La levadura como un microbiano alimentado directamente por los terneros neonatales

Un examen de la levadura como microbiana de alimentación directa y los efectos que puede tener en el rendimiento de los terneros.

En la mayoría de los sistemas de producción lechera, la mayor proporción de morbilidad y mortalidad se produce entre los terneros antes del destete. Sólo en América del Norte, los registros más recientes de tasas de morbilidad y mortalidad de terneros fueron del 34,9 y el 6,4%, respectivamente. Más de la mitad de las mortalidades registradas se debieron a infecciones entéricas, causadas principalmente por organismos patógenos.

Terneros predispuestos a la infección

Las infecciones entéricas son perjudiciales para el crecimiento y la salud de las terneras y, por lo tanto, tienen un efecto marcado en la producción y la rentabilidad de toda la vida. Los terneros recién nacidos pueden estar predispuestos a las infecciones debido a una inmunocompetencia deficiente y a la prevalencia de bacterias oportunistas en el intestino posterior durante las primeras semanas de vida.

Aditivos alimentarios alternativos

Para prevenir el riesgo de infección, los productores han administrado comúnmente antibióticos de forma sub-terapéutica a los sustitutos de leche y a los iniciadores de terneros. Sin embargo, esta práctica puede no ser viable en el futuro, ya que se ha descubierto que los antibióticos crean cepas resistentes de bacterias, muchas de las cuales son zoonóticas y pueden suponer una amenaza para la salud humana. En consecuencia, hay un movimiento hacia la reducción del uso profiláctico de antibióticos en la producción ganadera sudafricana. Se ha empezado a prestar más atención a la importancia de la microflora gastrointestinal (GI) en el desarrollo del sistema inmunitario. En consecuencia, es necesario encontrar aditivos alimentarios alternativos que puedan mejorar el crecimiento y la salud de los terneros modificando la microflora gastrointestinal residente. Los microbianos de alimentación directa (DFM), también conocidos como probióticos, pueden satisfacer esta necesidad.

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Microbianos de alimentación directa

Un DFM consiste en microorganismos vivos y naturales que son beneficiosos para el huésped cuando se administran en dosis adecuadas. Esto puede incluir organismos procariotas o eucarióticos como bacterias y levaduras. Un buen MDF debe ser no tóxico y no patógeno, capaz de tolerar el ácido gástrico, inhibir el crecimiento de patógenos y mejorar los mecanismos de defensa del sistema inmunológico.

Levaduras

Las levaduras pueden ser ideales para este propósito porque tienen la capacidad de soportar las condiciones del tracto digestivo (como un pH bajo), son resistentes a los antibióticos y son significativamente más grandes que las bacterias (lo que implica que pueden inhibir potencialmente las bacterias patógenas mediante la obstaculización esteárica). En la producción ganadera se han utilizado con frecuencia diversos aditivos alimentarios que contienen levadura.

Se utilizan comúnmente dos tipos diferentes de suplementos:

  1. Una levadura seca activa (LSA)
    se produce mediante el secado de la biomasa de levadura para preservar las células y su actividad metabólica, y suele contener aproximadamente 15.000 millones de unidades formadoras de colonias por gramo (UFC/g) de células fermentables viables.
    Un ADY se considera un probiótico (o un DFM).
  2. Un cultivo de levadura (YC)
    contiene sólo un pequeño número de células viables y es un producto fermentado que contiene un medio de cultivo seco y componentes de la pared celular de la levadura (como β-glucanos y mananoligosacáridos).
    El YC se considera un prebiótico.

Estos 2 términos se utilizan a menudo de manera intercambiable; sin embargo, es importante distinguir entre los 2 porque tienen diferentes modos de acción in vivo. Varias cepas de Saccharomyces cerevisiae (SC) están bien aceptadas como MDF en la industria ganadera. Muchas han sido registradas como estabilizadores de la microflora intestinal en la Unión Europea y están acreditadas en América del Norte por la lista de sustancias generalmente reconocidas como seguras (GRAS). Hasta la fecha, se han anunciado predominantemente como aditivos alimentarios adecuados para rumiantes maduros y animales monogástricos para mejorar la salud y la producción mediante la prevención de la acidosis ruminal subaguda (SARA) y las infecciones entéricas, respectivamente. Los estudios que están surgiendo pueden aportar pruebas de que los ADY son también beneficiosos para los rumiantes jóvenes.

