Efectos de nuevos aditivos alimentarios sobre la composición de la microbiota digestiva en pollos broiler

Resumen

1. Introducción de la tesis. La carne de pollo es una de las fuentes alimentarias principales para la población mundial en continuo crecimiento, considerando que los costes de producción son bajos (comparados por ejemplo, con el cerdo), la industria aviar es probablemente la industria agroalimentaria más extendida del mundo (Landoni y Albarellos, 2015) En las últimas décadas se han sucedido una serie de cambios importantes en el crecimiento y producción de las aves comerciales, debido a que los pollos dedicados al consumo deben adaptarse a unas determinadas condiciones para su venta, por lo que es necesario optimizar su crecimiento especialmente durante las primeras semanas de vida. Esto puede conseguirse mejorando su capacidad digestiva y productiva (Lilburn y Loeffler, 2015), siendo para ello imprescindible mejorar la salud intestinal del animal, aspecto en el que es crucial el papel de la microbiota intestinal, la cual está implicada en todos los procesos digestivos que suponen grandes pérdidas económicas en la industria de este sector en todo el mundo (Forder y col., 2012). Los procesos digestivos con mayor impacto actualmente en aves son enteritis necrótica, salmonelosis y campylobacteriosis, las cuales están experimentando un aumento estos últimos años tras la retirada de los Antibióticos Promotores del Crecimiento (AGP) y que no solo producen grandes pérdidas productivas, sino que dan lugar a contaminaciones alimentarias de los productos avícolas de consumo humano (Casewell y col., 2003). Por tanto, la industria aviar debe enfrentarse al desafío de combatir ciertas enfermedades y desórdenes muy comunes en la vida del pollo sin contar con los AGP ya que estos fueron prohibidos en el año 2006 principalmente por sus problemas de resistencia. Estas sustancias permitían combatir las patologías propias de estos animales, mejorar el rendimiento productivo de los pollos y conservar su correcto funcionamiento fisiológico y sanitario. Por tanto, es necesario hallar soluciones para estos desafíos mediante la combinación de los conocimientos ya existentes y el desarrollo de nuevas sustancias que puedan desempeñar el papel que antes ocupaban los AGP para de esta manera contribuir a la mejora del GIT facilitando la salud y producción aviar (Lilburn y Loeffler, 2015). Por todo ello es necesario buscar alternativas naturales para contrarrestar los perjudiciales efectos productivos, sanitarios y de bienestar animal que está dejando el no usar los AGP (Diarra y Malouin, 2014). De acuerdo a la bibliografía existente en este sentido, se han desarrollado numerosos estudios para comprobar el interés y utilidad de ciertos compuestos que pudieran sustituir de manera eficaz a los antibióticos: hierbas, especias, extractos vegetales y aceites esenciales (Bozkurt y col., 2009). Entre las posibles alternativas se encuentran diversos derivados del ajo (Harris y col., 2001), que han demostrado su actividad frente a bacterias intestinales patógenas o potencialmente patógenas causantes de ciertos desórdenes gastrointestinales en animales (Amagase y col., 2001; Tatara y col., 2008). La bibliografía contempla numerosos estudios desarrollados en los últimos años que tienen como base la incorporación de productos derivados del ajo (Aji y col., 2011; Mansoub y col., 2011; Pourali y col., 2010) en dietas para aves, encontrándose con frecuencia efectos beneficiosos sobre la eficiencia alimentaria y el crecimiento de los pollos broiler (Khan y col., 2012). Sin embargo, los resultados aportados en la literatura son bastante variables en cuanto a la eficacia de estos productos en el rendimiento productivo y la modificación de parámetros fisiológicos y digestivos. 2. Objetivos de la tesis Dado el reciente interés en la búsqueda de alternativas capaces de reemplazar a los AGP, las propiedades beneficiosas que demuestran el ajo y sus derivados, junto con la escasa información científica acerca de sus posibles mecanismos de acción y la necesidad de que la industria aviar continúe avanzando en su rendimiento y productividad, los objetivos planteados para esta tesis doctoral fueron los siguientes: 1. Evaluar la posible utilidad de un derivado del ajo obtenido industrialmente (propil propano tiosulfonato, PTS-O), como sustituto de los AGP en broilers; 2. Determinar los efectos sobre parámetros microbiológicos y fisiológicos de la inclusión de PTS-O en las raciones para pollos broiler para establecer su mecanismo de acción; 3. Estudiar las posibles repercusiones a nivel productivo que conlleva la inclusión del aditivo PTS-O en las raciones de los pollos broiler. 