Evaluación de la microbiología intestinal en gallinas ponedoras suplementadas con mananoligosacaridos como alternativa al reemplazo de antibióticos promotores de crecimiento

El sector avícola colombiano presenta una evolución positiva en los años recientes, durante las últimas décadas el consumo per cápita del huevo ha ido avanzando de forma progresiva comenzando con una estadística del año 2000 con un consumo de 160 huevos al año por persona, al año 2020 por un consumo de 325 huevos al año por persona; esto debido a los avances en la producción diaria de huevos que les permite cumplir con la demanda comercial (1) Debido al aumento en el consumo de esta proteína, cada vez más apetecida en el mercado con consumidores más exigentes con los productos que adquieren, ha obligado a la industria agropecuaria realizar cambios con el objetivo de suplir la necesidad alimentaria, en el proceso de crecimiento de estas industrias agropecuarias se tiene en cuenta la condición y el vigor de los animales y los consumidores. Con el tiempo la industria avícola ha manejado diferentes concentraciones de antibióticos en la alimentación de las aves como promotores de crecimiento (APC). Debido a esto, la modalidad de producción intensiva y semi-intensiva en cría de aves comerciales debe contemplar necesariamente la salud pública, ya que la ingesta de antibióticos en pequeñas cantidades puede crear en el animal o incluso en humanos un grado de resistencia antimicrobiana y residuales de antibiótico, principalmente en la pechuga y huevos que son las partes de producción de mayor consumo en el mercado. Para reducir la aparición de estas dificultades, en los últimos años se comenzaban a utilizar en la nutrición animal APC en cantidades sub medicinales, los cuales no intervienen solamente en las cantidades de microorganismos intestinales y su actividad, también sobresaltan la función metabólica de los animales y trastornan concretamente la ocupación del intestino. En la actualidad, la intranquilidad alrededor del mundo respecto al progreso de la dureza a los fármacos antimicrobianos y el traspaso de genes de firmeza a los antibióticos de los animales a los microorganismos que afectan al ser humano, llevó a la negativa del uso de este tipo de compuestos como causantes del incremento en la Unión Europea desde el primero de enero del 2006. El mejoramiento en parámetros zootécnicos y la resistencia bacteriana a los APC son los principales factores para considerar a la hora de implementar Mananoligosacaridos (MOS), sin embargo, hay que tener en cuenta la correlación costo / beneficio para ejecutar ejercicios de rentabilidad. El uso de medicamentos veterinarios es algo necesario no solo para la industria avícola, en general juegan un factor necesario para todas las producciones agropecuarias en la cría y levante de animales para alimentación humana. Los APC se han usado en la producción avícola por más de 6 tiempos. El uso de APC en las dietas se ha mantenido por la mejoría obtenida en los parámetros de ganancia de peso y en la conversión alimenticia por lo que se les conoce como promotores de crecimiento, un concepto que continúa entre los productores hasta la fecha, en realidad cabe resaltar que el uso de los antibióticos es de manera terapéutica y/o control de microorganismos generadores de patologías en las aves. Para avanzar en el desarrollo de la industria avícola se deben determinar las acciones adecuadas para mejorar la comercialización y producción, por lo que se buscan establecer herramientas biotecnológicas, en donde los MOS se convierten en una estrategia adecuada para este propósito. La microbiota gastrointestinal de las aves en producción se encuentra conformada por alrededor de 640 especies de bacterias pertenecientes a 140 géneros distintos, las cuales en su mayor parte son bacterias anaerobias facultativas como Escherichia coli, Lactobacillus sp. y Enterococcus sp., las cuales constituyen entre un 60 y 90% de la microbiota intestinal (9). Existen bacterias facultativas (Salmonella, Estreptococcos y E. Coli) en condiciones específicas pueden llegar a ser patógenas para el ave, lo que a su vez tiene una disminución en el rendimiento productivo, tanto para carne como para huevo. Las salmonelas se localizan con mayor frecuencia en la mucosa del íleon, ciego y colon, y en los linfonodos mesentéricos de los animales infectados, Salmonella pullorum, Salmonella gallinarum y Salmonela enteritidis pueden infectar los ovarios de las gallinas y ser transmitidas mediante los huevos. Por tal motivo se tiene que buscar nuevas alternativas para restringir la carga de microorganismos patógenos a nivel gastrointestinal y mantener un equilibrio de estas bacterias beneficiosas, ya que al administrar antibióticos al organismo está atacando todo tipo de bacteria sin tener en cuenta a las beneficiosas y a las patógenas; instaurando alternativas del uso de APC en los piensos, se evitará perder la armonía de estas bacterias beneficiosas del organismo, las cuales se pueden perder por el uso de los APC; igualmente estas bacterias pueden tener un aumento así como se puede perder el equilibrio, de esta manera los microorganismos oportunistas pueden iniciar procesos de patogenicidad. Los APC se han utilizado durante mucho tiempo como aditivo para piensos para mejorar el rendimiento de crecimiento del pollo de engorde y el control de la salud intestinal. Hoy en día, tras la prohibición de los APC en los piensos y para mantener el equilibrio del microbiota intestinal y el estado de salud en los pollos de engorde, es necesario buscar alternativas no antibióticas (12). Está bien documentado que los prebióticos y probióticos afectan la actividad de la microbiota y