Monográfico

Prebióticos&Probióticos

 
01 Jul 2020

Importancia de las bacterias productoras de butírico en la producción moderna

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Con los años, la importancia de la microbiota comensal ha sido reconocida y consecuentemente investigada en profundidad. Todavía hay mucho camino por recorrer, pero ha quedado indiscutiblemente claro que la microbiota debe considerarse como uno de los factores clave en la salud animal. 

Existe un fuerte vínculo con la salud intestinal general, en la medida en que la microbiota se define como uno de sus cuatro pilares clave que interactúan dinámicamente entre sí. 

  • salud intestinal
  • dieta
  • medio ambiente
  • inmunidad

 

Se puede considerar que la microbiota es el motor del rendimiento animal, ya que un intestino sano es compatible con un animal sano y, por lo tanto, con una producción saludable. Sin embargo, la producción animal moderna tiene una gran cantidad de desafíos. Son varios los ejemplos que pueden influir en el estado del animal, lo que a menudo resulta en niveles elevados de estrés:

 

  • espacio disponible
  • cambios de alimentación
  • desafíos bacterianos
  • manejo
  • vacunaciones

 

 

En consecuencia, la composición, el funcionamiento y la efectividad de la microbiota se ven afectados, generalmente no para mejor. 

 

La parte distal del tracto gastrointestinal (GIT, ciego) es un lugar interesante para examinar estas interacciones entre los pilares mencionados de la salud intestinal, debido a su rica diversidad de bacterias.

Comprender cómo reaccionan estos a los desafíos y gestionar estos cambios en consecuencia, ofrece una forma de desbloquear el potencial previamente perdido. 

En una situación normal, el ciego está muy poblado por bacterias de los grupos de Clostridium IV y XIVa. Estas bacterias juegan un papel importante en ese lugar como indicaban ya Guo et al., en 2020 :

  • interactuando con el sistema inmune
  • atenuando la inflamación
  • fortaleciendo la barrera intestinal 
  • y produciendo múltiples e interesantes metabolitos (). El butirato es un ejemplo importante, ya que este ácido graso de cadena corta (SCFA) tiene una función multifactorial. 

Se puede utilizar como fuente principal para la producción de energía en los colonocitos, además de actuar como mediador celular que regula múltiples procesos del sistema digestivo.

Esto incluye la expresión génica, la diferenciación celular, el desarrollo del tejido intestinal, la reducción del estrés oxidativo y la modulación inmune (Bedford y Gong, 2017). Como tal, la importancia del butirato en el ciego es clara.

Sin embargo, asegurarse de que haya suficiente butirato a nivel del ciego, no siempre es sencillo, especialmente cuando el animal se encuentra en condiciones comerciales. 

Como ya ha sido mencionado, la microbiota del animal puede verse fuertemente influenciada por varios factores durante la producción, especialmente las bacterias productoras de ácido butírico, las cuáles disminuyen rápidamente cuando el animal está bajo estrés.

Además de interrumpir los procesos naturales, la ausencia de butirato también forma una ventaja competitiva indirecta para múltiples patógenos oportunistas. 

» Un ejemplo de esto ha sido descrito recientemente por Rivera-Chávez et al. (2016) para Salmonella, y muestra cómo la ausencia de butirato lleva a los colonocitos a utilizar la glucosa como molécula de partida en su producción de energía

En sí mismo, este no es un desafío extremo, ya que la glucosa es una buena fuente para producir energía, pero la adaptación a dicho metabolito hace que el oxígeno no se use en el proceso de producción de energía. 

  • Como tal, aumenta la oxigenación epitelial, lo que resulta en más oxígeno disponible en la luz intestinal. 
  • Es exactamente este oxígeno el que puede ser utilizado por ciertos patógenos oportunistas que lo necesitan, resultando en una proliferación acelerada de los mismos y, en consecuencia, una amenaza para los estándares de producción. 
  • Esta no es la única forma en que los patógenos oportunistas pueden beneficiarse de la ausencia de butirato, pero muestra cómo este ácido graso de cadena corta, puede afectar los procesos metabólicos fundamentales, lo que resalta aún más su importancia.

Para contrarrestar estos efectos y compensar la pérdida en la producción local de ácido butírico, la suplementación con butiratos directamente a través del alimento ha proporcionado algo de alivio. 

↳ Los beneficios se notan principalmente en un efecto positivo en los parámetros de crecimiento durante la producción. Sin embargo, investigaciones recientes han indicado que, independientemente de qué tipo de butirato se utilice, generalmente, no alcanza las etapas distales del TIG (Moquet, 2018). 