El equilibrio microbiano del rumen

Los aditivos alimentarios que contienen SC se han utilizado predominantemente en la nutrición de los rumiantes para promover una simbiosis de la microflora del rumen, que alberga comunidades de bacterias, hongos y protozoos. Sin embargo, los rumiantes no nacen con una microflora ruminal tan compleja; en cambio, la comunidad microbiana residente tiene que establecerse mediante una serie de cambios profundos que se producen durante la fase previa al destete.

Esta sucesión de cambios incluye el establecimiento secuencial, en primer lugar, de bacterias aeróbicas, luego de bacterias anaeróbicas y finalmente de protozoos ciliados. El logro de una comunidad microbiana estable y diversa en el rumen es esencial para iniciar una digestión eficiente de los alimentos secos y la absorción de los productos de la fermentación. A pesar de ello, en algunos sistemas de producción los rumiantes jóvenes pueden ser completamente destetados de la leche antes de que se establezca una microflora ruminal estable. Para superar esto, se propone que los ADYs que contienen SC pueden promover una maduración más temprana de la microflora del rumen. Esta teoría se investiga utilizando corderos libres de gérmenes que fueron criados en un ambiente estéril (gnotobiótico). Todos los corderos fueron inoculados con bacterias celulolíticas en puntos de tiempo específicos. Encontraron que el grupo que recibía un suplemento de SC tenía una comunidad de bacterias celulolíticas más rápidamente establecida y estable presente en el rumen en los primeros 42 días después del nacimiento. Esto fue verificado por otro estudio en el que se investigó el efecto del SC en la colonización microbiana en el rumen de los corderos convencionales. Se encontró que el número de corderos con bacterias celulolíticas presentes en el rumen a los 2 y 4 días después del nacimiento era mucho mayor en el grupo SC que en el grupo de control. Además, a los 10 días del nacimiento, el 60% de los corderos que recibieron SC tenían protozoos presentes en el rumen, mientras que los protozoos fueron detectados por primera vez dos días después en el grupo de control. Los protozoos afiliados no se establecen en el rumen a menos que ya esté presente una población bacteriana, por lo que la presencia de protozoos puede ser indicativa de la estabilidad y madurez de la microflora del rumen. SC puede promover el crecimiento de bacterias celulolíticas altamente anaeróbicas en el rumen al eliminar el oxígeno y proporcionar vitaminas, aminoácidos y péptidos que estimulan el crecimiento microbiano. Parece que no se ha realizado ninguna investigación para examinar los efectos del SC en la maduración de la microflora del rumen de los terneros.

Sin embargo, 2 estudios han mirado el efecto del SC en el rendimiento de las pantorrillas. En un estudio se observó que los terneros que recibieron SC mejoraron el consumo de materia seca (DMI) y el crecimiento. En el otro estudio no se observaron diferencias en la tasa de crecimiento de las becerras. Sin embargo, hubo un DMI significativamente mayor en los becerros que recibieron SC. Además, se encontró que los becerros del grupo que recibió SC tuvieron mayores concentraciones de amoniaco, propionato y butirato en el rumen. El estudio sugiere que estos resultados pueden estar influidos por una maduración más temprana de la microflora del rumen, lo que posteriormente aumentaría la fermentación del rumen, mejoraría la digestión y promovería el crecimiento.

