La población microbiana del intestino, también conocida como microbiota intestinal, crea un intrincado ecosistema con una relación simbiótica con el huésped. La microbiota intestinal también se conoce como un órgano olvidado y tiene una profunda influencia en las funciones nutricionales, fisiológicas e inmunológicas del cerdo, la digestión de nutrientes, la resistencia a las enfermedades, la producción de vitaminas y metabolitos beneficiosos, el rendimiento del crecimiento, la eficiencia alimentaria y los beneficios económicos y medioambientales. Varios factores, como la baja ingesta de pienso y los factores de estrés y los retos asociados al destete, afectan a la estructura y la función intestinal, alteran el ecosistema microbiano intestinal, comprometen la salud intestinal y aumentan drásticamente el riesgo de enfermedades

La microbiota intestinal y su papel

La microbiota intestinal son microorganismos, incluidas bacterias y otros organismos unicelulares, que viven en el tubo digestivo de los animales. La microbiota desempeña numerosas funciones beneficiosas para el huésped, como la digestión y fermentación de carbohidratos, la producción de vitaminas, el mantenimiento de las funciones normales de las vellosidades intestinales, la regulación de las respuestas inmunitarias y la protección frente a bacterias patógenas. La densidad y diversidad de la microbiota intestinal es distinta en las diferentes regiones del tracto intestinal, como el yeyuno, el íleon y el ciego, y en los diferentes periodos de crecimiento, desde los primeros años de vida hasta la edad adulta. Los niveles y fuentes de proteínas o fibras determinan la diversidad y composición de la microbiota intestinal de los cerdos

Efectos de los nutrientes en la ecología microbiana

Los componentes nutricionales de la dieta de los cerdos tienen un efecto significativo en la alteración microbiana a lo largo del intestino porcino, lo que a su vez repercute en la salud y el metabolismo del huésped. En los cerdos comerciales, las necesidades de proteínas, fibra, lípidos y carbohidratos difieren en función de la fase de producción. A medida que el cerdo crece, la densidad de proteínas de la dieta disminuye en lugar de la energía y el consumo de pienso aumenta para satisfacer las necesidades de aminoácidos y energía para un rendimiento máximo del crecimiento. En las dietas de desarrollo y gestación de las cerdas jóvenes, la fibra es más importante para aportar volumen a la dieta. Estos cambios en los componentes de la dieta afectan a la microbiota y provocan problemas de salud en los periodos de crecimiento posteriores

Proteína

Las proteínas, o más concretamente los aminoácidos, son necesarios para la deposición de tejidos y la función corporal. Según el Consejo Nacional de Investigación (2012), los lechones necesitan un 22,69% de proteínas brutas y las necesidades de proteínas brutas aumentan con el tamaño. Sin embargo, en la fase final de acabado, las necesidades de proteína bruta descienden al 10,41%. Las dietas de pre-arranque y de cría temprana comprenden una variedad de fuentes de proteínas de fácil digestión para facilitar el crecimiento y la maduración intestinal y promover la absorción de nutrientes. Cabe destacar que las dietas que contienen niveles más elevados de proteína bruta pueden provocar diarrea posdestete. La reducción de la proteína bruta en las dietas de cría da lugar a un menor rendimiento del crecimiento y a una disminución de la urea plasmática y del amoníaco en la digesta, sin ningún efecto sobre el microbioma. Una mayor cantidad de proteína bruta en la dieta mejora la fluidez y el recuento de coliformes en las heces, reduce el recuento de Lactobacillus, aumenta la ganancia media diaria y mejora la eficiencia de conversión del alimento. Las dietas a base de harina de pescado, harina de soja y harina de soja/harina de algodón conducen a una mayor diversidad bacteriana. Además, las dietas a base de harina de algodón aumentan la abundancia de especies de Lactobacillus y pueden ser beneficiosas para la salud intestinal. La harina de pescado aumenta la población de especies de Escherichia y Shigella y favorece la susceptibilidad a la diarrea posdestete

Lípidos

La grasa dietética afecta a la composición microbiana intestinal. Las dietas con suplementos de ácidos grasos poliinsaturados reducen el transporte de endotoxinas y la endotoxemia intestinal en comparación con los suplementos de grasas saturadas. La suplementación con ácidos grasos poliinsaturados omega-3 modula el microbioma para favorecer a los organismos comensales beneficiosos frente a las bacterias patógenas, disminuye la población de especies de Bacteroides en el ciego de los cerdos y mejora la salud intestinal. Además, las dietas ricas en grasa dan lugar a una mayor riqueza de la población bacteriana, una mayor ganancia de peso corporal total, eficiencia alimentaria y acumulación de grasa dorsal que las dietas bajas en grasa

Carbohidratos

Los carbohidratos dietéticos tienen efectos negativos y positivos cuando se incluyen en las dietas de los cerdos. El almidón de trigo y la pulpa de remolacha aumentan la fermentación microbiana, estimulan las especies de Lactobacillus en la microbiota intestinal y promueven un ecosistema microbiano intestinal estable y sano. La sustitución del trigo por cebada mejora la uniformidad de la microbiota de la mucosa y el rendimiento del crecimiento. La fibra es esencial para mantener las funciones fisiológicas normales y proporciona sustrato a la microbiota intestinal. Las dietas ricas en fibra favorecen la población de Lactobacillus y la formación de ácidos grasos volátiles en el intestino de los cerdos jóvenes. Sin embargo, el contenido de fibra insoluble de una dieta con un 30% de granos secos de destilería con solubles disminuye la proporción de Firmicutes: Bacteroidetes y la abundancia de Lactobacillus y hace que los cerdos sean más susceptibles a la colitis. En cerdos de cría y de engorde, la fibra de salvado de trigo aumenta la altura de las vellosidades y la relación vellosidad/profundidad de las criptas en el íleon y el colon, y la fibra de soja aumenta las concentraciones de ácidos grasos volátiles en el colon. La inclusión de fibra de guisante, maíz y salvado de trigo aumenta la población de Lactobacillus y Bifidobacterium, pero reduce los recuentos de E. coli en la digesta ileal y colónica. Por otro lado, las dietas con fibra de soja disminuyen la población de Lactobacillus y Bifidobacterium pero aumentan la abundancia de E. coli

El poder del microbioma

El ecosistema microbiano intestinal es esencial para las funciones nutricionales, fisiológicas e inmunológicas normales del cerdo. Las alteraciones en el ecosistema microbiano crean una oportunidad para que los organismos patógenos colonicen y causen enfermedades. Una mayor comprensión del importante papel del microbioma en la salud intestinal porcina puede aplicarse para manipular el microbioma y mejorar la salud y la productividad de los cerdos. Sin embargo, el proceso que rige el asentamiento y el mantenimiento de una microbiota intestinal equilibrada no se conoce del todo. Por lo tanto, se requiere más investigación para centrarse en los requisitos nutricionales del microbioma, las relaciones microbio-fenotipo, la nutrición de precisión en diferentes condiciones fisiológicas y metabólicas y durante la mala salud para aprovechar mejor el poder del microbioma para desarrollar nuevas estrategias para los sistemas de producción de carne de cerdo.

Artículo basado en el trabajo de investigación «La microbiota porcina y el potencial de aprovechar el poder del microbioma para mejorar el crecimiento y la salud». Se puede acceder al artículo completo a través del Journal of Animal Science, volumen 97, número 9, septiembre de 2019.