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Cuban Journal of Agricultural Science

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

Cuban J. Agric. Sci. vol.54 no.3 Mayabeque Sept.-Dec. 2020  Epub Sep 01, 2020

 

Ciencia Animal

Efecto probiótico de PROBIOLACTlL®, SUBTILPROBIO® y su mezcla en indicadores productivos y de salud de cerdos en crecimiento

1Centro de Estudios Biotecnológicos, Universidad de Matanzas, Matanzas, Cuba

2Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí, Finca El Limón, Calceta, Ecuador

Resumen

Para evaluar el efecto probiótico de los biopreparados PROBIOLACTlL®, SUBTILPROBIO® y su mezcla, en indicadores productivos y de salud en cerdos en crecimiento, se desarrolló un experimento con un diseño completamente aleatorizado, con cuatro tratamientos: 1) control dieta basal sin aditivos, 2) dieta basal + PROBIOLACTIL®, 3) dieta basal + SUBTILPROBIO® y 4) dieta basal + mezcla de ambos biopreparados. Como resultado, se comprobó que los aditivos y su mezcla mejoraron todos los indicadores. Se manifestaron efectos mayores en los cerdos que consumieron PROBIOLACTIL®. Los biopreparados evaluados produjeron beneficios en los animales, ya que mejoraron la eubiosis del tracto gastrointestinal, lo que contribuyó a mejorar (P < 0.05) el peso vivo (27.15 kg/25.59 kg), la ganancia media diaria de los animales (408.65g/445.27g), el incremento de peso (19.42kg/16.36 kg) y la conversión alimentaria (2.44/2,90). Además, disminuyó la incidencia de diarreas (8.57/67.14 %) en los animales tratados. Los resultados confirman el potencial probiótico que tienen estos biopreparados, cuando se aplican a cerdos durante la etapa de crecimiento, con mejores efectos en los que consumieron PROBIOLACTIL®.

Palabras clave: probióticos; Lactobacillus; Bacillus; aditivos zootécnicos; porcicultura

En condiciones de producción, los cerdos se pueden afectar por numerosos factores ambientales que les causan estrés. En particular, los animales neonatos y destetados son susceptibles a los cambios fisiológicos (prácticas de alimentación, manejo de la granja y necesidades nutricionales), que pueden provocar la invasión de bacterias patógenas que obstruyen la composición microbiana del tracto gastrointestinal del hospedero (Yang et al. 2015).

Para contrarrestar esta situación, los antibióticos se utilizaron durante mucho tiempo. Sin embargo, diferentes autores refieren que el uso indiscriminado de estos antimicrobianos, en el hombre como en los animales, provoca resistencia microbiana. De ahí la necesidad de sustituir estas sustancias como promotoras del crecimiento en la producción animal por otros aditivos alternativos, como los probióticos, que sean compatibles con el medio ambiente y eviten efectos negativos en la salud humana (Yeo et al. 2016 y Foko et al. 2018).

Entre los productos que presentan actividad probiótica se encuentran los cultivos de Lactobacillus spp. y Bacillus spp., procedentes del tracto digestivo de los animales, los que se destacan por su efectividad en la mejora de los indicadores productivos y de salud (Rondón et al. 2018 y Milián et al. 2019).

La Universidad de Matanzas y el Instituto de Ciencia Animal (ICA) ejecutaron diferentes proyectos de investigación para el desarrollo de productos económicamente viables que mejoraran el rendimiento productivo y la salud de los animales (Pérez 2000, Milián 2009 y Rondón 2009). Entre los probióticos que se obtuvieron se encuentra el SUBTILPROBIO® (cultivo de Bacillus subtilis C-31) y PROBIOLACTIL® (cultivo de Lactobacillus salivarius C-65), evaluados en pollos de ceba, ponedoras (Rondón et al. 2018 y Milián et al. 2019), terneros (Del Valle 2017 y González 2019) y cerdos (Ayala et al. 2014) con excelentes resultados en el incremento de peso, mejoras en la conversión alimentaria y disminución de enfermedades. No obstante, no se ha evaluado aún el efecto de estos aditivos, cuando se aplican mezclados en la dieta de los animales.

