El almidón resistente podría ser una alternativa efectiva de los antibióticos en la salud intestinal del lechón

Un posible candidato en la búsqueda de alternativas efectivas a los antibióticos en la alimentación de los cerdos es el almidón resistente (RS) debido a su efecto prebiótico, afirman los autores de una revisión en Nutrición Animal.

El RS (Resistant Starch, almidón resistente) tiene el potencial de mejorar la salud y la función intestinal modificando y estabilizando la comunidad microbiana intestinal y mejorando el estado inmunológico del huésped”, escribieron Alemu Regassa y Charles Martin Nyachoti, investigadores del Departamento de Ciencia Animal de la Universidad de Manitoba, Canadá.

En las últimas 2 décadas, se ha llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones para desarrollar alternativas a los antibióticos alimenticios para mantener la salud y el rendimiento animal ( Shim et al., 2005 ; Zimmermann et al., 2001 ; Erickson y Hubbard, 2000).) Una de las alternativas a los antibióticos en la alimentación es el uso de aditivos alimentarios como el almidón resistente (RS), que se sabe que confieren efectos prebióticos.

El almidón resistente (RS) es un componente de la fibra dietética que no puede descomponerse mediante las enzimas digestivas del huésped en el intestino delgado, pero puede fermentarse con microorganismos en el tracto gastrointestinal inferior ( Landon y Salman, 2012 ). Por lo tanto, el RS no libera monosacáridos dentro del intestino delgado. Sin embargo, es fermentado en gran medida por la microbiota en el cólon, lo que resulta en la producción de ácidos grasos de cadena corta (SCFA) ( Topping y Clifton, 2001a, b ; Bird et al., 2007 ).

Hay cuatro tipos diferentes de  Almidón Resistente (SR):

El almidón resistente tipo 1 (RS1): es un almidón que se encuentra  en los granos, las semillas y las  legumbres.

El almidón resistente tipo 2 (RS2):  es el que se  encuentra en algunos alimentos  con almidón, incluidas las  patatas crudas y los plátanos  verdes.

El almidón resistente tipo 3 (RS3):  es un almidón que se forma cuando ciertos alimentos ricos en almidón, incluidas las patatas y el arroz, se cocinan y luego se enfrían.

El almidón resistente tipo 4 (RS4): es el almidón formado a través de un proceso químico.

Los ácidos grasos de cadena corta (SCFA). Acetato, propionato y butirato son los principales producidos en el colon, de los cuales se cree que el butirato es más beneficioso para la salud intestinal.

Las dietas ricas en RS tienen beneficios para la salud y el bienestar animal, como la disminución de la glucemia posprandial y la insulinemia, mejoran la absorción de minerales como calcio y hierro y prolongan la duración de la saciedad ( Sajilata et al., 2006a, b ; Da Silva et al. 2012 ).

Los subproductos de la fermentación del almidón resistente RS, también contribuyen a la salud del huésped de muchas maneras ( Landon y Salman, 2012 ). La idoneidad de cualquier aditivo alimentario como alternativa a los antibióticos en la alimentación debe probarse en un experimento en el que se compare la eficacia del aditivo de prueba con los antibióticos para mejorar la salud y la función del intestino.

Sin embargo, hasta ahora, muy pocos estudios han examinado el efecto del RS sobre la salud y la función intestinal en comparación con los antibióticos de alimentación ( Leeson et al., 2005; M’Sadeq et al., 2015 ).

Efectos del almidón resistente (RS) sobre la salud intestinal y el crecimiento.

