Suplementación dietaría de ácidos grasos orgánicos e inorgánicos en el cerdo Parte 1 de 2

Estas tensiones a menudo se reflejan en la aparición de trastornos gastrointestinales y el empeoramiento del rendimiento del crecimiento y la eficiencia alimentaria.

El tracto gastrointestinal (TGI) juega un papel clave para lograr un rendimiento creciente.

Por lo tanto, modular la salud y la funcionalidad de la mucosa del TGI a través de estrategias de alimentación podría reducir la aparición de la enfermedad y, en consecuencia, disminuir el uso de antibióticos.

Por ejemplo, los lechones al destete se caracterizan por una capacidad digestiva y una microbiota intestinal subdesarrolladas, y los aditivos alimentarios podrían usarse para promover el crecimiento y prevenir enfermedades entéricas.

Los aditivos para el alimento pueden clasificarse en los siguientes grupos:

1. Ácidos, minerales
2. Prebióticos
3. Probióticos
4. Levaduras
5. Nucleótidos
6. Fitoproductos

Entre ellos, los ácidos ofrecen muchas propiedades beneficiosas.

Los ácidos son moléculas capaces de donar protones y se caracterizan por una constante de disociación y un poder acidificante que influyen en su efecto.

Los ácidos pueden administrarse como aditivos alimentarios de diversas formas, incluso en forma pura, como una mezcla de ácidos orgánicos y/o inorgánicos, o en asociación con fitoextractos o enzimas que pueden mejorar los impactos beneficiosos.

Los ácidos se han utilizado durante mucho tiempo como acidificantes y conservantes de alimentos; más recientemente, se han incluido en alimento para lechones, con el objetivo de estabilizar el pH del estómago para mejorar su capacidad digestiva.

Las propiedades antimicrobianas de algunos ácidos orgánicos se han aprovechado para modular las poblaciones de microbiota y reducir las bacterias patógenas.

Estos posibles beneficios significan que los ácidos orgánicos ya no se consideran simples acidificantes de la alimentación animal, sino más bien como promotores del crecimiento y posibles sustitutos de los antibióticos.

Sin embargo, los efectos de la suplementación con ácido informados en la bibliografía no son uniformes tanto en las diferentes fases fisiológicas como dentro de la misma fase fisiológica.

Los ácidos no tienen un modo de acción consistente en este contexto, pero sus efectos beneficiosos podrían deberse a lo siguiente:

• Capacidad de los ácidos en formas no disociadas para atravesar membranas celulares patógenas y actuar sobre enzimas de la membrana o componentes del citoplasma (efectos bactericidas / bacteriostáticos);
• Estabilización del pH del estómago (especialmente durante el período de destete, cuando hay una secreción insuficiente de HCl gástrico endógeno) debido a los iones H+ producidos por la disociación ácida, la reducción del pH intestinal creando una barrera y/o una condición hostil contra el crecimiento y la colonización de patógenos, y/o pepsinógeno gástrico de activación;
• Mejora de la digestibilidad de nutrientes y producción de AGV endógenos;
• Actuando como sustrato energético para las células de la mucosa epitelial de TGI, mejorando la relación cripta/profundidad de las vellosidades y la capacidad de absorción relativa;
• Actuando como precursor de la síntesis de aminoácidos (AA);
• Aumentar el flujo sanguíneo.

El objetivo de esta revisión es proporcionar una descripción general de vanguardia del grupo ácido de los aditivos alimentarios, que actúan no solo como acidificantes, sino también como promotores de la salud y el rendimiento intestinal, compuestos nutricionales y antimicrobianos.

Los ácidos inorgánicos o ácidos minerales se caracterizan por la presencia de un elemento no metálico; se pueden diferenciar como haluros de hidrógeno u oxoácidos de halógeno dependiendo de la presencia de una molécula de oxígeno.

Los ácidos inorgánicos se han utilizado como aditivos para el alimento en parte porque son mucho menos costosos que los ácidos orgánicos.

Sin embargo, los estudios publicados han revelado resultados discordantes sobre sus efectos positivos y hay muchos menos datos sobre los ácidos inorgánicos en este contexto, frente a los ácidos orgánicos.