absorción de nutrientes intestinales mejorando el rendimiento de crecimiento de pollos de engorde (13) Por tal motivo, una de las estrategias terapéuticas son de origen nutricional ya que se ha propuesto el uso de prebióticos, y se ha reportado que estos pueden mejorar significativamente los parámetros fisiológicos, nutricionales y productivos en algunas especies animales. Entre los principales prebióticos que han surgido para el mejoramiento de la productividad animal, están los MOS, que son derivados de la pared celular bacteriana y tienen la capacidad de captar varios patógenos en el tracto gastrointestinal, uniéndose a puntos determinados ubicados en la pared de las bacterias, por lo que actúan por competencia y previenen la colonización. Los MOS son fracciones de carbohidratos no digeribles que potencialmente influyen en el ave estimulando de forma selectiva la actividad y proliferación de uno o varios microorganismos en el tracto gastrointestinal. La suplementación de las dietas avícolas con MOS ha revalorizado en un mejor rendimiento en términos de conversión alimenticia y ganancia de peso, en parte debido a su efecto de absorción de nutrientes, pero principalmente debido a su influencia en la utilización de nutrientes en el tracto gastrointestinal. Entre los compuestos prebióticos, los MOS tienen un buen potencial para afectar la microflora intestinal. A diferencia del modo de acción de la mayoría de los APC, los MOS y posiblemente otros oligosacáridos sirven como sitios de fijación alternativos para patógenos gram-negativos, evitando la fijación a los enterocitos y posterior infección entérica. El epitelio de tracto gastrointestinal es una barrera natural importante contra toxinas y bacterias patógenas que se encuentran en el lumen intestinal y el alimento, uno de estos factores pueden ocasionar cambios en la microbiota normal y/o en el epitelio intestinal modificando la permeabilidad de esta, lo cual puede facilitar la invasión de patógenos y otras sustancias que desencadenan el desarrollo de procesos inflamatorios crónicos, y de la misma forma, una disminución en el tamaño de las vellosidades intestinales, lo que posteriormente afecta el proceso de digestión y absorción de nutrientes. Con base en lo anterior, y con el propósito de buscar alternativas de sustitución para los APC en dietas para gallinas ponedoras durante la primera fase de producción (entre la semana 23 y 31), nos proponemos la siguiente pregunta: ¿Qué efectos tendría sobre la población ileal de Lactobacillus, Enterococos, Salmonella y E. Coli en gallinas ponedoras al reemplazar los APC con 100, ¿200 y 400 ppm de MOS?. Este estudio hace parte del desarrollo del proyecto “Impacto de los mananoligosacaridos en dietas desprovistas de APC en gallinas ponedoras durante el pico de producción” aprobado en convocatoria de CONADI 2020; la investigación planteada está enfocada en el análisis microbiológico gastrointestinal de las bacterias: Salmonella, E. Coli, Lactobacillus sp, Bifidobacterium sp y Enterococcus spp su respectiva afectación utilizando diferentes concentraciones de MOS con el fin de reemplazar los antibióticos promotores de crecimiento en la dieta.

The Colombian poultry sector presents a positive evolution in recent years, during the last decades the per capita consumption of eggs has been progressively advancing starting with a statistic from the year 2000 with a consumption of 160 eggs per year per person, to the year 2020 for a consumption of 325 eggs per year per person; This is due to advances in the daily production of eggs that allows them to meet commercial demand (1) Due to the increase in the consumption of this protein, which is increasingly desired in the market with consumers who are more demanding with the products they buy, it has forced the agricultural industry to make changes with the aim of supplying the food need, in the growth process of these agricultural industries the condition and vigor of the animals and consumers are taken into account. Over time, the poultry industry has managed different concentrations of antibiotics in poultry feed as growth promoters (APC). Due to this, the intensive and semi-intensive production modality in commercial poultry farming must necessarily consider public health, since the intake of antibiotics in small quantities can create in the animal or even in humans a degree of antimicrobial resistance and residual of antibiotic, mainly in the breast and eggs, which are the parts of production with the highest consumption in the market. To reduce the occurrence of these difficulties, in recent years APCs have begun to be used in animal nutrition in sub-medicinal quantities, which not only intervene in the quantities of intestinal microorganisms and their activity, but also affect the metabolic function of animals and specifically they disturb the occupation of the intestine. At present, the unease around the world regarding the progress of antimicrobial drug toughness and the transfer of antibiotic toughness genes from animals to microorganisms that affect humans, led to the denial of the use of this type of compounds as the cause of the increase in the European Union since January 1, 2006.The improvement in zootechnical parameters and bacterial resistance to APC are the main factors to consider when implementing Mananoligosaccharides (MOS), however, the cost / benefit correlation must be taken into account to execute profitability exercises.The improvement in zootechnical parameters and bacterial resistance to APC are the main factors to consider when implementing Mananoligosaccharides (MOS), however, the cost / benefit correlation must be taken into account to execute profitability