Fibra dietética – ¿Qué parte es más importante para la salud intestinal de los lechones?

Fibra insoluble: celulosa, hemicelulosa y lignocelulosa.

Dependiendo de sus características físico-químicas y de su capacidad de fermentación en el intestino, desempeña diferentes papeles en la función fisiológica gastrointestinal y en general en la salud del lechón¹.

Diarrea postdestete. ¿Cómo se relaciona con la fibra dietética?

El riesgo de la aparición de diarrea postdestete en lechones, que implica que estos animales no se han adaptado a la dieta y al entorno, es consecuencia de factores medioambientales, sociales, dietéticos, inmunológicos y a la inmadurez del sistema digestivo e inmunitario².

Esta conducta se traduce en:

Mala digestión.

Incremento de fermentaciones no controladas.

Incremento de la mortalidad.

Aparición de cuadros digestivos.

Incremento de la necesidad de aplicar tratamientos antibióticos.

Características funcionales de la fibra dietética

La fibra dietética tiene un componente no ligado a su composición química, sus características funcionales.

Tiempo de retención

La fibra insoluble disminuye el tiempo de retención del alimento en el tracto intestinal, desarrollando una función mecánica. Si el tiempo de retención es menor, parece lógico pensar que:

Se reducirá el desarrollo de patógenos en el intestino.

Se limitarán las fermentaciones de alimento no digerido en el intestino por el efecto de llenado tras la fase de anorexia postdestete.

Disminuirá la colonización por E. coli al reducir sus posibilidades de adhesión a los receptores del tracto intestinal.

Tamaño de partícula

Si consideramos que entre las características funcionales de la fibra se incluyen sus características físicas, ¿tiene alguna influencia el tamaño de la partícula del alimento sobre la salud intestinal de los lechones?

El efecto de las partículas de fibra insoluble de mayor tamaño (partículas groseras de entre 600 y 1.100 μm) comienza en el estómago, observándose:

Reducción en la incidencia de Salmonella spp. en cerdos alimentados con dietas con partículas groseras (sobre todo de su fracción fibrosa)3.

Incremento del número de bacterias anaeróbicas y concentración de ácidos orgánicos, y disminución del pH del estómago4.

Al incrementar el tamaño de partícula se genera una estructura en el interior del estómago, estratificándose el contenido de más grueso a más fino.

Por ejemplo, en el estudio realizado por Bornhost et al. (2013), el pH y la humedad del contenido estomacal fue más bajo (más ácido) en la parte distal que en la proximal⁵, estratificándose las capas de salvado de arroz en la parte distal del estómago junto con cantidades menores de almidón y altas en contenido proteico.

Este pH<5 permitió, en condiciones experimentales, disminuir la cantidad de Streptococcus suis encontrados en el contenido estomacal, abriendo un abanico de posibilidades de nuevos estudios para minimizar el paso de S. suis del estómago al tracto digestivo⁶.

Cabe recordar que se ha demostrado que el serotipo 2 de S. suis es capaz de alcanzar los linfonodos del mesenterio tras una aplicación intestinal u oral y, aunque se sabe que esta bacteria es capaz de atravesar la barrera epitelial intestinal, se desconocen los mecanismos intrínsecos.

El complejo entramado de los componentes de la fracción de la fibra y sus características funcionales deja un campo abierto enorme a la investigación. La fibra insoluble y cereales como la cebada o el trigo molidos en un tamaño grosero⁷:

Incrementan el consumo por un tránsito intestinal aumentado.

Aumentan el volumen de heces realizando una función de arrastre.

Reducen la acumulación de alimento no digerido fácilmente fermentable y que favorece la proliferación de E. coli ETEC. Reducen la fermentación proteica.

Reducen la producción de ácidos grasos de cadenas ramificadas (BCFA, del inglés, Branched Chain Fatty Acids).

Reducen la producción de aminas tóxicas.

Promueven la producción de ácido butírico y disminuyen la producción de ácido acético.

Bloquean la adhesión de E. coli y su excreción.

Estabilizan la microbiota intestinal.

Incrementan la capacidad de retención de agua de la digesta.

La introducción de cereales o fibras insolubles de tamaño grosero en las dietas inmediatamente posteriores al destete no reduce los resultados productivos, sobre todo si estos son valorados al final del periodo de engorde. Asimismo, las dietas molidas muy finas, han demostrado alterar la integridad de la mucosa estomacal y la estructura de las vellosidades intestinales⁸.

Producción de butirato

Las dietas con arabinoxilanos procedentes de salvado de maíz y trigo producen una mejora de la función de la barrera intestinal en lechones al regular la producción de butirato⁸.

