La mucosa intestinal converge en varias funciones: digestión y absorción de nutrientes; así como barrera física contra microbios y toxinas gracias a la presencia de una capa de moco protector y proteínas de unión estrecha que sellan el espacio paracelular. La mucosa intestinal alberga tanto la microbiota intestinal como las células inmunitarias (el 70% del número total de células inmunitarias son residentes de la mucosa intestinal y del tejido linfático asociado al intestino). En los sistemas de producción modernos, el tracto gastrointestinal está siendo desafiado y el sutil equilibrio del que depende la salud intestinal puede verse afectado. Los componentes que definen la barrera intestinal y la función inmunológica pueden debilitarse y dar lugar a una mayor incidencia de problemas digestivos asociados con la disbiosis. Este desequilibrio desencadenará una inflamación local y sistémica, que afectará al estado de salud global y al rendimiento de crecimiento de los animales. El reto de la industria es encontrar soluciones capaces de apoyar la función de la barrera epitelial y el tejido linfoide asociado al intestino (GALT) a fin de mantener una salud intestinal adecuada y garantizar así un buen rendimiento sin necesidad de antibióticos.

Características estructurales únicas

Los polisacáridos parietales de las algas marinas presentan una complejidad estructural y una composición única que les confieren una gran reactividad y explican sus propiedades biológicas cuando se utilizan en animales. La complejidad y la reactividad biológica de los polisacáridos de algas marinas se derivan de la naturaleza de las unidades de azúcar, que son diversas y a veces raras, como los ácidos urónicos, la xilosa y la ramnosa; la variedad de los enlaces glucosídicos que dan lugar a su estructura ramificada y la presencia de grupos de sulfatos(Figura 1). Además, su estructura y solubilidad polianiónicas aumentan su reactividad y facilitan su reconocimiento por parte de las células huéspedes. Los polisacáridos sulfatados son característicos de las macroalgas (no se encuentran en las plantas terrestres, ni en las microalgas de agua dulce ni en las paredes de las células de levadura)

Figura 1 – Estructura de los polisacáridos de las algas marinas responsable de sus altas actividades biológicas.

Los conocimientos técnicos del Grupo Olmix sobre la extracción de ingredientes bioactivos marinos han llevado al desarrollo de un producto en el alimento, Algimun, que se basa en la combinación de 2 extractos macroalgales bioactivos: MSP Barrier, un extracto de algas rojas, que mejora la función de barrera intestinal; y MSP Immunity, un extracto de algas verdes, que modula las respuestas inmunitarias innatas y adaptativas. Las moléculas bioactivas de Algimun demostraron ser resistentes a la elaboración de alimentos, especialmente al tratamiento térmico y a la extrusión

Propiedades promotoras de la salud intestinal

El efecto del extracto de algas rojas en la función de la barrera intestinal se evaluó midiendo la expresión de las proteínas de unión estrecha y los genes relacionados con la mucina mediante líneas celulares epiteliales. Los resultados mostraron que la Barrera MSP regula la expresión de los genes que determinan la síntesis de la transmembrana (CLND-2) y de la proteína de andamiaje (ZO-1) que son esenciales para el funcionamiento óptimo de los complejos de unión estrecha. Además, el extracto de algas rojas regula la expresión de los genes necesarios para el establecimiento de la capa de moco (MUC-2 y MUC-4) y la prevención de la colonización de patógenos. Desempeña un papel importante en el mantenimiento de la integridad de la mucosa intestinal al fortalecer las uniones apretadas y promover una capa de moco más funcional. El extracto refuerza la integridad del intestino, como se observa en el aumento de la resistencia eléctrica transepitelial (TEER) en la línea celular IPEC-1 incubada con un E.coli K88 1305. Estos hallazgos fueron corroborados en un estudio científico in vivo. La barrera MSP redujo el paso paracelular del FITC-dextran (biomarcador de permeabilidad intestinal) al torrente sanguíneo en un modelo animal que se sabe que induce un estrés específico que conduce a una inflamación del epitelio intestinal y, por consiguiente, a un mayor grado de permeabilidad(Figura 2)

Figura 2 – Evaluación de la permeabilidad paracelular intestinal in vivo (niveles de FITC-dextrano en sangre).

El suplemento del extracto de algas rojas reforzó la función de barrera intestinal del epitelio intestinal, que es la primera línea de la defensa inmunológica innata contra los patógenos y las toxinas (reducción significativa del paso del marcador). Un proyecto de investigación en colaboración con el INRA (Francia) permitió demostrar el efecto de la Inmunidad MSP en la transcripción de los mediadores inmunológicos en un modelo in vitro (línea celular IPEC-1), incluida la identificación de las vías metabólicas que intervienen en esta activación. Berri y otros (2016) destacaron en primer lugar que el extracto de algas verdes podría influir positivamente en la transcripción de genes de una amplia gama de mediadores inmunológicos implicados en los mecanismos de defensa dentro de la respuesta inmunitaria innata y adaptativa, entre otros, el reclutamiento y la activación de células presentadoras de antígenos, la diferenciación y la proliferación de los linfocitos B y los linfocitos T, a la vez que induce la tolerancia inmunológica gracias a sus propiedades antiinflamatorias. Los estudios científicos in vivo confirmaron además las propiedades inmunomoduladoras de la Inmunidad MSP, a saber, mejorar las actividades de defensa de los monocitos y heterófilos en los pollos de engorde, favorecer la transferencia inmunitaria a través del calostro y la leche de la cerda al lechón y mejorar la actividad fagocítica de los macrófagos y los neutrófilos en la trucha arco iris. La inmunidad MSP también regula la expresión de genes de los mediadores inmunológicos con actividades antiinflamatorias en los macrófagos de la carpa.

Combinando extractos de macroalgas

Los beneficios de Algimun durante las fases sensibles del ciclo de producción se evaluaron sobre el terreno en diferentes especies animales. La adición del suplemento durante el período de transición en los lechones (desde el día 21 hasta el día 64) dio lugar a un menor estado inflamatorio (-16% de nivel de haptoglobina), un porcentaje significativamente menor de animales que necesitaban un tratamiento veterinario (-57%, P<0,01) y una mejora del peso vivo (+300g al final del ensayo) en comparación con el grupo de control. También ofrece una alta rentabilidad: ROI = 3:1. Su uso en pollos de engorde tiene un efecto positivo en los parámetros de salud y el rendimiento del crecimiento. Algimun reduce el estrés en los animales, como se observa en la disminución de la proporción de heterófilos en relación con los linfocitos, y refuerza la protección de la mucosa (mayor nivel de inmunoglobulina A). En resumen, los extractos de macroalgas rojas y verdes pueden utilizarse como una estrategia alternativa natural en el alimento para mejorar la salud y el rendimiento del crecimiento, reforzando la función de la barrera intestinal, apoyando el desarrollo del sistema inmunológico en los animales jóvenes y durante las pruebas; y aumentando la transferencia inmunológica de la madre a la progenie. De esta manera se puede reducir el uso de antibióticos.

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