Los antibióticos se han utilizado como potenciadores del crecimiento para minimizar la diarrea y las infecciones oportunistas patógenas, así como para maximizar el rendimiento de los cerdos.
Sin embargo, debido a la aparición y el aumento de bacterias resistentes causadas por el uso de antibióticos en la alimentación, encontrar alternativas sigue siendo un tema relevante. Basándose en investigaciones recientes, este informe examina algunas de estas alternativas.
Preocupaciones surgen debido a que la administración repetida de dosis bajas de antibióticos en la ganadería podría promover genes de resistencia antimicrobiana en bacterias patógenas, lo que eventualmente causaría infecciones resistentes a los medicamentos en humanos. Se informa que estos agentes antimicrobianos generan resistencia de manera indirecta al ejercer presión selectiva sobre una población bacteriana determinada, favoreciendo la aparición y el crecimiento de bacterias resistentes. Por otro lado, la prohibición del uso de antibióticos en la alimentación animal tiene impactos no deseados en la producción porcina, como un aumento en la morbilidad y mortalidad por enfermedades infecciosas, así como pérdidas económicas significativas. Por ello, encontrar alternativas a los antibióticos para gestionar la salud animal mientras se mantiene su rendimiento es de gran importancia en la producción porcina.
Probióticos
Los probióticos son microorganismos vivos que aportan beneficios para la salud del hospedador, como la restauración de la homeostasis de la microbiota intestinal y la mejora de la salud del animal. Son superiores a los antibióticos, ya que son seguros para la administración a largo plazo y no causan efectos secundarios graves. Sin embargo, a diferencia del amplio espectro de los antibióticos, sus efectos suelen ser específicos para una cepa o especie determinada.
Algunos de los probióticos comunes incluyen bacterias del ácido láctico, Bacillus (por ejemplo, B. subtilis), Enterococcus (por ejemplo, E. faecium), Streptococcus (por ejemplo, S. infantarius), Pediococcus (por ejemplo, P. acidilactici), algunas bacterias productoras de butirato, levaduras, Aspergillus y Trichoderma. Estudios muestran que las especies de Lactobacillus tienen el mayor potencial para reemplazar los antibióticos en cerdos. Uno de los efectos clave de los probióticos basados en Lactobacillus en cerdos es la modificación de las respuestas inmunitarias humorales mediante la promoción de la producción de inmunoglobulina A (IgA) y la supresión de citocinas proinflamatorias.
Los probióticos promueven la diferenciación de las células T en los tejidos linfoides asociados al intestino (GALT, por sus siglas en inglés), que son el principal sitio de inducción para el reconocimiento de antígenos, su eliminación y las reacciones específicas de las células B y T. Además, los probióticos favorecen la activación de las células presentadoras de antígenos (APCs). En cuanto a su influencia en la microbiota intestinal, estimulan la producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFA, por sus siglas en inglés). La Figura 1 presenta un resumen de los impactos positivos de los probióticos en los cerdos.
Figura 1 — Ilustración esquemática de los efectos regulatorios de los probióticos en cerdos.
Prebióticos
Los prebióticos son sustratos que promueven el crecimiento y el metabolismo de grupos específicos de bacterias comensales, lo que confiere beneficios para la salud del hospedador. Los prebióticos comunes en cerdos incluyen fracciones de fibra dietética y oligosacáridos no digeribles derivados de plantas. Entre ellos se encuentran los arabinoxilanos, la pectina, los xiloglucanos, el almidón resistente, los fructooligosacáridos, la lactulosa, la rafinosa, la maltodextrina, el manitol, los galactooligosacáridos y la inulina.
Por ejemplo, se ha demostrado que la inulina aumenta la población de las bacterias probióticas Lactobacillus spp. y Bifidobacterium spp. y favorece la producción de ácidos lácticos y ácidos grasos de cadena corta (SCFA, por sus siglas en inglés), reduciendo el pH en el intestino y, por ende, suprimiendo el crecimiento de bacterias patógenas. Otro prebiótico, la pectina, ha demostrado mejorar la salud intestinal y el crecimiento de lechones destetados al regular la microbiota y el metabolismo de los ácidos biliares. Además de promover los SCFA, los prebióticos también bloquean sitios receptores para la adhesión bacteriana y participan en la inmunomodulación.
