Los ácidos orgánicos y 1-monoglicéridos como eubióticos

22/11/2017

Aditivos Salud Animal

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Escrito por: Javier Estévez & Sergi Carné
Departamento Técnico y de Innovación. Industrial Técnica Pecuaria, S.A. (ITPSA); scarne@itpsa.com

Los 1-monoglicéridos, cuya aplicación principal no es la de higienizante, sino también son eubióticos con efecto antimicrobiano.

 

Desde el inicio de la era post-antimicrobianos promotores del crecimiento, la promoción de la salud intestinal y el control de los microorganismos patógenos han sido unas de las estrategias más exitosas, siendo el uso de ácidos orgánicos de cadena corta y media una de las opciones más estudiadas y consolidadas.

 

Efectos de los ácidos orgánicos sobre la salud intestinal

La aplicación de los ácidos orgánicos puede tener diversos objetivos:

  • higienizantes de materias primas y piensos,
  • acidificantes del contenido gastrointestinal en animales jóvenes,
  • antimicrobianos intestinales, así como estimuladores de la funcionalidad intestinal.

El hecho de que sean las formas no disociadas las que penetren la membrana bacteriana, conlleva que tanto el pH del medio como el valor pKa del ácido afecten a la eficacia antimicrobiana de los ácidos orgánicos.

En tramos intestinales posteriores, cuyo pH es relativamente alto (alrededor de 7), los ácidos se presenten mayoritariamente disociados, lo que limita su efecto antimicrobiano en muchos casos.

El valor pKa es el pH al cual el 50% del ácido en cuestión está disociado (molécula hidrosoluble) y el otro 50% está en forma no disociada (molécula liposoluble).

Además del efecto antimicrobiano, diversos estudios han demostrado el efecto beneficioso de los ácidos orgánicos sobre la salud intestinal.

Paul y col. (2007) y Xia y col. (2004) observaron que la suplementación con 3 kg/Tm de propionato amónico o de formiato amónico en pollos, inducía un aumento de la longitud de las vellosidades intestinales de duodeno, yeyuno e íleon.

Estos autores atribuyen los efectos de los ácidos orgánicos sobre el epitelio al efecto antibacteriano que ejercen estas moléculas sobre patógenos y bacterias de la microbiota intestinal, reduciendo la colonización de la mucosa y, en consecuencia, reduciendo la respuesta inflamatoria y promoviendo la estructura y funcionalidad óptimas del epitelio (Paul y col., 2007; Iji y Tivey, 1998).

Esta mejora sobre la salud intestinal se traduce en muchos casos no sólo en mejoras del estado sanitario de los animales, sino también en mejoras de los parámetros productivos.

Paul y col. (2007) hallaron mejoras en la conversión en los grupos suplementados con las sales de ácidos orgánicos mencionadas anteriormente.

Otros autores como Veeramani y col. (2003) también describieron mejoras en la conversión, en este caso, con ácido propiónico.

 

1-monoglicéridos, los ácidos orgánicos enfocados a la mejora de la salud intestinal

Además de la necesidad de presentarse en su forma no disociada para producir los efectos antimicrobianos, los ácidos orgánicos tanto libres como en forma de sal, se absorben relativamente rápido a nivel intestinal.

Con el fin de reducir estos inconvenientes, se desarrollaron los 1-monoglicéridos, cuya aplicación principal no es la de higienizante, sino la de eubiótico con efecto antimicrobiano.

Estos lípidos son ésteres obtenidos a partir de ácidos orgánicos unidos de forma covalente a los átomos de carbono en los extremos de la molécula de glicerol (Figura 1).

 

 

 

 

 

 

 

Figura 1 . Esquema de la estructura molecular de los glicéridos

Los 1-monoglicéridos tienen diversas ventajas respecto a los ácidos en forma de sales o contenidos en matrices de grasas saturadas:

  • Su absorción intestinal es reducida gracias al proceso tecnológico de producción que consigue que el ácido orgánico quede ligado a la posición 1 o 3 en los carbonos del glicerol (Figura 1).

