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Las enfermedades entéricas pueden provocar un desequilibrio de la microbiota intestinal en los pollos de engorde, lo que puede provocar disbiosis, inflamación y susceptibilidad a otros patógenos. Por tanto, existe una necesidad de encontrar estrategias eficaces y sostenibles para mejorar la inmunidad de los pollos y mejorar el equilibrio de la microbiota intestinal, especialmente ante la prohibición o restricción de los antibióticos promotores del crecimiento (AGP) en muchos países.
Los investigadores de un estudio publicado en The Microbe han explorado el efecto de suplementar diferentes dosis (0,15, 0,225 y 0,30 mg/kg) de levadura enriquecida con selenio (Se) sobre el crecimiento, la morfología intestinal, la población microbiana intestinal y el estado inmunológico de los pollos hasta los 35 días. Y en una segunda parte, publicada en Poultry Science, exploran los efectos de la combinación de semillas de fenogreco (Trigonella foenum-graecum) y probióticos basados en Bacillus (subtilis, amyloliquefaciens y licheniformis) sobre la expresión génica relacionada con el sistema inmunológico y el microbioma cecal en los pollos.
El Selenio (Se) es un elemento esencial para la producción avícola y su insuficiencia puede originar un crecimiento deficiente, distrofia muscular, deficiencias inmunológicas, disminución del estado antioxidante y peroxidación lipídica. La levadura y los productos de la pared celular de la levadura modulan la respuesta inmunitaria del huésped, reducen la carga de patógenos y mejoran los efectos patológicos de las infecciones entéricas en las aves.
Los principales mecanismos de acción de los prebióticos y probióticos de la levadura son la exclusión competitiva y el antagonismo inmunológico, un efecto sobre las enzimas digestivas y beneficios nutricionales directos. Las células de la levadura son capaces de unirse al Se dietético en forma de compuestos orgánicos e inorgánicos.
Como aditivo fitogénico, las semillas de fenogreco contienen varios compuestos bioactivos, como saponinas, flavonoides, alcaloides y polifenoles, que pueden ejercer efectos antioxidantes, antiinflamatorios, antimicrobianos e inmunomoduladores.
Las semillas de fenogreco también contienen fibras solubles e insolubles, con altas concentraciones de galactosa y manosa, lo que tiene un efecto beneficioso potencial sobre el microbioma intestinal.
Los microbianos o probióticos de alimentación directa son aditivos para piensos que contienen microorganismos vivos o viables que pueden conferir efectos beneficiosos al animal huésped; por ejemplo, el Bacillus spp. puede modular la microbiota intestinal, produciendo sustancias antimicrobianas, enzimas y ácidos orgánicos, además de competir con los patógenos por los nutrientes y los sitios de adhesión.
La suplementación con levadura de selenio (Se-Ye) a diferentes dosis mejoró significativamente el aumento de peso y el índice de conversión en comparación con las aves del grupo control, mostrando la dosis más alta (0,30 mg/kg de Se-Ye la mayor mejora en el crecimiento.
Los resultados del estudio demostraron una mejora en la morfología intestinal y la inmunidad de las aves suplementadas con levadura de selenio (Se-Ye). La altura de las vellosidades y la profundidad de las criptas y su proporción fueron muy significativas entre los grupos de Se-Ye, siendo la dosis de 0,30 mg/kg la que produjo los mejores resultados. La presencia de células caliciformes, que tienen un papel en el mantenimiento de la barrera intestinal a través de la secreción de moco, fue mayor en las aves recibiendo la Se-Ye. Además, las mismas secretan proteínas antimicrobianas, quimiocinas y citocinas que intervienen en la inmunidad innata más allá del mantenimiento de la barrera.