Equilibrio microbiano entérico

La subespecie S. cerevisiae boulardii (SCB) se utiliza más comúnmente como ADY en la nutrición monogástrica con el propósito de prevenir y tratar las infecciones entéricas. A menudo se considera que los rumiantes jóvenes tienen un tracto digestivo física y funcionalmente similar al de los animales monogástricos y, por lo tanto, es posible que la SCB confiera los mismos beneficios para la salud de los terneros. Como resultado, la mayoría de los estudios emergentes se han centrado en el uso de esta especie en la nutrición de los terneros. Para empezar, en un estudio se observó que los terneros que recibían un sustituto de leche suplementado con SCB experimentaban menos días con diarrea. Además, se informó de que los terneros que recibían SCB tenían menos probabilidades de sufrir diarrea grave y, por lo tanto, recibían menos tratamientos con antibióticos. También se encontró que los terneros diarreicos que recibieron el suplemento de SCB lograron mantener la misma DMI y la misma tasa de crecimiento que los terneros no diarreicos. El suplemento de SCB al sustituto de leche puede promover la simbiosis en la comunidad microbiana entérica, lo que puede prevenir la diarrea al inhibir el crecimiento de las bacterias patógenas y al promover el desarrollo del sistema inmunológico. Esto es de gran importancia para los terneros recién nacidos, ya que dependen de respuestas inmunitarias innatas no específicas y de la atenuación de los anticuerpos maternos como mecanismo de defensa contra los patógenos invasores. En un estudio se comprobó que los terneros que recibían SCB tenían una mayor proporción de Lactobacilos (bacterias que promueven la salud entérica) en sus heces. Esto valida la teoría de que la SCB es capaz de promover el crecimiento de microorganismos beneficiosos en el tracto gastrointestinal. Además, se comprobó que la suplementación de SCB influía en la histomorfología del colon al reducir significativamente la profundidad y el ancho de la cripta. Esto puede haber reducido la superficie disponible para la fijación por los microorganismos, reduciendo así el riesgo de translocación de patógenos. También se ha comprobado que la SCB tiene un efecto en la modulación del sistema inmunológico de los terneros. Se descubrió que los mecanismos de defensa del sistema inmunitario innato, como la fagocitosis y la capacidad de estallido oxidativo, que intervienen en la engullida y la eliminación de los patógenos, se potenciaban en los terneros que recibían la SCB.

Validez de los productos de levadura

A pesar de los resultados positivos que se han observado en estos estudios, los beneficios del uso de los productos ADY no están todavía garantizados en los terneros. Esto se debe al hecho de que algunos estudios no han reportado mejoras en el desempeño de los terneros cuando se administró un ADY. Por lo tanto, es necesario realizar más investigaciones para comprender por qué algunos estudios pueden obtener resultados positivos y otros no. Algunos investigadores especulan que esto puede deberse a la variación en la cepa de levadura utilizada, la dosis, el tipo de producto de levadura, la dieta suministrada, el estado fisiológico del animal y las prácticas de cría empleadas. En un estudio, en el que los terneros Holstein recibieron un sustituto de leche suplementado con SCB, los investigadores no observaron ninguna mejora en el crecimiento y la salud de los terneros. Informaron que todas las becerras se encontraban en buen estado de salud durante la duración del ensayo y sugirieron que un suplemento ADY puede ser más beneficioso para una becerra cuando está expuesta a un desafío de enfermedad o estrés.

Conclusiones

En base a los estudios mencionados en esta revisión, los productos ADY que contienen SC o SCB tienen el potencial de ser reconocidos como un aditivo alimenticio adecuado para los terneros. Pueden mejorar el rendimiento de los terneros promoviendo la simbiosis de las comunidades microbianas entéricas o del rumen. Los estudios más recientes se han centrado principalmente en los ADY que contienen SCB, y han demostrado que pueden reducir la incidencia y la gravedad de la diarrea promoviendo el crecimiento de la microflora gastrointestinal beneficiosa y mejorando las respuestas del sistema inmunitario innato. A pesar de ello, los resultados obtenidos son variables entre los estudios y es necesario seguir investigando para comprender por qué existe una disparidad. Los estudios adicionales deben tratar de investigar más a fondo los modos de acción de los ADY, en particular en los terneros que están expuestos al estrés. Esto puede ayudar a los nutricionistas a establecer pautas claras para el uso de los ADYs en la nutrición de los terneros.

Fuente original: AFMA Matrix Marzo – Junio 2020 Vol 29 No 1

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