exercises. The use of veterinary medicines is something necessary not only for the poultry industry, in general they play a necessary factor for all agricultural productions in the breeding and raising of animals for human food. APCs have been used in poultry production for more than 6 times. The use of APC in diets has been maintained due to the improvement obtained in the parameters of weight gain and feed conversion for what they are known as growth promoters, a concept that continues among producers to date, in fact It should be noted that the use of antibiotics is therapeutic and/or control of microorganisms that generate pathologies in birds. To advance in the development of the poultry industry, the appropriate actions must be determined to improve marketing and production, which is why biotechnological tools are sought to be established, where MOS become an adequate strategy for this purpose. The gastrointestinal microbiota of poultry in production is made up of around 640 species of bacteria belonging to 140 different genera, most of which are facultative anaerobic bacteria such as Escherichia coli, Lactobacillus sp. and Enterococcus sp., which constitute between 60 and 90% of the intestinal microbiota (9). There are facultative bacteria (Salmonella, Streptococcus and E. Coli) under specific conditions can become pathogenic for the bird, which in turn has a decrease in productive performance, both for meat and for eggs. Salmonellae are most frequently located in the mucosa of the ileum, cecum, and colon, and in the mesenteric lymph nodes of infected animals, Salmonella pullorum, Salmonella gallinarum, and Salmonella enteritidis can infect the ovaries of hens and be transmitted through the eggs. For this reason, new alternatives have to be sought to restrict the load of pathogenic microorganisms at the gastrointestinal level and maintain a balance of these beneficial bacteria, since by administering antibiotics to the body it is attacking all types of bacteria without taking into account the beneficial and harmful bacteria. pathogenic; establishing alternatives for the use of APC in feed, it will be avoided to lose the harmony of these beneficial bacteria of the organism, which can be lost by the use of APC; Likewise, these bacteria can have an increase as well as the balance can be lost, in this way the opportunistic microorganisms can initiate processes of pathogenicity. (3) APCs have long been used as a feed additive to improve broiler growth performance and gut health management. Nowadays, after the ban of APCs in feed and to maintain the balance of the intestinal microbiota and health status in broilers, it is necessary to look for non-antibiotic alternatives. It is well documented that prebiotics and probiotics affect gut microbiota activity and nutrient absorption by improving broiler growth performance. Or this reason, one of the therapeutic strategies is of nutritional origin since the use of prebiotics has been proposed, and it has been reported that these can significantly improve the physiological, nutritional and productive parameters in some animal species. Among the main prebiotics that have emerged for the improvement of animal productivity, are the MOS, which are derived from the bacterial cell wall and have the ability to capture various pathogens in the gastrointestinal tract, joining certain points located on the wall of the cells. bacteria, so they act by competition and prevent colonization. MOS are non-digestible carbohydrate fractions that potentially influence the bird by selectively stimulating the activity and proliferation of one or more microorganisms in the gastrointestinal tract. Supplementation of poultry diets with MOS has been revalued in better performance in terms of feed conversion and weight gain, partly due to its nutrient absorption effect, but mainly due to its influence on nutrient utilization in the gastrointestinal tract. (fifteen). Among the prebiotic compounds, MOS have a good potential to affect the intestinal microflora. Unlike the mode of action of most APCs, MOS and possibly other oligosaccharides serve as alternative binding sites for gram-negative pathogens, preventing binding to enterocytes and subsequent enteric infection. The gastrointestinal tract epithelium is an important natural barrier against toxins and pathogenic bacteria found in the intestinal lumen and food. One of these factors can cause changes in the normal microbiota and/or in the intestinal epithelium, modifying its permeability. which can facilitate the invasion of pathogens and other substances that trigger the development of chronic inflammatory processes, and in the same way, a decrease in the size of the intestinal villi, which subsequently affects the process of digestion and absorption of nutrients. Based on the above, and with the purpose of looking for substitution alternatives for APC in diets for laying hens during the first phase of production (between week 23 and 31), we propose the following question: What effects would it have on the ileal population of Lactobacillus, Enterococcus, Salmonella and E. Coli in laying hens by replacing APCs with 100, 200 and 400 ppm MOS? This study is part of the development of the project "Impact of mannanoligosaccharides in diets devoid of APC in laying hens during peak production" approved in the CONADI 2020 call; The proposed research is focused on the gastrointestinal microbiological analysis of bacteria: Salmonella, E. Coli, Lactobacillus sp, Bifidobacterium sp and Enterococcus spp, their respective affectation using different concentrations of MOS in order to replace antibiotic growth promoters in the diet.

maria.marroquinv@campusucc.edu.co