La suplementación con levadura de aumentó el peso, la longitud y el grosor de los órganos inmunológicos, es decir, la bolsa de Fabricio, el bazo y el timo, indicaron una mayor inmunidad. La Se-Ye a 0,225 y 0,30 mg/kg también aumentó la inmunidad humoral contra el virus de la enfermedad de Newcastle en comparación con la dieta no suplementada. También se concluyó que la supresión del factor inflamatorio, la interleucina 10 depende de la dosis de Se-YE, lo que significa que las bacterias beneficiosas podrían participar en reacciones antiinflamatorias que minimizan la inflamación o disminuyen la secreción de citocinas al suprimir la patogenicidad de los patógenos.
A partir del análisis de la población microbiana cecal, la ileal, la colorrectal y la fecal, los investigadores encontraron una reducción dependiente de la dosis de Se-Le y los patógenos intestinales E. coli y Salmonella, mientras que la bacteria beneficiosa, Bifidobacterium spp., aumentó significativamente en comparación con la de las aves de la dieta de control.
Estrategias integrales para mejorar la Salud Intestinal en broilers mediante Levadura enriquecida con Selenio y semillas de Fenogreco
Nuevos enfoques para el mayor desafío de la nutrición aviar: mejorar la salud intestinal
La producción intensiva de pollos de engorde es fundamental para la seguridad alimentaria global, proporcionando una fuente eficiente y asequible de proteína animal. Sin embargo, estos sistemas enfrentan desafíos significativos, particularmente la prevalencia de enfermedades entéricas como la enteritis necrótica, colibacilosis y coccidiosis. Las enfermedades entéricas, como la enteritis necrótica, colibacilosis y coccidiosis, causan pérdidas económicas significativas y una reducción de la productividad en la avicultura comercial. Estas patologías no solo reducen el crecimiento, aumentan la mortalidad y merman la eficiencia alimenticia, sino que también desequilibran la microbiota intestinal, conduciendo a disbiosis e inflamación.
Históricamente, los promotores de crecimiento antibióticos (AGP) han sido una herramienta clave para mitigar estos problemas. No obstante, las crecientes restricciones y la prohibición de los AGP en muchas regiones del mundo, impulsadas por la preocupación sobre la resistencia a los antimicrobianos, han generado una urgente necesidad de encontrar alternativas efectivas y sostenibles. Frente a las restricciones de los promotores de crecimiento antibióticos (AGP), la búsqueda de estrategias sostenibles para mejorar la respuesta inmunológica y la salud intestinal de los broilers es crucial.
En este contexto, la investigación se ha volcado hacia aditivos naturales con propiedades inmunomoduladoras y beneficiosas para el microbioma. Dos enfoques prometedores son el uso de semillas de fenogreco (FS) y microbianos de alimentación directa (DFM) a base de Bacillus, así como la suplementación con levadura de selenio o selenio-levadura (Se-Yeast). Ambos han demostrado la capacidad de mejorar la salud intestinal y la respuesta inmunitaria de los broilers.
Estrategias integrales para la Salud Intestinal y la inmunidad en broilers
Investigaciones recientes han explorado el potencial de estos aditivos en la nutrición avícola. Un estudio investigó los efectos combinados de las semillas de fenogreco y los DFM a base de Bacillus en la expresión de genes relacionados con la inmunidad y la alteración de la población microbiana cecal en broilers. Paralelamente, otra investigación evaluó el efecto de la suplementación con selenio-levadura en el microbioma intestinal, la histomorfología y la inmunidad de los pollos de engorde.
Mejora del rendimiento productivo y la histomorfología intestinal
La salud intestinal es un pilar fundamental para el rendimiento zootécnico de los broilers, ya que influye directamente en la digestión, absorción de nutrientes y protección contra patógenos.