El período inmediatamente posterior al destete es un momento crítico para la supervivencia de los lechones. Los cerdos recién destetados dependen de la inmunidad pasiva de la leche de cerda. Los lechones no tienen acceso a la inmunidad pasiva de la leche materna después del destete. Los lechones están expuestos a desafíos patógenos y lamentablemente su función de barrera gastrointestinal no está bien desarrollada en este momento.
Por lo tanto, este período se caracteriza por un retraso en el crecimiento posterior al destete que causa enormes pérdidas económicas a la industria porcina. Además, en este momento se producen importantes cambios cualitativos y cuantitativos en la microbiota gastrointestinal de los cerdos.
El almidón resistente (RS) se degrada por completo en el ciego y produce cambios en la composición de la microbiota cecal y colónica, aumentos en las concentraciones de SCFA cecales y colónicas ( Martin et al., 1998 ; Govers et al., 1999 ; Bird et al., 2007 ; Bhandari et al. ., 2009 ) y la expresión de genes implicados en el transporte de monocarboxilatos y la homeostasis de la glucosa unidos a protones ( Haenen et al., 2013 ).
El principal efecto potenciador de la salud del RS es modificar y estabilizar la microbiota intestinal y aumentar la expresión de genes responsables del desarrollo intestinal mediante la producción de ácidos grasos de cadena corta SCFA que reducen el pH en el colon y crean un ambiente ácido y hostil a los microbios dañinos y previniendo su sobrecrecimiento ( Roy et al., 2006 ).
El acetato, el propionato y el butirato son los SCFA principales producidos en el colon, y se cree que el butirato es más beneficioso para la salud intestinal. El butirato es la principal fuente de energía para las células que recubren el colon ( Elia y Cummings, 2007 ). Otros beneficios para la salud asociados con el butirato son la protección contra el estrés oxidativo de la mucosa, el fortalecimiento de la barrera de defensa colónica y las propiedades antiinflamatorias ( Hamer et al., 2008)
Se ha informado que la suplementación de una dieta de control de maíz-harina de soja-trigo-trigo con almidón de papa cruda (RPS) al 0.5% o 1.0% al día durante 28 días mejora la consistencia fecal y las concentraciones totales de SCFA cecal y reduce el íleo y el ciego digesta pH en cerdos que pesan 7.2 kg ( Heo et al., 2014 ).
Sin embargo, la suplementación de RPS no redujo el rendimiento de crecimiento de los lechones, lo que demuestra que el almidón de papa cruda (RPS) tiene el potencial de mejorar las características de un intestino funcional en cerdos destetados sin efectos adversos sobre el crecimiento.

En otro estudio, se ha examinado el efecto de RPS con o sin probióticos sobre las concentraciones de ácidos grasos de cadena corta SCFA y la consistencia fecal y el rendimiento del crecimiento ( Krause et al., 2010).) Los resultados de este estudio indicaron que el aumento de las concentraciones de SCFA de digesta colónica y la consistencia fecal en cerdos alimentados con dietas que contienen 14% de almidón de papa cruda RPS en comparación con los cerdos alimentados con dietas sin RPS.

Aunque se mejoró en los cerdos alimentados con una dieta que contiene una combinación de almidón de papa cruda RPS y probióticos, la ganancia diaria promedio se redujo significativamente con la suplementación de RPS solo, lo que podría atribuirse a una reducción de la ingesta insuficiente de alimento FI diaria promedio en este grupo.

Esto muestra que, aunque la salud intestinal puede mejorarse mediante la suplementación del RPS, el crecimiento puede verse afectado por la baja IF, lo que puede explicarse por el efecto inductor de la saciedad del RS ( Sajilata et al., 2006a, b ; Da Silva et al., 2012).

Por lo tanto, desarrollar una estrategia de alimentación por fases en la que los lechones se puedan complementar con una cantidad conocida del RS poco después del destete podría ayudar a reducir el efecto negativo sobre el crecimiento.

En un estudio donde se investigó el efecto del almidón de papa cruda (RPS) en la producción de ácidos grasos de cadena corta SCFA y morfología intestinal en cerdos destetados a las 4 semanas de edad ( Hedemann y Knudsen, 2007 ), los cerdos alimentados con 160 g / kg del RPS tuvieron las vellosidades más largas mientras que los alimentados con 80 g / kg del RPS tenían las criptas más profundas. Además, la altura de las vellosidades en el intestino delgado medio y la ganancia diaria promedio se correlacionaron positivamente y el peso del colon y la proporción de ácido butírico aumentaron con la cantidad creciente de RS ( Hedemann y Knudsen, 2007 ).

Efectos del Almidón Resistente en la composición microbiana intestinal.

