nutriFORUM 2019 - Modelo de acción de carbohidrasas en las dietas de porcino

12 ABRIL viernes

9h45

Sala Leandre Cristòfol

Modelo de acción de las carbohidrasas y sus efecto en la fermentación en dietas de porcino

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GUSTAVO CORDERO Global Swine Technical Manager AB Vista.

Licenciado en Veterinaria por la Universidad Complutense de Madrid, donde también completó su doctorado en Nutrición porcina, que se centró en la inclusión del CLA (ácido linoleico conjugado) en la alimentación porcina.

Gustavo se unió a AB VISTA el 1 de julio de 2012 como Gerente Técnico de EMEA, con la responsabilidad de brindar soporte técnico a los distribuidores y clientes clave de Europa, Medio Oriente y África, trabajando estrechamente con el equipo de ventas.

Como parte de sus responsabilidades técnicas, también participa en pruebas de desarrollo con clientes y distribuidores.

Desde diciembre de 2017, asumo el rol de Global Swine Technical Manager.

PUNTOS A TENER EN CUENTA Las enzimas xilanasas pueden descomponer las largas cadenas de arabinoxilanos en xilo-oligosacáridos (XOS) induciendo estos cambios en el perfil microbiano del tracto gastrointestinal y mejorando el rendimiento de los animales a través de la producción de ácidos grasos volátiles (AGV).

Se estima que a través los AGV se puede obtener entre un 10 y un 30% de las necesidades energéticos. Sin embargo, la edad de los animales.

La comprensión del impacto de la fibra en la fisiología animal supone una herramienta fundamental para los nutrólogos que busquen mejorar la función intestinal.

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Hoy en día, el coste de la alimentación de los cerdos supone aproximadamente un 70% del coste total de producción. Por ello, todo avance tecnológico que mejore la eficiencia del alimento supone una ventaja para los productores cuyo objetivo sea una reducción del coste total de producción.

La aplicación de enzimas carbohidrasas, de las cuales, las más eficaces y comúnmente utilizadas son las xilanasas, ha tendido a centrarse principalmente en las dietas que contienen cereales viscosos como el trigo y la cebada.

Esto se debe, en parte, al conocimiento que se tiene sobre la reducción del impacto de la viscosidad en el intestino del cerdo al aplicar xilanasa en la dieta y al hecho de que el aumento de la viscosidad es mayor con el uso de cebada y de trigo que con el de maíz.

Para entender en profundidad las mejoras en el aprovechamiento nutricional que proporciona la aplicación efectiva de las xilanasas, es fundamental comprender los mecanismos de acción de éstas (viscosidad, destrucción de las paredes celulares y acción prebiótica) junto a los nuevos avances en la utilización de carbohidrasas en dietas de cerdos.

Explicación del mecanismo de acción y efecto de la xilanasa Viscosidad La razón por la cual las xilanasas son tan efectivas sobre los distintos tipos de cereales existentes es que, en general, los arabinoxilanos representan aproximadamente entre el 40 y el 50% del total de los polisacáridos no amiláceos de la fibra encontrada en las dietas de cerdos de acabado, tanto si se basan en trigo como en cebada, maíz o sorgo.

Además, la rotura de los arabinoxilanos de la dieta por parte de la xilanasa producen claros beneficios que, como veremos a continuación, pueden ir incluso más allá de la reducción de los efectos negativos producidos por el aumento de la viscosidad en el intestino.

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Destrucción de las paredes celulares Además, las xilanasas pueden ofrecer una mejor asimilación de los nutrientes en las dietas no viscosas a través de un mecanismo que provoca la rotura de los arabinoxilanos de cadena larga en xilooligómeros de cadena corta.

Esto conduce a la apertura de las paredes celulares en el alimento, lo cual libera los nutrientes para poder ser digeridos por las propias enzimas del animal. Estos xilo-oligómeros pueden actuar también como prebióticos favoreciendo el crecimiento de una microbiota intestinal beneficiosa y bien equilibrada.

