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Efectos de la incorporación a la dieta de un derivado industrial del ajo sobre la microbiota intestinal de pollos broiler en crecimiento

 (Foto: Dubravko Sorić - SoraZG on Flickr)
(Foto: Dubravko Sorić - SoraZG on Flickr)

La microbiota intestinal está implicada directa o indirectamente en todos los procesos fisiopatológicos que tienen lugar en el tracto digestivo de los animales superiores y del hombre. Actualmente existe una amplia gama de sustancias, presentes en el alimento o utilizadas como aditivos en nutrición aviar, cuyos efectos beneficiosos se relacionan habitualmente con modificaciones en la composición de la microbiota digestiva.

Mª Jesús Peinado, Raquel Ruiz, Ana Echávarri y Luis Ángel Rubio
Estación Experimental del Zaidín
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Imágenes Albéitar

Las condiciones productivas en el sector de la producción animal se han modificado de manera notable en los últimos años, en gran parte debido a la prohibición en la Unión Europea del uso de antibióticos como promotores del crecimiento desde el año 2006. Concretamente, en muchas granjas avícolas se están produciendo pérdidas considerables a causa de los trastornos digestivos, que conllevan retrasos en el crecimiento, mayor consumo de pienso y alteraciones en los índices productivos, que se mantienen bajos durante toda la vida del animal (Eeckhaut y col., 2008). Habitualmente se trata de procesos de tipo subclínico con una proliferación de agentes patógenos o potencialmente patógenos, lo que da lugar a pérdidas productivas y aumento de la mortalidad y del riesgo de contaminación de los productos avícolas (carne, huevos) (Jalahtii y col., 2004; Baurhoo y col., 2009). En consecuencia, la búsqueda de sustancias alternativas capaces de mantener por otros medios la productividad y el estado sanitario de las explotaciones animales, así como los estudios relacionados con los efectos de determinados aditivos, sobre todo de origen vegetal, se han multiplicado en los últimos años (Cross y col., 2011).

La microbiota intestinal está implicada directa o indirectamente en todos los procesos fisiopatológicos que tienen lugar en el tracto digestivo de los animales superiores y del hombre. Sin embargo, su estudio ha sido hasta el momento muy limitado y muchas especies no han sido aún identificadas (Bäckhed y col. 2005). Estudios anteriores llevados a cabo desde hace años en nuestro grupo han demostrado, en diferentes modelos animales incluyendo las aves (Rubio y col. 1995; Rubio y col. 1998; Rubio y col. 2010), que la utilización de determinados aditivos, así como determinadas modificaciones en la ración, pueden dar lugar a cambios potencialmente beneficiosos en la composición de la microbiota intestinal. Por tanto, estos aditivos pueden representar, al menos en parte, una alternativa al uso de antibióticos en el mantenimiento de las condiciones productivo-sanitarias adecuadas.

Actualmente existe una amplia gama de sustancias, presentes en el alimento o utilizadas como aditivos en nutrición aviar, cuyos efectos beneficiosos se relacionan habitualmente con modificaciones en la composición de la microbiota digestiva. En este contexto, los derivados y productos obtenidos del ajo (Allium sativum) han mostrado un amplio espectro antibiótico contra bacterias grampositivas y gramnegativas (Harris y col, 2001). Se ha comprobado que tanto el ajo como sus productos o derivados ejercen un efecto bactericida contra muchos grupos bacterianos presentes habitualmente en el intestino y capaces de causar procesos digestivos acompañados de diarrea o disbiosis en animales y en humanos (Amagase y col., 2001; Tatara y col., 2008). Estudios previos realizados por Ross y col. (2001) demostraron que algunos productos del ajo podían inhibir el crecimiento de bacterias patógenas. Por otra parte, se ha observado que la actividad antibacteriana del ajo y sus derivados se debe principalmente a su tiousulfinato mayoritario, la alicina (Ariga y Seki, 2006). Entre estos derivados, nosotros hemos prestado especial atención al producto PTS-O (propil propano tiosulfonato), derivado industrial (DMC Research Center S.L.) de la alicina del ajo. Este producto demostró una gran eficacia in vitro contra Salmonella spp. (Ruiz y col., 2010) y otros grupos bacterianos, por lo que decidimos investigar sus posibles efectos in vivo en pollos. El PTS-O se comporta como un antimicrobiano capaz de modular la microflora intestinal, particularmente la considerada potencialmente patógena.

Metodología

El ensayo duró 3-4 semanas. Durante este tiempo las aves se alimentaron con una dieta comercial en el caso de los controles y con una dieta comercial más un aditivo de extracto de ajo a diferentes concentraciones en el caso de los grupos experimentales. Cada tratamiento constaba de 8 réplicas con 6 aves cada una. Las aves se mantuvieron en jaulas con rejilla en batería con control de temperatura e iluminación. El suministro de pienso y agua fue ad libitum.

Se registró la ganancia de peso y el consumo de pienso para el cálculo de los índices productivos. Los pollos se sacrificaron y su contenido intestinal se extrajo, para proceder al tratamiento de la muestra, extracción de ADN y cuantificación mediante técnicas moleculares de determinados grupos bacterianos, tanto no patógenos como potencialmente patógenos y patógenos. Esta cuantificación se llevó a cabo por medio de técnicas moleculares (PCR cuantitativa, Real Time PCR), basadas en la determinación del número de copias del gen del 16S ribosómico bacteriano. Esta técnica es más potente, rápida y específica que las utilizadas tradicionalmente como las de cultivo o siembra en placa (Maciel y col., 2011).

