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Cuban Journal of Agricultural Science

Print version ISSN 0864-0408On-line version ISSN 2079-3480

Cuban J. Agric. Sci. vol.52 no.4 Mayabeque Oct.-Dec. 2018  Epub Nov 09, 2018

 

Ciencia Animal

Agavinas como prebióticos: su influencia en el metabolismo lipídico de cerdos

Yanelys García-Curbelo1  * 

Lazara Ayala2 

R. Bocourt1 

Nereyda Albelo1 

Odalis Nuñez1 

Y. Rodríguez2 

Mercedes G. López3 

1 Departamento de Fisiología y Bioquímica, Instituto de Ciencia Animal (ICA), Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

2 Departamento de Alimentación y Manejo de Especies Monogástricas, Instituto de Ciencia Animal (ICA), Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba

3 Departamento de Biotecnología y Bioquímica, Centro de Investigaciones y Estudios de Avanzadas del IPN-Unidad Irapuato (CINVESTAV), México

Resumen

Para evaluar los efectos de las agavinas de Agave fourcroydes en indicadores del metabolismo lipídico de cerdos en la etapa de crecimiento, se emplearon cerdos de la raza YL x L35, de 33 d de edad. Los animales se distribuyeron aleatoriamente en tres tratamientos mediante un diseño de bloques al azar, con ocho replicas por tratamiento y cinco cerdos por corral. Se utilizaron los siguientes tratamientos: dieta estándar, adición de agavinas de Agave fourcroydes (0.25 % y 0.50 %) a la dieta. Se determinaron los indicadores peso vivo, colesterol sérico, triglicéridos, lipoproteínas y lípidos totales. El empleo de las agavinas en la dieta, con respecto al control, logró disminución de los niveles de colesterol sérico (P=0.0172), que estuvo relacionado con la disminución de las lipoproteínas de baja densidad (P=0.0091) y también disminuyó los lípidos totales (P=0.0254). Los grupos tratados con prebiótico no tuvieron diferencias en los niveles de triglicéridos, lipoproteínas de alta densidad, lipoproteínas de muy baja densidad y peso vivo de los animales. La inclusión de agavinas de Agave fourcroydes en la dieta de cerdos produjo modificaciones en el metabolismo lipídico, relacionadas con la disminución del colesterol total, lipoproteínas de baja densidad y lípidos totales.

Key words: Agave fourcroydes; agavinas; cerdos; prebiótico; metabolismo lipídico

Introducción

En la actualidad, se incrementa la utilización de alimentos funcionales, que son productos potencialmente saludables, en los que se incluye cualquier alimento o ingrediente alimenticio, modificado o no, que pueda proporcionar un efecto benéfico en la salud; además de los nutrientes tradicionales (Gibson y Roberfroid 1995). Esto se debe, entre otras causas, a que la población tiene mayor preocupación por su salud e incremento de su expectativa de vida, lo que ha conducido a la búsqueda de nuevos compuestos, seguros e inocuos, que reduzcan el riesgo de enfermedades.

Los trastornos en el metabolismo lipídico constituyen una de las enfermedades más frecuentes a nivel mundial. Por ello, productores como consumidores buscan productos saludables para la alimentación humana y animal, que incidan en efectos reductores del colesterol y triglicéridos, entre ellos se pueden mencionar los probióticos y prebióticos (Sharma y Puri 2015 y Yang et al. 2018).

Los prebióticos se definen como sustratos que son utilizados selectivamente por los microorganismos del hospedero, confiriéndoles beneficios a la salud (Gibson et al. 2017). Diferentes investigaciones demostraron el efecto prebiótico de las agavinas obtenidas de diferentes especies de Agaves (García-Vieyra et al. 2014, García-Curbelo et al. 2015a y Huazano-García y López 2015). El objetivo de esta investigación fue evaluar los efectos de las agavinas de Agave fourcroydes en indicadores del metabolismo lipídico de cerdos en la etapa de crecimiento.