Aunque estos aditivos de butirato son, por lo tanto, útiles en su propia consideración, obtienen sus beneficios por actuar en diferentes procesos, en distintos lugares del sistema digestivo, pero no por un efecto en el ciego, donde podrían desempeñar un papel más importante.


Afortunadamente, la investigación científica reciente ha indicado que los probióticos pueden ofrecer una alternativa efectiva. A medida que ha crecido un mayor entendimiento de la microbiota, también ha crecido el interés en desarrollar herramientas para mejorarla. 

  • Los probióticos son un ejemplo de ello, desempeñando un papel activo y suponiendo un beneficio añadido, a la microbiota existente. 

Estos «alimentos microbianos» son microorganismos viables que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren beneficios para la salud del huésped (FAO / OMS, 2002). 

Su modo de acción es a menudo complejo, con beneficios provenientes de la competencia de los patógenos por nutrientes o espacio físico:

  • produciendo compuestos beneficiosos
  • aumentando la digestión y / o absorción de nutrientes
  • mejorando la función de barrera intestinal
  • reduciendo la inflamación intestinal y / o interactuando con el sistema inmune o una combinación de los anteriores(FAO, 2016). 

 

El uso de probióticos ha aumentado rápidamente a lo largo de los años, y por una buena razón:

cuando se utilizan correctamente, la producción animal moderna es significativamente mejorada. Sin embargo, para lograr esto, múltiples desafíos deben ser manejados adecuadamente, incluidos aquellos que tienen un efecto directo o indirecto en la microbiota comensal.

 

Miya-Gold® es un gran ejemplo, que contiene esporas viables de una sola cepa de Clostridium butyricum probiótica, es decir, flora butírica. 

1/ La cepa probiótica utilizada es capaz de producir cantidades significativas de ácido butírico en el ciego, complementando así al animal donde es necesario (Svejstil et al., 2019). 

Además de los beneficios mencionados de producir butirato para el animal huésped, la cepa Clostridium butyricum también tiene un efecto inhibidor directo sobre la presencia de E. coli patógena. Ésto se logra mediante el efecto combinado de la producción de dicho butirato y, evitando que E. coli se adhiera a células específicas (Takahashi et al., 2004; Yang et al., 2012; Svejstil et al., 2019).

2/ Estudios previos han indicado que Clostridium butyricum es capaz de equilibrar la microflora intestinal y mejorar la morfología intestinal, al tiempo que estimula el sistema inmunitario a través de una expresión reducida de factores proinflamatorios.

Chen y col. (2018), por ejemplo, descubrieron que agregar C. butyricum a la alimentación de lechones destetados aumentaba la presencia de Lactobacillus en la microbiota comensal, al tiempo que aumentaba la diversidad de esta microbiota en general.

3/ La cepa probiótica es un formador de esporas. Una espora es una forma metabólicamente inactiva de la célula bacteriana vegetativa, formada cuando las condiciones ambientales son desfavorables para la supervivencia de la bacteria. Durante este proceso de formación de esporas, la bacteria alcanza un estado latente y forma múltiples capas protectoras para salvaguardar su ADN central. 

Como resultado, la espora es extremadamente duradera y estable. Esto trae una clara ventaja en términos de estabilidad, tanto durante el procesado del alimento como dentro del propio animal. 

Como ya ha sido mencionado, es esencial obtener butirato, , en la ubicación correcta, es decir, en el ciego. En su forma de esporas, el probiótico es capaz de pasar el ambiente más hostil en las etapas iniciales del GIT, sin pérdida de viabilidad

Una vez que la espora alcanza la ubicación correcta en el GIT distal, donde las condiciones ambientales son favorables, las esporas germinan y producen células vegetativas activas. Estas están listas para ejercer sus efectos beneficiosos. En consecuencia, el butirato vuelve a estar disponible en el lugar donde es más útil, apoyando eficientemente al animal durante el desafío en cuestión.

Como resultado lógico de lo anterior, se ha demostrado que Clostridium butyricum mejora siempre el rendimiento de los animales en numerosos estudios de investigación, así como en condiciones comerciales. 

A medida que la investigación se desarrolle más, la importancia de manejar la microbiota como un aspecto crucial para una producción óptima ,sólo aumentará. 

En consecuencia, el interés en encontrar herramientas para influir y apoyar esta microbiota también crecerá. Se ha investigado y probado que los probióticos son ejemplos efectivos de tales alternativas. Esto ha ampliado las opciones para los productores al evaluar las herramientas de gestión de la salud intestinal, lo que resulta en una forma alternativa de apoyar aún más la producción óptima.

 

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