Se ha demostrado que la adición de carbohidratos fermentables a la dieta del cerdo destetado promueve una mayor diversidad bacteriana y una estabilización más rápida de la microbiota (Konstantinov et al., 2004). Aumenta la abundancia relativa de Lactobacilli en el intestino delgado y la estabilidad y diversidad de la comunidad bacteriana en el colon (Konstantinov et al., 2004). Las especies bacterianas que se verán favorecidas debido a la alimentación del RS también podrían depender del tipo del RS.
Por ejemplo, el RS2 aumenta la abundancia fecal de butirato importante que produce Ruminococcus bromii y reduce la abundancia de Eubacterium rectale, mientras que el RS4 aumenta Bifidobacterium adolescentis y Parabacteroides distasonis ( Martinez et al., 2010 ). En una caracterización microbiana integral de muestras cecales obtenidas de cerdos en crecimiento alimentados con dietas que contienen el RS4, la abundancia relativa de Ruminococcus, Parasutterella , Bilophila, Enterococcus y Lactobacillus se redujeron, mientras que la abundancia de Menisco y Actinobacillus aumentó ( Metzler-Zebelia et al., 2015 ), mostrando el efecto potencial de la estructura química del RS sobre la abundancia relativa de especies microbianas .

Factores que afectan la capacidad de fermentación del Almidón Resistente

Los cerdos tienen una capacidad apreciable para fermentar el RS y esta capacidad varía con el tiempo y la edad del animal. Debido a la selección progresiva de bacterias fermentadoras de almidón ( Topping y Clifton, 2001a, b ; Haenen et al., 2013 ), la fermentación del RS puede ser más rápida en cerdos que han estado expuestos al RS durante mucho tiempo ( Martínez-Puig et al. al., 2003 , 2007 ).

La fermentabilidad del RS también puede verse influenciada por la presencia de otras fuentes de fibra dietética. Las fibras específicas pueden afectar claramente los procesos digestivos y, por lo tanto, la digestibilidad y la fermentación de la dieta completa pueden depender de los tipos de fibra presentes.

Efecto del Almidón Resistente sobre el metabolismo energético y el rendimiento de crecimiento

Las investigaciones indican que los cerdos pueden obtener hasta el 30% de sus necesidades de energía a partir de la fermentación del intestino posterior productor de SCFA ( Bergman, 1990). La utilización de energía del RS ha estado sujeta a un debate considerable.

Dependiendo de la fuente y la cantidad de RS en la dieta, la ingesta insuficiente de alimento FI,  la eficiencia de la alimentación, y el rendimiento del crecimiento en los cerdos pueden ser variables. Por ejemplo, Li et al. (2007) informaron que la FI y la eficiencia alimenticia y, posteriormente, el rendimiento de crecimiento en túmulos alimentados con una dieta que contenía 50% de almidón de maíz con alto contenido de amilosa (RS2), disminuyeron en comparación con los cerdos control alimentados con maíz y almidón de maíz digerible.

Efecto del almidón resistente en la calidad de la canal

El rendimiento del crecimiento y las cualidades de la canal son los rasgos más importantes para la rentabilidad de la industria ganadera. Aunque los productores prefieren los animales de crecimiento rápido, las cualidades de la carne de cerdo después de la matanza son de una importancia considerable para el consumidor y pueden afectar la comerciabilidad del producto.

Además de los beneficios para la salud, el RS también mejora la calidad de las características de la carcasa. Por ejemplo, las concentraciones de flama y grasa del vientre se redujeron de 159 a 20 ng / g de grasa y de 64 a 16 ng / g de grasa, respectivamente, en cerdos alimentados con niveles de RS ( Loesel, 2005 ). Sin embargo, no se observó una clara influencia de la RS en el rendimiento de la canal o la longitud de la canal y las características de la carne entre los cerdos alimentados con almidón digerible y fermentable ( Doti et al., 2014 ).

Conclusiones y Recomendaciones

El almidón resistente es una fracción del almidón dietético que escapa a la digestión enzimática en las partes superiores del TGI y es fermentada por microorganismos en el intestino posterior. La fermentación de RS resulta en la producción de ácidos grasos de cadena corta SCFA, que reduce el pH en el intestino posterior y crea un ambiente ácido que suprime el crecimiento de microorganismos patógenos, pero mejora el crecimiento de microbios beneficiosos. También mejora las características de la salud y la función intestinal.

Sin embargo, el crecimiento puede verse comprometido cuando el RS se complementa durante mucho tiempo y / o en una gran cantidad, ya que se supone que la producción de energía de SCFA es menos eficiente que la de la glucosa. Por lo tanto, la determinación de la duración ideal de la suplementación y la cantidad de RS suplementaria puede ayudar a reducir la depresión del crecimiento y aumentar el uso de RS como una de las alternativas para los antibióticos en la alimentación.

Fuente: Nutrición Animal – A. Regassa, CM Nyachoti – Razas Porcinas.


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