La nutrición de los animales jóvenes evoluciona continuamente hacia estrategias más precisas, ingredientes de máxima calidad, formulaciones detalladas y máxima eficacia. Está claro que los primeros días y semanas de vida son decisivos para el desarrollo de estos animales.

En el futuro, se espera que los productos nutricionales estén completamente libres de antibióticos y de óxido de zinc, por lo que no sólo es importante que los ingredientes sean de alta calidad, sino que cada vez es más importante que sean funcionales. Esto significa que estos mismos ingredientes, además de ser nutricionales, aportan valor y tienen un impacto positivo en la salud (intestinal y general) de estos jóvenes animales.

Estos efectos positivos contribuyen de forma significativa a mantener la salud intestinal y a garantizar un buen comienzo de la vida sin el uso de medicamentos. Todavía es necesario investigar mucho en este campo para conocer más a fondo cómo actúan estos ingredientes, cuál es su función y qué podemos esperar de ellos

Efectos positivos de la mucosa intestinal porcina hidrolizada

En diciembre de 2020, González-Solé et al. publicaron un estudio científico sobre los efectos de una fuente de proteína funcional basada en péptidos hidrolizados de la mucosa intestinal porcina. Este artículo*, publicado en la revista científica Animals, muestra los resultados de 2 experimentos en los que se utiliza este producto (mucosa intestinal porcina hidrolizada pura con un 62% de proteína) como sustitución parcial de la harina de soja en dietas para lechones con alta inclusión de este ingrediente crudo

En el primer experimento, se demostró que la inclusión de mucosa porcina hidrolizada (2%) tenía efectos positivos sobre los parámetros productivos de los lechones (peso, ganancia media diaria, FCR) durante las dos primeras semanas post-destete en comparación con el grupo control (dietas con alto contenido en soja). Estos resultados fueron estadísticamente comparables a los del otro grupo de prueba con un 2% de inclusión de plasma porcino(Tabla 1)

En el^segundo experimento, se estudió el efecto sinérgico de la mucosa intestinal porcina hidrolizada y el plasma porcino(Tabla 2). En lechones recién destetados (0-14 días postdestete), se utilizaron dietas con alta inclusión de harina de soja como grupo control, también se probaron otras dietas; una en la que la harina de soja fue parcialmente sustituida por plasma porcino (3%) para uno de los grupos, y por una combinación de plasma porcino (1%) y mucosa intestinal porcina hidrolizada (2%) para otro. Tanto el grupo de plasma como el de la combinación de plasma y mucosa hidrolizada presentaron mejoras significativas en los parámetros productivos a los 14 días, concretamente en el peso, la ganancia diaria y la conversión alimenticia(Tabla 3).

Análisis nutrigenómico de la expresión génica

En la^segunda parte del^segundo experimento, se realizó un análisis nutrigenómico de la expresión génica en el intestino de los animales. Sorprendentemente, en el grupo que incorporaba mucosa intestinal porcina hidrolizada, había una serie de genes que se expresaban significativamente más en comparación con el grupo de control y el grupo que incorporaba sólo plasma porcino. Estos genes estaban relacionados con diversas funciones, entre ellas la digestiva, la intestinal y la inmunológica.

Modificar positivamente la expresión de los genes

Las proteínas hidrolizadas de la mucosa intestinal porcina se utilizan en nutrición animal desde hace más de 20 años. Sus valiosas propiedades nutricionales son bien conocidas: su perfil de aminoácidos, su digestibilidad y su palatabilidad las han posicionado como una alternativa de muy alta calidad para los piensos de primeras edades, y como un sustituto sostenible y seguro de las proteínas tradicionales como la soja, la harina de pescado y el plasma

En los últimos años, diversas investigaciones científicas han sugerido que, además de su valor nutricional, los péptidos hidrolizados de la mucosa intestinal tienen una serie de propiedades funcionales que contribuyen al mantenimiento de la salud animal, más allá de los parámetros puramente productivos

El estudio publicado por González-Solé et al. es precisamente un ejemplo de las características funcionales de esta familia de proteínas. Los resultados del estudio indicaron que, además de mejorar los parámetros de producción en comparación con una proteína como la soja, también demostraron que los péptidos y fragmentos proteicos de la mucosa intestinal porcina hidrolizada tienen la capacidad de influir e interactuar con las células intestinales y modificar positivamente la expresión de determinados genes

Los genes con mayor expresión, son genes relacionados principalmente con la salud intestinal y el sistema digestivo. Por ejemplo, genes como el TFF3 intervienen en la reparación epitelial y el mantenimiento de la mucosa intestinal, mientras que el CLDN15 participa en la formación normal del intestino. Otros genes de expresión positiva, como TLR4, IFNGR1 y GBP1, desempeñan funciones más relacionadas con la protección y la defensa. El primero es un receptor de antígenos microbianos y su sobreexpresión está relacionada con una mayor protección contra los patógenos en el intestino. El segundo codifica una proteína mediadora del sistema inmunitario, lo que sugiere una mayor activación y rapidez de las defensas del organismo. La tercera tiene un papel en la inhibición de la muerte celular en el epitelio intestinal, que normalmente se produce en casos de inflamación intestinal. Su sobreexpresión indica una mayor resistencia a los daños causados por los procesos inflamatorios en el intestino. También se han expresado positivamente los genes relacionados con el transporte de nutrientes (SLC11A2/DMT1)

