En los sistemas de producción modernos, el tracto gastrointestinal se ve amenazado y el sutil equilibrio del que depende la salud intestinal puede verse afectado. Los componentes que definen la barrera intestinal y la función inmunitaria pueden debilitarse y provocar una mayor incidencia de problemas digestivos asociados a la disbiosis. Este desequilibrio desencadenará una inflamación local y sistémica que afectará al estado de salud global y al rendimiento del crecimiento de los animales. El reto al que se enfrenta la industria es encontrar soluciones capaces de apoyar la función de barrera epitelial y el tejido linfoide asociado al intestino (GALT) para mantener una salud intestinal adecuada y garantizar así un buen rendimiento sin necesidad de antibióticos. Recientes investigaciones científicas y ensayos en condiciones comerciales han indicado el potencial de los polisacáridos de macroalgas marinas en la alimentación como agentes fiables para la promoción de la integridad intestinal y la modulación inmunitaria en animales jóvenes. Para ello, los extractos de macroalgas pueden utilizarse directamente en la alimentación de los animales jóvenes y/o indirectamente mediante la adición de estos compuestos bioactivos de macroalgas a la alimentación materna, ya que se ha demostrado que aumentan la transferencia de componentes inmunitarios y, en última instancia, mejoran la salud y el rendimiento de la progenie.

Figura 1 – Estructura de polisacáridos de macroalgas responsable de sus bioactividades. De izquierda a derecha: estructura ramificada, diversidad de unidades de azúcar, presencia de azúcares raros y presencia de grupos sulfato.

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, diversas y a veces raras, como los ácidos urónicos, la xilosa y la ramnosa; de la variedad de enlaces glucosídicos que dan lugar a su estructura ramificada y de la presencia de grupos sulfato(Figura 1). Además, su estructura polianiónica y su solubilidad aumentan su reactividad y permiten su reconocimiento por las células huésped. 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 celulares de las levaduras). Los conocimientos sobre la extracción de ingredientes bioactivos marinos de Olmix Group han permitido desarrollar un producto para piensos, Algimun, basado en la combinación de dos extractos bioactivos de macroalgas: MSP Barrier, un extracto de alga roja, que mejora la función de barrera intestinal; y MSP Immunity, un extracto de alga verde, que modula las respuestas inmunitarias innata y adaptativa. Las moléculas bioactivas de Algimun demostraron ser resistentes al procesado de los piensos, especialmente al tratamiento térmico y la extrusión.

Propiedades beneficiosas para la salud intestinal

Los efectos de MSP Barrier sobre la función de barrera intestinal se demostraron en un estudio científico in vivo. MSP Barrier redujo el paso paracelular de FITC-dextrano (biomarcador de permeabilidad intestinal) al torrente sanguíneo en un modelo animal conocido por desencadenar la inflamación de la mucosa intestinal y, en consecuencia, la pérdida de su integridad. Otros estudios han demostrado, in vitro, que la barrera MSP aumenta la expresión de los genes que codifican las proteínas transmembrana y de andamiaje necesarias para el funcionamiento óptimo de los complejos de uniones estrechas, así como la expresión de los genes que codifican las principales proteínas mucosas que impiden la adhesión y la colonización del epitelio intestinal por patógenos

Figura 2 – TEER de la línea celular IPEC-1 incubada con E. coli K88 1305 y/o MSP Barrier (kΩ/cm²).

Nuevas pruebas científicas han corroborado la capacidad de MSP Barrier para reforzar la mucosa intestinal. En el primer ensayo, se evaluó la capacidad de MSP Barrier para reforzar la integridad intestinal en presencia de una cepa patógena de Escherichia coli. Los cultivos IPEC-1 se incubaron sólo en el medio de cultivo (control negativo), con E. coli K88 1305 (1,35×108 UFC/mL) (control positivo) o con E. coli K88 1305 y MSP Barrier (ensayo). Los resultados mostraron que la resistencia eléctrica transepitelial (TEER), que es un marcador de la integridad del epitelio, se mantuvo estable en el control negativo (no infectado) en las primeras 10 horas de monitorización, mientras que disminuyó rápidamente (en 4 horas) en el control positivo (infectado). Cuando la línea celular IPEC-1 estuvo en contacto con la barrera MSP antes de ser inoculada con E. coli K88 1305, la TEER se mantuvo a un nivel más alto que en el control positivo en las primeras 10 horas post-infección(Figura 2). En el segundo ensayo, las células IPEC-1 se pretrataron sólo con el medio de cultivo (control negativo) o con MSP Barrier a tres concentraciones (ensayos: 1, 1/10 y 1/100). Después de 24 horas, se eliminó el medio de cultivo y se inocularon las células con E. coli K88 968 (2,52×108 UFC/mL). El porcentaje de bacterias adheridas a las células se determinó mediante un ensayo de enumeración de bacterias. Los resultados mostraron que MSP Barrier redujo el porcentaje de adhesión de E . coli K88 968 a la línea celular IPEC-1 en las tres concentraciones probadas (-64%, -56% y -50%) en comparación con el control negativo.

Otras investigaciones han demostrado que MSP Immunity tiene la capacidad de modular la síntesis de mediadores inmunitarios 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 diferentes poblaciones de células inmunitarias, al tiempo que induce tolerancia inmunitaria gracias a sus propiedades antiinflamatorias. Estudios científicos in vivo confirmaron además las propiedades inmunomoduladoras de MSP Immunity, concretamente mejorando las actividades de defensa de monocitos y heterófilos en aves de corral y favoreciendo la transferencia inmunitaria a través del calostro y la leche en cerdos.

Efecto del extracto combinado de macroalgas en la salud intestinal

La inclusión de Algimun en la alimentación de los lechones durante el periodo de transición resultó en una reducción significativa de los tratamientos veterinarios relacionados con problemas entéricos (-57%, P<0,01) y en una reducción del estado inflamatorio (-16% de nivel de haptoglobina en suero), al tiempo que mejoró el rendimiento del crecimiento (peso final y FCR), lo que condujo a una alta rentabilidad: ROI = 3:1. En varios ensayos, el uso de Algimun en pollos de engorde demostró reforzar la función de barrera de la mucosa mediante una mayor concentración de inmunoglobulina A en el suero y mejorar el estado inmunitario de las aves mediante una rápida disminución de la proporción entre heterófilos y linfocitos a lo largo del tiempo, siempre a la vez que se mejoraba el rendimiento del crecimiento.

En resumen, los extractos de algas marinas en la dieta pueden utilizarse como una estrategia alternativa natural en la alimentación para fortalecer la salud intestinal mediante el refuerzo de su función de barrera y la modulación de la respuesta inmune, lo que conduce a una mejora de la salud y el rendimiento del crecimiento. Este apoyo a la resistencia animal representa una buena herramienta para avanzar hacia la reducción del uso de antibióticos.

Referencias disponibles previa petición

Puede ponerse en contacto con el equipo de For Feed en
animalcare.pm@olmix.com