Eubióticos: Definición y diferentes conceptos

Introducción

Hace aproximadamente 20 años el uso en el alimento balanceado de antibióticos y algunos otros compuestos antimicrobianos utilizados como mejoradores del desempeño sufrió duras críticas por parte del público y se transformó en tema de controversias políticas (especialmente en los países de la UE). Suecia fue el primer país europeo a prohibir el uso de antimicrobianos como promotores del crecimiento, ya en el año 1986. El uso de avoparcina como promotor del crecimiento fue prohibido primero en Dinamarca (mayo de 1995), posteriormente en Alemania (enero de 1996) y, por último, en el resto de los países miembros de la UE, en abril de 1997. Con base en preocupaciones relacionadas con la seguridad, y, parcialmente, como medida de precaución, el Consejo de Ministros de la UE suspendió la autorización de otros cuatro antibióticos utilizados en la alimentación animal (espiramicina, tilosina, virginiamicina, bacitracina-cinc) a partir de julio de 1999 y la de dos otros derivados de la quinoxalina (carbadox, olaquindox) a partir de setiembre de 1999.

A partir de enero de 2006 quedó vigente la prohibición en la UE del uso de los cuatro otros antibióticos remanentes, o sea, flavofosfolipol, avilamicina, salinomicina sódica y monensina sódica (solamente para ganado bovino). Esta prohibición total del uso de antibióticos como promotores del crecimiento ahora forma parte de una nueva norma de la UE sobre aditivos alimentarios (No. 1831/2003). Antes de la implementación de esta prohibición total del uso de antibióticos promotores de crecimiento (APC), algunos expertos trataron de evaluar los posibles efectos sobre la tasa de crecimiento y la eficiencia de conversión alimentaria y se discutieron posibles alternativas después de la prohibición (Brufau, 2000; Verstegen & Schaafsma, 1999; Wenk, 2003; Witte et al., 2000). Se esperaban serios problemas, especialmente en el caso de los lechones destetados precozmente, con un promedio de reducción de la ganancia media diaria del 8% y un aumento del 5% del consumo de alimento, por ganancia. Se estimaba también que habría un deterioro significativo en las condiciones generales de salud de los lechones, redundando en un aumento importante del uso profiláctico de varios antibióticos terapéuticos. Esta tendencia, de hecho, se ha observado en muchos países después de la entrada en vigencia de la prohibición general.

Eubióticos: Productos alternativos para reemplazar a los APC

Antes de analizar cuáles de los aditivos alimentares actualmente aprobados podrían ser utilizados como alternativas eficaces para reemplazar a los APC, sería útil abordar el tema del punto de vista científico, considerando sus principales modos de acción. Actualmente no queda duda que su eficacia se debe principalmente a los efectos antimicrobianos y a su capacidad de influenciar y, parcialmente, modificar la composición y la concentración, en general, de la microflora intestinal. Tomando en cuenta lo anterior, se observa cómo, varios nuevos aditivos alimentares, e inclusive algunos de los tradicionales, alegan afectar la composición o la actividad de la microbiota intestinal, como, por ejemplo, los ácidos orgánicos, los probióticos, los prebióticos, los compuestos de aceites esenciales y compuestos de cinc y cobre. En los últimos años, algunos de ellos han sido descritos con el término general de ‘eubióticos’, palabra relacionada con el vocablo griego ‘eubiosis’, refiriéndose al equilibrio óptimo de la microflora en el tracto gastrointestinal. El principal motivo para el uso de dichos eubióticos es el de mantener la eubiosis intestinal, que redunda en mejores condiciones de salud y desempeño de los animales de granja.

Ácidos orgánicos

Los ácidos orgánicos y algunas de sus sales han sido adicionados a los alimentos compuestos durante muchos años, especialmente para los lechones destetados precozmente. El potencial de acidificación de la dieta, para superar la insuficiencia digestiva y los problemas post destete en los lechones, ha sido estudiado durante mucho tiempo. La eficacia del ácido fumárico, ácido cítrico, ácido fórmico, ácido láctico, ácido sórbico y también algunas sales (formato de calcio, formato de sodio) ya ha sido demostrada. Estos compuestos están aprobados oficialmente en la UE como conservantes alimentarios, sin embargo, algunos de ellos se usan principalmente para estabilizar las condiciones sanitarias y mejorar el desempeño, con niveles de inclusión en la dieta del 0.5 al 2.0% (Gabert & Sauer, 1994; Partanen & Mroz, 1999). Para reducir los niveles de inclusión en la dieta y mejorar su eficacia con costos económicamente viables, han aparecido en el mercado en los últimos años tanto mezclas de ácidos orgánicos, como también formas revestidas de estos compuestos. En la literatura se mencionan diferentes hipótesis sobre el modo de acción y los efectos benéficos de los ácidos orgánicos, como, por ejemplo:

• Mejora de la palatabilidad y reducción del pH de la dieta;
• Efectos antimicrobianos y de conservación en el alimento balanceado;
• Reducción del pH gástrico y mejora de la actividad de la pepsina;
• Efectos sobre la microflora en el tracto gastrointestinal, reducción de los coliformes y de la diarrea;
• Mayor digestibilidad de los nutrientes.

