Suplementación dietaría de ácidos grasos orgánicos e inorgánicos en el cerdo Parte 2 de 2

Estos podrían clasificarse químicamente según la longitud de su cadena de carbono:

• Ácidos grasos de cadena corta (AGCC; 1 a 5 átomos de carbono)
• Ácidos grasos de cadena media (AGCM; 6 a 12 átomos de carbono)
• Ácidos grasos de cadena larga (AGCL; 13-21 átomos de carbono)

y, según el nivel de saturación, en:

• Ácidos grasos saturados o insaturados.

Por ejemplo, los AGCC y los AGCM son más activos contra las bacterias Gram positivas y los insaturados tienden a tener más potencia, pero su eficacia depende de factores externos.

Algunos son sintetizados naturalmente por los animales en el TGI y pueden considerarse como fuentes de energía potenciales además de sus actividades como ácidos.

La adición exógena de AGCC se ha llevado a cabo para modular el estado de salud del TGI, las funciones inmunitarias del huésped y el estado de bienestar general, y podría utilizarse como fuente de energía para las bacterias; en este contexto, la naturaleza débilmente ácida y la forma (revestida o no revestida) de los AGCC también son importantes.

La presencia de AGCC en ciertas concentraciones también es esencial para regular la presencia de bacterias patógenas (es decir, Salmonella spp. , E. coli y Campylobacter jejuni).

Estas concentraciones dependen de varios factores, incluida la región intestinal, la composición de la dieta, la composición de la microbiota endógena y el pH ambiental.

Además de las estrategias de suplementación con ácido, algunos autores han sugerido que las concentraciones de AGCC pueden modularse de forma beneficiosa mediante la composición de la dieta y/o el uso de probióticos.

Ácido fórmico

El ácido fórmico (CH2O2 ) es un líquido incoloro con un olor acre y un pK a de 3.75.

Se ha utilizado ampliamente como conservante y antibacteriano en el alimento; en la estrategia de alimentación porcina, también se utiliza a menudo como promotor del crecimiento debido a su capacidad para reducir el pH del intestino delgado, el ciego y el colon.

Partanen y col. investigó el efecto del ácido fórmico en cerdos en crecimiento y finalización y descubrió que estaba asociado con una mejora de la conversión alimenticia, un crecimiento más rápido y una menor incidencia de diarrea.

Los efectos de la suplementación con ácido fórmico parecen depender del período y de la dosis; se encontraron mejores efectos positivos durante el primer período posterior al destete, mientras que la suplementación a largo plazo tuvo solo un efecto leve sobre la composición de la microbiota en una dosis relativamente alta.

Se obtuvo mejor comportamiento con una mezcla de ácido fórmico y sorbato de potasio.

• Tsiloyiannis y col. mostró un efecto positivo en el control de la diarrea post-destete.
• Blank y col. demostraron que la suplementación con ácido fórmico junto con fitasa microbiana podría aumentar la eficacia de la fitasa.

Otros estudios encontraron que el ácido fórmico no alteró la digestibilidad ileal aparente de los AA, el pH ileal, la concentración de AGV o las poblaciones bacterianas reportadas en los lechones destetados o el desempeño de los cerdos en terminación.

La concentración mínima inhibidora de ácido fórmico depende del pH y, a este nivel mínimo, el ácido fórmico no disminuyó la invasión de Salmonella typhimurium.

Ácido acético

El ácido acético (CH3COOH) es el componente dominante de los AGCC intestinales, con un pKa de 4,76.

Valencia y Chávez probaron la suplementación con ácido acético a diferentes niveles dietéticos de P y la suplementación simultánea de fitasa, e informaron que este protocolo mejoró significativamente la ganancia media diaria y mejoró la digestibilidad mineral (P, Ca) en lechones destetados.

Ácido butírico

El ácido butírico (C4H8O2 ; pKa de 4,82) es una de las principales fuentes de energía de los enterocitos y es esencial para mantener el metabolismo normal de la mucosa intestinal.

El butirato podría tener un efecto trófico en las células de la cripta y/o aumentar el número de células de microvellosidades y un efecto antiinflamatorio, regulando la expresión de citocinas.