- Impacto de la Selenio-Levadura: La suplementación con selenio-levadura demostró un efecto significativo en la mejora del rendimiento de crecimiento. El grupo que recibió la dosis más alta (0.30 mg/kg de dieta, grupo T-III) exhibió un incremento notable en el peso corporal promedio y la ganancia de peso semanal, además de una mejora sustancial en la relación de conversión alimenticia (FCR) en comparación con el grupo control. El grupo con la dosis más alta de Se-Yeast (0,30 mg/kg de dieta) mostró un aumento notable en el peso corporal, la ganancia de peso semanal y una mejora significativa en la relación de conversión alimenticia (FCR). Además de los beneficios en el rendimiento, la selenio-levadura influyó positivamente en la morfología intestinal. Las aves suplementadas presentaron villi más largos y delgados en el duodeno, y villi largos y cilíndricos en el yeyuno, así como en forma de cono corto en el íleon. Esto se tradujo en una mayor altura de las villi (VH) y una menor profundidad de las criptas (CD), resultando en una mayor relación VH/CD. En el intestino, la levadura de selenio indujo villi más largos y delgados, menor profundidad de las criptas y un aumento en la relación villi/cripta, lo que indica una mayor superficie de absorción de nutrientes. También se observó un aumento en el número de células caliciformes, responsables de la producción de mucina protectora, y un mayor número de células de Paneth y células columnares de la base de las criptas, indicando una mejor regeneración celular y función inmune local.
- Impacto del Fenogreco y DFM: Aunque el estudio sobre fenogreco y DFM se centró en la inmunidad y el microbioma, se basa en hallazgos previos que ya sugerían una mejora en el rendimiento de los broilers. El fenogreco, rico en fibra soluble e insoluble, actúa como un prebiótico, estimulando el crecimiento y la actividad de bacterias beneficiosas. Los DFM a base de Bacillus, por su parte, modulan el ambiente intestinal, contribuyendo a la salud general del tracto gastrointestinal.
Modulación de la respuesta inmunitaria
Un sistema inmunitario robusto es esencial para la resistencia a las enfermedades y la reducción de la necesidad de tratamientos farmacéuticos.
- Fenogreco y DFM a base de Bacillus: Estos aditivos demostraron un potente efecto inmunomodulador. La inclusión dietética de fenogreco y DFM, tanto individualmente como en combinación, redujo significativamente los niveles de ARNm de genes proinflamatorios como IL-6 e IL-8L2 en el íleon. Esta downregulation sugiere una reducción de la inflamación intestinal. Además, se observó una disminución en la expresión de genes asociados con la apoptosis (CASP6), la inflamación (PTGS2) y la respuesta antiviral (IRF7). Esto podría indicar una menor presencia de infección o una respuesta inmunológica más equilibrada. La regulación de los genes de β-defensinas aviares (AvBD9, AvBD10, AvBD11) fue compleja, con downregulation de AvBD9 y AvBD11, pero un aumento de AvBD10 con DFM y la combinación FS+DFM, lo que sugiere un manejo diferente de la respuesta antimicrobiana innata. Las semillas de fenogreco (FS) y los microbianos de alimentación directa (DFM) a base de Bacillus han demostrado potencial para mejorar la inmunidad de los broilers mediante la reducción de la inflamación.
- Selenio-Levadura: La selenio-levadura también impactó la respuesta inmunitaria de manera significativa. Se observó una downregulation de la expresión del gen IL-10 en órganos linfoglandulares como el tonsil cecal, la bursa de Fabricio, el bazo y el timo. Dado que IL-10 es una citoquina con propiedades antiinflamatorias y reguladora de la inmunidad, una disminución en su expresión en condiciones de buena salud podría indicar una menor necesidad de regulación de la inflamación, es decir, un estado inflamatorio basal bajo. Asimismo, los grupos tratados con selenio-levadura mostraron un aumento en la cantidad de células inmunitarias como macrófagos y células plasmáticas en el timo y el bazo, y una mejora en la morfología de la bursa de Fabricio, un órgano linfoide primario clave. Esto, junto con una mejora en la inmunidad humoral contra el virus de la enfermedad de Newcastle (NDV), subraya su papel en el fortalecimiento de la defensa del ave. La suplementación con selenio-levadura (Se-Yeast) mejoró el rendimiento de crecimiento y la salud microbiana intestinal, además de potenciar la inmunidad de las aves de corral.