Desde julio de 2001, la UE aprobó el uso de diformato de potasio como aditivo alimentario y se le incluyó en el grupo zootécnico de aditivos. En mayo de 2003, se aprobó el uso del ácido benzoico como aditivo para cerdos en fase de crecimiento y engorde, con niveles de inclusión del 0.5 al 1.0% y se le incluyó en el grupo de reguladores de acidez. Debido a su metabolismo específico, este ácido orgánico presenta inúmeros efectos benéficos (Broz, 2004). La suplementación de la dieta tiene como resultado una reducción del pH urinario, además de la disminución en la emisión de amoniaco y mejora del desempeño de crecimiento. Desde noviembre de 2006, el ácido benzoico con nivel de inclusión del 0,5% también fue aprobado para uso en lechones destetados, como aditivo zootécnico. Debido a su actividad antibacteriana y absorción más lenta, el ácido benzoico en la dieta también es capaz de reducir, de forma significativa, la densidad y la actividad metabólica de la microflora intestinal en los lechones (Kluge et al, 2006; Broz & Paulus, 2006). Ensayos de equilibrio han confirmado efectos benéficos significativos sobre la digestibilidad ileal aparente de la energía y el nitrógeno de la dieta, así como también, un importante aumento en la retención de nitrógeno. En una serie de ensayos de desempeño, el ácido benzoico al 0,5% ha redundado en mejoras significativas y repetidas de la tasa de crecimiento de los lechones después del destete.

Probióticos

Los probióticos son microorganismos viables usados como aditivos alimentarios para animales monogástricos. El concepto del probiótico se basa, fundamentalmente, en la idea que el aporte directo de cultivos microbianos puede afectar la composición de la microbiota intestinal. Se utilizan algunas cepas seleccionadas de microorganismos, que se estima que posean efectos benéficos sobre los procesos digestivos o la salud animal. En el caso de los cerdos, los microorganismos probióticos usados con más frecuencia son Enterococcus faecium y Bacillus spp. formador de esporas. Los probióticos se establecieron como una nueva categoría de aditivos alimentarios en la UE hace aproximadamente 20 años y, en la actualidad, hay más de 40 preparaciones aprobadas para uso en nutrición animal. En los EE.UU. estos productos se suelen vender como microorganismos de alimentación directa (direct-fed microbials). Los modos de acción de los probióticos aún no han sido plenamente caracterizados, por lo cual, se discuten varias hipótesis en la literatura (Kelly, 1998; Simon et al, 2001):

• La adhesión competitiva de los microorganismos probióticos a los receptores epiteliales puede evitar que las bacterias patógenas se adhieran (la lógica por detrás de la ‘exclusión competitiva’;
• Agregación de probióticos y bacterias patógenas;
• Competición por nutrientes entre el probiótico y la bacteria indeseada;
• Mayor síntesis del ácido láctico y reducción del pH intestinal;
• Producción de sustancias antibacterianas específicas;
• Reducción en la producción de aminas tóxicas y disminución de los niveles de amoniaco en el tracto gastrointestinal;
• Efectos benéficos sobre el sistema inmunológico intestinal, mejor defensa intestinal contra infecciones virales.

Se han descrito diversos beneficios de los probióticos microbianos, pero no siempre ha sido posible aportar evidencias científicas suficientes para apoyar dichas alegaciones. Se han observado solamente efectos limitados y variables en lo que se refiere a la promoción del crecimiento y, en general, el ‘efecto probiótico’ no es tan consistente como el que se observa en el caso de los APCs.