Acción prebiótica Las enzimas xilanasas pueden descomponer las largas cadenas de arabinoxilanos en xilo-oligosacáridos (XOS), fragmentos de carbohidratos más cortos que pueden ser degradados por las bacterias.

Se cree que la fermentación de XOS puede inducir cambios en el perfil microbiano del tracto gastrointestinal mejorando el rendimiento de los animales a través de la producción de ácidos grasos volátiles (AGV).

Así, la hipótesis sugiere que el beneficio de una xilanasa se debe a la producción de compuestos prebióticos fermentables aportando una fuente de energía extra para las bacterias residentes en el ciego.

Los efectos beneficiosos de la producción de XOS se podrían explicar por la estimulación directa de las bacterias productoras de ácido láctico, como las bifidobacterias que, de forma casi simultánea, serán las bacterias productoras de ácido butírico las encargadas de utilizar el ácido láctico como sustrato para su propio provecho (De Maesschalck et al., 2015).

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Existen evidencias claras de que la suplementación con xilanasa influye la microbiota intestinal de los cerdos (Ajuwon et al 2016) incrementando los niveles de ácido butírico (Figura 1).

Xilanasa

Uso de carbohidrasas para potenciar el desarrollo de una microbiota degradadora de fibra En comparación con otros nutrientes, la fibra es el componente de la dieta menos procesado a lo largo del intestino delgado por la falta de enzimas endógenas, consecuentemente llegando de forma muy concentrada a los tramos posteriores del intestino.

La fibra es el sustrato que permite el crecimiento bacteriano en el intestino grueso (Kumar et al., 2012) y el incremento de la producción de AGV. La fibra y su fermentación afecta a la composición de la microbiota en el tracto intestinal de los animales (de Vries, 2014).

Se estima que a través los AGV se puede obtener entre un 10 y un 30% de las necesidades energéticos. Sin embargo, la edad de los animales y, en consecuencia, la maduración de la microbiota del intestino es fundamental a la hora de maximizar la fermentación de la fibra. (Ballou et al., 2016).

Doble acción complementaria En los últimos años, se han llevado a cabo una serie de estudios para determinar cómo promover la capacidad de la microbiota para degradar la fibra y así lograr que las

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bacterias sean más eficientes.

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La sinergia entre una xilanasa y un oligosacárido fermentable son la clave de recientes desarrollos nuevos productos que presentan mejoras importantes en índices productivos, tanto en pollos como en cerdos (González-Ortiz y colaboradores 2019).

Estos estudios han conducido al desarrollo de un producto novedoso de doble acción.

Los resultados obtenidos con este nuevo producto sugieren que es posible generar un efecto de señalización que estimule a las bacterias productoras de butirato para que incrementen su capacidad de degradación de la fibra, induciendo la producción endógena de enzimas y la consecuente producción de AGVs. La doble acción del producto mejora la solubilidad de la fibra y la absorción de nutrientes a través de una serie de procesos (Gráfica 1).

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Gráfica 1. Efecto combinado de un producto a base de XOS fermentables y una xilanasa sobre la fermentación de fibra. (*) Nuevo producto presentado = Signis

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Las ventajas adicionales que conlleva la producción de AGVs, como el ácido butírico, y el impacto de ralentizar el vaciado gástrico, han derivado en mejoras de la supervivencia de los cerdos (York and Gomes, 2019) y en el rendimiento productivo de lechones a los 42 días post-destete (Cordero., et al 2019) (Figura 2).

Nuevo producto(*)

Nuevo producto(*)

%Supervivencia en cerdos (de destete a finalización) IC en lechones a 42 días post-destete (*) Nuevo producto presentado = Signis

La comprensión del impacto de la fibra en la fisiología animal supone una herramienta fundamental para los nutrólogos que busquen mejorar la función intestinal.

El desarrollo de productos que estimulen la fermentación de la fibra en los tramos distales del intestino y potencien el crecimiento de las bacterias beneficiosas tendrán un gran impacto para la producción animal.

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