Contribución de las algas a la reducción del uso de antibióticos

María García Suárez, For Feed Product Specialist, Olmix Group

El uso de antibióticos y dosis altas de óxido de zinc ha desempeñado un papel importante en la promoción de la salud y el rendimiento de los lechones durante las últimas décadas. Sin embargo, el uso de agentes antimicrobianos en cerdos contribuye a un reservorio de bacterias resistentes a los medicamentos capaces de transferir resistencia antimicrobiana a bacterias patógenas tanto en animales como en humanos. Como consecuencia, muchos países han prohibido o están implementando nuevas regulaciones dirigidas a la reducción de la inclusión de antibióticos y altas dosis de óxido de zinc en las dietas de transición.

Esta tendencia ha instado a un esfuerzo de investigación intensivo para identificar moléculas bioactivas alternativas que sean capaces de promover la salud y el rendimiento productivo en el sector porcino. La mayoría de las alternativas disponibles en el mercado se basan en diferentes mecanismos que apuntan al mismo objetivo: prevenir la disbiosis intestinal, al modular y/o estabilizar la microbiota intestinal. Publicaciones recientes han destacado el potencial de los polisacáridos de las algas marinas en la alimentación animal como agentes moduladores de la función inmunitaria y de refuerzo de la función de barrera de la mucosa intestinal; estrategias que resultan en un mayor grado de resiliencia contra las agresiones externas. La suplementación en el pienso de estos principios activos es especialmente interesante en lechones durante el periodo de transición y en cerdas en el periparto, para mejorar la transferencia de inmunidad pasiva, que constituye la primera línea de protección del lechón recién nacido.

La especificidad de los extractos de las macroalgas

Los polisacáridos de las paredes celulares de las algas marinas presentan una complejidad estructural y una composición única que les confiere una alta reactividad y explican sus diferentes propiedades biológicas en los animales. La complejidad y la reactividad biológica de los polisacáridos de algas derivan de la naturaleza de las unidades de azúcar, que son diversas y algunas veces poco comunes, como son los ácidos urónicos, la xilosa y la ramnosa; la variedad de enlaces glicosídicos que conforman su estructura ramificada y la presencia de grupos sulfato (Figura 1).

Además, el carácter polianiónico de su estructura y su solubilidad confiere a estas moléculas un alto grado de reactividad y facilitan su reconocimiento por parte de receptores de membrana en células huésped. Los polisacáridos sulfatados son característicos de las macroalgas (no se encuentran en las plantas terrestres, ni en las microalgas de agua dulce o en las paredes celulares de las levaduras). Olmix Group (Francia), lleva investigando biotecnologías marinas más de 20 años y se ha centrado en la extracción y el uso de polisacáridos macroalgales específicos para reforzar el sistema inmunitario y la integridad del epitelio intestinal. El conocimiento técnológico de Olmix Group sobre la extracción de principios activos marinos ha conducido al desarrollo de un aditivo funcional, Algimun®, que se basa en la combinación de dos extractos de macroalgas biológicamente activos: MSP^®_BARRIER, un extracto de algas rojas, que refuerza la función de barrera de la mucosa intestinal; y MSP^®_IMMUNITY, un extracto de algas verdes, que modula las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas (Figura 2).

Propiedades inmunomoduladora y de refuerzo de la integridad intestinal de los extractos de macroalgas

Un proyecto de investigación en colaboración con el INRA (Francia) permitió demostrar el efecto de MSP^®_IMMUNITY a nivel de la transcripción de mediadores inmunitarios (citocinas y quimiocinas) en un modelo in vitro (línea celular IPEC-1), incluida la identificación de las vías metabólicas responsables de esta activación. Berri et al. (2016) destacaron por primera vez que MSP^®_IMMUNITY podría influir positivamente en la transcripción génica de una amplia gama de mediadores inmunitarios involucrados en diferentes mecanismos de defensa de la respuesta inmunitaria innata y adaptativa, entre otros, del reclutamiento y activación de células profesionales presentadoras de antígenos, como son las células dendríticas y los macrófagos, de la diferenciación y proliferación de linfocitos B y linfocitos T, al tiempo que induce tolerancia inmunitaria gracias a sus propiedades antiinflamatorias. Estudios científicos in vivo confirmaron las propiedades inmunomoduladoras de MSP^®_IMMUNITY, al constatarse un aumento de la transferencia de inmunidad lactogénica (a través del calostro y la leche) en cerdas suplementadas con este extracto de alga verde (Bussy et al., 2019).