Impacto en la microbiota intestinal
El microbioma intestinal juega un papel crucial en la resistencia a patógenos y la salud general del huésped.
- Fenogreco y DFM: El estudio de Paneru et al. encontró que la diversidad alfa del microbioma cecal se mantuvo estable, con solo cambios sutiles en taxones específicos. Sin embargo, la combinación de fenogreco y DFM tuvo un impacto único en un taxón bacteriano particular, Clostridiales vadin BB60, lo que sugiere un efecto específico en la composición microbiana que podría estar relacionado con la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC).
- Selenio-Levadura: La suplementación con selenio-levadura, especialmente en la dosis más alta (T-III), resultó en una modulación favorable del microbioma. Se observó una reducción significativa de bacterias patógenas como Escherichia coli y Salmonella spp., tanto en el ciego como en el íleon, colon y heces. Paralelamente, se incrementó la población de bacterias beneficiosas como Bifidobacterium spp. en estas mismas localizaciones. Ambos aditivos contribuyen a un microbioma intestinal equilibrado, reduciendo patógenos como E. coli y Salmonella y promoviendo el crecimiento de bacterias beneficiosas como Bifidobacterium spp..
Mecanismos de acción y sinergias
Comprender cómo operan estos aditivos es clave para su aplicación efectiva en dietas avícolas.
- Semillas de Fenogreco: Contienen una variedad de compuestos bioactivos como saponinas, flavonoides, alcaloides y polifenoles, que le confieren propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, antimicrobianas e inmunomoduladoras. Además, su contenido de fibra actúa como prebiótico, promoviendo el crecimiento de bacterias beneficiosas.
- DFM a base de Bacillus: Las especies de Bacillus son ampliamente utilizadas por su capacidad para producir esporas resistentes a condiciones adversas. Modulan la microbiota intestinal produciendo sustancias antimicrobianas, enzimas y ácidos orgánicos, además de competir con pató
genos por nutrientes y sitios de adhesión. También potencian la respuesta inmunológica al estimular la inmunidad innata y adaptativa. - Selenio-Levadura: El selenio es un micromineral esencial con propiedades antioxidantes que protege contra la peroxidación en tejidos y membranas. La levadura puede convertir el selenio inorgánico en formas orgánicas altamente biodisponibles, como la selenometionina. Además, los polisacáridos de la pared celular de la levadura pueden bloquear las fimbrias de las bacterias patógenas, previniendo su adhesión al epitelio mucoso, y también adsorben micotoxinas.
Ambos estudios resaltan el potencial de estos aditivos para mejorar la salud aviar. El estudio de Paneru et al. sugiere que la combinación de fenogreco y DFM ofrece un efecto sinérgico en la inmunomodulación y la modulación microbiana específica, lo que indica que su uso conjunto podría ser más beneficioso que su aplicación individual. La supresión de factores inflamatorios como IL-10 con la selenio-levadura es dosis-dependiente, lo que ofrece oportunidades para optimizar la formulación.