Se plantea que cuando los probióticos se suministran en forma de cultivos multicepas, o se mezclan varios aditivos microbianos, se tiende a potenciar la acción probiótica en el tracto digestivo (Timmerman et al. 2004 y Zhang et al. 2017). De ahí que el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto probiótico de los biopreparados SUBTILPROBIO®, PROBIOLACTIL® y su mezcla, en indicadores productivos y de salud de cerdos en crecimiento.

Materiales y Métodos

Elaboración de los aditivos zootécnicos PROBIOLACTIL® y SUBTILPROBIO®. A partir de las cepas Lactobacillus salivarius C-65 y Bacillus subtilis C-31, respectivamente, se produjeron 20 L de cada bioproducto. Para la elaboración de los aditivos se siguió la metodología descrita por Rondón (2009) y Milián et al. (2017).

Tratamientos y condiciones experimentales. El experimento se realizó en la Unidad Porcina Gelpis, de la provincia de Matanzas. Se utilizaron 200 cerdos mestizos, destetados a los 33 d, provenientes de reproductoras York-Land (YL), Large White-Landrace (LWxL), y sementales Duroc Jersey y L-3534, desde los 34 hasta los 76 d (42 d). El estudio tuvo lugar entre el 19 de noviembre al 30 de diciembre del 2018. Durante este período, se registró temperatura media de 26 ºC ± 2, mínima de 20 ºC ± 3 y máxima de 27 ºC ± 1. La humedad relativa promedio fue de 79 % ± 3. Se aplicó un diseño completamente aleatorizado, en el que se incluyeron cuatro tratamientos, de 50 animales cada uno: 1) control, dieta basal sin aditivos, 2) dieta basal + aditivo PROBIOLACTlL® (10 mL/animal/d), 3) dieta basal + aditivo SUBTILPROBIO® (10 mL/animal/d) y 4) dieta basal + mezcla de los aditivos PROBIOLACTlL® + SUBTILPROBIO® (5mL/animal/d de cada biopreparado).

La dosis de los aditivos se ajustó a 109 UFC. mL-1, que se mezclaron con agua para su homogenización. Los muestreos se realizaron a los 34, 45, 60 y 76 d.

Condiciones de alimentación y manejo. La composición de la dieta suministrada se muestra en la tabla 1. El alimento se proporcionó en forma de harina basada en maíz-soya, según NRC (2012).

Tabla 1 Composición y aporte en base seca de la dieta consumida por los cerdos. 

Ingredientes Inclusión, %
Harina de maíz 70.36
Harina de soya 27.00
Cloruro de sodio 0.50
Carbonato de calcio 0.50
Fosfato dicálcico 1.00
Premezcla1 0.50
Colina 0.14
Aportes
MS, % 90.81
PB, % 19.00
EM, MJ kg-1 18.97
Ca, % 0.61
P, % 0.49
C, % 4.55

1Premezcla de vitaminas y minerales por kg de concentrado: vitamina A, 12.000 IU; vitamina D, 2,600 IU; vitamina E, 30 IU; vitamina B12,12 ug; vitamina K, 3 mg; pantotenato de calcio 15 mg; ácido nicotínico 40 mg; choline 400 mg; MN 40 mg; Zn 40 mg; Fe 40 mg; Cu 8,8 mg; I 0,35 mg y Se 0,3 mg.

MS: Materia seca; PB: Proteína bruta; EM: Energía metabolizable; Ca: calcio; P: fósforo; C: cenizas

Las naves donde se alojaron los cerdos (sistema Flat Decks) se sometieron a una habilitación sanitaria, según lo establecido para estos animales (IIP 2008). Se dispusieron 10 cerdos por corral, para un total de 20 corrales. El suministro de agua fue ad libitum y el consumo de alimentos se restringió según las normas de consumo establecidas para esta categoría (GRUPOR 2017).