La suplementación en forma recubierta podría mejorar el efecto ácido, evitando la rápida absorción por las células epiteliales.

Una forma recubierta de ácido butírico mostró actividad antimicrobiana al disminuir la eliminación fecal de S. typhimurium .

Por el contrario, Bosi et al. informaron que la suplementación con butirato no interactuó con la forma ácida ni afectó la eliminación fecal de E. coli.

Ácido propiónico

El ácido propiónico (C3H6O2 ) tiene un pKa de 4.87.

En cuanto a la suplementación dietética con ácido propiónico, considerando el potencial acidificante más bajo en lugar de otros ácidos orgánicos, falta la bibliografía reciente.

• Tsiloyiannis y col. mostró un efecto positivo en el control de la diarrea post-destete y ganancia media diaria.
• Mosenthin y col. informaron que esta estrategia mejoró la digestibilidad ileal aparente de varios AA indispensables (arginina, histidina, leucina, fenilalanina y valina) y disminuyó la concentración de cadaverina de digesta cecal.

Los AGCM son ácidos saturados de 6 a 12 carbonos, que incluyen ácido caproico (C6: 0), ácido caprílico (C8: 0), ácido cáprico (C10: 0) y ácido láurico (C12: 0).

Las formas no disociadas se encuentran a valores de pH entre 3 y 6.

La administración de AGCM parece proporcionar un efecto positivo a través de efectos nutricionales, metabólicos, antimicrobianos e inmunoestimulantes.

Los AGCM se difunden en la sangre portal, donde se asocian con la albúmina para su transporte directo al hígado, donde se utilizan para la producción de energía a través de la ß-oxidación mitocondrial.

La contribución de los AGCM como fuente de energía para el epitelio distal del TGI es menor en comparación con la del butirato, y solo una pequeña parte del conjunto sistémico de AGCM se almacena en los tejidos adiposos.

Los AGCM de forma no disociada presentes en el duodeno pueden desestabilizar las membranas bacterianas e inhibir las lipasas bacterianas.

Se han obtenido resultados inconsistentes en lechones recién nacidos y lactantes, y los resultados sugieren que los AGCM pueden tener efectos tóxicos en concentraciones elevadas.

En cuanto a la suplementación durante la fase de destete:

• Thomas et al. (C6: 0 + C8: 0 + C10: 0) y Mohana Devi et al. (MCFA) informó mejoras de consumo de alimento, ganancia de peso y conversión alimenticia bajo la suplementación de AGCM.
• Mohana Devi y col. informó un aumento de los niveles de glucosa en las semanas 2 y 6 de tratamiento, junto con una mejor digestión de la materia seca y el N; estos autores obtuvieron resultados similares con los probióticos.
• Cera et al. informó que la ingesta de alimento se redujo, pero la conversión alimenticia mejoró a las 3 semanas después del destete bajo la suplementación con una mezcla que contenía AGCC (C8: 0 y C10: 0), y que estos cambios se asociaron con triglicéridos en sangre más altos y concentraciones séricas de urea.
• López-Colom et al. confirman que las sales de AGCC del aceite de coco (C12: 0, C8: 0 y C10: 0) tenían efectos antipatogénicos, como la reducción de Salmonella en ciego; reducir Enterobacteriaceae y bacterias coliformes en el íleon y el colon; y el aumento de los efectos antimicrobianos de los ácidos láurico, caprílico y cáprico más allá de los efectos observados con los ácidos grasos de cadena larga.
• Marounek y col. informaron de que la suplementación con AGCC tenía un efecto coccidiostático, retrasando la eliminación y acortando los períodos de patente de los ooquistes criptosporidiales de Cryptosporidium parvum e Isospora suis .

Los MCFA a menudo se complementan en mezclas junto con otros ácidos orgánicos.

• Zentek et al., indocan que la combinación de ácidos orgánicos (ácido fumárico y ácido láctico) y AGCM (C8: 0; C10: 0) podría modificar la microbiota y prevenir la diarrea post-destete.
• Han y col. confirmaron que las mezclas de AGCC aumentan el rendimiento del crecimiento, disminuyen la tasa de diarrea y mejoran la inmunidad sérico.