Kil y col. informaron que la suplementación con ácido clorhídrico mostró un mayor efecto beneficioso sobre la ganancia diaria promedio (ADG) y la ingesta diaria promedio de alimento (ADFI) que la suplementación con ácido orgánico, pero no hubo diferencia en el rendimiento del crecimiento.

En las dos primeras semanas posteriores al destete, la producción de HCl en el estómago del cerdo es insuficiente para una digestión óptima de las proteínas; por lo tanto, la suplementación de Cl durante este período puede mejorar el rendimiento, la retención de N y la digestibilidad.

La producción de HCl se suprime aún más por la presencia de Lactobacilli spp. en el estómago, por la alimentación de leche y la consiguiente producción de ácido láctico que suprime la producción de HCl.

Se ha mostrado que la suplementación con Cl tuvo un gran impacto en la digestibilidad del N de una dieta de inicio que contenía plasma sanguíneo secado por aspersión o suero seco durante las dos primeras semanas posteriores al destete.

La suplementación con ácido sulfúrico supuestamente conlleva un riesgo de reducción de la eficiencia alimentaria, probablemente debido a la alteración del equilibrio electrolítico, mientras que se encontró que la inclusión de ácido fosfórico reduce el pH, pero no mejora la eficacia nutritiva.

Walsh y col. informaron de que el uso de una mezcla de ácidos inorgánicos produjo un rendimiento de crecimiento comparable al de los antibióticos o mezclas de ácidos orgánicos, pero que su combinación con una mezcla de ácidos orgánicos redujo el rendimiento de crecimiento.

Los autores confirmaron la observación en un estudio posterior y sugirieron que las mezclas de ácidos orgánicos e inorgánicos podrían ser más beneficiosas debido a una actividad de espectro más amplio, incluso si la presencia de un exceso de ácidos disminuía algo la palatabilidad y la ingesta del alimento.

Los miembros del grupo de ácidos orgánicos pueden usarse solos o en una mezcla de ácidos orgánicos.

Cada ácido presenta propiedades químicas que influyen en sus efectos beneficiosos y la respuesta a la dosis no siempre es constante.

Ácido láctico

El ácido láctico (C3H6O3), se produce de forma natural en el estómago y el intestino delgado del cerdo como producto final de las fermentaciones de azúcar y lactato.

Su forma de sal es producida por las células musculares para apoyar la oxidación del piruvato y la producción de trifosfato de adenosina (ATP).

Además, el ácido láctico es producido por bacterias como Lactobacillus , Bifidobacterium , Streptococcus , Pediococcus y Leuconostoc , que convierten los carbohidratos en ácido láctico.

La presencia de ácido no disociado inhibe la proliferación de bacterias Gram negativas (Escherichia, Salmonella ), pero no afecta la proliferación de bacterias Gram positivas como Lactobacilli y Bifidobacterium que son tolerantes a la reducción del pH, lo que resulta en un mayor rendimiento de crecimiento debido a la reducción. de pérdida de energía.

• Thaela y col. informaron que la suplementación con ácido láctico estimulaba la secreción pancreática en lechones después del destete.
• Tsiloyiannis y col. informó que el ácido láctico era útil para controlar la diarrea post-destete.
• Kemme y col. probó la suplementación ácido-láctica de cerdos en crecimiento y finalización e informó que esta estrategia mejoraba la degradación ileal aparente (AID) de N y AA; la digestibilidad aparente del tracto total (ATTD) de cenizas, Ca y Mg; y AID del ácido fítico, y encontraron que esto no implicaba un retraso hipotético del vaciamiento gástrico, que se esperaba que prolongara la residencia de la fitasa en el estómago.

Tanaka y col. informó que la suplementación podría controlar las infecciones clínicas y subclínicas de Salmonella typhimuriumen porcinos.

Yang y col. demostró que la concentración de ácido láctico también podría mejorarse mediante la suplementación de bacterias del ácido láctico, y propuso que este punto de vista probiótico podría considerarse una solución a largo plazo en los cerdos.

