YANG, la nueva generación de asociación de levaduras

24/02/2017

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Revista: NutriNews Marzo 2017

Descubrimos cómo estudiar los aspectos diferenciales de las levaduras que demuestran que no todas las cepas de levadura son iguales

En 1938, el fundador de Lallemand, Fred Lallemand, se dirigió a la industria de panadería con el siguiente mensaje: «La cooperación es la clave del éxito». Casi 80 años más tarde, sigue siendo válido y es lo que define a YANG, la nueva generación de asociación de levaduras.

YANG es una innovación fruto de un proyecto de investigación y colaboración que ha durado 4 años. Como expertos en fermentación, el equipo de Lallemand inició un programa de I+D en colaboración con diversos institutos de investigación de renombre con el objetivo de mejorar el conocimiento sobre las levaduras.

En concreto, la relación entre la composición de la levadura y sus funciones, con la finalidad de seleccionar una nueva generación de derivados de levadura con unas características optimizadas en términos de interacción con bacterias patógenas y modulación de la inmunidad del animal.

 

No todas las levaduras son iguales

Aunque la composición bioquímica de los derivados de levadura es importante (mananooligosacáridos, β-glucanos,…), no son los únicos parámetros que deben tenerse en cuenta.

Por primera vez, se ha utilizado tecnología de vanguardia como el microscopio atómico de fuerzas (AFM) y la visualización por espectroscopia de fuerza (SMFS), para el estudio de las levaduras. Con el microscopio se visualiza de una forma muy precisa la topografía de la superficie celular y se obtienen curvas de fuerza de adhesión.

Esta herramienta mide, mediante un sensor, la fuerza de unión entre los polisacáridos de la pared de la levadura y las fimbrias de tipo 1.

Estas fimbrias presentes en la superficie celular de muchas bacterias, generalmente Gram negativas (E.coli, Salmonella, Campylabacter,…), son el punto de unión entre estas bacterias y las células epiteliales de la pared intestinal.

Mediante el espectroscopio de fuerza se ha medido la longitud de las cadenas de polisacárido, la fuerza de adhesión y el punto de rotura (Figura 1).

Figura 1. Esquema del funcionamiento del microscopio AFM en su modo de visualización por espectroscopia de fuerzas.

 

Durante el proyecto, se han analizado una gran cantidad de cepas de levaduras y se han descubierto aspectos diferenciales de las levaduras que demuestran que no todas las cepas de levadura son iguales (Figura 2).

Como por ejemplo, que hay ciertas cepas de levadura que tienen en su superficie zonas de acumulación de puntos de alta adhesión, mientras que en otras cepas, los puntos de adhesión se encuentran dispersos por toda la superficie celular.

Además de elegir las cepas, se ha adaptado el proceso de producción (fermentación, inactivación,…) a cada cepa con el objetivo de conseguir las características deseadas de cada una.

Figura 2. Imágenes obtenidas con el AFM de dos cepas diferentes de levaduras que muestran diferente capacidad de adhesión. A la izquierda, la topografía de la pared celular, en el centro, representación de los puntos de adhesión y su fuerza sobre la superficie celular, y a la derecha, el gráfico de las fuerzas de adhesión (unidades = picoNewton).

 

YANG

YANG es el primer producto del mercado específicamente formulado en base a una combinación sinérgica de distintas cepas de levaduras inactivadas y fracciones de levaduras (incluyendo Saccharomyces cerevisiae y Cyberlindnera jadinii) y con procesos de producción también específicos para cada cepa.

Mecanismos de acción de Yang

YANG ha sido formulado con el objetivo de ofrecer dos beneficios maximizados para la nutrición y salud animal:

  • Ayudar a equilibrar la microbiota intestinal.
  • Estimular las defensas naturales de los animales.

YANG y la mayor capacidad de adhesión de bacterias con fimbrias

Esta formulación de YANG se ha basado en numerosos estudios in vitro para seleccionar las de mayor capacidad de adhesión de bacterias con fimbrias.

Posteriormente, se ha testado in vivo mediante un estudio realizado en el Schothorst Feed Research en Holanda (2015). Este estudio demostró una reducción significativa (p < 0,05) de la presencia de E.coli en heces tras un desafío con este mismo patógeno.

 

Efectos de YANG sobre la respuesta inmunitaria

Por otro lado, se evaluaron los efectos de YANG sobre la respuesta inmunitaria. Ciertas partes de la pared celular son reconocidas por receptores de las células inmunitarias y esta interacción estimula la inmunidad de la mucosa del tracto intestinal.

El receptor más estudiado es la dectina-1. En este proyecto se han realizado diferentes test in vitro para evaluar la estimulación inmunitaria tanto por diferentes cepas de levadura como por parte de la combinación de YANG.

