógenos, a través de la inhibición de su adhesión a la mucosa.

Desafortunadamente, los resultados experimentales respectivos están disponibles solamente a partir de productos comerciales que contienen mezclas de fitobióticos. Por lo tanto, todavía existe la necesidad de un enfoque sistemático para explicar la eficacia y el modo de acción para cada tipo y dosis de compuesto activo, así como sus posibles interacciones con otros ingredientes del alimento. Sin embargo, la experiencia actual en la alimentación de los cerdos con estos compuestos, parece justificar su uso, al promover el crecimiento, mejorar la respuesta inmune, disminuir los microorganismos patógenos y promover la actividad antioxidante.

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Artículo publicado en Los Porcicultores y su Entorno Mayo-Junio 2017