miércoles, 26 junio del 2019


Butirato en avicultura: una breve revisión

En España, se comparó el butirato de sodio puro 98% frente al de 54% doble tampón. Sorprendentemente, el butirato al 54% doble tampón brindo un mejor crecimiento, GMD y FCR que el producto más concentrado.

Butirato en avicultura: una breve revisión
Lima, Perú
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El ácido butírico es un ácido de cadena corta (SCFA, en inglés), producido por fermentación microbiana de la fibra de la dieta en el intestino grueso de humanos y animales. Este ácido, ya sea en su forma molecular como ácido butírico, o como base conjugada en forma de butirato, ha demostrado ser una de los metabolitos funcionalmente más versátiles en la bioquímica básica de una multitud de animales, incluidos los humanos.

El ácido butírico/butirato ha sido ampliamente descrito en múltiples aspectos de la vida. Por nombrar algunos, desde el control de diarreas y bienestar digestivo, hasta nuevas aplicaciones que nadie hubiese imaginado hace años, como son la protección y formación de hueso, su efecto sobre síndromes hepáticos tipo hígado graso, y más recientemente, en modelos de trastornos neurológicos en humanos que van desde la depresión hasta enfermedades neurodegenerativas y deterioro cognitivo.

El butirato no solo actúa como nutriente principal de las células que conforman el sistema digestivo (colonocitos, principalmente), sino que es uno de los mediadores más importantes entre la microbiota (antiguamente referida como flora intestinal) y las células que conforman la delgada barrera intestinal que la contiene.

Como mediador celular, regula múltiples funciones de las diferentes células intestinales y su sistema inmune asociado (GALT):

1. Regula la expresión epigenética de dichas células.

2. Promueve la diferenciación celular y por tanto es un factor clave en el desarrollo y renovación del tejido intestinal.

3. Reduce el estrés oxidativo y la respuesta inmunológica asociada a la inflamación crónica.

La importancia del butirato en el mantenimiento de la salud intestinal ha atraído el interés de la industria para su aplicación en la producción animal. Inicialmente se propuso como una alternativa al uso de antibióticos como factores de crecimiento, pero actualmente se reconoce que la versatilidad de esta molécula va más allá del planteamiento inicial.

Existe una extensa literatura científica que avala la aplicación del butirato en la avicultura, sean pollos de engorde, de cría o en gallinas ponederas y calidad de huevo. El butirato y sus derivados generalmente muestran efectos positivos en la avicultura, incluido el aumento del desarrollo intestinal, el control de patógenos entéricos, la reducción de la inflamación, la mejora del rendimiento del crecimiento (incluida la composición de la carcasa y calidad de carne) y la modulación de la microbiota intestinal. Estos beneficios son evidentes tanto en animales jóvenes en el caso de pollos de engorde o recría como en gallinas, especialmente en su último tercio de ciclo de puesta.

Aunque actualmente la comunidad científica estudia con detalle los mecanismos por los que el butirato ejerce estos efectos beneficiosos en la fisiología animal y humana, la industria avícola adaptó hace ya años este producto cuando se demostró que su uso aumentaba el rendimiento industrial de la cría de pollos. Se observaron repetidamente mayores ganancias de peso, mayor consumo de alimento, con FCR óptimos o mejorados.

Este mejor crecimiento se debe a que el butirato propicia los procesos anabólicos en el organismo de las aves. Por ejemplo, Ahafonov et al., en 2018 constató que pollos de 45 días suplementados con butirato cálcico, que presentaban ganancias de peso superiores al control, tenían una tasa de proteínas totales séricas 17.8% mayor, y su actividad de la fosfatasa alcalina, una enzima usualmente asociada a un estado de anabolismo, incrementada en casi un 20%.

