Monográfico

Enzimas LATAM

 
14 Abr 2021

Suplementación con enzimas, ácidos orgánicos y aceites esenciales en gallinas



Las gallinas ponedoras criadas libres de jaula con acceso a la hierba a menudo consumen pasto en cantidades que resultan en una dilución de la dieta y una reducción del consumo de alimento (Ruhnke et al., 2015). Esta ingestión incontrolada de material fibroso aumenta la cantidad de polisacáridos no almidonosos (PNAs) en el tracto gastrointestinal.

Los PNAs de origen vegetal en una dieta de aves de corral se puede clasificar como solubles e insolubles en función de su solubilidad en agua. La capacidad de unión al agua de los NSP solubles está asociada con un aumento de la viscosidad en el intestino.

Esto puede limitar las interacciones enzima-sustrato y reducir la digestión y absorción de nutrientes. Además, la presencia de nutrientes no digeridos en el tracto gastrointestinal aumenta la proliferación microbiana, que puede ser responsable de la producción de enzimas desconjugantes de ácidos biliares.

Los efectos negativos del consumo excesivo de fibra no solo se limitan a la barrera física para la digestión y absorción de nutrientes, sino también al desprendimiento de células epiteliales intestinales, que pueden modificar la secreción de proteínas endógenas, lípidos, agua y electrolitos.

Por el contrario, los PNAs insolubles pueden tener efectos beneficiosos en el tracto gastrointestinal, como aumentar el peso y el tamaño de la molleja, el páncreas y el hígado, así como aumentar la altura de las vellosidades intestinales y, posteriormente, el área de superficie.

Además, se ha estimado que cada gallina consume hasta 60gr de pasto por día (Ruhnke et al., 2015). Este consumo puede ir acompañado de una disminución de la tasa de pasaje que puede resultar en la compactación del tracto gastrointestinal (TGI).

Por lo tanto, el consumo de pasto durante períodos más prolongados, especialmente en gallinas ponedoras, puede tener efectos adversos sobre la salud y el rendimiento. Sin embargo, este aspecto debería explorarse más a fondo.

Enzimas

Las consecuencias negativas de los PNAs solubles pueden superarse complementando las dietas con enzimas exógenas que los degradan. Se ha informado que la suplementación dietética con carbohidrasa mejora el rendimiento tanto en gallinas ponedoras como en pollos de engorde criados a campo (Świątkiewicz y Koreleski, 2006; Buchanan et al., 2007).

  • El rendimiento mejorado se debe a la reducción de la viscosidad del quimo como resultado de la hidrólisis de PNAs solubles y a la liberación de nutrientes que conducen a un mejor aprovechamiento de los mismos y un aumento en el consumo de energía.

Los β-glucanos son polímeros de glucosa ubicados en la pared celular de las células vegetales y pueden hidrolizarse mediante la actividad de la β-glucanasa en las cadenas de β(1,4) D-glucano. Esto permite que otras enzimas exógenas accedan a sus sustratos, como xilosa-oligosacáridos, hemicelulosas, mananos, pectinas y también aumenten la eficiencia de las enzimas endógenas (Yoo et al., 2007).

Se ha informado que la suplementación dietética con β-glucanasa y xilanasa aumentó la digestibilidad de los PNAs en un 83,3% en pollos de engorde (Lázaro et al., 2003). Świątkiewicz y Koreleski (2006 ) informaron que la combinación de enzimas que incluyen xilanasa, β-glucanasa y hemicelulasa redujo la viscosidad del quimo intestinal en gallinas ponedoras.

 

Ácidos orgánicos y Aceites esenciales

Además de la inclusión de enzimas, se ha demostrado que la alimentación con ácidos orgánicos (AO) como el ácido acético, el ácido málico o el ácido benzoico, reducen la impactación del pasto en las gallinas ponedoras (Ruhnke et al., 2015). En general, los AO se pueden asociar con una tasa de conversión alimenticia (CA) mejorada en pollos de engorde y cerdos (Kluge et al., 2006; Józefiak et al., 2007).

