Los ácidos orgánicos con mayor actividad antimicrobiana tienen una pKa entre 3 y 5. De ello se deduce que hay diferentes ácidos orgánicos que pueden actuar a diferentes niveles en función del pH ambiental:
La preocupación por la salud ha impulsado restricciones reglamentarias en todo el mundo, limitando el uso de antibióticos y favoreciendo la difusión de nuevos tipos de producciones como lo es la producción libre de antibióticos cuya viabilidad requiere los más altos estándares de gestión, alimentación y nutrición. Para apoyar el crecimiento y la salud […]
La preocupación por la salud ha impulsado restricciones reglamentarias en todo el mundo, limitando el uso de antibióticos y favoreciendo la difusión de nuevos tipos de producciones como lo es la producción libre de antibióticos cuya viabilidad requiere los más altos estándares de gestión, alimentación y nutrición.
Para apoyar el crecimiento y la salud de los animales sin medicamentos, la dieta tiene un papel fundamental que va más allá del suministro de nutrientes, por lo que se necesitan ingredientes y aditivos de alta calidad en las raciones.
Entre ellos, los ácidos orgánicos se han utilizado ampliamente en los últimos años por su efecto positivo en la eficiencia del crecimiento y se consideran una herramienta válida para la producción porcina.
Se ha informado de que los ácidos orgánicos son eficaces potenciadores del crecimiento a lo largo del ciclo de producción de los cerdos, aunque existe una gran variación en las respuestas debido a diversos factores como:
Los ácidos orgánicos pueden clasificarse en tres categorías funcionales principales:
a–Ácidos grasos de cadena corta (AGCC),
b-Ácidos grasos de cadena media (AGCM) y
c-Ácidos tricarboxílicos (ATC).
Los AGCC son ácidos carboxílicos con un máximo de 5 átomos de carbono y se producen en el intestino inferior de los animales mediante la fermentación microbiana de azúcares y aminoácidos indigeribles.
Estos, mejoran la morfología intestinal en cerdos y lechones, y tienen un efecto beneficioso en la barrera intestinal, disminuyendo la inflamación intestinal. Gracias a su estado líquido, los AGCC se utilizan principalmente como acidificantes de piensos, inoculantes de ensilaje y conservantes en la nutrición animal.
Los AGCM tienen cadenas alifáticas con 6 a 12 átomos de carbono. Estos ácidos pueden incorporarse rápidamente en la membrana de los fosfolípidos y desempeñan un papel importante en la nutrición de los lechones jóvenes, donde representan una importante fuente de energía.
Gracias a su alto pKa los AGCM tienen una mayor actividad antibacteriana en comparación con los AGCC en el intestino posterior.
Los ATC son intermediarios metabólicos del ciclo de Krebs, por lo que participan en el metabolismo de la energía.
Estos ácidos mejoran la morfología del intestino y la función de barrera, con una influencia favorable en la microbiota.
Aparte de estas categorías, hay algunos ácidos orgánicos como el benzoico, el sórbico y el láctico que se utilizan ampliamente en la conservación de alimentos y piensos gracias a sus propiedades antimicóticas y antimoho.
Cuando se manejan los ácidos orgánicos en la nutrición animal hay varias propiedades a considerar, es decir, la forma física, las propiedades de sabor como el olor y el sabor, la solubilidad en el agua y también el aspecto de la seguridad.
Los ácidos orgánicos con mayor actividad antimicrobiana tienen una pKa entre 3 y 5. De ello se deduce que hay diferentes ácidos orgánicos que pueden actuar a diferentes niveles en función del pH ambiental:
los ácidos orgánicos con mayor pKa pueden utilizarse con el objetivo de preservar los alimentos/piensos, mientras que, desde el punto de vista nutricional, un pKa menor significa que el ácido actúa en el estómago.
El pKa es una magnitud que cuantifica la tendencia que tienen las moléculas a disociarse en solución acuosa.
Desde hace muchos años, los ácidos orgánicos se afirman como poderosos antimicrobianos.
Su actividad contra los microorganismos se emplea tradicionalmente en la conservación de los alimentos, pero hoy en día su papel en la nutrición animal ha alcanzado la misma importancia.
Los ácidos orgánicos deben su éxito a un amplio espectro de aplicaciones, que se basan en las propiedades antibacterianas, antivirales, antifúngicas y antimicóticas.