Olmix Group participó en una serie de ensayos en colaboración con el centro de investigación francés Intestinal Biotech Development (2017) para evaluar el efecto de MSP^®_BARRIER en la función de la barrera intestinal utilizando dos modelos in vitro, la línea celular secretora de moco HT-29 MTX para la evaluación de producción de mucina y la línea celular Caco-2 para la evaluación de las proteínas de unión estrecha. Los resultados obtenidos mostraron que MSP^®_BARRIER regula al alza la expresión génica de proteínas transmembrana y de anclaje, que son esenciales para el óptimo funcionamiento de estos complejos de unión multiproteicos. Además, MSP^®_BARRIER regula al alza la expresión de genes que tienen actividades cruciales a nivel del epitelio intestinal como son la regulación de la diferenciación de las células epiteliales, el establecimiento de la capa de moco (función secretora) y la prevención de la colonización por parte de patógenos. MSP^®_BARRIER desempeña un papel importante en el mantenimiento de la integridad de la mucosa intestinal al hacer que las uniones estrechas sean más fuertes y la capa de moco que recubre el epitelio más funcional.

Estos resultados fueron corroborados en un estudio científico llevado a cabo en INSERM (Francia, 2018), la suplementación de MSP^®_BARRIER a ratones sometidos a estrés (modelo conocido por inducir inflamación intestinal) redujo significativamente el transporte paracelular de ácido sulfónico conjugado con FITC (marcador de permeabilidad intestinal) a la sangre. Por lo tanto, la suplementación de MSP^®_BARRIER a animales estresados reforzó significativamente la función de la barrera intestinal, que es la primera línea de la defensa inmunitaria innata contra patógenos y toxinas.

Beneficios de ALGIMUN^®

Los beneficios de Algimun^® durante las fases más sensibles del ciclo productivo han sido evaluados en pruebas comerciales. La suplementación con Algimun^® durante el período de transición de los lechones (desde el día 21 hasta el día 64) tiene un efecto positivo en los parámetros de salud y de crecimiento. Los animales que recibieron el producto presentaron un estado inflamatorio más bajo (-16% nivel de haptoglobina sérica, proteína de fase aguda usada como marcador de inflamación), un porcentaje significativamente menor de los cerdos necesitaron un tratamiento veterinario (-57%, P<0,01, Gráfico 1), con una mejor consistencia de heces en la primera semana postdestete (Gráfico 2) y obtuvieron un mejor rendimiento productivo (+300 g al final de la prueba) en comparación con lechones pertenecientes al grupo control.

El uso del producto proporcionó una alta rentabilidad: ROI = 3:1. La acción de Algimun^® en la transferencia inmunitaria de la cerda y el rendimiento de la camada fue evaluado en otro ensayo. Las cerdas suplementadas con el producto desde el día 7 antes del parto hasta el destete (día 21) presentaron una mayor calidad de calostro (+25% nivel de inmunoglobulina G) en comparación con las cerdas del grupo control, que afectaron favorablemente los resultados técnicos de sus camadas: menos tratamientos veterinarios necesarios (-25%, P<0,01) y mayor peso al destete (+360 g, P=0,056); generando un incremento del 10% en el beneficio neto (+7,75 €/cerda).

En resumen, Algimun^® se puede usar como una alternativa nutricional natural para promocionar la salud y el rendimiento técnico a través del refuerzo de la función de la barrera intestinal, apoyando el desarrollo del sistema inmunitario en lechones; y aumentando la transferencia inmunitaria de la cerda a la progenie. Los extractos de macroalgas pueden desempeñar un papel impor-tante dentro de la reducción del uso de antibióticos en las granjas.

Bibliografía

Referencias disponibles bajo petición. Puede comunicarse con el equipo de For Feed a través de: animalcare.pm@olmix.com