Determinación del efecto de los biopreparados y la mezcla en los indicadores microbiológicos, productivos y de salud. Para los indicadores microbiológicos, a los 34, 45, 60 y 76 d, se tomaron muestras del contenido fecal (1 g) de 10 cerditos por tratamiento. Se homogenizaron en 9 mL de medio diluyente (Caldwell y Bryant 1966) y se procesaron de inmediato en condiciones anaerobias (5 % de atmósfera de CO2). Para efectuar el conteo de bacterias ácido lácticas (BAL) y coliformes se realizaron diluciones seriadas de las muestras (1:10, p/v) en medio diluyente hasta 10-11. De estas diluciones, se utilizaron para las BAL 10-9, 10-10 y 10-11, y para coliformes 10-6,10-7 y 10-8. Cada una se replicó tres veces (0.5 mL) en placas que contenían medio de cultivo selectivo. Para coliformes se utilizó agar bilis rojo - violeta (OXOID) y para BAL, agar MRS (CONDO, España). Después de incubar a 37 ºC (durante 72 h para BAL y 24 h para coliformes), se realizó el conteo microbiano. El número de UFC se determinó bajo lupa por conteo visual de colonias. En los indicadores productivos y de salud, se evaluó el peso vivo de los cerdos todas las semanas y se calculó la ganancia media diaria (GMD), conversión alimentaria (CA) e incremento de peso (IP). También se observó cada día la incidencia de diarreas y la mortalidad en los animales.

Procesamiento estadístico. Para el análisis de los datos se utilizó el programa estadístico INFOSTAT, versión 2012 (Di Rienzo et al. 2012). Para las variables productivas se aplicó un modelo de análisis de varianza simple, previa comprobación de la distribución normal de los datos y de la homogeneidad de varianza mediante las dócimas de Shapiro y Wilk (1965) y de Levene (1960), respetivamente. Los conteos microbianos se transformaron a LN y posteriormente a √𝑋 , y se comprobó nuevamente la normalidad. Las diferencias entre grupos se verificaron por medio de la prueba de comparación de rangos múltiples de Duncan (1955). Los resultados de la incidencia de diarreas se analizaron mediante el programa ComparPro versión 1 (Font et al. 2007).

Resultados y Discusión

En la figura 1 se muestra el efecto de PROBIOLACTIL®, SUBTILPROBIO® y su mezcla en el comportamiento de la población de coliformes y BAL en las heces fecales de cerdos en crecimiento. A los 34 d, no se presentaron diferencias en el conteo de estos grupos microbianos en los diferentes tratamientos. Sin embargo, a partir de los 45, hubo incremento (P < 0.05) de las BAL y disminución de los coliformes en los grupos en los que se aplicaron los biopreparados, con respecto al control. Además, se comprobó que de los aditivos utilizados, PROBIOLACTIL® fue el que provocó mayor aumento (P < 0.05) de la población de BAL.

La adición de este biopreparado, que contiene Lactobacillus salivarius, debió aumentar la población de BAL en el TGI, las cuales forman parte de la microbiota nativa de este ecosistema. De acuerdo con Pieper et al. (2006), las especies Lactobacillus salivarius, L. fermentum y L. acidophilus son los lactobacilos más abundantes de la comunidad microbiana que habita en el íleon de los cerdos durante el período del destete.

a,b,c Columnas con letras distintas difieren para P ˂ 0.05 (Duncan 1955).

Coliformes: 34 d EE ± 0.39, P=0.3307; 45 d, EE ± 0.83, P=0.001; 60 d, EE ± 0.70, P=0.001 y 76 d, EE ± 0.88, P =0.001, BAL: 34 d, EE ±0.089, P=0.2206; 45 d, EE ± 0.42, P=0.001; 60 d EE ± 0.56, P=0.001 y 76 d, EE ±0.31, P=0.001.