No todos los ácidos orgánicos tienen la misma actividad antimicrobiana. Su acción contra los microorganismos depende de la longitud de la cadena de carbono y del grado de insaturación, pero en general el pKa del ácido influye en el mecanismo de acción antimicrobiano.
De hecho, cada ácido orgánico se distingue por un valor de pH en el que el 50% del ácido se encuentra en forma disociada (pKa).
Basándose en los valores ambientales de pH y pKa, los ácidos orgánicos en su forma no disociada pueden difundirse a través de la membrana celular bacteriana y disociarse dentro de la célula, liberando iones H+ y disminuyendo el pH intracelular.
Para superar la disminución del pH, los microorganismos activan bombas de protones consumiendo energía y, al mismo tiempo, el anión RCOO- es tóxico para la replicación del ADN, interrumpiendo las funciones metabólicas y aumentando la presión osmótica de la célula.
La combinación de estas dos acciones inhibe la replicación y el crecimiento bacteriano, lo que conduce a efectos bacteriostáticos o bactericidas.
El modelo aniónico es generalmente aceptado como modo de acción para todos los ácidos orgánicos, pero la eficacia de los diferentes ácidos orgánicos puede variar principalmente en función de dos factores:
La naturaleza lipofílica del ácido influye en la capacidad de atravesar la pared del microorganismo;
Al disociarse dentro de la célula, los diferentes aniones pueden tener diferentes mecanismos de inhibición de las funciones celulares.
Como ya se ha mencionado, hay muchas otras variables que afectan a la actividad antimicrobiana de los ácidos orgánicos además de la pKa.
Los grupos polares, el número de dobles enlaces, el tamaño molecular y la solubilidad en disolventes no polares son las cuatro principales características químicas y físicas que pueden predecir el efecto inhibitorio de los ácidos orgánicos.
El espectro de eficacia de los ácidos orgánicos puede variar según la naturaleza del organismo objetivo y, en particular, de la complejidad y la estructura de su pared celular exterior y/o su membrana.
Las bacterias Gram positivas (es decir, Clostridium perfringens, Enterococcus spp., Streptococcus spp.) son principalmente susceptibles a los AGCM,
Las bacterias Gram negativas (es decir, Escherichia coli, Campylobacter jejuni, Salmonella spp.) son más sensibles a los AGCC.
Esto puede explicarse por la naturaleza lipofílica de los AGCC que les permite tener una actividad antibacteriana más fuerte, principalmente contra las especies Gram-positivas, mientras que la presencia de lipopolisacáridos (LPS) en la pared celular Gram-negativa confiere resistencia a estas especies.
El ácido propiónico y el ácido butírico son fuertes inhibidores de moho, mientras que el ácido acético se utiliza comúnmente como antimicótico, reduciendo también la producción de aflatoxinas.
Referencias
MDPI and ACS Style
From Acidifiers to Intestinal Health Enhancers: How Organic Acids Can Improve Growth Efficiency of Pigs Tugnoli, B.; Giovagnoni, G.; Piva, A.; Grilli, E. Animals 2020, 10, 134.
Más sobre el tema
Te puede interesar
[/registrados]
Suscribete ahora a la revista técnica porcina
AUTORES
CAUSAS DE MORTALIDAD EN CERDAS
David Driemeier Fernanda Felicetti Perosa Jean Carlo Olivo Menegatt Matheus Dias Araújo
SUPERVIVENCIA DEL LECHÓN: FACTORES QUE INFLUYEN EN LA MORTALIDAD PRE DESTETE. PARTE I
FRIGORÍFICO CICLO I – FCI. PLAN DE SEGURIDAD ALIMENTARIA
Carmen Arancibia
GRASA DORSAL Y PESO CORPORAL ¿CÓMO INFLUYEN EN EL METABOLISMO DE LA CERDA REPRODUCTORA?
Gerardo Ordaz Ochoa Rosa E. Pérez Sánchez Ruy Ortiz Rodríguez
PROBLEMAS REPRODUCTIVOS RELACIONADOS CON MICOTOXINAS: DETECCIÓN Y CONTROL
Margarita Trujano
RETOS EN BIENESTAR ANIMAL PARA LATAM, PARTE 2 DE 2
M. Verónica Jiménez Grez
LAS BASES DE LA VENTILACIÓN PARA UNA PRODUCCIÓN Y BIENESTAR ANIMAL ADECUADOS
Laura Batista