El butirato tiene un efecto positivo sobre la digestibilidad de dietas con materias primas de digestibilidad modesta. En Europa, se han desarrollado trabajos de investigación privados, que observan rendimientos productivos análogos al control en dietas con hasta menos 3% de energía y proteína/aminoácidos esenciales, pero debidamente suplementadas con butiratos tamponados. Estos resultados podrán ser explicados por el efecto que el butirato tiene sobre la regeneración del tejido digestivo, lo que permite una mejor absorción de nutrientes. O podría deberse por el efecto inmunomodulador de butirato, aumentando el estado sanitario de los pollos. Esto podría explicar el mayor crecimiento de los pollos, los cuales no destinarían los nutrientes del alimento al costoso sistema inmunológico, sino a la creación y acumulación de músculo.

Las últimas investigaciones parecen indicar que la propia microbiota podría ser responsable de la mejor conversión del alimento, de tal forma que una microbiota óptima podría extraer mejor los nutrientes de la dieta, haciéndolos más biodisponibles para el organismo que las hospeda. Como describiremos a continuación, el butirato parece ejercer su influencia en la microbiota, ya sea de forma directa sobre ciertos patógenos, o por medios indirectos, creando condiciones en su entorno que propician las microbiota positiva para el organismo.

Las últimas investigaciones sobre el butirato en avicultura han demostrado su faceta como regulador de ciertos patógenos que producen pérdidas económicas substanciales a la industria avícola mundial. Por ejemplo, BochenSong et al., 2017 entre otros, han reportado el efecto positivo que el butirato tiene en el control de la enteritis necrótica (EN) causada por Clostridium perfringens en aves. De todos los SCFA, el ácido butírico es el más eficaz contra especies de bacterias dependientes de pH como por ejemplo Escherichia coli y Salmonella sp. (Kwan and Ricke, 2005) mientras que estimula positivamente la flora bacteriana residente en el tracto digestivo de las aves. Aunque no se han explicado con totalidad los mecanismos de acción, F. Van Immerseel et al., 2007, describió como el butirato, en dosis bajas, específicamente disminuía la expresión de los genes asociados a la virulencia en Salmonella spp, lo que explicaría que la bacteria no causase infecciones por estar naturalmente atenuada.

En gallinas ponedoras, en analogía con los pollos, la industria recomienda el uso de butirato durante la recría y el inicio de puesta, ya que permite un mayor crecimiento de las gallinas y un inicio a puesta con una mejor condición corporal y sanitaria.

A medida que la gallina envejece, su rendimiento en la puesta de huevos disminuye. La calidad de la cáscara parece ser el factor más importante en el deterioro del rendimiento de huevos puestos y comercializables. Uno de los factores para este declive en rendimiento parece ser causado por el balance energético positivo causado por un exceso de alimento diario en la gallina. Este exceso es acumulado principalmente como infiltración grasa en el hígado. Esta acumulación daña las células del hígado, produciéndose lo que se denomina una esteatosis. Una gallina con un hígado comprometido ve reducida la cantidad y calidad de huevo puesto. Este síndrome es análogo al que se produce en humanos, denominado comúnmente como hígado graso. Nuevos estudios en ratones han revelado que una alteración en la función de la barrera del sistema digestivo, que lleva una mayor permeabilidad intestinal de endotoxinas, puede ser también un factor importante en el desarrollo de un hígado graso. La suplementación de ratones de laboratorio con butirato de sodio redujo significativamente la acumulación de grasa en el hígado y la inflamación asociada a este síndrome. El uso de butirato de sodio es por tanto una excelente opción para reducir y evitar el deterioro de su función hepática.

Un trabajo publicado por E. Sengor et al., 2007 concluyó que la suplementación dietética de SCFA para las gallinas reproductoras a partir de las 66 semanas de edad mejoró la resistencia de la cáscara del huevo, redujo el porcentaje de huevos sucios, rajados y deformes y aumentó el porcentaje de eclosión de los huevos. Se sugirió que las respuestas positivas se debían en gran parte al butirato presente en la mezcla de SCFA.

Un interesante estudio mexicano llevado a cabo por Isaías Sánchez Herrera, en 2008, concluía: De la información obtenida en el presente estudio se concluye que el butirato de sodio en dietas a 500 ppm para gallinas Bovans, de 63 semanas de edad, mejora el comportamiento productivo, la calidad del cascarón y la integridad de las vellosidades intestinales.