El grupo PUFA comprende ácido sórbico, omega-3 (ω-3) y omega-6 (ω-6) y ácidos grasos conjugados.

Aunque los mecanismos subyacentes no se comprenden bien, una proporción óptima de PUFA es esencial para el mantenimiento adecuado de la homeostasis entre varios procesos biológicos y metabolismo.

Acido sorbico

El ácido sórbico (C6H8O2 ) es un ácido graso poliinsaturado (PUFA); es un sólido incoloro que actúa como un ácido fuerte (pK a 4,76).

En el contexto de la suplementación alimentaria, el ácido sórbico se ha utilizado principalmente como conservante en forma de sal soluble en agua (sorbato de sodio, sorbato de potasio, sorbato de calcio).

No se considera tóxico porque se metaboliza a través de la ß- y ω-oxidación y su potencial antimicrobiano se debe a la inhibición del transporte de enzimas y nutrientes.

Crenshaw y col. informaron sobre el potencial acidificante en sorgo de alta humedad, pero sin efecto sobre el rendimiento de los cerdos.

Luo et al. encontraron que, en cerdos de entre 21 y 24 días de edad, la suplementación con ácido sórbico mejoró la ganancia de peso y  conversión alimenticia.

• Los mismos autores encontraron aumentos en las concentraciones plasmáticas de proteína sérica total y globulina, y los niveles de expresión de genes relacionados con IGF (los que codifican IGF-I, IGF-II, receptor de IGF y receptor alfa activado por proliferador de peroxisoma (PPARα)), y relacionaron estos cambios con una mejora del crecimiento.

Otros autores incluyeron ácido sórbico en mezclas de ácidos orgánicos en las dietas de cerdos machos enteros y observaron una mejora de la maduración de la mucosa intestinal y la tasa de conversión alimenticia, junto con niveles más bajos de coliformes, enterococos y bacterias productoras de ácido láctico en el TGI.

Ácidos grasos omega

Los ácidos grasos omega, que incluyen miembros de las familias ω-3 y ω-6, son ácidos grasos esenciales.

El grupo ω-3 incluye ácido α-linoleico (ALA), ácido eicosapentaenoico (EPA) y ácido docosahexaenoico (DHA), mientras que el grupo ω-6 incluye ácido linoleico (LA).

Ambos grupos están involucrados en la respuesta inflamatoria y el desempeño reproductivo de los cerdos.

En las dietas para cerdos, la relación ω-6: ω-3 puede variar de 4:1 a 11:1; esta proporción depende de la composición de la dieta, y aún no se han establecido los requisitos adecuados.

Szostak y col. (2016) informaron que una proporción óptima de ω-6: ω-3 es esencial para mantener la homeostasis de los procesos biológicos y el metabolismo.

• Los mismos autores informaron que una dieta enriquecida con LA y ALA redujo la proporción ω-6: ω-3 en el hígado para modular los niveles de expresión de genes involucrados con el metabolismo energético, las vías de señalización y la respuesta inflamatoria.
• La suplementación con ω-3 también influyó en el contenido de ácidos grasos en los tejidos y disminuyó el nivel sérico materno de ácido araquidónico.

La suplementación con ω-3 PUFA también afectó las composiciones de ácidos grasos del endometrio, el concepto y el feto al comienzo de la gestación.

Se ha sugerido que el origen del ácido graso omega afecta los resultados.

Por ejemplo, Eastwood et al. mostró que las cerdas gestantes alimentadas con dietas a base de plantas con proporciones ω-6: ω-3 de 5:1 o 1:1 no afectó el rendimiento de los lechones, pero mejoró la conversión de ALA en EPA y mejoró la transferencia de ω-3 a los lechones a través de la leche, mientras que una dieta a base de pescado con una proporción de 5:1 se asoció con una mayor mortalidad antes del destete, una disminución del peso corporal y una disminución del peso de los lechones al destete.

