Estrategias de Alimentación para Mejorar la Salud Intestinal

PhD. Pim Langhout;
Nutriad International NV P.O. Box 7
Kasterlee, Belgium

MVZ. Mc. Marco A. Salgado B., Nutriad México

Correo: [email protected]

Varias estrategias nutricionales han demostrado tener efectos positivos en la optimización de la integridad y salud intestinal, las principales estrategias están relacionadas con tres principiosEstrategias de Alimentación para Mejorar la Salud Intestinal básicos;

A. La satisfacción de los requerimientos del ave sin deficiencias ni excesos. B. Considerar nutrientes de alta digestibilidad de acuerdo a la capacidad digestiva del ave (dependiente de la edad). C. La utilización de aditivos nutricionales con demostrada eficiencia en la promoción de la salud intestinal.

Las aves tienen un alto requerimiento de proteína (como fuente de aminoácidos) para alcanzar su potencial genético, no obstante, altos niveles de proteína no aseguran un aporte adecuado en aminoácidos digestibles, con estos altos niveles de proteína, también se presentan altos niveles de proteína no digerida en la dieta que da lugar a una fermentación indeseable que deteriora la integridad intestinal. Estos efectos detrimentales se magnifican ante la reducción en el uso de los niveles de antibióticos promotores de crecimiento en la dieta. Dos de las maneras de disminuir el daño en el epitelio intestinal son;

1. Optimizando el tamaño de la particular en la dieta se mejora la tasa de paso de la dieta resultando en una mejor digestión de la proteína y se reduce la fermentación de la proteína a nivel ileal, o lo que es peor, en los ciegos. 2. Para estimular el desarrollo de la integridad óptima del intestino, el uso de una dieta pre-iniciadora (de 0 a 5 ó 7 días) es también importante y el ácido butírico puede jugar un papel esencial en la dieta.

El ácido butírico puede ser considerado una alternativa al uso de antibióticos, el cual induce péptidos que estimulan el desarrollo del tracto gastrointestinal el cual puede manejarse de dos manera a) En polvo, el cual se absorbe rápidamente en la primera porción del tracto digestivo, b) Protegido, que llega a la parte distal del intestino, estimula el sistema inmune y mejoran la motilidad intestinal, así como reduce la colonización de bacterias patógenas.

Introducción

El desempeño de los pollos de engorda se ha aumentado enormemente en las últimas décadas. Havenstein y colaboradores (1994ab) demostraron que el mejoramiento genético ha sido responsable en gran medida de este incremento. Desde que la investigación del grupo de Havenstein se publicó, las compañías de genética han logrado un progreso continuo en sus líneas genéticas, resultando en un aumento continuo en la tasa de crecimiento y un mejoramiento en la eficiencia alimenticia (ver los manuales de las reproductoras de las compañías de genética).

En condiciones prácticas el desempeño es con frecuencia significativamente menor que el potencial genético de las aves. Esto con frecuencia se relaciona con las limitantes en el manejo y la nutrición. Los conceptos nutricionales generales no coinciden completamente con los desafíos que vienen con la alta velocidad de crecimiento. Además, las aves con frecuencia crecen bajo condiciones que causan desafíos adicionales inducidos por las regulaciones políticas como la prohibición de los antibióticos promotores de crecimiento en la UE desde el 2006. Esto ha resultado en una situación muy desafiante para optimizar, proteger y/o mantener la integridad intestinal, que es necesaria para permitir al ave alcanzar su potencial genético.

En los últimos años mucha investigación se ha llevado a cabo en los últimos años para estudiar los factores nutricionales que tienen un efecto positivo en la integridad intestinal. En este artículo algunos de estos factores se describen desde un punto de vista práctico. Para los fines de esta revisión, solamente se discutirán los factores nutricionales que parecen ser los más relevantes para el mercado de Centro América.

Proteína Indigestible

Las aves modernas pueden utilizar altos niveles de aminoácidos en la dieta para lograr producciones altas de carne en pechuga (Langhout y Wijtten, 2004). Esta investigación mostró que el aumento en el nivel de proteína en la fase de iniciación del periodo de crecimiento resulta en un mejor desempeño de las aves al final del periodo de crecimiento. Esta habilidad para utilizar altos niveles de proteína ha resultado en un aumento gradual en los niveles de proteína en las dietas de los pollos de engorda, particularmente en las primeras semanas de vida. Dependiendo de las fuentes de proteína utilizadas, aproximadamente 15 – 20% de la proteína en la dieta es indigestible. Varios estudios han demostrado que un aumento en la proteína indigestible tiene un efecto negativo en el desempeño del pollo de engorda como se puede observar en el Cuadro 1 (De Lange et al., 2003).