Materiales y Métodos

Prebiótico. Se emplearon agavinas de Agave fourcroydes, constituidas por oligosacáridos con un grado de polimerización < 10, con enlaces de tipo β (2-1), β (2-6), ramificaciones y neoserie (García-Curbelo et al. 2015b).

Animales, manejo y tratamientos. Se utilizaron en el experimento ciento veinte cerdos (Yorkshire- Landrace x L35 híbrido) de 33 d de edad y peso corporal promedio inicial de 8.0 ± 0.95 kg. Al comienzo del experimento, los cerdos se distribuyeron aleatoriamente en tres tratamientos mediante un diseño de bloques al azar, con ocho réplicas por tratamiento y cinco cerdos por corral. El experimento duró 75 d y se desarrolló en la unidad experimental porcina del Instituto de Ciencia Animal, ubicado en la provincia de Mayabeque, Cuba.

Se emplearon tres tratamientos, que consistieron en una dieta estándar de maíz y soja (STD) y la adición de 0.25 % agavinas de Agave fourcroydes (AF-C 0.25 %) y 0.50 % de agavinas de Agave fourcroydes (AF-C 0.50 %) a la dieta estándar, respectivamente. La dieta se preparó de acuerdo con los requerimientos de la National Research Council (1998). No se incluyeron antibióticos ni coccidiostáticos. Durante todo el período experimental, los cerdos tuvieron acceso ad libitum al alimento y al agua.

Determinaciones. Se determinaron los pesos vivos de los animales, al inicio y final del experimento. Al concluir la etapa experimental, se seleccionó al azar un cerdo de cada corral y se tomaron muestras de sangre de la vena yugular. Las muestras se centrifugaron a 2 000 xg a 4 °C durante 30 min. y se separó el suero, se almacenaron a -20 °C hasta su análisis. El colesterol, lipoproteína de alta densidad-colesterol (HDLc), triglicéridos y los lípidos totales, se midieron usando kits enzimáticos comerciales de diagnóstico (Centro de Radioisótopos, Cuba).

Las lipoproteínas de muy baja densidad-colesterol (VLDLc) se estimaron por la ecuación VLDLc=TG/5, y las lipoproteínas de baja densidad (LDLc) por la ecuación LDLc = colesterol total  (VLDLc+HDLc) (Friedewald et al. 1972).

Análisis estadístico. Para el análisis se empleó el paquete estadístico INFOSTAT (Di Rienzo et al. 2012). Para el tratamiento estadístico de los datos, se realizaron análisis de varianza y para detectar diferencias significativas se utilizó la prueba de comparación de Duncan (1955).

Resultados y Discusión

En la tabla 1 se muestra que no hubo efecto de las agavinas de Agave fourcroydes en el peso vivo de los animales.

Table 1 Effect of the addition of agavins of A. fourcroydes on liveweight of growng pigs. 

En la figura 1 se muestra la reducción de los niveles de colesterol sérico con la adición del prebiótico, al lograr disminución de este indicador en los animales tratados con agavinas (0.25 % y 0.50 %), con reducción de 26 % y 20 %, respectivamente, en relación con la dieta estándar.

Figure 1 Concentration of serum cholesterol in growing pigs with the addition of agavins of A. fourcroydes 

Los prebióticos pueden regular el metabolismo lipídico. Diferentes estudios han planteado posibles mecanismos de modulación mediante los ácidos grasos de cadena corta, péptidos intestinales o genes reguladores de enzimas en el hígado (Delzenne et al. 2002 y Liu et al. 2017). Los resultados de este trabajo demostraron que el consumo de agavinas no incrementó el peso vivo, pero disminuyó los niveles de colesterol sérico en cerdos. Esto pudiera estar relacionado con la estructura de estos compuestos, al presentar enlaces tipo β. Estos no son degradados por las enzimas digestivas del hospedero en las partes altas del tracto gastrointestinal, y llegan al intestino grueso, donde son fermentados por la microbiota beneficiosa. Esto provoca incremento en la producción de ácidos orgánicos de cadena corta y disminución del pH (datos no publicados). La producción de ácido propiónico mediante la fermentación interviene en la disminución del colesterol, ya que provoca inhibición de la enzima 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA reductasa (HMG-CoA reductasa) hepática, que regula esta vía metabólica de síntesis (Jackson y Lovegrove 2012).

