Efecto simbiótico del uso de enzimas y probióticos sobre la salud intestinal y el crecimiento de lechones recién destetados desafiados con Escherichia coli enterotoxigénica F18+
Resumen de estudio
El destete es un período desafiante para los lechones, especialmente con sus funciones inmunes e intestinales que tienen como resultado en un rendimiento reducido. Durante este periodo, los cerdos experimentan desafíos ambientales, inmunológicos, fisiológicos y nutricionales. Como consecuencia, los cerdos al destete son altamente susceptibles a microorganismo patógenos como Escherichia coli enterotoxigénica (ETEC) causante de enfermedades entéricas.
Es más, el crecimiento de la presión por la prohibición del uso de antibióticos promotores de crecimiento (APC) a nivel mundial debido a la preocupación por la resistencia antibiótica, ha sido un gran desafío para la industria porcina e investigadores, para mantener la salud intestinal y rendimiento productivo de los cerdos.
Los lechones recién destetados, tienen una baja capacidad para digerir los nutrientes de los alimentos de origen vegetal debido a la inmadurez del tracto gastrointestinal (TGI), la composición nutricional diferente, en comparación con la leche, y el contenido antinutricional que puede dañar el intestino.
Los granos comúnmente usados en la alimentación animal poseen alrededor de 2.3 – 3.8% de xilanos, los principales polisacáridos no amiláceos (PNA), incrementan la viscosidad de la digesta, alteran la morfología intestinal y reducen la digestibilidad de los nutrientes, lo que puede inducir un ambiente propicio para el crecimiento de bacterias patógenas, y cambiar la microbiota en los lechones recién destetados.
Nutricionalmente, se han desarrollado numerosas estrategias para eliminar o mitigar los efectos de estos desafíos y producir animales saludables. Las enzimas exógenas, como las xilanasas, han sido usadas exitosamente para hidrolizar los xilanos y liberar xilooligosacáridos (XOS) y, en consecuencia, reducir el contenido de PNA y la viscosidad de la digesta, incrementando la digestibilidad de nutrientes.
Probióticos, como bacterias del género Bacillus, han sido ampliamente utilizados como alternativa para promover la salud y el rendimiento productivo en la industria animal. El género Bacillus, es bien conocido por su habilidad de formar esporas, producir compuestos antimicrobianos y producir enzimas exógenas, que están relacionadas con la capacidad de utilizar diferentes fuentes de carbohidratos, incluidas las derivadas de plantas, como XOS.
Se plantea la hipótesis de que la xilanasa combinada con Bacillus spp. como simbiótico, mejora el rendimiento del crecimiento de los cerdos recién destetados desafiados con ETEC, al mejorar la salud intestinal y modular el microbioma en el intestino al alterar la viscosidad de la digesta. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos suplementarios de los simbióticos sobre la salud intestinal y el crecimiento de cerdos recién destetados desafiados con ETEC.
Para el presente estudio, se utilizaron 64 lechones recién destetados de 21 días de edad, con un peso corporal inicial de 7.9 ± 0.4 kg, distribuidos aleatoriamente en un diseño de bloques 2×2 con un arreglo factorial, desafiados con ETEC (inoculación oral con solución salina o E. coli F18+ 6 x 109 UFC) y simbióticos (SIM) y con la combinación de xilanasa 10,000 XU/kg y Bacillus spp. como dos factores.
La ETEC se inoculó por vía oral el día 7 después del destete. La ingesta de alimento y el peso corporal se midieron los días 7, 10, 15 y 20. El día 20, los cerdos fueron sacrificados para recolectar muestras para medir los parámetros de salud intestinal y el microbioma.
Los simbióticos aumentaron (P <0.05) la ganancia diaria de peso en la fase 1 y los desafiados con ETEC redujeron (P <0.05) la ganancia diaria de peso en el período posterior al desafío (Cuadro 1).
ETEC aumentó (P <0.05) el score fecal de los cerdos del día 7 al 13; sin embargo, los simbióticos la redujeron (P <0.05) en los días 9 y 11 en los cerdos desafiados (Gráfico 1).
ETEC aumentó (P <0.05) el MDA mucoso, IL-6, Ki-67+ y profundidad de la cripta, mientras que los simbióticos tendieron a reducir TNFα (P = 0.093), proteína carbonilo (P = 0.065) e IL-6 (P = 0,064); profundidad de la cripta reducida (P <0,05) y Ki-67 +; y aumento (P <0,05) de la altura de las vellosidades (Cuadro 2). ETEC redujo (P <0.05) la abundancia relativa de Bacteroidetes y Firmicutes y aumentó (P <0.05) la abundancia relativa de Proteobacteria.
En conclusión, el desafío de ETEC redujo el rendimiento del crecimiento al afectar el microbioma, la respuesta inmune y el estrés oxidativo en el yeyuno. Los simbióticos mejoraron el rendimiento del crecimiento al reducir la diarrea, la respuesta inmunitaria y el estrés oxidativo en el yeyuno.
Marcos Elias Duarte1, James Tyus2 and Sung Woo Kim1*
1Department of Animal Science, North Carolina State University, Raleigh, NC, United States, 2BioResource International, Inc., Durham, NC, United States
Setiembre 2020