La suplementación con ω-3 de microalgas no influyó en el rendimiento reproductivo de las cerdas; sin embargo, una dosis alta redujo el nivel de triglicéridos en suero durante la gestación y aumentó el peso al nacer de los lechones.

Estienne y col. no encontraron que la suplementación con ω-3 beneficiara el desempeño reproductivo de las primerizas; en cambio, los autores informaron que parecía acelerar su pubertad.

Se informó que la suplementación con DHA de la dieta de los cerdos en finalización afectaba la composición de ácidos grasos de la grasa dorsal, pero no el rendimiento del crecimiento y las características de la canal.

La suplementación con DHA en forma de microalgas no afectó la ganancia diaria, el consumo de alimento o la eficiencia alimenticia; sin embargo, en dosis bajas, esta suplementación aumentó los niveles de ω-3 en la carne.

Ácido linoleico conjugado

El grupo del ácido linoleico conjugado (CLA) incluye isómeros LA que tienen efectos antitumorales y potenciadores del sistema inmunológico.

Se informó que la suplementación de CLA en la dieta de las cerdas afecta el rendimiento de los lechones, pero no el rendimiento reproductivo de las cerdas.

• Bontempo y col. y Corino et al. demostraron que la suplementación con CLA tiene un efecto beneficioso durante el período de parto (-7 a +7 días) sobre el calostro Ig (IgG, IgA, IgM), el peso corporal de los lechones al destete y los componentes inmunitarios (IgG).
• La adición de CLA a la dieta de gestación y lactancia de las cerdas puede utilizarse para mejorar el sistema inmunológico pasivo de los lechones, conferir efectos a largo plazo durante el período posterior al destete y preservar el estado de salud intestinal.
• La suplementación de CLA durante el período posterior al destete mejoró el rendimiento del crecimiento, la proliferación de linfocitos (células CD8 + ) y redujo la PGE 2 y la interlukin-1β.
• En lechones destetados desafiados con LPS, la suplementación con CLA mostró la capacidad de modular la inflamación e inhibir la síntesis de citocinas proinflamatorias.

Los diversos grupos de ácidos probados hasta la fecha han mostrado claros efectos positivos sobre la estimulación de las funciones gástricas, la producción de enzimas gástricas, el tiempo de retención gástrica y la modulación del pH, y la integridad de la mucosa intestinal y el crecimiento de la estructura y la capacidad de absorción de nutrientes.

Los resultados de la composición de la microbiota se vieron afectados por la suplementación con ácido a través de la alta propiedad antibacteriana.

• Algunos ácidos también pueden actuar como fuentes de energía para los procesos metabólicos y la mejora de la calidad de la carne.
• Un solo modo de acción no puede considerarse dominante, pero el efecto ácido positivo podría explicarse por su interacción.

Hasta la fecha, los resultados obtenidos han sido inconsistentes y parecen estar fuertemente influenciados por la dosis y el tiempo del tratamiento, la forma ácida, la composición de la dieta, la edad del animal y las condiciones ambientales.

Ciertamente, el beneficio más claro de la suplementación con ácido se observa durante la fase de destete; sin embargo, se necesitan estudios adicionales para evaluar completamente el efecto de la suplementación con ácido en las cerdas y cómo la dieta de una cerda influye en el rendimiento de sus lechones.

Dados los efectos mejorados y el espectro ampliado de las mezclas de ácidos en comparación con los ácidos individuales, se deberían realizar más estudios para evaluar los impactos de los diferentes ácidos en las diferentes fases de la vida.

Dentro de este medio, será importante elegir un ácido o mezcla/dosis de ácido óptima que no reduzca significativamente la palatabilidad de la dieta.

Tal optimización de los efectos beneficiosos de la suplementación con ácido puede eventualmente permitir a los productores de cerdos reducir el uso de antibióticos y prevenir la adquisición de fenómenos de tolerancia contra los propios ácidos.

Artículo completo:

Ferronato, G.; Prandini, A. Dietary Supplementation of Inorganic, Organic, and Fatty Acids in Pig: A Review. Animals 2020, 10, 1740.

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