Las proteínas son cadenas de aminoácidos que en una secuencia específica realizan funciones biológicas particulares. La secuencia de aminoácidos y la estructura tridimensional posterior son increíblemente complejas y son las responsables de todas sus funciones en el organismo.
Desde un punto de vista nutricional, las proteínas son valoradas en función de su digestibilidad y su composición en aminoácidos limitantes.
Sin embargo, la evidencia indica claramente que las proteínas tienen muchos otros efectos biológicos importantes en el animal.
Es decir, cuando se consumen, estas proteínas intervienen en cambios en la actividad fisiológica. Las proteínas que tienen actividad biológica pueden ser referidas como proteínas funcionales.
Existen muchos ejemplos de utilización de proteínas funcionales en alimentación animal como el caso de la soja cruda que tiene una proteína inhibidora de la actividad de la tripsina, lo que reduce de forma potencial su digestibilidad.
No obstante, no todas las proteínas funcionales tienen efectos negativos. Algunas contribuyen a mejorar la productividad como es el caso del plasma porcino atomizado.
En este artículo, explicaremos qué es el plasma porcino atomizado como proteína funcional y su papel en futuros desafíos en la nutrición y la producción animal.
Plasma porcino atomizado
Según la definición de la Asociación Americana de Controles Oficiales de Piensos (AAFCO), el plasma animal atomizado (SDP Spray Dried Plasma) es el producto obtenido por el secado spray (atomización) de plasma que ha sido separado de la fracción celular (células rojas y blancas) de la sangre fresca mediante un proceso físico y mecánico.
→La fracción proteica de este producto contiene fundamentalmente albúmina, globulinas y fibrinógeno, y en la producción de plasma atomizado únicamente se utiliza sangre de cerdos declarados sanos y aptos para ser sacrificados para el consumo humano tras inspección veterinaria.
Esta sangre es transportada en cisternas aisladas térmicamente de uso exclusivo desde el matadero a la planta de transformación, dónde tras ser aprobada por los exámenes de control de calidad para su uso en alimentación animal, es descargada en depósitos de acero inoxidables aislados térmicamente, y posteriormente la sangre se centrifuga en equipos auto-limpiantes especialmente diseñados.
Tras la centrifugación se obtiene la fracción plasmática y la fracción corpuscular o glóbulos rojos (hemoglobina)
Los glóbulos rojos se secan por atomización sin posterior concentración, mientras que el plasma se concentra antes del secado, bien mediante evaporadores al vacío o mediante filtración utilizando membranas de ósmosis inversa o ultrafitración.
El plasma concentrado finalmente es deshidratado en atomizadores industriales en los que finas gotitas (spray) de plasma son inyectadas en una cámara con una potente corriente de aire a varias atmósferas y a más de 200ºC de temperatura de entrada y una temperatura de salida que asegura un mínimo de 80ºC a través de su sustancia.
Modo de acción de las proteínas plasmáticas
Los primeros estudios de Stahly ycol. (1994), así como los posteriores de Coffey y Cromwell (1995) indicaban que el plasma funcionaba mejor cuando los animales crecían en un ambiente con elevada presión de patógenos, lo cual mostraba que parte del modo de acción del plasma estaba relacionado con la funcionalidad de las proteínas plasmáticas que evitan o disminuyen los efectos nocivos de los agentes patógenos habituales en los ambientes de granjas convencionales.
→Las proteínas plasmáticas son proteínas funcionales porque tienen un efecto sobre la fi gía intestinal y afectan positivamente la salud animal.
Varios estudios muestran que animales alimentados con dietas conteniendo SDP muestran una respuesta inmune mejorada a nivel de mucosa intestinal (Moretó y Pérez-Bosque, 2009; Peace y col., 2011; Gao y col., 2010).
Colectivamente, estos estudios sugieren que las proteínas del plasma reducen la sobre-estimu- lación de la respuesta inmune lo que permite al animal utilizar más energía para crecimiento y otras funciones productivas en lugar de ser utilizadas para mantener la respuesta inmune sin comprometer su capacidad de respuesta frente a patógenos.
Además esos estudios, destacan el hecho de que el plasma secado por atomización tiene también efectos sistémicos ya que restaura y mantiene la respuesta inmunitaria a través de mecanismos interactivos entre las diferentes mucosas del organismo .
