Carbohidrasas microbianas & salud intestinal

El género Bacillus dispone de diversos mecanismos de acción responsables de su capacidad de inhibir el crecimiento de microorganismos patógenos, como puede ser la producción de ciertas sustancias antimicrobianas (Sayem y col., 2011; Deebak y col., 2011; Gooma, 2013). Sin embargo la producción de enzimas digestivos por parte de este tipo de bacterias también tiene su relevancia en la promoción de la salud intestinal del animal hospedador.

Una de las principales actividades enzimáticas producidas por el género Bacillus son las carbohidrasas, cuyo amplio espectro variará según la composición de la dieta ingerida.

Recientemente, Blanch y Rouault (2016) indicaron que la acción de determinadas cepas de Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis ha demostrado liberar ingentes cantidades de monosácaridos cuando dichas cepas son aplicadas in vitro sobre diversas materias primas, utilizadas habitualmente en la producción de piensos compuestos.

En dichos estudios, se observó que la liberación de monosacáridos era superior en aquellos ingredientes ricos en fibra. Estas observaciones sugieren que de la acción enzimática de estas bacterias intestinales se derivará una mayor presencia de monosacáridos en la luz intestinal, lo cual cobra especial importancia en los primeros estadios de la vida de los animales.

MUCINAS

Smirnov y col. (2006) indicaron que la presencia temprana de carbohidratos disponibles en la luz intestinal en las primeras horas de vida induce la expresión génica de la producción de mucinas por parte de las células caliciformes en el intestino. Así pues, Loeffler (2104) observó un efecto positivo de la administración de Bacillus sobre la producción de mucinas en el intestino de pavipollos durante sus primeros días de vida.

De forma similar, recientemente Zhang y col. (2017) han observado una mayor secreción de mucinas en el intestino de lechones destetados, a los cuales se les administró una mezcla de Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis.

Como es bien sabido, las mucinas son el componente principal de la capa de moco que cubre la pared intestinal y que constituye la primera barrera frente a cualquier antígeno que llegue al intestino.

Una mayor producción de mucinas en primeras edades, debida en parte a una mayor presencia de azúcares libres en la luz intestinal, reducirá el riesgo de la llamada inflamación fisiológica que sufren los animales cuando su pared intestinal contacta por primera vez con pienso compuesto.

icono de ave

Ello podría explicar las observaciones de Hayashi y col.(2015), quienes detectaron una reducción significativa de la expresión de la citoquina proinflamatoria IL12 en el intestino y en el hígado de pollitos de un día de vida, ya a las 16 horas de recibir una dieta suplementada con una cepa de Bacillus subtilis (Figura 2).

En definitiva, parece ser que las actividades carbohidrasas del género Bacillus en el intestino podrían estar relacionadas, en parte, con las primeras fases del desarrollo de la respuesta inmunológica innata.

ALFA-GALACTOSIDASA

Una importante carbohidrasa producida por especies del género Bacillus es la alfa-galactosidasa (XianZhen y col., 1997). Este enzima es responsable de la hidrólisis de ciertos oligosacáridos, como la rafinosa y estaquiosa, propios de la harina de soja y de otras legumbres (Fridjonsson y col., 1999).

La falta de alfa-galactosidasa pancreática en la mayoría de mamíferos y aves hace que dichos oligosacáridos de la dieta puedan producir problemas digestivos, sobretodo en animales jóvenes.

En la naturaleza, los animales obtienen alfa-galactosidasa a partir las poblaciones de Bacillus que ingieren del suelo. Así pues, una de las funciones del género Bacillus en la microbiota intestinal sería la digestión y consecuentemente eliminación de estos oligosacáridos, considerados factores antinutritivos en alimentación animal

Para leer más … «La actividad enzimática de la microbiota intestinal promueve la salud del TGI» publicado en la revista nutriNews Junio 2107