Cuadro 1. Efecto de niveles crecientes de proteína cruda indigestible en la dieta sobre el desempeño del crecimiento de los pollos entre 11 y 28 días de edad.

abc las medias en una misma columna que no comparten un superíndice común difieren significativamente (P<0.05). Fuente; De lange et al. (2003).

Este efecto negativo de proteína indigestible se redujo cuando un antibiótico promotor de crecimiento se incluyó en la dieta (Smulders et al., 1999). Se piensa que el exceso de proteína indigestible resulta en la fermentación proteolítica que resulta en un aumento en el riesgo de un desbalance en la población microbiana (Elwinger, 1994). La fermentación proteolítica también resulta en la producción de componentes tóxicos como las aminas biogénicas, amoniaco, fenoles tóxicos que negativamente afectan el desempeño de los animales y su salud (Anderson, 2000).

Para mejorar la integridad intestinal suena obvio disminuir la proteína indigestible la cual se reduce seleccionando fuentes de proteína altamente digestible combinadas con el uso máximo de aminoácidos sintéticos (esenciales). Este método permite el desempeño óptimo, sin embargo, los costos de alimento suben significativamente. Es importante hacer notar que actualmente no basta con buscar productos de alta digestibilidad sin también buscar minimizar los nutrientes indigestibles.

Tamaño de Partícula

La mayoría de los pollos de engorda se alimenta con una dieta tipo migaja en el iniciador seguido de pellets en las etapas de crecimiento y finalización. La calidad de los pellets es importante para el consumo de alimento óptimo. Por lo tanto, la mayoría de los productores de alimento ponen mucho esfuerzo en alcanzar la máxima calidad del pellet. Un factor de importancia para lograr la calidad del pellet es la fineza de los ingredientes de la dieta. Al moler finamente los ingredientes (tamaño de criba < 2 mm) se apoyará una buena calidad de pellet y se estimula el máximo consumo de alimento.

El tamaño de la particular también es importante con respecto a la tasa de paso del alimento a través del tracto intestinal. La molleja juega un papel importante en el control de la tasa de paso. La molleja es el órgano del ave que sirve para moler partículas gruesas hasta que son lo suficientemente finas para pasar a el duodeno. Esto significa que cuando una dieta se compone solamente de partículas finas la dieta permanece relativamente poco en la molleja y se mueve rápidamente al duodeno (Lott, 1989). La consecuencia es que la predigestión de los nutrientes, como la proteína, en la molleja es limitada. Más aún, la función de la barrera del pH de la molleja que elimina bacterias dañinas que entran al ave por el pico también es menos efectiva. Además, más alimento entra al duodeno al mismo tiempo, sobrecargando al duodeno lo que impacta negativamente la capacidad buffer (amortiguador) del quimo, que tendrá un pH menos apropiado para maximizar la eficiencia de las enzimas pancreáticas. En conclusión, las dietas finamente molidas afectan la molleja y la función del intestino, y consecuentemente aumentan el riesgo de una integridad intestinal reducida en la parte más baja del tracto intestinal.

La investigación ha demostrado que al proveer una dieta con partículas más gruesas aumenta la función de la molleja (Langhout et al., 2002, Svihus et al., 2005).

En el Cuadro 2 se muestran los datos del estudio de Langhout y colaboradores (2002). Esta prueba muestra que las dietas con partículas gruesas resultan en un aumento de peso de la molleja, un pH menor y un vaciamiento más gradual de la molleja hacia el duodeno. Más aún, Langhout et al. (2002) mostraron que esto resultó en un mayor pH en el íleon, indicando una menor fermentación microbiana. Además, se mejoró la conversión alimenticia, lo cual sugiere que la utilización del nutriente se mejora. Se puede especular que particularmente la digestión de la proteína ha sido mejorada. Por lo tanto, al mejorar el tamaño de la particular en la dieta puede ayudar a reducir el impacto negativo de la proteína indigestible en la parte baja del tracto intestinal.

Cuadro 2. Efecto del tamaño de partículas en los pesos y los valores de pH en diferentes partes del tracto gastrointestinal.

1 Partículas finas: ingredientes molidos en una criba de 3 mm.
2 Partículas gruesas: ingredientes molidos en una criba de 8 mm.
ab Las medias en la misma columna que no comparten un superíndice difieren significativamente (P<0.05). Fuente: Langhout et al. (2002).