De manera similar, una suplementación dietética con una combinación de ácido benzoico y aceites esenciales (timol ≥ 10%, eugenol ≥ 0,5%, piperina ≥ 0,05%) resultó en un aumento de peso corporal significativamente mayor, mejor CA, un número significativamente mayor de bacterias productoras de ácido láctico y menor recuento de coliformes en el ciego de pollos de engorde (Giannenas et al., 2014).

 

El objetivo de este estudio fue reducir los efectos negativos de ingesta de fibra como resultado del consumo de pasto en gallinas camperas mediante la adición de carbohidrasas dietética (xilanasa, β-glucanasa, proteasas, hemicelulasas y pectinasas), o una combinación de ácido benzoico y aceites esenciales (timol, eugenol y piperina) sobre la digestibilidad de los nutrientes, la viscosidad de la digesta y la morfometría de las vellosidades intestinales.

Materiales y métodos

Se utilizaron un total de 300 gallinas ponedoras ISA Brown para investigar el efecto del tiempo a corto plazo (6 semanas) y a largo plazo (12 semanas) de 2 tipos de superficie: (grava vs. pastura) y suplementos dietéticos:

T1 = xilanasa

T2 = xilanasa / beta-glucanasa / pectinasa / proteasa

T3 = xilanasa / ácido benzoico / aceites esenciales

sobre la digestibilidad de la proteína cruda (PC), fibra cruda (FC), fibra de detergente ácida (FDA), fibra de detergente neutra(FDN), PNAs, pH del buche, viscosidad y morfología de la mucosa ileal.

Resultados y discusión

Digestibilidad ileal aparente

Las gallinas ubicadas sobre pasto tuvieron una digestibilidad significativamente reducida de:

  • Proteína Cruda
  • Fibra de detergente ácida y fibra de detergente neutra

en comparación con las gallinas sobre grava, mientras que las gallinas de 12 semanas sobre pasto, redujeron significativamente la digestibilidad de la FC en comparación con las gallinas sobre pasto durante 6 semanas.

Las gallinas alimentadas con dietas T2 (multienzimática) y T3 (xilanasa, AO y AE) mostraron una mayor digestibilidad de PC (P=0,012), FDA (P=0.008) y NDF (P=0,005) en comparación con las gallinas alimentadas con dieta T1.

La digestibilidad del fósforo mejoró significativamente en las gallinas alimentadas con una dieta multienzimática o xilanasa, AO y AE y con pasto en comparación con las gallinas alimentadas con dietas suplementadas con xilanasa (T1). La ingesta de alimento y la producción de huevos no difirieron significativamente en las gallinas alimentadas con las diferentes dietas, como se informó anteriormente (Iqbal et al., 2018).

Esto indica que la menor digestibilidad en gallinas con acceso a pastos no fue lo suficientemente severa como para tener un impacto en el rendimiento.

La razón por la que la digestibilidad de los nutrientes se redujo en estas gallinas se hizo evidente cuando se realizó la necropsia:

  • Estas gallinas tenían sus intestinos llenos de pasto largo, mientras que los intestinos de gallinas sobre grava estaban llenos de alimento (Figura 1A-D).

Figura 1. El contenido gastrointestinal de las muestras de buche(A), molleja(B) e intestino(D) de gallinas sobre pastizales demuestra la gran cantidad de fibra retenida. En comparación, el contenido de molleja de una gallina sobre grava (C) se encontró solo alimento con alto contenido de concentrado.

Es bien sabido que la fibra en una dieta reduce la digestibilidad y esto se ha cuantificado en monogástricos donde al aumentar las cantidades de celulosa de 0 a 20% la digestibilidad de la materia orgánica disminuye de 86 a 68% (Brown, 1989).

Las gallinas alimentadas con la dieta xilanasa en el estudio actual tenían una mayor viscosidad de la digesta en comparación con las gallinas alimentadas con otro tratamiento dietético. Esta mayor viscosidad de la digesta se asocia con mayores tiempos de retención, ya que se ralentiza la velocidad de pasaje, lo que perjudica las interacciones de la enzima y el sustrato, y afecta negativamente la digestibilidad de los nutrientes.