Es interesante constatar que el efecto del butirato es más visible cuándo las condiciones de su uso se acercan a condiciones normales de cría de animales versus en estudios de laboratorio o granjas experimentales. Los animales que son criados expuestos a condiciones reales de cría (mayor densidad por m2, calidad de alimento variable, sanidad de la granja meta-estable en condiciones ambientales cambiantes) responden mejor a la suplementación con butirato.

Otro factor importante a tener en cuenta es la presentación comercial del ácido butírico. Existen múltiples presentaciones, ya sea como ácido butírico puro, sales de ácido como butirato sódico o cálcico o como glicéridos de butírico (tributirina). Cada producto suele comercializarse en múltiples presentaciones: ya sea mediante protecciones físicas con grasas hidrogenadas en forma de microperlas. Mediante protección química como los glicéridos, o con sistemas de protección por tampones fisiológicos fosfatos–carbonatos. Cada presentación busca diferentes objetivos: alta concentración del principio activo, protección gástrica, liberación prolongada, etc.

La efectividad reportada en la literatura científica y las pruebas de campo, muestran una importante variabilidad en la efectividad de cada forma de butirato, dependiendo del parámetro que se estudia. Por poner un ejemplo, los productos muy protegidos que se liberan en la parte final del sistema digestivo de un ave suelen deprimir el consumo de alimento, mientras que un producto que se libera mayoritariamente antes de la molleja aumenta el consumo de alimento. Las dos formas suelen tener FCR similares en campo.

Finalmente, hay que indicar que la experiencia ha demostrado que no siempre más es mejor, ni el producto más concentrado, ni las dosis muy altas son más efectivas.

En España, la empresa AGQ Nutrición realizó en la estación experimental de Nutreco un trabajo de comparativa en los años 90, comparando butirato de sodio puro 98% frente a un butirato de sodio 54% doble tampón, a misma dosis de 2 kg/TM (mitad de dosis de principio activo). Sorprendentemente, el butirato doble tampón resultaba dar mejor crecimiento, GMD y FCR que el producto más concentrado. Trabajos recientes en la Universidad de Georgia en EE.UU., en el 2017, han demostrado que las sales doblemente tamponadas de butirato de sodio son mucho más efectivas en el control de la enteritis necrótica que cualquier otra forma de butirato añadido en alimento. A parte de la marcada diferencia observada, hay que recalcar que muchos productos comerciales no pueden ser aplicados en agua de bebida, ya que no son solubles o miscibles en agua: el butirato de calcio, los butiratos en forma de microperlas, o la tributirina. En cambio, el butirato de sodio, que es totalmente soluble, es adecuado para el control del Clostridium perfringens en agua de bebida.

Hasta hace poco no se valoraba la importancia de la vía de administración del butirato. Se asumía que, tanto en alimento como en agua y a misma dosis, el producto tendría el mismo efecto. Sin embargo, el trabajo de la Universidad de Georgia apuntaba a que la dosis de butirato fosfato-carbonato necesaria para el control de la EN en agua sería comparativamente muy baja con respecto a la dosis necesaria en el alimento. En un reciente trabajo realizado por la Universidad de Gent en 2018 para el control de NE del día 0 a 21, fueron necesarios entre 1.5 y 2.5 kg de tributirina/ tonelada de alimento, lo que equivale a 1.26 – 2.11 kg de principio activo. En el trabajo americano, se necesitó únicamente 220 g de producto comercial por m3 de agua lo que equivale a 120 g de principio activo. Aunque el efecto reportado es análogo, la dosis necesaria en alimento comparada con el agua de bebida supera con creces el 1000% más.

Es paradigmático que un butirato de sodio disuelto en agua, de liberación rápida en la primera parte del sistema digestivo sea más efectivo que una tributirina que se libera en la parte más distal. En particular en el ciego, dónde anida y se acantona el Clostridium.

Gracias a todos estos nuevos avances y estudios, el butirato sigue demostrando ser una sólida herramienta para el avicultor moderno, contando con un futuro prometedor no solo en avicultura, sino en múltiples especies animales, incluido el hombre.

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