13 Ene 2021

Enzimas exógenas: una herramienta para el mantenimiento de la salud intestinal



AUTOR

Cinthia Eyng

Profesora en Unioeste – PR, Brasil.

Mantener los índices productivos con un costo de producción competitivo es un constante desafío para el sector avícola.

La inclusión de enzimas exógenas a las dietas es una práctica indispensable para enfrentar este desafío, siendo que maximiza el aprovechamiento del alimento por las aves con una reducción en el costo, debido a los ajustes en las formulaciones.

De hecho, se estima que la consideración de una matriz nutricional de un complejo enzimático conteniendo carbohidrasas, fitasas y proteasas en la formulación de dietas comerciales de origen animal para pollos de engorde es capaz de reducir 10-15%, en promedio, el costo de producción por tonelada de ración.

De esta manera, las enzimas exógenas son esenciales para la formulación de raciones de mínimo costo para las aves.

 

Abordaje práctico sobre los beneficios del uso de enzimas

Las acciones de las enzimas sobre los factores antinutricionales presentes en las dietas, como el fitato y los polisacáridos no amiláceos y sobre la actividad de las enzimas endógenas, aumentando la disponibilidad de los nutrientes (calcio, fósforo y aminoácidos) y energía son frecuentemente mencionadas (Alabi et al., 2019; Bedford & Cowieson, 2020) y se reflejan en la reducción de los costos.

No obstante, este texto realiza un abordaje práctico sobre los beneficios, además de los económicos, enfatizando los mecanismos de acción de las enzimas en el mantenimiento de la salud intestinal de las aves.

Polisacáridos no amiláceos

Los polisacáridos no amiláceos, además de interferir en la digestión de otros nutrientes, pueden favorecer la proliferación de los microorganismos indeseables y desencadenar procesos inflamatorios por ser reconocidos por receptores localizados en el intestino (Kogut et al., 2018; Dal Pont et al., 2020)

Proteínas

De la misma forma, cuando la proteína no es digerida, puede sufrir una fermentación generando metabolitos tóxicos al organismo del animal (Windey, 2012) además de alterar la homeostasis de la microbiota.

Estos procesos pueden comprometer la integridad de la barrera física del intestino, incluyendo las uniones “tight”, compuestas de proteínas que sellan los espacios entre las células del intestino, favoreciendo el pasaje de microorganismos patógenos.

 

Modo de acción de las enzimas

Recientes investigaciones abordan diferentes maneras por las cuales las enzimas exógenas pueden beneficiar la fisiología del tracto gastrointestinal de los animales, siendo su influencia dependiente de:

  • Tipo de enzima
  • La dieta (sustrato)
  • La edad de los animales

Acción primaria

La acción primaria de las enzimas sobre los factores antinutricionales aumenta la digestibilidad de los nutrientes, además de reducir los impactos nombrados previamente y resultar en una microbiota intestinal con composición y funciones metabólicas diferenciadas.

La modificación del sustrato reduce, por exclusión competitiva, la colonización de los microorganismos patógenos. Además, los productos resultantes de las acciones hidrolíticas de las enzimas pueden promover la salud intestinal.

Xilanasa

Los xilooligosacáridos provenientes de la hidrólisis de los arabinoxilanos por la xilanasa pueden ser utilizados como sustrato por las bacterias benéficas, presentando una función prebiótica en el organismo (Craig et al., 2020).

Proteasa

La mayor disponibilidad de aminoácidos por la acción de la proteasa puede favorecer los procesos de generación de energía por los enterocitos, células responsables de la absorción de los nutrientes, así como la producción de mucina, barrera física de protección del intestino (Cowieson & Roos, 2014).

 

Microbiota benéfica

El establecimiento de una microbiota benéfica, en detrimento de una patógena, es fundamental debido a su influencia sobre diversos procesos metabólicos del organismo del animal, incluyendo:

  • La absorción de nutrientes
  • La modulación del sistema inmune
  • El control de patógenos

En ese sentido, ha sido reportado que la suplementación con enzimas puede influenciar la composición de la microbiota intestinal. Liu et al. (2017) observaron que la inclusión de un complejo multienzimático aumentó:

+El contenido ileal de Lactobacillus y Bifidobacteria

y redujo:

El contenido de Clostridium perfringens, bacteria responsable de la enteritis necrótica en pollos;

Las lesiones intestinales derivadas de la presencia de esta bacteria.

Bacteriocinas

Complementando la acción de exclusión competitiva la suplementación de enzimas puede aumentar la cantidad de bacterias del género Enterococcus y Lactobacillus (Borda-Molina et al., 2019). Las bacterias pertenecientes a estos géneros son capaces de producir sustancias, llamadas bacteriocinas, activas contra microrganismos patógenos como las especies de protozoarios pertenecientes al género Eimeria, responsables de la coccidiosis aviar, enfermedad de mayor impacto económico mundial.

  • La comprensión del equilibrio dinámico de la microbiota intestinal aún no está totalmente dilucidada, sin embargo, las evidencias indican que la diversidad de la microbiota intestinal está íntimamente relacionada al desempeño presentado por las aves.

En un experimento realizado por el Grupo de Investigación en Avicultura de la Universidad Estatal del Oeste de Paraná – Unioeste – (artículo en proceso de publicación) fue observado que el restablecimiento del desempeño de las aves, en el período de 1 a 21 días, alimentadas con dietas con reducción nutricional (-100 kcal/kg de energía metabolizable), solamente fue alcanzado cuando se adicionó a las dietas una combinación de las enzimas amilasa, xilanasa y proteasa.

La inclusión simultánea de las tres enzimas equiparó a la microbiota cecal de las aves en régimen de restricción nutricional al grupo testigo, atendiendo las exigencias nutricionales en términos de presencia/ausencia y abundancia de microorganismos, así como sus funciones metabólicas predichas.

Estos resultados demuestran que la modulación de la microbiota es un posible mecanismo de acción, por el cual, la suplementación de las enzimas exógenas, mejora el desempeño de las aves.

Método de análisis

El desvío de los nutrientes para la activación de las respuestas inmunes influencia directamente los índices productivos de los animales.

1) Por ejemplo, Leung et al. (2019) observaron que cuando las aves fueron desafiadas por Eimeria acervulina y Eimeria maxima a los 10 días de edad:

– Redujeron en 15,5% la energía destinada a la ganancia de peso a los 35 días de edad, valor conocido como eficiencia calórica.

– La energía fue utilizada para la activación de las respuestas inmunes y la reparación de los daños en el epitelio intestinal.

2) Jiang et al. (2018) observaron una reducción en la expresión génica de la citocina pro-inflamatoria IL-1β en el intestino de aves alimentadas con dietas que contenían altas dosis de fitasa.

Considerando que esta proteína influye en la actividad y síntesis de las células inmunológicas, este resultado demuestra que la inclusión de la enzima fue capaz de reducir el proceso inflamatorio intestinal, ocasionado por la presencia de fitato.

Conclusión

  • La garantía de la salud intestinal de las aves, permite que el tracto gastrointestinal pueda desempeñar con eficiencia los procesos de digestión y absorción, uno de los puntos claves de la productividad avícola.
  • Las evidencias mencionadas en este texto acerca de los mecanismos de acción de las enzimas exógenas en el organismo de los animales, a pesar de no estar completamente dilucidados, demuestran el potencial de este aditivo como parte de un programa de mantenimiento de la salud intestinal buscando optimizar el desempeño de las aves



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