La mejora en la digestibilidad de PC, FDN y FDA en gallinas alimentadas con una dieta T3 (OA y AE) puede estar relacionada con los efectos de esta mezcla sobre el pH y la modificación del recuento microbiano intestinal (Giannenas et al., 2014).

  • Además, se ha informado que la combinación de AO y AE aumenta las actividades de las enzimas digestivas del páncreas y de la mucosa intestinal, lo que podría ser otra explicación de una mejor digestibilidad de los nutrientes (Wenk, 2003; Jang et al., 2004).

El pH más bajo observado en el contenido del buche puede estar relacionado con el proceso de fermentación, lo que resulta en una mayor proliferación de bacterias beneficiosas y una mayor producción de ácidos grasos volátiles (Olukosi y Dono, 2014). Se ha reconocido que el pH más bajo en el TGI actúa como una fuerte actividad antimicrobiana y puede tener beneficios para la salud (Davidson et al., 2013).

Modificaciones morfométricas en el epitelio del íleon y cambios en el recuento de células caliciformes

Las gallinas alimentadas con la dieta T2 (multienzimas) y alimentadas con pasto durante 6 semanas tuvieron menor altura de las vellosidades en comparación con las que fueron alimentadas con pasto durante 12 semanas o alimentadas con otras dietas.

Los efectos sobre la altura de la cripta indicaron que el consumo de pasto durante 6 semanas redujo significativamente la altura de la cripta en comparación con la de las gallinas alimentadas con pasto durante 12 semanas.

  • Podemos especular que estos resultados son una consecuencia de la menor disponibilidad de pastos después de 12 semanas de exposición al campo.

De acuerdo con estos hallazgos, investigaciones previas sugirieron una reducción de aproximadamente un 15% en la longitud de las vellosidades en el yeyuno y el íleon con la administración oral de celulosa en cerdos antes del destete (Jin, 1992).

  • Ha sido demostrado que los efectos negativos de la fibra en la morfometría de las vellosidades en gallinas ponedoras podrían revertirse con suplementos de xilanasa en dietas a base de trigo (Jaroni et al., 1999; Wu et al., 2004).

El efecto abrasivo de la fibra dietética puede resultar en un aumento de la producción de mucus por las células caliciformes. En el presente estudio, observamos un recuento de células caliciformes significativamente más bajo en gallinas alimentadas con dieta T2 y T3 cuando se alojaban en pastos o con T3 cuando se alojaban en grava. Estos resultados indicaron la menor necesidad de protección de los enterocitos.

En base a estos resultados, la adición de enzimas aumenta la digestibilidad de la fibra y reduce sus efectos negativos, lo que resulta en un menor recuento de células caliciformes en gallinas de pastoreo.

 

Conclusiones

La exposición de las gallinas ponedoras al pastoreo afectó significativamente la digestibilidad de los nutrientes y estos efectos negativos empeoraron con el tiempo.

La suplementación dietética con una combinación de enzimas o una combinación de ácidos orgánicos y aceites esenciales resultó en la despolimerización parcial de la estructura compleja de los PNAs. Esta degradación redujo la viscosidad del íleon, aumentó la digestibilidad de los nutrientes y redujo los efectos abrasivos sobre la morfometría del epitelio indicados por una mayor altura de las vellosidades y un menor recuento de células caliciformes.

La investigación futura debe tener como objetivo investigar el mecanismo subyacente de una mejor digestibilidad de los nutrientes cuando se complementa una mezcla de ácidos orgánicos y aceites esenciales. Además, se debe considerar la suplementación con enzimas en niveles más altos que permitan una mayor cantidad de NSP en la dieta en gallinas ponedoras al aire libre para equilibrar la interacción enzima-sustrato♦

 

Extraído de: Iqbal y col., 2019 Poultry Science 98:1410–1424http://dx.doi.org/10.3382/ps/pey479

 



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