La actividad hipocolesterolémica fue obtenida por Gallaher et al. (2000), al encontrar efectos similares en ratas con la administración de los glucomananos y la quitosa como fuentes prebióticas. También la obtuvo García-Curbelo et al. (2015a), al emplear agavinas de Agave fourcroydes en ratones. Sin embargo, otros estudios no informan modificaciones en el metabolismo lipídico, al emplear prebiótico. Investigaciones realizadas por Grela et al. (2014), con la utilización de inulina de achicoria como aditivo en cerdos, no lograron modificaciones en los niveles de colesterol. Estudios en pacientes diabéticos con fructooligosacáridos tampoco modificaron el metabolismo lipídico (Luo et al. 2000).

El efecto en los triglicéridos y las lipoproteínas relacionadas con el transporte del colesterol se muestra en la tabla 2. Solo las lipoproteínas de baja densidad disminuyeron en los grupos tratados con agavinas, siendo el grupo de AF-C 0.25 % el que logró mayor reducción, con 40.66 % con respecto al grupo sin tratar.

Table 2 Concentration triglycerides and lipoproteins related to transport of cholesterol in growing pigs with the addition of agavins of A. fourcroydes

a,b,c Values with different subscript in the same line are significantly different (P < 0.05).

La disminución del colesterol con el empleo de agavinas estuvo relacionada con la disminución del denominado colesterol malo (LDLc), que es una de las lipoproteínas encargadas de su traslado a diferentes tejidos de depósito y periféricos, entre ellos al tejido adiposo. Sin embargo, no influyó en las concentraciones de triglicéridos (VLDLc), ni en las lipoproteínas de alta densidad (HDLc), encargadas de llevar el colesterol al hígado para su degradación. Estudios realizados por Mortensen et al. (2002) con el empleo de fructanos de cadena larga en ratones, también encontraron disminución del colesterol y las lipoproteínas de baja densidad. Liong et al. (2007) con un simbiótico con lactobacilos y fructooligosacáridos obtuvieron reducción del colesterol total en plasma, triglicéridos, y LDL colesterol en cerdos. Sin embargo, en este trabajo no se evidencia la hipótesis planteada por Delzenne y Kok (2001), relacionada con la disminución de la lipogénesis de novo en el hígado mediante la reducción de la actividad de todas las enzimas lipogénicas, en ratas alimentadas con fructanos.

La concentración de lípidos totales también disminuyó con la adición de agavinas en las dietas (figura 2), siendo mayor en el grupo AF-C 0.25 %, con 22.61 % de reducción con respecto al control.

Figure 2 Concentration of total lipids in growing pigs with the addition of agavins of A. fourcroydes

La reducción de los lípidos totales estuvo relacionada con la disminución de colesterol con el empleo de agavinas y su influencia en la reducción de LDLc. El efecto de los prebióticos en el metabolismo de los lípidos requiere mayor investigación, pues existen respuestas contradictorias en la literatura científica. Esto pudiera estar relacionado con diferentes factores, como la dosis óptima de los productos, la frecuencia y duración del tratamiento, el estado fisiológico, la especie, la alimentación, edad, sexo, entre otros aspectos.

Se concluye que la inclusión de agavinas de Agave fourcroydes en la dieta de cerdos produjo modificaciones en el metabolismo lipídico, relacionadas con la disminución del colesterol total, las LDLc y los lípidos totales.

Agradecimientos

Al personal del Instituto de Ciencia Animal de la República de Cuba y al CINVESTAV-Irapuato, México por el apoyo recibido para la realización de la investigación.

REFERENCIAS

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Recibido: 06 de Agosto de 2018; Aprobado: 09 de Noviembre de 2018

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