Resultados y discusión

La incorporación de extracto de ajo a la dieta dio lugar a una reducción significativa del número de copias de Salmonella spp. y de enterobacterias y Escherichia-Shigella, así como disminuyó el recuento de Campylobacter jejuni (figuras 1 y 2) (Peinado y col., 2012). También pudimos observar efectos sobre grupos bacterianos no patógenos en los contenidos intestinales de las aves. En el caso de lactobacilos y bifidobacterias no se encontraron diferencias significativas para ninguna de las dosis empleadas del extracto de ajo en la dieta. Sin embargo, la suplementación con el aditivo a determinadas dosis dio lugar a modificaciones significativas en el número de copias de bacteroides y de Clostridium coccoides (Peinado y col., 2013).

Por tanto, podemos decir que el producto basado en extracto de ajo tiene un efecto antimicrobiano muy significativo in vivo contra un gran número de poblaciones microbianas. Por otra parte, la energía metabolizable aparente (EMAn) fue mayor en las dietas suplementadas con extracto de ajo, y la digestibilidad fecal de energía, grasa y fibra fueron también significativamente mayores en el caso de los pollos alimentados con la dieta suplementada, que en los controles. La digestibilidad fecal del nitrógeno y de polisacáridos no amiláceos (PNA) fue superior en el caso de los pollos alimentados con la dieta suplementada con extracto de ajo, mientras que la digestibilidad ileal del nitrógeno no se vio afectada por la suplementación (Peinado y col., 2013). Probablemente, estos incrementos en la digestibilidad explican los mejores índices productivos registrados en aves alimentadas con extracto de ajo (tabla 1).

Se ha descrito en la bibliografía (Annison, 1991) una correlación inversa entre las cantidades de PNA solubles en la semilla de trigo y los valores de energía metabolizable (EMn) en pollos broiler alimentados con dietas que tienen como ingrediente principal el trigo. Esto se atribuye fundamentalmente a un aumento en la viscosidad del contenido intestinal y una consecuente disminución en la digestibilidad de la grasa y otros nutrientes (Choct y col., 1996; Malayoglu y col., 2010). Sin embargo, la cantidad de trigo en las dietas empleadas por nosotros (15 %), no parece suficiente como para afectar de forma significativa a la viscosidad de los contenidos intestinales. Otra posible explicación para el efecto observado sobre la EMAn es la fermentación de los PNA por parte de la microbiota intestinal, principalmente en el intestino grueso. De acuerdo con McBurney y Sauer (1993), este tipo de fermentación de la fibra puede dar lugar a un máximo de 13 kJ por gramo de fibra dietética fermentable debido a la absorción de ácidos grasos de cadena corta. Las diferencias en la cantidad de PNA digeridos por kilogramo de dieta entre la dieta control y la dieta suplementada con extracto de ajo fueron significativas, lo que puede explicar el incremento observado en la EMAn de las dietas suplementadas con extracto de ajo. Estas diferencias en la digestibilidad de la fibra pueden estar relacionadas con diferencias en la composición de la microbiota digestiva (Peinado y col., 2013).

Conclusión

En conclusión, la incorporación de extracto de ajo a una dieta comercial para broilers dio lugar a incrementos en los índices productivos de las aves, muy probablemente como consecuencia de modificaciones en la composición de la microbiota digestiva. Además, hay que destacar que en la mayor parte de los ensayos descritos en la bibliografía en los que se han utilizado otros derivados del ajo, éstos no estaban suficientemente bien caracterizados o eran difíciles de obtener e inestables. Sin embargo, el producto PTS-O está bien caracterizado químicamente, es un producto estable y tiene propiedades definidas (Ruiz y col., 2010).

Por tanto, podría representar una buena alternativa para promover la salud y el bienestar en las explotaciones aviares. Debido al gran potencial práctico y a la posible relevancia de estos resultados, sería necesario realizar más estudios en condiciones prácticas de explotación para confirmar en su caso estas conclusiones experimentales.

Bibliografía

Amagase, H., Petesch, B. L., Matsuura, H., Kasuga, S., Itakura, Y. (2001). Intake of garlic and its bioactive components.  J. Nutr., 131, 955S-962S.
Annison, G. (1991). Relationship between the levels of soluble non-starch polysaccharides and the apparent metabolisable energy of wheats assayed in broiler chickens. J. Agric. Food Chem., 39, 1252–1256.
Ariga, T., Seki, T. (2006). Antithrombotic and anticancer effects of garlic-derived sulfur compounds: a review.Biofactors, 26, 93-103.
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Baurhoo, B., Ferket, P. R. and Zhao, X. (2009). Effects of diets containing different concentrations of mannanoligosaccharide or antibiotics on growth performance, intestinal development, cecal and litter microbial populations, and carcass parameters of broilers. Poult. Sci., 88(11), 2262-2272.
Choct, M., Hughes, R.J., Wang, J., Bedford, M.R., Morgan, A.J., Annison, G. (1996). Increased small intestinal fermentation is partly responsible for the anti-nutritive activity of non-starch polysaccharides in chickens.Br. Poult. Sci., 37, 609–621.
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Tatara, M. R., Śliwa, E., Dudek, K., Gawron, A., Piersiak, T., Dobrowolski, P. Mosiewicz, J., Siwicky, A. K., Studzinski, T. (2008). Aged garlic extract and allicin improve performance and gastrointestinal tract development of piglets reared in artificial sow.Ann. Agric. Environm. Med., 15, 63–69.

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