3. Desarrollo Teórico y práctico Para la consecución de estos objetivos, se han llevado a cabo una serie de ensayos in vivo con pollos broiler (estirpe Cobb) machos en crecimiento, con objeto de evaluar la idoneidad de un compuesto derivado del ajo bien definido y obtenido industrialmente (PTS-O, propil propano tiosulfonato) a diferentes concentraciones en la ración. En la publicación 1 (Poultry Science 91: 2148-2157) se describen dos experimentos realizados para el estudio de los efectos de la incorporación de PTS-O a la ración sobre las poblaciones de enteropatógenos intestinales, morfología intestinal y rendimiento productivo en broilers. Se produjo una ganancia de peso y una mejora en el índice de transformación en los pollos alimentados con diferentes dosis de PTS-O en la dieta con respecto a los controles. Al igual que ocurrió con los parámetros morfológicos intestinales, la inclusión de PTS-O dio lugar a un menor número de copias de los grupos bacterianos patógenos y potencialmente patógenos en diversas secciones intestinales. Esta investigación muestra que PTS-O es capaz de disminuir el número de enteropatógenos intestinales y mejorar la estructura histológica ileal y los parámetros productivos en broilers. En la publicación 2 (Animal Feed Science and Technology 181: 87-92) se estudiaron los efectos de la suplementación de este mismo aditivo con dos niveles de suplementación en la dieta (45 y 90 mg de PTS-O por kg dieta), sobre la composición de la microbiota intestinal y la digestibilidad de nutrientes. El número de copias de Lactobacillus spp en el buche fue menor en los pollos alimentados con la dieta suplementada respecto a los controles. En los contenidos ileales la alimentación con PTS-O-45 resultó en un menor número de copias de Clostridium coccoides/Eubacterium rectale y Clostridium leptum. Con la dosis de 90 mg/kg se observó un aumento en el número de bacteroides y bacterias totales en los contenidos ileales. Un menor número de copias de bacteroides fue determinado en los contenidos cecales de los pollos alimentados con PTS-O, mientras el número de copias de C. coccoides/E. rectale de los pollos alimentados con PTS-O fue también menor que en los controles. La digestibilidad fecal de energía, grasa y fibra fue mayor que en los controles en los pollos alimentados con dietas suplementadas con PTS-O y lo mismo ocurrió con la digestibilidad fecal de N y fibra. Esta investigación confirma los datos previos y muestra como el aditivo estudiado fue capaz de modular la composición de la microbiota intestinal y mejorar la digestibilidad de nutrientes en pollos broiler en crecimiento. En la publicación 3 (Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 99: 418-423) se estudiaron las posibles correlaciones entre los cambios que se producen en las proporciones de algunos de los principales grupos bacterianos de la microbiota intestinal y los parámetros productivos. Las proporciones relativas de bacteroides (bacteroides/bacterias totales) en los contenidos ileales correlacionaron positivamente con la digestibilidad fecal de celulosa, hemicelulosa y fibra (ADF y NDF). Las cantidades relativas de Escherichia¿Shigella (Escherichia¿Shigella/bacterias totales) en los contenidos del buche correlacionaron negativamente con la ganancia de peso de broilers. La digestiblidad fecal de N correlacionó negativamente con las bacterias totales en los contenidos ileales de pollos. Las cantidades relativas de Escherichia¿Shigella (Escherichia¿Shigella/bacterias totales) en los contenidos cecales se correlacionaron negativamente con la digestibilidad fecal de la grasa de broilers. Las bacterias totales en los contenidos ileales y cecales de pollos en crecimiento se correlacionaron negativamente con la digestibilidad ileal del N. Cómo puede observarse, los resultados sugieren la existencia de relaciones entre los parámetros productivos y los cambios en la composición de la microbiota intestinal de pollos broiler en crecimiento. 4. Conclusión De acuerdo con los resultados previamente descritos, consideramos que sería de gran interés el estudio del mecanismo de acción de PTS-O, aun no bien establecido, así como de las posibles relaciones entre los cambios en la composición de la microbiota y la eficiencia en la utilización de nutrientes y energía en broilers. Este objetivo podría abordarse utilizando como herramientas determinados productos que, como PTS-O, tienen un efecto directo sobre la composición de la microbiota digestiva. Los resultados de este trabajo aportan una información valiosa en este sentido, ya que los estudios orientados de manera específica al estudio de las variaciones entre la composición de la microbiota y los valores productivos/fisológicos son todavía muy escasos en producción aviar. 5. Bibliografía consultada Aji, S. B., K. Ignatius, A. Y. Ado, J. B. Nuhu, A. Abdulkarim, U. Aliyu, M. B. Gambo, M. A. Ibrahim, H. Abubakar, M. M. Bukar, H. M. Imam, y P. T. Numan. 2011. Effect of feeding onion (Allium cepa) and garlic (Allium sativum) on some performance characteristics of broiler chickens. Research Journal of Poultry Sciences 4:22-27. Amagase, H., Petesch, B.L., Matsuura, H., Kasuga, S., Itakura, Y. 2001. Intake of garlic and its bioactive components. Journal of Nutrition 131(3s):955S-62S. Bozkurt, M., K. Kucukyilmaz, A.U. Catli y M. Cinar. 2009. 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