Clostridium butyricum para aliviar la diarrea de los lechones

Usos de Clostridium butyricum para aliviar la diarrea de los lechones

Con los años, la importancia de la microbiota comensal ha sido reconocida y consecuentemente investigada en profundidad. Todavía hay mucho camino por recorrer, pero ha quedado indiscutiblemente claro que la microbiota debe considerarse como uno de los factores clave en la salud animal.

 

Existe un fuerte vínculo con la salud intestinal general, en la medida en que la microbiota se define como uno de sus cuatro pilares clave: los otros son la dieta, el medio ambiente, y la inmunidad. Los cuatro interactúan dinámicamente entre sí. 

Se puede considerar que la microbiota es el motor del rendimiento animal, ya que un intestino sano es compatible con un animal sano y, por lo tanto, con una producción saludable.

Sin embargo, la producción animal moderna tiene una gran cantidad de desafíos.

 

El espacio disponible, los cambios de alimentación, los desafíos bacterianos, el manejo y las vacunaciones son ejemplos que pueden influir en el estado del animal, lo que a menudo resulta en niveles elevados de estrés. 

En consecuencia, la composición, el funcionamiento y la efectividad de la microbiota se ven afectados, generalmente no para mejor. 

La parte distal del tracto gastrointestinal (GIT, ciego) es un lugar interesante para examinar estas interacciones entre los pilares mencionados de la salud intestinal, debido a su rica diversidad de bacterias. Comprender cómo reaccionan estos a los desafíos y gestionar los cambios ofrece una forma de desbloquear el potencial previamente perdido. 

En una situación normal, el ciego está muy poblado por bacterias de los grupos de Clostridium IV y XIVa. Estas bacterias juegan un papel importante en ese lugar, interactuando con el sistema inmune, atenuando la inflamación, fortaleciendo la barrera intestinal y produciendo múltiples e interesantes metabolitos (Guo et al., 2020). 

 

De entre todos estos metabolitos, el butirato es un ejemplo importante, ya que este ácido graso de cadena corta (SCFA) tiene una función multifactorial. Se puede utilizar como fuente principal para la producción de energía en los colonocitos, además de actuar como mediador celular que regula múltiples procesos del sistema digestivo. 

Esto incluye la expresión génica, la diferenciación celular, el desarrollo del tejido intestinal, la reducción del estrés oxidativo y la modulación inmune (Bedford y Gong, 2017). Como tal, la importancia del butirato en el ciego es clara.

Sin embargo, asegurarse de que haya suficiente butirato a nivel del ciego, no siempre es sencillo, especialmente cuando el animal se encuentra en condiciones comerciales.

 

A medida que ha crecido un mayor entendimiento de la microbiota, también ha crecido el interés en desarrollar herramientas para mejorarla.

Los probióticos son un ejemplo de ello, desempeñando un papel activo y suponiendo un beneficio añadido, a la microbiota existente.

 

Estos “alimentos microbianos” son microorganismos viables que, cuando se administran en cantidades adecuadas, confieren beneficios para la salud del huésped (FAO / OMS, 2002). 

Su modo de acción es a menudo complejo, con beneficios provenientes de la competencia de los patógenos por nutrientes o espacio físico, produciendo compuestos beneficiosos, aumentando la digestión y/o absorción de nutrientes, mejorando la función de barrera intestinal, reduciendo la inflamación intestinal y/o interactuando con el sistema inmune o una combinación de los anteriores (FAO, 2016). 

El uso de probióticos ha aumentado rápidamente a lo largo de los años, y por una buena razón: cuando se utilizan correctamente, la producción animal moderna es significativamente mejorada.

 

Sin embargo, para lograr esto, múltiples desafíos deben ser manejados adecuadamente, incluidos aquellos que tienen un efecto directo o indirecto en la microbiota comensal.

Para explicar esto más a fondo, Miya-Gold® es un gran ejemplo, que contiene esporas viables de una sola cepa de Clostridium butyricum probiótica, es decir, flora butírica. 

En primer lugar, la cepa probiótica utilizada es capaz de producir cantidades significativas de ácido butírico en el ciego, complementando así al animal donde es necesario (Svejstil et al., 2019). 

En segundo lugar, estudios previos han indicado que Clostridium butyricum es capaz de equilibrar la microflora intestinal y mejorar la morfología intestinal, al tiempo que estimula el sistema inmunitario a través de una expresión reducida de factores proinflamatorios.

 

Chen y Col. (2018), por ejemplo, descubrieron que agregar C. butyricum a la alimentación de lechones destetados aumentaba la presencia de Lactobacillus en la microbiota comensal, al tiempo que aumentaba la diversidad de esta microbiota en general.

 

En tercer lugar, la cepa probiótica es un formador de esporas. Una espora es una forma metabólicamente inactiva de la célula bacteriana vegetativa, formada cuando las condiciones ambientales son desfavorables para la supervivencia de la bacteria.