Las pruebas han mostrado como diferentes cepas muestran distintos niveles de estimulación de la célula y que la combinación de las cepas de YANG muestra un efecto sinérgico sobre la inmunidad (Figura 3).

Figura 3. Producción de Especies Reactivas de Oxígeno (ROS) por células del sistema inmunitario incubadas con diferentes cepas de levadura.

 

Además, estas pruebas y otras complementarias han puesto de manifiesto que existen otros receptores aún sin identificar implicados en la estimulación inmunitaria a parte de la dectina-1, hecho que explicaría el efecto sinérgico de las levaduras en YANG.

Las propiedades inmunitarias también han sido demostradas in vivo, en este caso, en una prueba con lubinas. Este estudio ha mostrado una elevada correlación entre la inclusión de YANG en el pienso y la expresión de genes involucrados en la respuesta inmunitaria.

YANG ha sido testado en varias especies animales: rumiantes, porcino, acuicultura (prevención del EMS en gambas) y existen numerosos ensayos en curso.

Beneficios de YANG en rumiantes

El objetivo principal antes del destete es asegurar una microbiota intestinal equilibrada, un sistema digestivo bien preparado y una correcta respuesta inmunitaria. Las buenas prácticas de manejo y la nutrición son esenciales para ayudar a los jóvenes rumiantes a luchar contra patógenos y superar momentos difíciles para el sistema digestivo, así como para contribuir a reducir el coste de la medicación.

En jóvenes rumiantes, en pruebas comerciales en terneros, cabras o corderos, YANG ha demostrado beneficios sobre la inmunidad y los resultados zootécnicos en momentos de desafío digestivo, como es el destete.

Por ejemplo, en cabritas, que son muy sensibles a los problemas digestivos en el destete, con la utilización de YANG se demostró una mayor ganancia de peso corporal (Figura 4), especialmente en condiciones difíciles (diarrea).

La ganancia media diaria (GMD) en esta prueba comercial (Francia, 2015) se mejoró en un 9% en condiciones de desafío medio y hasta un 11,9% en condiciones de alto desafío (alta incidencia de diarrea) (Figura 5). En terneros, se demostró una tendencia similar.

En una prueba de campo realizada en España (2014), YANG ayudó a mejorar la GMD en aproximadamente 50 g/día alrededor del destete y disminuyeron tanto los niveles de morbilidad como los de haptaglobina (biomarcador de inflamación) mostrados durante este período de estrés. Además, se redujo en un 39% el porcentaje de animales tratados al menos una vez con antibióticos y en un 70% los tratados por diarrea.

Figura 4. Peso vivo de las cabritas antes y después de la suplementación.

Figura 5. Ganancia media diaria de las cabritas.

Beneficios de YANG en porcino

En lechones, mantener unos buenos rendimientos al destete es crucial para su crecimiento posterior y, además, es una fase de elevado riesgo de colonización intestinal por patógenos oportunistas como Escherichia coli.

Estudio

En 2014, una prueba realizada en una granja comercial en Francia, con lechones en posdestete mostró unos primeros resultados de YANG muy positivos (Figura 4). Respecto al grupo control, los lechones suplementados con YANG en la fase estárter, mostraron una mejora del 33,5 % de la ganancia media diaria (GMD) y cuando recibieron YANG también en el pienso prestarter, la mejora de la GMD aumentó en un 4,5 % más.

Figura 6. Ganancia media diaria de los lechones en la fase estárter (Kg/día) con diferentes programas de suplementación.

Estudio

En otra prueba realizada en Hungría, en un contexto de reducción del uso de medicación en el pienso, los lechones suplementados con YANG mostraron, un incremento del 4,7% de la GMD (+21 g/día) durante la fase de transición y una reducción del índice de conversión del 4,3% en la fase estárter, justo después de la retirada del óxido de zinc (dosis elevada en prestárter).

 

Conclusiones

Este proyecto nos ha permitido formular YANG, una nueva generación de derivados de levaduras, seleccionando cepas y procesos productivos en base a las propiedades biofísicas de las levaduras.

Una nueva herramienta con aplicaciones prometedoras, en el campo de la nutrición animal, en un momento en el que hay una presión creciente en la industria de piensos para la reducción del uso de antibióticos en los piensos y de nuevo hemos comprobado que no todas las cepas de levadura son iguales.

Las pruebas en diferentes especies y condiciones muestran que YANG es una herramienta eficaz para ayudar a los animales a hacer frente a condiciones de elevado estrés, que les producen desequilibrios de la microbiota y una depresión de las defensas naturales, como son el destete, el transporte, las infecciones bacterianas, etc.



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