Dieta pre-iniciadora

Durante los primeros días después del nacimiento muchos cambios ocurren en el pollito, son muy sensible a los disturbios del tracto intestinal en este periodo. Directamente después del nacimiento el pollo está libre de gérmenes (Langhout, 1998). Esto significa que el pollito tendrá que desarrollar su propia microflora y balancearla rápidamente después del nacimiento para evitar que unas bacterias individualmente crezcan más que otras. En los pollos de un día de edad, aproximadamente el 20% de su peso es la yema. La yema contiene mucha proteína, el sistema inmune materno para el pollito joven (Dibner et al., 1998). Después de unos días esos anticuerpos se usan totalmente, lo cual significa que el ave tiene la necesidad de desarrollar su propio sistema inmune en la primera semana. Más aún, durante la primera semana de su vida principalmente los órganos digestivos y el hígado se desarrollan y se observan los cambios significativos en la morfología de la pared intestinal (Jin et al., 1998). Como resultado, el peso relativo de los diferentes órganos y el hígado aumenta en comparación con el crecimiento del esqueleto y los músculos (carne), por ejemplo. Después de la primera semana de vida estos cambios y el crecimiento, sobre todo, del tejido esquelético y muscular aumentan.

Estos desarrollos mencionados anteriormente en los primeros días de la vida de los pollitos hacen que este periodo sea muy importante para el posterior desempeño de los animales. Muchos estudios han demostrado que al proveer dietas especiales preiniciadoras a las aves en los primeros 5-7 días de edad mejora el estado de salud del ave y su desempeño al final del periodo de crecimiento (e.g. Leeson, 2008). La efectividad de dichas dietas preiniciadoras depende fuertemente de los ingredientes altamente digestible como son; soya extrudida, aceite de soya, uso de aminoácidos sintéticos y para ayudar a minimizar los nutrientes indigestibles es muy importante contar con aditivos alimenticios que promuevan el desarrollo del epitelio intestinal. En este aspecto el ácido butírico es uno de los aditivos más prometedores para usarse en agua de bebida y/o en el alimento.

Figura 1. Efecto de varios ácidos grasos de cadena corta en la colonización de las aves infectadas con Salmonella.

Modo de acción del ácido butírico

En los últimos años muchas moléculas y diferentes aditivos han sido evaluadas para mejorar la integridad intestinal. Una molécula interesante en este aspecto es el ácido butírico. El ácido butírico tiene propiedades específicas muy interesantes para la salud humana; por lo tanto, muchos datos referentes al modo de acción vienen de la investigación en humanos. El ácido butírico en humanos se usa en la nutrición parenteral que se administra con otros nutrientes por vía intravenosa después de una cirugía intestinal para estimular la recuperación del intestino (Tappende et al., 2003). El ácido butírico, cuando está presente en el tracto intestinal induce a la producción de péptidos (Guillodeau et al., 2009). Estos péptidos estimulan el desarrollo y la reparación del tracto intestinal a través de un aumento en la proliferación celular (Bartholome et al., 2004). Recientemente, se ha demostrado que el butirato cuando se presenta en la sangre estimula al péptido que aumenta la absorción de la glucosa del intestino. Fue demostrado por Hu y Gou (2007) que todo indica que también en las aves hay un modo similar de acción. Ellos demostraron un aumento en el desarrollo de las vellosidades cuando el butirato de sodio se agrega en la dieta (Panda et al 2009) como se puede observar en el Cuadro 3.

También se ha demostrado que el ácido butírico (protegido) estimula varias funciones en la parte posterior del tracto intestinal. Los estudios han identificado receptores específicos para la proteína-G, específicamente GPR 41 y GPR 43, en los enterocitos en el epitelio de particularmente el íleon, el ciego y el colon (Le Poul et al., 2003). Cuando el butirato se une a estos receptores la producción de diferentes péptidos estimula (Cox et al., 2009, Tazoe et al., 2008).

Cuadro 3 Efecto del ácido butírico y de un antibiótico sobre la morfología del duodeno en pollos.

Medias con diferente literal por columna son estadísticamente diferentes (<0.05).

INMUNIDAD. Algunos de estos péptidos tienen un efecto positivo sobre el desarrollo del sistema inmune cuando se presenta alguna enfermedad (Cox et al., 2009). Leeson, et al. (2005) obtuvieron indicaciones de que el ácido butírico también estimula el sistema inmune en las aves, así como Antongiovanni et al. (2005), que mostró que las aves alimentadas con dietas que contenían butirato tienen una mejor habilidad para soportar el desafío coccidiano a los 21 días de edad.