EE: Error estándar

Figura 1 Efecto de PROBIOLACTIL®, SUBTILPROBIO® y su mezcla en el comportamiento de la población de coliformes y BAL en las heces fecales de cerdos en crecimiento 

Estos resultados indican que la aplicación del aditivo PROBIOLACTIL® en la dosis establecida provocó la colonización del tracto gastrointestinal de los cerdos en estudio. Muchos probióticos, especialmente las bacterias ácido lácticas, fermentan carbohidratos para producir ácidos grasos de cadena corta, como el ácido láctico y ácido acético, lo que disminuye el pH luminal a niveles en los que las bacterias potencialmente patógenas no se desarrollan (Segura y De Bloss 2000).

Se conoce además, que dichas bacterias producen bacteriocinas y peróxido de hidrógeno (Price y Lee 1970 y Nazef et al. 2008). Por lo general, estas sustancias destruyen la integridad de la membrana citoplasmática mediante la formación de poros transmembranales, lo que provoca la salida de aminoácidos y ATP. Por tanto, no se genera el gradiente electroquímico ni se alcanza la fuerza protomotriz necesaria para la síntesis de ATP (Bajagai et al. 2016).

Rondón et al. (2012) determinaron in vitro que la especie Lactobacillus salivarius C-65 inhibió a Escherichia coli 0157:H7 a partir de la producción de ácidos y bacteriocinas. Se conoce que L. salivarius es un microorganismo muy prolífico en el intestino, por lo que es capaz de competir con muchas otros, entre los que se incluyen algunas bacterias patógenas (Riboulet-Bisson et al. 2012). Entre ellas, L. salivarius se caracteriza por ser una bacteria probiótica muy eficaz, ya que desarrolla una función muy importante en el mantenimiento del sistema digestivo de forma saludable.

En la figura 2 se muestra el comportamiento del peso vivo en los animales evaluados, con el uso del PROBIOLACTIL®, el SUBTILPROBIO® y su mezcla durante la preceba. Se observó incremento del peso vivo (P < 0.05) en los cerdos que se trataron con los biopreparados con respecto al grupo control. Este aumento se observó a partir de los 11 d de aplicado, lo cual se corresponde con los 45 d de nacidos. En relación con el control, se comprobó que a partir de esa edad, hasta los 76 d, se produjo aumento del peso en todos los tratamientos en los que se aplicaron los biopreparados. Sin embargo, los mejores resultados se lograron con la administración del PROBIOLACTIL®, seguido del SUBTILPROBIO® y la mezcla de ambos.

a,b,c Columnas con letras distintas difieren para P ˂ 0.05 (Duncan 1955).

34 d, EE ±0.019, P=0.3307, 45 d, EE ± 0.093, P=0.001, 60 d, EE ± 0.070, P=0.001 y 76 d, EE ± 0.098, P=0.001

Figura 2 Comportamiento del peso vivo durante el experimento. 

Los mejores resultados se obtuvieron en los cerdos tratados con PROBIOLACTIL®. Este biopreparado contiene Lactobacillus salivarius C-65, microorganismo que se encuentra en el tracto digestivo de diferentes animales de interés zootécnico.

Iñiguez-Palomares et al. (2007) aislaron ocho cepas de Lactobacillus del TGI de cerdos que poseían potencial probiótico, debido a su resistencia a las barreras del tránsito gastrointestinal, a la propiedad de adherirse a la mucosa intestinal y a la actividad antibacteriana ante microorganismos patógenos. Sin embargo, L. salivarius fue la especie que cumplió con todos los criterios para ser seleccionada como probiótico.

Los resultados de este estudio están en correspondencia con criterios de autores que plantean que con la utilización de los aditivos zootécnicos se incrementa la retención aparente de los nutrientes incluidos en la dieta (cantidad de nutrientes consumidos menos la cantidad de nutrientes excretados) y se favorece la retención de N, P y Ca (Ángel et al. 2005). La suplementación de Lactobacillus produce el aumento de la actividad de las enzimas digestivas, como la β-galactosidasa, que estimula la peristalsis gastrointestinal y promueve la digestibilidad de los nutrientes (Zhao y Kim 2015).

En la tabla 2 se muestra el comportamiento de los indicadores productivos en los cerdos que consumieron los diferentes biopreparados.

