La práctica de añadir enzimas a los piensos para aves de corral es prácticamente una norma de la industria. Las fitasas, carbohidratos, lipasas y proteasas, además de aumentar el valor nutritivo de los alimentos, ayudan a prevenir los efectos negativos de los factores antinutricionales en las materias primas

Enzimas para la alimentación

Las fitasas son enzimas que mejoran la liberación de fósforo y oligoelementos de los fitatos de las plantas. Las carbohidrasas, como las xilanasas, gluconasas y furanosidasas, degradan los polisacáridos no amiláceos, permitiendo a los animales obtener más energía y/o nutrientes de su dieta. Las proteasas y lipasas, por otro lado, apoyan y refuerzan la acción de las enzimas digestivas propias del ave para descomponer las proteínas y las grasas.

Figura 1 – El PGN está presente en las paredes celulares de las bacterias Gram- y Gram+.

Mecanismos de protección en el intestino

Las células bacterianas están protegidas por varias capas que incluyen: membranas, lipopolisacáridos, proteínas y peptidoglicanos (PGN). Las bacterias grampositivas tienen una capa externa gruesa de PGN, mientras que las bacterias gramnegativas tienen una capa más delgada de PGN entre la membrana interna y externa que está cubierta por lipopolisacáridos(Figura 1). En un intestino sano, se mantienen uniones apretadas, y los patógenos no pueden moverse a través de la barrera intestinal. Pero en la producción comercial de pollos de engorde, el daño al intestino es inevitable. Los fragmentos de la pared celular bacteriana presentes en el intestino, incluyendo el PGN, pueden impactar en la digestión y absorción de nutrientes. Esto se debe a las reacciones de inflamación intestinal que el PGN puede desencadenar al unirse al receptor epitelial TLR2. Incluso los animales con mejor salud siempre tienen alguna inflamación en sus intestinos. Si es necesario aumentarla en respuesta a una amenaza de patógenos, es más fácil hacerlo desde esa posición (por ejemplo, con diarrea y vómitos para expulsar rápidamente los patógenos).

La relación de las aves de corral con las bacterias.

Todos los animales están absorbiendo constantemente microbios de sus alimentos y del medio ambiente – el tracto gastrointestinal ha evolucionado para hacer frente a esta amenaza normal. El entorno ácido del estómago mata ciertas bacterias, mientras que pone a otras en un estado de latencia en el que ya no son metabólicamente activas. Esto significa que ya no pueden absorber los nutrientes destinados al animal huésped. Pasan al intestino delgado, donde los nutrientes del alimento pueden ser absorbidos por el ave. Aquí el flujo de la digestión es relativamente rápido para evitar la recuperación de las bacterias antes de que lleguen al intestino grueso.

Una vez en el ceca, en el caso de las aves, la bacteria se recupera. De hecho, el medio ambiente les ayuda a hacerlo, creando una simbiosis entre los microbios y el huésped. Aquí se multiplican y se alimentan de las partes indigeribles de la pared celular de la planta, como los polisacáridos. A cambio, los animales pueden aprovechar los nutrientes que las bacterias producen, incluyendo las vitaminas B y los ácidos grasos de cadena corta como el butirato y el propionato.

Enzimas para la salud intestinal

Las enzimas producidas en respuesta a la infección son las piedras angulares de la inmunidad innata. Pueden ayudar a modular el sistema inmunológico del huésped cuando los patógenos están presentes, y algunas tienen un efecto antibacteriano. En el intestino, las proteínas de reconocimiento de PGN se unen al PGN y son capaces de dividir la molécula en trozos más pequeños. Por ejemplo, la lisozima es una enzima endógena que puede descomponer el PGN, hidrolizando la pared celular de la bacteria y matándola. Pero un ave con un alto consumo de alimento como un pollo de engorde no puede producir suficiente lisozima para descomponer la cantidad de PGN presente en su intestino. Las muramidasas son enzimas que pueden descomponer el PGN, formando el muramildipéptido (MDP). Lo hace rompiendo el vínculo entre los dos azúcares que forman la columna vertebral del peptidoglicano.

Efectos inflamatorios

Si se produce una inflamación severa en el intestino, tiene un efecto negativo en el rendimiento del animal, porque le dice al intestino que deje de absorber los nutrientes, haciendo que las bacterias dispongan de más nutrientes. Si los nutrientes no se absorben en el intestino delgado, pasan al intestino grueso, alimentando a las bacterias en lugar del animal, un proceso que favorece a las bacterias patógenas (como la Salmonella ). Hay un doble efecto negativo: los nutrientes no están disponibles para el crecimiento, sino que causan un cambio desfavorable en la microflora del ceca.

El lado opuesto de las «escalas» son los sensores de NOD2 que participan en la protección y vigilancia de la barrera en la pared de la célula. El MDP, liberado de la descomposición total del PGN es tomado por las células epiteliales. Esto activa la NOD2 para decirle al cuerpo que la amenaza ha pasado, y que es seguro comenzar a absorber los nutrientes de nuevo. Este bucle de retroalimentación negativa tiene una acción antiinflamatoria.

Explotar los mecanismos

Si se añade muramidasa sintética* a la alimentación, se descompone más PGN, lo que resulta en un equilibrio entre las respuestas anti y pro-inflamatorias. Sin embargo, es imposible descomponer todo el PGN en el intestino de un animal. De hecho, no sería beneficioso hacerlo ya que las respuestas TLR-2 son esenciales para la inmunidad de los animales. En cambio, son las uniones apretadas las que deben mantenerse para evitar que el PGN llegue a los receptores. La liberación de MDP tiene un efecto directo en el intestino delgado al activar continuamente los receptores de NOD2 – apaga la inflamación y vuelve a activar la absorción de nutrientes. De modo que el pájaro está recibiendo todos los nutrientes que necesita para un rendimiento óptimo.

Lograr un equilibrio

Las bacterias están en todas partes, co-evolucionaron con nosotros y no podemos escapar de ellas. Esto significa que el riesgo de PGN para la salud intestinal y la producción óptima es constante. En condiciones comerciales los animales no tienen suficientes enzimas endógenas para descomponer el PGN de manera efectiva. Suplementar con enzimas para la salud intestinal como las muramidasas, optimiza este proceso y al actuar sólo sobre las bacterias muertas apoya un microbioma beneficioso. El PGN liberado hace que el animal pase de la inflamación a la situación saludable de absorción óptima de nutrientes; evitando una respuesta inmunológica excesiva que tiene un efecto negativo en el rendimiento del animal.

Esta novedosa categoría de enzimas tiene un modo de acción completamente diferente, pero complementario, a las enzimas tradicionales para alimentación animal. Pueden trabajar conjuntamente con las enzimas tradicionales para piensos para mejorar la sostenibilidad de la producción animal. La respuesta al enigma planteado en el título es que mientras las enzimas para piensos hidrolizan los nutrientes para mejorar lo que está disponible para el ave. Las enzimas para la salud intestinal ayudan a descomponer un producto de desecho inevitable – PGN – y al hacerlo mejoran la eficiencia de los sistemas digestivo e inmunológico del ave

*Balancius de DSM

Referencias disponibles previa solicitud