Tabla resumen de los beneficios clave
| Característica | Fenogreco y Probióticos a base de Bacillus (Paneru et al., 2024) | Levadura de Selenio (Islam et al., 2024) |
|---|---|---|
| Rendimiento | Potencial de mejora de la inmunidad y alteración del microbioma. | Aumento significativo de peso corporal y ganancia de peso semanal; mejora de FCR (especialmente en dosis altas). |
| Salud Intestinal y Morfología | Fenogreco como prebiótico; DFM modula microbiota. Impacto sutil en la diversidad general del microbioma cecal, pero cambios en taxones específicos (ej. Clostridiales vadin BB60 con combinación). | Villi más largos, criptas más superficiales, mayor relación VH/CD; aumento de células caliciformes y células de Paneth. Reducción de E. coli y Salmonella; aumento de Bifidobacterium spp.. |
| Inmunidad | Disminución de genes proinflamatorios (IL-6, IL-8L2, PTGS2), apoptosis (CASP6) y antiviral (IRF7). Regulación compleja de β-defensinas aviares. Sugiere reducción de inflamación/infección. | Disminución de Interleucina-10 (indicando menor inflamación); aumento de células inmunitarias (macrófagos, células plasmáticas); mejora de la morfología bursal. Mejora de la inmunidad humoral contra el virus de la enfermedad de Newcastle (NDV). |
| Mecanismos / Sinergias | FS: antioxidante, antiinflamatorio, antimicrobiano, prebiótico. DFM: produce antimicrobianos, enzimas, compite con patógenos, estimula inmunidad. La combinación mostró efectos sinérgicos. | Selenio-Levadura: Selenio (antioxidante, protección contra peroxidación). Levadura (bloquea adhesión patógena, adsorbe micotoxinas). La supresión de IL-10 es dosis dependiente. |
Conclusiones
La evidencia científica reciente resalta el potencial significativo de las semillas de fenogreco, los microbianos de alimentación directa a base de Bacillus y la selenio-levadura como herramientas valiosas para los nutricionistas avícolas en la era post-antibiótica.
La combinación de semillas de fenogreco (FS) y microbianos de alimentación directa (DFM) , así como la suplementación con levadura de Selenio, demostraron modular positivamente el sistema inmunitario, lo que es fundamental para la resistencia a infecciones. Estos aditivos no solo favorecen un intestino más sano y funcional, sino que también optimizan la respuesta inmunitaria de las aves, lo que es vital para combatir las enfermedades entéricas que tanto impactan la productividad. La selenio-levadura, en particular, destaca por su capacidad para mejorar el rendimiento productivo directamente y modificar favorablemente la histomorfología intestinal, lo que se traduce en una mayor eficiencia en la absorción de nutrientes.
Aunque su impacto en la diversidad general del microbioma puede ser sutil, la modulación de taxones específicos y la reducción de patógenos clave refuerzan el papel de estas estrategias en el mantenimiento de la eubiosis intestinal. Estos hallazgos respaldan el uso de semillas de fenogreco, probióticos a base de Bacillus y selenio-levadura como alternativas prometedoras y sostenibles a los AGP en la producción de broilers.
Se concluyó que la suplementación con levadura de selenio a una dosis de 0,30 mg/kg mejora significativamente el crecimiento, la salud intestinal y la inmunidad de los pollos. Por otro lado, tanto las semillas de fenogreco como los probióticos a base de Bacillus de múltiples cepas demuestran su potencial para mejorar la inmunidad mediante una reducción de la inflamación intestinal gracias a una modulación microbiana específica, lo que justifica una mayor investigación con modelos de exposición a patógenos para una comprensión integral del problema.
Para saber más, consultar los dos artículos originales:
- Immune modulation and cecal microbiome changes in broilers fed with fenugreek seeds and Bacillus-based probiotics. Paneru, D., Tellez-Isaias, G., Bottje, W. G., Asiamah, E., Abdel-Wareth, A. A. A., Salahuddin, M., & Lohakare, J. (2024). Poultry Science, 103(8), 104130. URL: https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.104130 (Este es un artículo de acceso abierto bajo la licencia CC BY: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
- Effect of Selenium-Yeast supplementation on gut microbiome, intestinal histomorphology and immunity in broilers. Islam, M. M., Das, P., Samanta, I., Roy, B., Mukherjee, A., & Mondal, T. (2024). The Microbe, 3, 100071. URL: https://doi.org/10.1016/j.microb.2024.100071 (Este es un artículo de acceso abierto bajo la licencia CC BY-NC: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/)
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