Esto contrasta con los 2-monoglicéridos, que se producen de forma natural por la hidrólisis de triglicéridos por la actuación de la lipasa intestinal, y son fácilmente absorbidos en intestino delgado.

  • Son pH-independientes, es decir que su actividad antimicrobiana no se ven afectadas por las diferencias de pH que existen de forma fisiológica en las diferentes regiones a lo largo del tracto gastrointestinal.
  • No son corrosivos para las instalaciones y equipos, y pueden utilizarse en su forma líquida o polvo.
  • Neutralizan tanto el fuerte olor que liberan algunos ácidos orgánicos, como los problemas de palatabilidad que ocasionan en el pienso. Esto es especialmente relevante en el caso del ácido butírico, cuyo olor desagradable dificulta su manejo en las fábricas de piensos.
  • Adicionalmente también contribuyen al efecto emulsionante de las sales biliares, favoreciendo la absorción de las grasas y nutrientes liposolubles de la dieta como los carotenoides y determinadas vitaminas.

El carácter anfipático favorece la entrada de los 1-monoglicéridos a través de la membrana bacteriana de acuagliceroporinas, actuando sobre el ADN de la célula bacteriana e inactivándola.

Esta actividad antimicrobiana ha sido confirmada para distintos monoglicéridos de ácidos de cadena media y corta tales como 1-monobutirin (Namkung y col., 2011), 1-monocaprin (Thormar y col., 2006), 1-monolaurin (Razavi-Rohani y Griffiths, 1994) o 1-monopropionin, para patógenos intestinales como Salmonella Typhimurium, E. coli, C. jejuni o Clostrium spp.

Se ha observado que la suplementación con 1-monoglicéridos promueve la salud intestinal. Así, en la figura 2 se muestra el efecto tras la infección experimental por coccidia en pollos de 2 semanas, donde se observa un aumento de la longitud de las vellosidades y en menor medida la reducción de la profundidad de las criptas, aumentando la superficie de absorción y mejorando la salud intestinal. En la figura 3 se puede identificar claramente el efecto mencionado sobre la mucosa intestinal en una muestra tomada en la región de la válvula íleocecal en pollos, tras 2 semanas de inclusión de 1-monoglicéridos en la dieta.

 

Figura 2. Efecto de 1-monoglicéridos (SILOHEALTH) sobre la morfología de la mucosa duodenal en pollos de 27 días de vida tras infección por coccidia (Leeson y col., 2005).

Figura 3. Aumento de la longitud de las vellosidades en la región de la válvula ileocecal en pollos de engorde suplementados con 1-monoglicéridos (SILOHEALTH) (University of Veterinary and Pharmaceutical Sciences Brno).

Centrándonos específicamente en el rendimiento productivo derivado de la mejora en la función intestinal, se estudió el rendimiento productivo en 840 pollos broiler Ross 308 sacrificados a 42 días de edad.

Figura 4. Índice de conversión en pollos a la edad de sacrificio (42 días) (Leeson y col., 2005).

En este estudio, el peso al sacrificio en el tratamiento con bacitracina (2.808 g) fue superior que en el grupo control y el que recibió 1-monoglicéridos (2.667 g).

Sin embargo, la conversión del alimento mejoró en el grupo suplementado con 1-monoglicéridos (1,68) y fue sensiblemente mejor a la del grupo control (Figura 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

Conclusiones

  • El control de patógenos y la mejora de la salud intestinal promovidos por los ácidos orgánicos y los 1-monoglicéridos se traducen en una mejora de los parámetros productivos.
  • Los 1-monoglicéridos dan respuesta a los problemas de manejo, de palatabilidad y de baja disponibilidad en el tracto intestinal respecto a otras formas de administrar estos ácidos.
  • Su eficacia antimicrobiana está ampliamente documentada y sus mecanismos de acción difieren en parte de los de los ácidos libres o en forma de sal.




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