Ácido fumárico

Ácido fumárico (C4H4O4 ), aunque existe cierto debate sobre la eficacia del ácido fumárico como aditivo para el alimento, a menudo se utiliza para este fin debido a su forma sólida y su costo relativamente bajo en comparación con el ácido cítrico.

Tsiloyiannis y col. informó de mejoras en la ganancia diaria en lechones destetados.

Giesting y Easter demostraron que la suplementación con ácido fumárico tenía efectos beneficiosos sobre la digestibilidad de la energía bruta ileal, así como los niveles de proteínas brutas y AA.

Sin embargo, como se ve para el ácido cítrico, los resultados publicados no son consistentes en este sentido.

Por ejemplo, se ha reportado que el ácido fumárico no afectó significativamente la digestibilidad aparente de proteínas y materia seca, mientras que.

No observaron alteraciones de los recuentos de Lactobacilli o E. coli en el TGI bajo la suplementación con ácido fumárico.

Algunos autores habían incluido varias proporciones de ácido fumárico o sus sales en mezclas de ácidos orgánicos.

Por ejemplo, se ha informado que una mezcla de ácidos orgánicos tenía efectos relativamente menores sobre el rendimiento del crecimiento, la digestibilidad de los nutrientes y las emisiones de gases fecales en los cerdos de engorde.

En lechones destetados, una dosis/combinación similar tuvo, como único efecto significativo, la reducción de la excreción de N urinario.

Ácido málico

El ácido málico (C4H6O5 ) es un ácido dicarboxílico bifásico disponible en forma de polvo cristalino blanco o líquido; es inodoro y puede tener un sabor agrio.

Su forma de sal, malato, es un intermedio del ciclo del ácido cítrico y también se puede formar a partir del piruvato mediante reacciones anapleróticas.

Este compuesto no se ha investigado ampliamente en el contexto de la suplementación alimentaria y los resultados no son consistentes.

Un estudio no logró encontrar una mejora del rendimiento en la ADG o en la ADFI promedio en lechones, mientras que otro informó que una mezcla de ácidos orgánicos tenía efectos beneficiosos sobre el síndrome de diarrea posdestete en lechones.

Ácido tartárico

El ácido tartárico (C4H6O6 ); se utiliza principalmente como conservante de alimentos y antioxidante.

En particular, es una toxina muscular que, en dosis altas, inhibe la producción de ácido málico y causa parálisis y muerte.

Este compuesto rara vez se utiliza como acidulante y promotor del crecimiento, también en parte porque se excreta en la orina después de la administración oral y puede ser degradado por la microflora intestinal.

Ácido α-cetoglutárico

El ácido α-cetoglutárico (AKG; C5H6O5) se deriva del ácido glutárico; su forma aniónica, α-cetoglutarato, se produce durante el ciclo de Krebs a través de la desaminación del glutamato.

AKG juega un papel clave en el metabolismo bacteriano sistémico e intestinal; es decir, actúa como transportador de N en las vías metabólicas y como antioxidante y antiinflamatorio, conecta el metabolismo de los AA con la oxidación de la glucosa.

Contribuye a la homeostasis del trifosfato de adenosina (ATP) y al equilibrio óxido nítrico-óxido nítrico sintetasa (NO– NOS), y tiene efectos anticatabólicos.

Estas acciones se reflejan en una mejor integridad de la mucosa intestinal y una mayor capacidad de absorción.

Kristensen y col. propuso que el AKG suplementado a las dietas de los animales podría reemplazar los AA prescindibles en la dieta al desviar el amonio de vuelta al grupo de AA prescindible.

Los mismos autores probaron la suplementación con AKG a través de la vena mesentérica en cerdos en crecimiento, pero encontraron que la concentración del estómago no difería significativamente de la concentración plasmática, probablemente porque el AKG podría ser absorbido y metabolizado por el epitelio del estómago / duodeno, metabolizado por bacterias y / o absorbido por enterocitos.

Hou y col. y Wang et al. probó la suplementación dietética de AKG y encontró que tenía efectos beneficiosos sobre la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) y el estado energético en la mucosa intestinal de lechones desafiados con lipopolisacárido de E. coli (LPS).