Durante este proceso de formación de esporas, la bacteria alcanza un estado latente y forma múltiples capas protectoras para salvaguardar su ADN central. Como resultado, la espora es extremadamente duradera y estable. 

Esto trae una clara ventaja en términos de estabilidad, tanto durante el procesado del alimento como dentro del propio animal. Como resultado lógico de lo anterior, se ha demostrado que Clostridium butyricum mejora siempre el rendimiento de los animales en numerosos estudios de investigación, así como en condiciones comerciales. 

Además de los anteriores mecanismos descritos, Clostridium butyricum es capaz de producir más de 15 tipos de metabolitos, destacando, entre otros, la producción de CITRULINA, un aa de los monogástricos que no interviene en la síntesis proteica, pero que está estrechamente vinculado con la optimización del metabolismo de la arginina y la valina.

A través de la producción significativa de citrulina y de los otros 15 metabolitos detallados en “Effects of Clostridium butyricum on growth performance, metabonomics and intestinal microbial differences of weaned piglets” [BMV Microbiology, Volumen 21; artículo Nº 85 (2.021)]:  

CLOSTRIDIUM BUTYRICUM estimula una gran biodiversidad de Firmicutes y Flora beneficiosa butírica, que impide la colonización de patógenos, a la vez que genera un ambiente adverso para los mismos. Reduce el pH en el ciego y la disponibilidad de moléculas de oxígeno, favoreciendo un ambiente de anaerobiosis estricto en el último tramo del sistema digestivo, que es precisamente dónde se encuentran los patógenos que resurgen con la prohibición del ZnO y la eliminación del uso de antibióticos como promotores de crecimiento.

 

El presente estudio tuvo como objetivo determinar cómo Clostridium butyricum alivia la diarrea mediante la evaluación de sus efectos sobre la actividad de las enzimas digestivas intestinales, la integridad de la barrera, las respuestas inflamatorias y el estrés oxidativo en lechones destetados.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Un total de 360 ​​lechones destetados que tenían 25 días de edad (180 machos y 180 hembras) fueron asignados aleatoriamente a 5 grupos en 6 corrales, con 12 lechones por corral, y se les ofreció la misma dieta basal tipo maíz-soja sin antibióticos durante 30 días.

Los grupos fueron los siguientes:

1. Sin aditivos (control).
2. Dieta basal + 250 mg / kg C. butyricum (CB1).
3. Dieta basal + 500 mg / kg C. butyricum (CB2).
4. Dieta basal + 1.000 mg / kg C. butyricum (CB3).
5. Dieta basal + 2.000 mg / kg de C. butyricum(CB4).

RESULTADOS

La incidencia de diarrea disminuyó de forma cuadrática a medida que aumentaba la cantidad de suplementación con C. butyricum, y esta disminución se minimizó en el grupo CB2. 

En comparación con los del grupo de control, las actividades de la amilasa y lipasa duodenal aumenta cuadráticamente y se maximizaron en el grupo CB2, y la actividad de la lipasa yeyunal aumentó cúbicamente en el grupo CB1, mientras que la actividad de la tripsina pancreática aumentó linealmente y se maximizó en el grupo CB4.

 

La concentración sérica de ácido D-láctico respondió a los aumentos en los niveles de C. butyricum de forma cuadrática; el nivel mínimo se observó en el grupo CB2. La expresión de la zonula occludens-1 yeyunal mostró tendencias lineales y cuadráticas siguiendo a C. butyricum suplementación, con la máxima respuesta observada en el grupo CB3.

Se observaron aumentos cuadráticos y cúbicos en la actividad de la fosfatasa alcalina yeyunal en el grupo CB3. La concentración de IL-10 yeyunal aumentó, mientras que la concentración del factor de crecimiento endotelial vascular yeyunal disminuyó cuadráticamente en respuesta a la suplementación de C. butyricum en la dieta en el grupo CB2.

No se observaron diferencias significativas entre los grupos en términos de las concentraciones mucosas y yeyunales de enzimas y productos asociados a la oxidación.

 

CONCLUSIONES

Los cerdos destetados alimentados con dietas de 250 a 1000 mg / kg de C. butyricum disminuyeron la incidencia de diarrea en comparación con el control.

El C. butyricum puede ayudar a controlar la diarrea mejorando la actividad de las enzimas digestivas, manteniendo la integridad de la barrera intestinal y aliviando la inflamación intestinal.

La suplementación con C. butyricum podría mantener la integridad de la barrera intestinal mejorando la expresión de zonula occludens-1 intestinal y fosfatasa alcalina en lugar de sIgA.

Para lograr una mejor salud intestinal en lechones destetados, la dosis óptima para la suplementación dietética con C. butyricum fue de 500 mg / kg.

La suplementación dietética con dosis adecuadas de C. butyricum podría aliviar la diarrea en lechones destetados al mejorar la actividad de las enzimas digestivas, mantener la integridad de la barrera intestinal y aliviar la inflamación intestinal.