Las proteínas del plasma reducen la sobre-estimulación de la respuesta inmune
Tiene efectos sistémicos ya que restaura y mantiene la respuesta inmunitaria
Destete: estrés y efecto sobre el crecimiento y la salud de los animales
El destete es posiblemente el momento de mayor estrés en la vida del lechón.
Los abruptos cambios provocados por la separación de la cerda y el paso de una dieta líquida altamente digestible (la leche) a una dieta seca, compleja y mucho menos digestible generan unos altos niveles de estrés social, nutricional y medioambiental.
Por ello, el periodo post-destete se caracteriza por ser un periodo de anorexia que provoca disfuncionalidades digestivas asociadas a daños intestinales. Estos daños pueden conducir a la aparición de inflamación, aumento de la permeabilidad intestinal y una mayor sensibilidad a enteropatías y diarreas.
→El SDP es un ingrediente ampliamente utilizado en dietas de lechones destetados para mejorar el consumo de alimento, el crecimiento y la efi alimenticia durante el periodo post-destete.
Numerosas investigaciones publicadas, claramente muestran que la utilización de SDP en las dietas de los cerdos al destete incrementa el consumo de alimento, la velocidad de crecimiento, y mejora la eficicacia alimenticia, además de disminuir mortalidad y morbilidad. (Coffey y Cromwell, 2001; Van Dijk, y col. 2001; Torrallardona, 2010).
Las evidencias de que la inclusión de proteínas plasmáticas en la dieta mejoran los rendimientos productivos de animales sometidos a eventos inflmatorios inducidos por patógenos y/o estrés, sugieren que el efecto beneficioso es un mecanismo primario por el cual la dieta con proteínas de plasma restaura las funciones productivas de los animales y reduce los efectos nocivos asociados a enfermedad u otros factores de estrés.
Uso del plasma atomizado como alternativa natural al uso de antibióticos en alimentación animal
Dada la alta preocupación de los consumidores respecto al riesgo para la salud humana derivado de la presencia de antibióticos en carne y la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos, la Unión Europea prohibió en 2003 el uso de antibióticos como promotores del crecimiento (Regl. EC 1831/2003).
Sin embargo, desde la entrada en vigor en enero de 2006 de este Reglamento, el uso de pienso medicado ha aumentado substancialmente y con ello el riesgo de aparición de bacterias resistente a los antibióticos.
Por esto, actualmente, la Comisión Europea y los países del norte de Europa (Dinamarca, Alemania, Holanda, etc.) están presionando para incrementar el control del uso de piensos medicados y abogan por sanciones. En este contexto resulta urgente la búsqueda de alternativas reales al uso de antibióticos.
Tradicionalmente, los problemas asociados al destete han sido tratados con dosis subterapéuticas de antibióticos como promotores de crecimiento (AGP), ya que éstos actúan reduciendo los efectos de las bacterias patógenas en la microbiota intestinal, y resultan especialmente efectivos bajo las condiciones de presión de patógenos habituales en muchas granjas.
Sin embargo, debido al riesgo de aparición de resistencias bacterianas, desde enero de 2006 y como resultado de la prohibición, los principales centros de investigación europeos han realizado grandes esfuerzos para encontrar alternativas efectivas a los promotores antibióticos.
A pesar de la intensiva búsqueda de alternativas a los antibióticos, y según reconocen la mayoría de los propios centros (Lallès y col., 2009), la tasa de éxito para encontrar un sustituto eficiente ha sido baja, debido no sólo a la complejidad de los factores asociados al periodo post-destete, sino también a la falta de conocimiento sobre los mecanismos de acción y las dosis eficaces de las sustancias alternativas.
→Algunos de los posibles sustitutos investigados en Europa son: ácidos orgánicos, levaduras, aceites escenciales, prebióticos, probióticos y productos funcionales especiales como el plasma porcino secado por spray (SDP).
Diversos estudios que comparan el uso de SDP frente a antimicrobianos, demuestran que la utilización de plasma permite obtener resultados consistentes, equivalentes y en algunos casos mejores (Coffey y Cromwell, 1995; Owusu-Asiedu y col., 2002, 2003; Torrallardona y col., 2002, 2003 y 2007; Bikker y col., 2004; Bosi y col., 2004; Conde, 2005; Pierce y col., 2005; Nofrarias y col., 2006).