La reducción de estos efectos del LPS alivió el daño de la mucosa, mejoró la función de absorción del intestino delgado y activó la señalización de mTOR (objetivo de la rapamicina en los mamíferos), que participa en las vías de la insulina, el factor de crecimiento y la AA [ 39 ].

Chen y col. observó que la suplementación con AKG de una dieta baja en proteínas mejoró las concentraciones de AA en suero e intramuscular, la abundancia de ARNm de transportadores de AA y la concentración en suero de factor de crecimiento similar a la insulina-I (IGF-I); activó la vía mTOR; y disminución de la urea sérica y la expresión de genes relacionados con la degradación de proteínas musculares.

Ácido cítrico

El ácido cítrico (C6H8O7 ) es un compuesto cristalino incoloro con un sabor amargo.

Es un metabolito intermedio del ciclo del ácido tricarboxílico (TCA) (ciclo de Krebs), podría contribuir a la síntesis de ácidos grasos y puede inhibir la glucólisis a altas concentraciones.

Estas características significan que los microorganismos pueden metabolizar el ácido cítrico, lo que lo convierte en un agente antimicrobiano menos eficaz.

Tsiloyiannis y col. mostró un efecto positivo en el control de la diarrea post-destete.

Risley y col. informaron que la suplementación con ácido cítrico no tuvo un efecto significativo sobre el pH, AGV, no AGV, la composición de la microbiota en el TGI de lechones destetados o el recuento de E. coli en cerdos post-destete.

La suplementación de ácido cítrico en pollitos produjo una mejor utilización del fitato P; en los cerdos, sin embargo, una dosis relativamente más alta produjo un efecto menor.

Finalmente, se informó que el ácido cítrico más el ácido fórmico reducen el recuento de Salmonella fecal.

Ácido benzoico

El ácido benzoico (C7H6O2), mejora la utilización de nutrientes principalmente como resultado de una estimulación de la producción y activación de las enzimas digestivas, mejorando la proporción de vellosidades/criptas y la superficie de absorción y mejorando la función de barrera intestinal a través de mecanismos de barrera no específicos, respuestas inmunológicas específicas y composición de la microbiota.

A nivel europeo, ha sido aprobado como aditivo alimentario para la nutrición porcina solo para lechones destetados y cerdos de engorde.

Papatsiros et al. encontraron que la inclusión de ácido en la alimentación de los destetados mejoraba el crecimiento, el peso corporal (BW) y la ADG, y disminuía la puntuación de diarrea y el recuento de E. coli.

Se informó que esto es particularmente evidente cuando se asocia con Bacillus cereus var. toyoiy debido a un fuerte efecto bactericida sobre bacterias coliformes y ácido láctico.

La combinación de ácido benzoico con aceites esenciales también mostró efectos claros.

Wang y col. y Zhai et al. encontró que la ingesta de alimento y la tasa de crecimiento mejoraron con esta suplementación, aunque la relación ganancia/alimento  no se modificó; los autores propusieron que esto podría estar relacionado con la regulación de la microbiota más que con un cambio en la digestibilidad de los nutrientes.

Diao et al., reportan mejor digestibilidad de los nutrientes mediante una mayor actividad de las enzimas digestivas y la superficie de absorción de la mucosa.

Los autores sugirieron también que una dosis dada de ácido benzoico producía una mejor digestión de nutrientes y morfología yeyunal cuando se co-aplicaba con el péptido similar al glucagón-2 (GLP-2), aumentando la producción y la capacidad antioxidante del ácido en cerdos jóvenes, y manteniendo la equilibrio de la microflora.

En cerdas y cerdos de engorde, se informó que la inclusión de ácido benzoico mejora la utilización de Ca, P y K en la dieta; reducir los de Na y Cl de la dieta; y no tienen ningún efecto sobre el de Mg.

Con respecto a la dosis sugerida, se debe aplicar ácido benzoico en los alimentos y los estudios han demostrado que una ingesta excesiva podría inducir disfunción y daño del hígado, bazo y pulmón y desencadenar la modificación de la morfología intestinal.

En el siguiente apartado se discutirán los efectos de los ácidos grasos en la alimentación porcina.

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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