Prebióticos

El concepto de prebiótico fue inicialmente desarrollado e introducido por Gibson y Roberfroid (1995) para la nutrición en humanos. Se basa en la alimentación con ciertos oligosacáridos no digestibles para controlar o manipular la composición y/o actividad microbiana, ayudando de ese modo a mantener una microflora benéfica (Zimmermann et al, 2001). Inicialmente, diversos oligosacáridos, que son parte natural de las plantas, fueron considerados como posibles probióticos para la nutrición animal, como, por ejemplo, los fructooligosacáridos, xilooligosacáridos, isomalto-oligosacáridos, trans-galactooligosacáridos, (TOS), manano-oligosacáridos y algunos fructanos (inulina, lactulosa). Los niveles de inclusión en la dieta de los posibles probióticos son generalmente del 0.1 al 0.5%, y muchos proveedores tratan de venderlos como ingredientes del alimento balanceado, alegando regulación selectiva de la microflora intestinal, reducción de patógenos y promoción de microorganismos benéficos (ej. Bifidobacterias, lactobacilos). Roberfroid (2007) revisó este concepto para la nutrición en humanos y concluyó que, solamente dos oligosacáridos no digestibles de la dieta – la inulina y el TOS (mezcla de oligosacáridos derivados de la lactulosa por transglicosilación enzimática) poseen todos los criterios necesarios para ser clasificados como prebióticos. Estos criterios incluyen: resistencia a la acidez gástrica, a la hidrólisis por enzimas digestivas y a la absorción gastrointestinal, fermentación por la microflora intestinal y estimulación selectiva del crecimiento y/o actividad de aquellas bacterias intestinales que promueven la salud y el bienestar. Lamentablemente, los efectos de dichos ingredientes sobre el desempeño de animales de granja, como aves de corral y cerdos, no es uniforme.

Compuestos de aceites esenciales

Otro grupo de aditivos alimentarios que ha demostrado potencial para reemplazar a los APC son los compuestos de aceites esenciales. Se trata de ingredientes activos presentes en diferentes plantas y condimentos (ej. timol, carvacrol, eugenol). Debido a su actividad antibacteriana, podrían ser capaces de alterar la composición de la microflora intestinal y ejercer efectos benéficos sobre el desempeño de aves y cerdos. Actualmente, todos los compuestos activos están listados en el grupo de agentes aromatizantes, de acuerdo con la legislación de la UE. En el caso de las aves de corral, algunos autores han reportado efecto in vivo sobre la microflora por algunas formulaciones específicas de compuestos de aceites esenciales (EOC en inglés): Hume (2006) demostró una alteración general de la microflora; Mitsch (2004) indicó una reducción de Clostridium perfringens; y Jang (2007) una reducción en el número de E. coli en el contenido ileocecal de pollos de engorde. Aumentos en la producción de enzimas digestivas también fueron reportados por Lee (2003) y Jang (2007).

Sin embargo, pocas veces se ha reportado impacto positivo sobre el desempeño solamente con el uso de compuestos de aceites esenciales (EOC). En cambio, recientemente se ha reportado que una combinación de ácido benzoico y compuestos de aceites esenciales mejora el desempeño de pollos de engorde (Weber, 2012) y pavos (Giannenas, 2014). Pese a que la eficacia de los compuestos de aceites esenciales en aves de corral se muestra promisora, es necesaria más investigación en el caso de los cerdos, para entender los beneficios que estos compuestos de aceites esenciales pueden aportar, tanto utilizados de forma aislada, como en combinaciones.

Futuros conceptos innovadores

En los últimos años se ha investigado ampliamente para evaluar el potencial de los agentes antimicrobianos alternativos para reemplazar a los APC. Algunos compuestos naturales, como lactoferrina, lisozima, bacteriocinas y péptidos antimicrobianos, aparentemente poseen efectos benéficos. La lactoferrina aislada de la leche de vaca se evaluó como un posible aditivo alimentario para lechones destetados precozmente, y se observaron efectos positivos significativos sobre los parámetros de desempeño, con un nivel de inclusión de 2000ppm. Sin embargo, debido a su alto costo de producción, el uso en la práctica para la nutrición animal no es viable, en este momento. La lisozima (1,4-beta-N-acetilmuramidasa) es una enzima que presenta propiedades antibacterianas. Está presente en bajas concentraciones en productos de origen animal, como la leche, los huevos de gallina y también en muchos tejidos. Resultados publicados recientemente han confirmado que la adición de lisozima en la dieta mejora el desempeño de crecimiento de lechones jóvenes y también se le podría considerar como una alternativa a los APC. Las bacteriocinas y las proteínas antimicrobianas también han llamado la atención como probables sustitutos, pero algunos temas regulatorios, principalmente en la UE, además de sus altos costos de producción, son factores que podrían impedir su aplicación práctica, en un futuro próximo.

Resumen

La prohibición total de los antibióticos promotores de crecimiento en la Unión Europea desde enero de 2006 ha tenido un serio impacto, tanto sobre el desempeño, como también sobre la condición de salud de los lechones destetados precozmente. En este artículo se han revisado los desarrollos recientes para un posible reemplazo de los APC por productos alternativos eficaces, llamados eubióticos, con especial énfasis en los ácidos orgánicos, los probióticos, los prebióticos y los aceites esenciales. También se discutieron algunos conceptos innovadores, en especial el probable uso de lactoferrina, lisozima y bacteriocinas.

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