MOTILIDAD INTESTINAL. Se ha demostrado que otros péptidos hacen más lento el paso del alimento (Tazoe et al., 2009). Así como el vaciamiento de la molleja se hace más lento. Por ende, parece que el butirato está induciendo un efecto similar en la tasa de paso como partículas gruesas.

BACTERIOSTÁTICO. Recientemente, una nueva actividad del ácido butírico fue reportada por Van Immerseel et al.(2003) y del mismo grupo, por Gantois et al. (2006). En los estudios de Van Immerseel y colaboradores se demostró que el ácido butírico cuando se presenta en el tracto intestinal fue capaz de disminuir la colonización de la Salmonella en pollo de engorda. El modo de acción de esta actividad del ácido butírico es a través de la expresión de genes. El butirato conecta con la Salmonella. Esto subregula la expresión del gen HilA resultando en un bloqueo de la liberación de la enzima SPI-1 y es responsable para la toma de la Salmonella por el ave (Gantois et al., 2006). Una demostración de este efecto del ácido butírico se muestra en la Figura 1, tomada de una prueba llevada a cabo por Van Immerseel et al. (2005). En esta prueba las aves se desafiaron con varias Salmonella spp. Cuando las aves se alimentaron con dietas que contenían ya sea ácido propiónico o butírico producidos para liberación dirigida protegida, una reducción significativa en el nivel de Salmonella se observó en los pollos. El efecto del ácido butírico tendió a ser mejor que el del ácido propiónico.

La adición de ácido acético en la dieta resulta en un aumento del conteo de Salmonella en los pollos de engorda en comparación con las aves control (P<0.05). Los efectos sobre el desarrollo inmune, la motilidad del intestino, así como el efecto de la Salmonella por la vía de la expresión del gen son solamente posibles cuand el butirato llega a la parte posterior del tracto intestinal. Generalmente, se acepta que el ácido butírico libre (sin protección) desaparece rápidamente ya en la parte proximal del tracto intestinal. Por lo tanto, para obtener niveles significativos disponibles en la parte posterior del intestino el butirato necesita estar protegido para así lograr una liberación dirigida, para lograr dicho efecto se seca por aspersión y se mezcla con ácidos grasos de cadena media, obteniéndose un producto uniforme y de fácil mezclado.

El ácido butírico en el desempeño del pollo de engorda

La investigación reciente ha indicado respuestas benéficas de ácido butírico, suministrado en forma de butirato, sobre el desempeño del pollo de engorda (Panda et al., 2009). En otra prueba reciente, llevada a cabo en el 2009 en Canadá, el efecto del ácido butírico sobre el desempeño del pollo de engorda se probó en aves desafiadas con Clostridium. El ácido butírico (Adimix® 30 Coated) era un butirato sódico y estaba protegido para que el butirato se liberara en la parte posterior del tracto intestinal. Las aves se desafiaron al proporcionarles cama infectada con Clostridium antes de su llegada. Adimix® (niveles de dosis; 1.0, 0.75 y 0.5 kg/ ton en el iniciador, crecimiento y finalización respectivamente) se probó contra un control negativo y un control positivo (BMD; 55 ppm). La prueba duró hasta los 42 días de edad. Los datos de la prueba se presentan en el Cuadro 4. La adición de Adimix® a la dieta redujo significativamente la mortalidad y aumento los pesos corporales en comparación con el control. El efecto positivo de Adimix® sobre el desempeño del pollo de engorda fue similar al de aquellas aves que en su dieta tenían el antibiótico BMD.

Conclusión

Los altos requerimientos nutricionales de las aves modernas aumentan el riesgo de afectar la integridad intestinal por la gran cantidad de proteína indigestible. Varias medidas nutricionales como utilizar alimentos altamente digestibles, la optimización del tamaño de la partícula y el uso de una dieta especial pre-iniciadora puede reducir el riesgo de los problemas de salud intestinal. El ácido butírico, suministrado como butirato de sodio tiene dos presentaciones; (1) En polvo, se utiliza para mantener la integridad intestinal de la parte anterior y puede ser mezclado en agua y/o en el alimento (2) Granulado, cuya función va dirigida a mantener la integridad de la parte posterior del intestino. Las dos presentaciones han demostrado que mejoran la integridad intestinal y puede jugar un papel importante en la nutrición del pollo, gallina de postura, gallina reproductora pesada y pavos.

Artículo publicado en Los Avicultores y su Entorno Vol. No. 85