Fitobióticos
Los fitobióticos, también conocidos como fitoquímicos o fitogénicos, son un subconjunto diverso de compuestos bioactivos derivados de plantas. Se ha informado que los fitobióticos estimulan el apetito, las secreciones endógenas como enzimas, y tienen actividades antimicrobianas, antioxidantes, coccidiostáticas o antihelmínticas en animales monogástricos. En cerdos, también pueden reducir el daño tisular mediado por micotoxinas al regular la función inmunológica, mejorar la abundancia de flora intestinal y disminuir el estrés oxidativo.
Los aceites esenciales son un ejemplo reconocido por sus actividades antimicrobianas de amplio espectro contra bacterias patógenas, ya que dañan las paredes celulares. Otros fitobióticos incluyen taninos, hierbas con saponinas y alcaloides, los cuales también tienen propiedades antimicrobianas. Por ejemplo, los extractos de taninos pueden inhibir el crecimiento bacteriano al privarlas de hierro y afectar enzimas de la membrana celular, mientras que los alcaloides interrumpen la síntesis de ADN bacteriano. Sin embargo, según los investigadores, los efectos inmunomoduladores de la mayoría de los fitobióticos en cerdos se explican principalmente por sus actividades antioxidantes. Por ello, para aprovechar su potencial como alternativas a los antibióticos, los estudios futuros deberían centrarse en analizar los cambios en los componentes inmunitarios de los tejidos linfoides asociados al intestino (GALT). También se recomienda investigar más sobre los posibles efectos tóxicos, las interacciones con otros componentes de la dieta y los costos de inclusión de los fitobióticos en la alimentación porcina.
Péptidos antimicrobianos
Los péptidos antimicrobianos (AMP) son una clase diversa de moléculas de defensa que se producen naturalmente en muchos organismos multicelulares. Poseen propiedades antibacterianas, antifúngicas y antivirales activas. Informes muestran que los AMP con carga positiva pueden eliminar microorganismos al unirse selectivamente a sus membranas mediante interacciones electrostáticas, lo que altera su integridad y afecta funciones intracelulares. Además, los AMP tienen la capacidad de promover el crecimiento y modular la inmunidad del hospedador, lo que los convierte en sustitutos atractivos de los antibióticos en cerdos.
La lactoferrina es un AMP que aumenta significativamente las inmunoglobulinas (IgA e IgG), mejora la integridad intestinal y reduce la mortalidad en lechones. Aunque los péptidos antimicrobianos están atrayendo mucha atención en la investigación animal, su aplicación a gran escala aún está en etapas iniciales.
Ácidos orgánicos
Los ácidos orgánicos, como el fórmico, propiónico, butírico, acético, láctico, sórbico, fosfórico, cítrico, benzoico y fumárico, ofrecen beneficios potenciales para la salud intestinal y el rendimiento del crecimiento en animales. Aunque tienen diferentes capacidades de acidificación, poseen actividades antimicrobianas capaces de modular la microbiota intestinal.
Además de los ácidos orgánicos individuales, el uso de mezclas de ácidos orgánicos puede ser más beneficioso. En un estudio con lechones, los investigadores evaluaron los efectos de una mezcla de ácido fórmico y propiónico en la alimentación porcina y observaron una mayor consistencia fecal y una reducción de problemas entéricos. La mezcla aliviaba la respuesta inflamatoria y reducía la incidencia de diarrea en lechones desafiados con Escherichia coli enterotoxigénica.
Otro aspecto importante al suplementar ácidos orgánicos es la forma en que se incluyen en las dietas. Por ejemplo, los gliceroles de ácido butírico pueden incluirse en forma libre o protegida, o como formas de monobutirina y tributirina. En un estudio reciente publicado en la revista Research in Veterinary Science, los investigadores evaluaron la suplementación de este ácido en forma de tributirina y encontraron mejoras superiores en el rendimiento del crecimiento, la conversión alimenticia, los beneficios antioxidantes y la modulación microbiana en comparación con otras formas de ácido butírico.
Conclusión
Los datos de diversos estudios discutidos en este artículo muestran avances en el desarrollo de alternativas a los antibióticos en la producción porcina. Se sugiere analizar más a fondo las alternativas en términos de costo-efectividad, problemas de seguridad y factores que afectan su eficacia.
