La microbiota intestinal juega un papel esencial en la digestión de los nutrientes por parte del lechón. ¿Qué relación tiene con la fibra dietética?
La microbiota intestinal juega un papel esencial en la digestión de los nutrientes por parte del lechón.
La función más importante que desempeña la microbiota es romper las cadenas de carbohidratos complejas (la fibra) en cadenas de ácidos grasos de pocos carbonos (SCFA, short chain fatty acids, por sus siglas en inglés) como el ácido acético, propiónico y butírico.
Estos ácidos grasos son una fuente importante de energía al ser absorbidos por las células intestinales epiteliales y metabolizados para producir energía.
En cerdos de engorde (>25 kg) la energía obtenida a partir de esta fermentación puede suponer entre el 7 y el 18% de la energía total de los alimentos1.
FIBRA DIETÉTICA
MÁS ALLÁ DE UNA FUENTE DE ENERGÍA
Los polisacáridos no amiláceos (PNAs) y el almidón resistente son cuantitativamente los principales componentes.
SALUD INTESTINAL
La fibra no solo aporta energía a los cerdos, sino que también juega un importante papel en el desarrollo intestinal gracias a los efectos benéficos de estos SCFA.
Por ejemplo, el butirato es un potente inhibidor de la inflamación intestinal, del desarrollo de tumores y, además, estimula la producción de mucus y secreciones intestinales con el beneficio subsiguiente en la salud intestinal2.
Por otro lado, el almidón resistente aumenta los recuentos bacterianos totales y estimula la producción de butirato por parte de Faecalibacterium prausnitzii en el colon.
DIGESTIBILIDAD
La digestibilidad de la energía, del nitrógeno y de la fibra neutro detergente está influenciada por la microbiota en dietas con bajos niveles de fibra neutro detergente (2,8%), no siendo así para las dietas de alto nivel de fibra neutro detergente (7,7%)4.
Dietas bajas en fibra (7,74% de PNA), comparadas con dietas con nivel medio (16,05%) o nivel alto (24,0%), contienen una mayor concentración de enterobacterias y de levaduras, aunque conllevan una disminución del pH intestinal y una mayor producción de SCFA.
Por el contrario, las bacterias formadoras de ácido láctico presentan mayores concentraciones en las dietas de alto nivel en PNA1.
COMPOSICIÓN DE LA MICROBIOTA INTESTINAL
Las clases Bacteroidia, Clostridia y Spirochaetia y las familias Prevotellaceae, Clostridiaceae y Spirochaetaceae pueden usarse como biomarcadores de determinadas funciones metabólicas:
Prevotella estimula el metabolismo de la glucosa cuando se suministran dietas ricas en fibra en humanos y se piensa que sucede lo mismo en el cerdo.
La motilidad intestinal está correlacionada con Clostridium spp., que es estimulado por la ingestión de fibra.
Treponema, miembro de la familia Spirochaetaceae, presenta funciones pectinolíticas sugiriendo que su abundancia puede ser modificada por el contenido en fibra dietética.
La microbiota intestinal cambia en base a factores dependientes del animal:
Edad: no tiene la misma microbiota un lechón lactante que un cerdo de engorde de 80 kg
Estado sanitario: lechón con diarrea vs lechón sano.
Alimentación
Genética
Medioambiente
PREDICCIÓN DE LA PRODUCTIVIDAD
¿Podríamos distinguir cerdos de altos y de bajos resultados productivos analizando la microbiota?
Parece ser que sí. Ramayo-Caldas5 en 2016 realizaron un estudio con 518 cerdos sanos de 2 meses de edad, encontrando dos enterotipos (perfiles de microbiota) diferenciados, cada uno de ellos caracterizado por 2 géneros predominantes y excluyentes (Prevotella y Ruminococcus) y proporcionaron evidencias de la existencia de vínculos entre la estructura del ecosistema microbiano y los caracteres de crecimiento en el cerdo (Figura 2).
En su estudio, concluyeron que el concepto de enterotipo puede ser relevante para la industria de producción animal.
Además, el enterotipo B se asoció con mayor peso y ganancia media diaria (GMD) en el periodo post-destete, lo que sugiere que el crecimiento en esta etapa puede estar en parte influenciado por la composición de la microbiota.
PREDICCIÓN DE RUTAS METABÓLICAS
En el estudio de Ramayo-Caldas se observó que:
INFLUENCIA DE LA MICROBIOTA INTESTINAL EN LA EXCRECIÓN DE NITRÓGENO
La microbiota intestinal induce un cambio de la excreción de nitrógeno desde la urea de la orina a las heces, siendo la concentración de urea en heces dependiente del nivel de proteína de la dieta y de su composición en aminoácidos, pudiendo variar este patrón de excreción al alterar el perfil de aminoácidos de la dieta.
Una reducción de la proteína bruta, manteniendo el perfil de proteína ideal, disminuye la excreción urinaria y fecal de nitrógeno sin afectar a los resultados ni a la calidad de la canal6.
Existe una interacción entre los efectos de la fibra dietética y la proteína de la dieta y sus patrones de fermentación que afectan tanto a la salud intestinal como a la composición de la microbiota intestinal.
La utilización de los aminoácidos por la fermentación bacterianaen el intestino también da lugar a la producción de SCFA, pero a su vez, de amoniaco como producto de desecho, alterando el metabolismo oxidativo de los SCFA en los colonocitos. Este fenómeno conduce a un déficit de energía en la célula.
La descarboxilación de los aminoácidos da lugar a la formación de aminas biogénicas, como la histamina, que inducen secreciones clorhídricas en el colon y producen diarrea.
Incrementar el nivel de fibra dietética reduce la emisión de amoníaco debido a un incremento en la cantidad de nitrógeno usado por la microbiota para la síntesis de proteína microbiana que se excreta en la heces en vez de en la orina, a pesar de que en algunos estudios no se ha observado este efecto al incluir más fibra insoluble en la dieta6 (Figura 3).
La reducción del contenido en proteína de la dieta (<19%) junto con la inclusión de niveles moderados de fibra fermentable reduce la producción de metabolitos dañinos para la salud intestinal en el intestino grueso.
La absorción de nitrógeno se incrementa cuando se incorporan niveles altos de fibra dietética fermentable existiendo una relación entre el nivel de fibra y el nivel de proteína en la dieta de tal forma que ambos tipos de fermentaciones deben estar equilibradas.
BIBLIOGRAFÍA
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Ramayo-Caldas, Yuliaxis, Nuria Mach, Patricia Lepage, Florence Levenez, Catherine Denis, Gaetan Lemonnier, Jean-Jacques Leplat, et al. 2016. «Phylogenetic Network Analysis Applied to Pig Gut Microbiota Identifies an Ecosystem Structure Linked with Growth Traits». The ISME Journal 10 (12): 2973-77.
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Jongbloed, A.W. 2001. «Hebben voermaatregelen ter verlaging van de ammoniakemissie een negatief effect op de vertering en benutting van nutriënten? (Do feeding measures for lowering ammonia emission have a negative effect on the digestibility and utilisation of nutrients?)». Veevoeding e Ammoniakemissie uit Varkensstallen. Samenvattingen van de themamiddag 2174: 11-23.
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