Esta mejora es debida al incremento de la diferenciación y proliferación celular de la mucosa epitelial, fortaleciendo la barrera intestinal del colon. Además, el butirato mejora la biosíntesis de péptidos de defensa que promueven la inmunidad del hospedador y previenen la aparición de enfermedades⁹.

Diversidad microbiana

Zhao et al. (2018), al usar el programa PICRUSt para predecir los perfiles funcionales de las comunidades microbianas (Gráfica 1), encontraron una mayor cantidad de genes implicados en la biosíntesis de ácidos grasos al alimentar lechones con salvado de maíz en la dieta postdestete.

Este resultado sugiere que la suplementación con fibra puede estar involucrada en el metabolismo de los lípidos al mejorar la producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFA, del inglés Short Chain Fatty Acids), pero es necesario realizar estudios adicionales sobre la relación entre la suplementación con fibra y el metabolismo de los lípidos⁸.

Actividad microbiana

La administración de dietas postdestete que incorporan fibras solubles (procedentes de pulpa de remolacha y de cascarilla de soja) que promueven las fermentaciones bacterianas en el final del intestino delgado y primeras partes del grueso dan como resultado descensos en el consumo diario debido al incremento de la viscosidad de la digesta y prolongación del tiempo con sensación de saciedad.

La adición de fibra no reduce per se la frecuencia de las diarreas, ya que la influencia de otros ingredientes en las dietas puede enmarcar los efectos y no se conocen con certeza los efectos de sus interacciones. No obstante, se ha observado que raciones con arroz y con fibras insolubles reducen la frecuencia de diarreas, no reduciéndose en dietas con maíz.

Bibliografía

1. Hooda, S., B.U. Metzler-Zebeli, T. Vasanthan, y R.T. Zijlstra. 2010. «Effects of Viscosity and Fermentability of Purified Non-Starch Polysaccharides on Ileal and Total Tract Nutrient Digestibility in Ileal-Cannulated Grower Pigs». Livestock Science 134 (1-3): 79-81.

2. Lallès, J.-P., P. Bosi, H. Smidt, y C.R. Stokes. 2007. «Weaning – A challenge to gut physiologists». Livestock Science 108 (1-3): 82-93.

3. Klausing, H.K. 2011. «A closer look at feed structure». All About Feed 2: 18-19.

4. Mikkelsen, L.L., P.J. Naughton, M.S. Hedemann, y B.B. Jensen. 2004. «Effects of physical properties of feed on microbial ecology and survival of Salmonella enterica serovar typhimurium in the pig gastrointestinal tract». Applied and Environmental Microbiology 70 (6): 3485-92.

5. Bornhorst, Gail M., Lucy Q. Chang, Shane M. Rutherfurd, Paul J. Moughan, y R. Paul Singh. 2013. «Gastric Emptying Rate and Chyme Characteristics for Cooked Brown and White Rice Meals in Vivo». Journal of the Science of Food and Agriculture 93 (12): 2900-2908.

6. Warneboldt, Franziska, Saara J. Sander, Andreas Beineke, Peter Valentin-Weigand, Josef Kamphues, y Christoph Georg Baums. 2016. «Clearance of Streptococcus Suis in Stomach Contents of Differently Fed Growing Pigs». Pathogens (Basel, Switzerland) 5 (3).

7. Molist, F. 2020. Relation between particle size of the diet and gut health in piglets. Young Animal Nutrition Summit. Amsterdamm March, 3 and 4, 2020

8. Zhao, Jinbiao, Ping Liu, Yi Wu, Pingting Guo, Ling Liu, Ning Ma, Crystal Levesque, et al. 2018. «Dietary Fiber Increases Butyrate-Producing Bacteria and Improves the Growth Performance of Weaned Piglets». Journal of Agricultural and Food Chemistry 66 (30): 7995-8004.

9. Zeng, X.; Sunkara, L. T.; Jiang, W.; Bible, M.; Carter, S.; Ma, X.; Qiao, S.; Zhang, G. Induction of porcine host defense peptide gene expression by short-chain fatty acids and their analogs. PLoS One 2013, 8, e72922

10. Hopwood, D. E.; Pethick, D. W.; Pluske, J. R.; Hampson, D. J.Addition of pearl barley to a rice based diet for newly weaned piglets increases the viscosity of the intestinal contents, reduces starch digestibility and exacerbates post-weaning colibacillosis.Br. J. Nutr.2004, 92, 419−427.

11. Molist, F., M. van Oostrum, J. F. Pérez, G. G. Mateos, C. M. Nyachoti, y P. J. van der Aar. 2014. «Relevance of functional properties of dietary fibre in diets for weanling pigs». Animal Feed Science and Technology 189 (marzo): 1-10.