Por último, dos genes que codifican dos enzimas también mostraron una mayor expresión

1. El gen HNMT codifica una enzima metabolizadora de la histamina. La histamina es una amina biógena, producto de la fermentación bacteriana intestinal de las proteínas no digeridas. La histamina se vuelve tóxica a partir de ciertas concentraciones y puede provocar procesos inflamatorios. La sobreexpresión de esta enzima ayudará a metabolizar mejor esta amina biógena, reduciendo así sus efectos nocivos
2. El gen APN, interviene en la digestión final de los péptidos, lo que se considera beneficioso para la salud intestinal. Por otro lado, el gen SOD2, que codifica la enzima superóxido dismutasa 2, también vio aumentada su expresión. Este gen es responsable de la eliminación de ROS (sustancias reactivas del oxígeno), moléculas altamente oxidativas que dañan las células y los procesos biológicos.

Efectos beneficiosos para el intestino

Pero, ¿cómo es posible que una fuente de proteínas, como la mucosa intestinal porcina hidrolizada, tenga un impacto directo en la expresión genética de las células intestinales? Sin duda, se trata más de sus poderes funcionales y de su capacidad bioactiva que de sus cualidades nutricionales. Hay varias razones por las que estas proteínas pueden tener este poder bioactivo:

1. Origen: la mucosa intestinal porcina es una fuente animal natural. Se utiliza en la industria farmacéutica para la fabricación del medicamento heparina. Las proteínas hidrolizadas son un coproducto de este proceso farmacéutico. Si analizamos la mucosa intestinal en detalle, veremos que se trata de un tejido digestivo y glandular: interviene en muchos procesos de absorción de nutrientes, digestión y nutrición, pero también se considera un elemento importante del sistema inmunitario y la primera barrera de defensa en los animales. Por lo tanto, es un tejido con una actividad biológica muy elevada y con muchas proteínas y componentes que cumplen funciones beneficiosas para los organismos.
2. Hidrólisis enzimática: El proceso de hidrólisis enzimática es la clave para extraer y purificar el fármaco heparina de la mucosa intestinal porcina. Se utilizan enzimas específicas para descomponer la malla proteica de la mucosa de forma inteligente. Las proteínas hidrolizadas de la mucosa se obtienen como coproducto. Es bien sabido que el proceso de hidrólisis enzimática en el tejido natural genera aminoácidos libres y pequeños péptidos de bajo peso molecular. La hidrólisis enzimática no sólo proporciona propiedades nutricionales (alta digestibilidad, alta palatabilidad y mayor eficiencia de la proteína) y una completa bioseguridad (bajo peso molecular de los fragmentos proteicos resultantes e inactivación viral), sino que parece que también es responsable de la bioactividad de los péptidos. Varias publicaciones han descrito cómo los péptidos generados a partir de procesos de hidrólisis enzimática pueden tener bioactividad y crear efectos específicos en los organismos

Cuando un tejido natural con las características de la mucosa intestinal porcina se somete a un proceso de hidrólisis enzimática, el resultado es una fuente de proteínas hidrolizadas de bajo peso molecular, que contienen péptidos específicos y aminoácidos libres generados por esta hidrólisis. Son precisamente estos péptidos, procedentes de las proteínas de la mucosa intestinal, con diversas funcionalidades, e hidrolizados con enzimas que respetan sus estructuras mejor conservadas, los que mantienen sus actividades biológicas o adquieren nuevas funcionalidades, que son beneficiosas para las células intestinales. Teniendo en cuenta el origen del tejido, se puede deducir que estos efectos serán especialmente beneficiosos para el intestino. De este modo, se puede explicar que el uso de estos péptidos ha provocado un efecto positivo en la expresión de determinados genes que aportan beneficios a la función intestinal y mejoran las defensas

De hecho, algunas publicaciones recientes ya han demostrado in vitro el poder de algunos de estos péptidos para promover el desarrollo de las células intestinales de forma específica, en comparación con los cultivos celulares de otros tejidos donde los efectos no eran tan marcados. Del mismo modo, ensayos de campo realizados en el pasado han demostrado cómo el uso de mucosa intestinal porcina hidrolizada en animales jóvenes puede contribuir al correcto desarrollo intestinal y de las vellosidades intestinales, atenuar los episodios de diarrea e incluso mitigar la inflamación intestinal.

Uno de los factores clave para el éxito de las dietas de precisión en animales jóvenes es la incorporación de ingredientes funcionales, que aportan un valor añadido y específico. Estas funcionalidades, junto con las propiedades nutricionales intrínsecas de dichas dietas, serán necesarias para perseguir la eficiencia y la sostenibilidad de los sistemas de producción de proteínas animales en los próximos años.

*Este artículo se basa en la publicación de González-Solé F, et al. Porcine Digestible Peptides (PDP) in Weanling Diets Regulates the Expression of Genes Involved in Gut Barrier Function, Immune Response and Nutrient Transport in Nursery Pigs. Animals 2020, 10, 2368; doi:10.3390/ani10122368

Los cuadros se han adaptado de la publicación original.