El aumento de la comprensión de la fibra está presentando nuevas perspectivas sobre el valioso papel que puede desempeñar en la salud intestinal y, por lo tanto, dentro de las estrategias nutricionales de mejora del rendimiento. La estimulación de las bacterias fermentadoras de la fibra para acelerar el desarrollo de un microbioma degradante de la fibra puede desempeñar un papel importante en la labor encaminada a la producción sin antibióticos y con bajos niveles de minerales.
Durante la exposición del IPPE del año pasado se debatieron los conceptos erróneos sobre el bajo contenido de fibra en las dietas monogástricas y sobre cómo la fibra puede, en última instancia, beneficiar al huésped si la microbiota puede convertirla en metabolitos beneficiosos. Este año, evolucionamos esta discusión para entender los mecanismos por los cuales la microbiota responde a la inclusión de una nueva clase de aditivo funcional «estibiótico» en las dietas de los huéspedes.
Los organismos y el proceso de evolución
Desde un punto de vista evolutivo, necesitamos recordar que organismos simples (bacterias, protozoos y hongos) poblaron este planeta mucho antes que nosotros o incluso que otros animales. Durante el proceso de evolución poblaron el entorno intestinal, que proporciona los hábitats ideales para ellos. Las bacterias beneficiosas del intestino posterior de los animales prosperan en sustratos ricos en polisacáridos no amiláceos (NSP), y a cambio los productos de la fermentación de los NSP -ácidos grasos volátiles- desempeñan un papel importante en la salud intestinal y el metabolismo general del huésped.
Las investigaciones sugieren que los organismos no deben considerarse de forma individual, sino como una gran comunidad o simbionte, ya que se benefician unos de otros. Esto se vuelve aún más importante cuando vemos los impactos negativos que un intestino estéril puede causar a los animales, específicamente, cuando comparamos los animales libres de gérmenes con los animales convencionales. Parker y otros (2018) demostraron que la función intestinal (tránsito del contenido luminal, morfología, permeabilidad de la barrera, producción de mucosidad, etc.) y la inmunidad pueden verse afectadas negativamente por la falta de microbiota intestinal.
Vea al Director Técnico Global de AB Vista, Gilson Gomes, resumiendo su charla técnica en el IPPE 2020 aquí.
Cómo se comunican las bacterias
Ahora que sabemos que las bacterias que fermentan la fibra son beneficiosas, es extremadamente importante identificar las formas en que podemos facilitar la colonización del intestino posterior por estas bacterias.
Hasta hace poco, se sabía muy poco sobre cómo se comunican las bacterias entre sí. La comunicación de célula a célula existe entre las bacterias intestinales, y las bacterias pueden percibir algunas moléculas del entorno, desencadenando la activación de genes específicos. Este proceso es especialmente conocido por la expresión de la virulencia (detección del quórum) y por el bloqueo de la virulencia (apagado del quórum).
Grandclément y otros (2016) sugieren que las bacterias utilizan estos mecanismos no sólo para inducir virulencia, sino también para detectar algunas moléculas de señal y determinar la conveniencia de producir enzimas extracelulares. Esto es similar al sentido del olfato en los animales, que desencadena la producción de ácido estomacal y la activación de la pepsina.
Esto indica que los xilo-oligosacáridos (XOS), ya sea suplementados directamente al alimento o generados in situ por xilanasas suplementadas al alimento, estarán activando la «detección de difusión» de las bacterias que fermentan la fibra, o en otras palabras, estarán haciendo que estas bacterias tengan hambre de fibra. Marinho y otros (2007) demostraron que la suplementación con XOS de las dietas de los lechones aumentaba la actividad de la xilanasa y la celulasa en diferentes segmentos intestinales, mientras que Bedford y Apajalahti (2018) demostraron que la suplementación con xilanasa de las dietas de los pollos de engorde hacía que el microbioma cecal se especializara en fermentar la fibra.
Entender cómo se comporta la xilanasa
Un desafío a este mecanismo es que, dependiendo del grado de polimerización del XOS, vemos el subsiguiente efecto sobre la microbiota de manera diferente. Se vuelve extremadamente importante entender el comportamiento de la xilanasa, o en otras palabras, cuán eficiente es la xilanasa para producir pequeños oligosacáridos.
Bautil y otros (2019) demostraron que 2 xilanasas comerciales se comportaban de manera diferente al medir el grado de polimerización de los arabinoxilanos extraíbles del agua en el contenido ileal y cecal de los pollos de engorde. La investigación también mostró cómo la suplementación con arabino-xilo-oligosacáridos (AXOS) hizo que la desaparición de los arabinoxilanos totales y extraíbles en el agua fuera más activa en las aves jóvenes que sin la suplementación de AXOS. Esto demuestra que estas moléculas están encendiendo el proceso de fermentación de la fibra y haciendo que las bacterias sean capaces de fermentar la fibra de forma más rápida y eficiente.
Nuestra investigación muestra que la combinación de un XOS y una xilanasa específicamente seleccionados puede producir beneficios de rendimiento mejorados en aves de corral y cerdos. Estos beneficios adicionales están siendo causados por la mejora de la estimulación de las bacterias fermentadoras de la fibra. Signis, nuestro activador microbiano de doble acción, fue creado con este concepto en mente.
Estimular las bacterias fermentadoras de fibras
Los oligosacáridos suelen ser capaces de ejercer un efecto beneficioso en dosis muy bajas, por lo que no se consideran «prebióticos» por definición. Esto está respaldado por Ribeiro y otros (2018), que postularon que la adición de 100g/t equivaldría a menos de 0,3 kcal/kg de productos de fermentación, lo que no equivale a los beneficios de rendimiento que se observan habitualmente cuando se complementan. González-Ortiz y otros (2019) formularon recientemente la hipótesis de que cualquier aditivo que tenga la capacidad de estimular un microbioma que degrada la fibra para aumentar la fermentabilidad de la fibra sin convertirse en el sustrato de este crecimiento microbiano debería definirse como estibiótico.
La fibra dietética tiene claramente más valor de lo que se pensaba. Teniendo en cuenta que la fibra representa una alta proporción del contenido de la dieta, parece poco razonable no cosechar los beneficios que la fermentación de la fibra puede ejercer. Estimular a las bacterias que fermentan la fibra para acelerar el desarrollo de un microbioma degradante de la fibra puede desempeñar un papel importante en el trabajo hacia la producción libre de antibióticos y de minerales bajos, como las dietas de zinc o cobre.
Para las últimas noticias e investigaciones relacionadas con las fibras, visite nuestra página web de la Cumbre Internacional de Fibras
El autor: Gilson Gomes, Jefe de Técnico Global, AB Vista