Los principales centros de investigación europeos han realizado grandes esfuerzos para encontrar alternativas efectivas a los promotores antibióticos
Tabla 1. Resumen de estudios de reemplazo de promotores antibióticos por plasma secado por spray (SPD) en dietas post-destete. Algunos de los estudios mencionados se realizaron bajo situación de desafío 1ND = No diferencias observadas en los resultados entre el grupo con plasma en la dieta y el grupo con antibióticos
Tabla 2. Resumen de los resultados productivos de consumo de pienso diario (CMD), índice de conversión (IC) y ganancia medias diaria (GMD) en varios trata- mientos con vacunación y plasma atomizado en las dietas de lechones hasta 2 semanas después del destete
(a, b) letras distintas en las mismas líneas indican diferencias estadísticas significativas (P <0.05)
La Tabla 1 muestra resumidos los resultados de algunos de estos estudios. Como puede observarse la inclusión de plasma produce generalmente una mejora en peso vivo (PV), ganancia media diaria (GMD), ingestión media diaria (IMD), índice de conversión (IC), mejoras en el epitelio intestinal y reducción de citoquinas pro-inflamatorias en comparación con los grupos de control sin antimicrobianos.
Como se indicó en las conclusiones de una publicación reciente (Lallès y col., 2009) realizada por 5 de los institutos y universidades Europeas de mayor prestigio en investigación porcina, la suplementación de la dieta de lechones con SDP es probablemente una de las mejores alternativas para prevenir desórdenes intestinales al destete.
Por tanto, el SDP es considerado como un ingrediente esencial del alimento para mejorar el consumo y el crecimiento post- destete, además de ser una excelente alternativa para reducir el uso de antibióticos (Torrallardona, 2010).
La suplementación de la dieta de lechones con SDP es una de las mejores alternativas para evitar el desarrollo de resistencias bacterianas y reducir el uso de antibióticos
El plasma atomizado como coadyuvante de períodos de stress causados por vacunación
La vacunación de cerdos contra circovirus porcino tipo 2 (PCV2) y Mycoplasma hyopneumoniae (Mhyo) alrededor de destete es una práctica común para prevenir o reducir el efecto negativo de estas infecciones.
La vacunación se asocia a la estimulación del sistema inmune pudiendo causar fi e, reducción de la ingesta de pienso, letargo y reducción de crecimiento durante un corto período después de la vacunación (Potter y col., 2012).
Por lo tanto, al estrés causado por el destete se le suma el añadido de la vacunación, lo que puede tener un impacto negativo en la producción.
Plasma porcino atomizado y la diarrea epidémica porcina (DEP)
Recientemente, la OIE ha considerado al plasma atomizado con respecto a la DEP como un ingrediente seguro.
Todos los procedimientos de producción del plasma porcino han sido amplia y profundamente investigados tanto por: los fabricantes y sus normas de certificación como por las autoridades locales, las autoridades europeas, los clientes con sus auditorías externas y sobre todo por universidades y centros de investigación públicos.
El plasma porcino es uno de los ingredientes más estudiado desde un punto de vista de bioseguridad y en sus más de veinticinco años de utilización nunca ha sido identificado como un vector de transmisión de enfermedades. Es, pues, un ingrediente legal ampliamente utilizado por los mayores y más eficientes productores de cerdos en el mundo.
El plasma porcino nunca ha sido identificado como un vector de transmisión de enfermedades
Tabla 3. Apariencia macroscópica del contenido intestinal, prevalencia del antígeno de la DEP determinado por inmunohistoquímica (IHC) y lesiones microscópicas en lechones 3 días post-inoculación del virus de la DEP comparando dietas con plasma, globulina de huevo y dieta control. El cuadro punteado en rojo indica los lechones inoculados con el virus de la DEP
Efecto del plasma atomizado en otras especies. Su efecto en el crecimiento, supervivencia y parámetros productivos de pollos y pavos
→Diversos estudios han demostrado que la utilización de SDP en pollos y pavos mejora el crecimiento, especialmente cuando se utiliza en ambientes estresantes (Campbell y col. 2003).