Tabla 2 Comportamiento de los indicadores productivos de cerdos en crecimiento, suplementados con PROBIOLACTIL®, SUBTILPROBIO® y la mezcla de ambos. 

Indicadores Tratamientos EE± Sign
Control PROBIOLACTIL® SUBTILPROBIO® Mezcla
GMD, g 408.65c 445.27a 431.58b 431.89b 0.40 P=0.001
Incremento de peso, kg 16.36c 19.42a 18.22b 18.28b 0.10 P=0.001
Consumo de MS, kg-1PV 47.43 47.43 47.43 47.43 -
Conversión alimentaria 2.90a 2.44c 2.60b 2.59b 0.024 P=0.001

a, b, cMedias con letras distintas difieren para P ˂ 0.05 (Duncan 1955).

GMD: Ganancia media diaria. EE: Error estándar. Número de animales por tratamiento:50

Estos resultados son similares a los observados por Dowarah et al. (2018), quienes describieron que la suplementación de probióticos a cerdos en crecimiento mejoró la GMD y la CA durante 180 d. Estos criterios demuestran que cuando se utilizan estos microorganismos se produce mejor aprovechamiento de los nutrientes contenidos en la dieta.

En la tabla 3 se muestran los resultados de la incidencia de diarreas durante el experimento. Estos se pueden asociar a diferentes mecanismos de acción propuestos para los probióticos, entre los que se incluyen la normalización de la población microbiana alterada, el mejoramiento de la barrera inmunológica intestinal, particularmente mediante la respuesta de IgA secretoria, y la disminución de las respuestas inflamatorias intestinales (Zhang et al. 2011, Khare et al. 2018 y Plaza et al. 2019).

Tabla 3 Incidencia de diarreas en precebas porcinas, suplementadas con PROBIOLACTIL®, SUBTILPROBIO® y la mezcla de ambos durante 42 d. 

Indicadores Tratamientos Número de diarreas % EE± Sign
Incidencia de diarreas Control 94 67.14a 0.56 P<0.001
PROBIOLACTIL® 12 8.57c
SUBTILPROBIO® 22 15.71b
Mezcla 20 14.28b
Total de animales 200 140 100

a.b.cPor cientos con letras distintas difieren para P ˂ 0.001 (Duncan 1955).

La incidencia de diarreas mostró valores más bajos en los animales que consumieron los aditivos, resultado que coincide con los trabajos de Lu et al. (2018), quienes refieren la reducción de la mortalidad y la presencia de animales con diarreas cuando se aplican probióticos. Kim et al. (2018) investigaron la dinámica de la diversidad microbiana intestinal durante el destete de cerdos, después de administrar alimento suplementado con bacterias probióticas. Los resultados del bioensayo indicaron que en presencia de Lactobacillus acidophilus 30SC, la actividad de Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) O157: H7 se inhibió, mientras que la población de lactobacilos aumentó en los cerdos destetados.

Otros investigadores, como Deng et al. (2013), también aplicaron una mezcla de Bacillus RJGP16 y Lactobacillus salivarius B1 para evaluar su efecto en la estimulación del sistema immune de cerdos. Observaron el aumento de la producción de interleuquina (IL)-6 y las beta-defensinas porcinas (pBD)-2 en el duodeno y el íleon (P < 0.01). También constataron incremento en el número de immunoglobulina (Ig) A (P < 0.01) en el lumen intestinal. Todas estas acciones contribuyen a la disminución de microorganismos potencialmente patógenos, causantes de la presencia de diarreas.

Con respecto a estos resultados, se plantea que los microorganismos probióticos crean un complejo con las bacterias propias del animal para favorecer los mecanismos de defensa, la producción de sustancias antimicrobianas, la disminución del pH intestinal, el antagonismo bacteriano y la estimulación de la actividad de macrófagos y linfocitos, lo que influye en mejores rendimientos productivos (Bajagai et al. 2016 y Markowiak y Śliżewska 2018).

Resultados similares a los de este estudio obtuvieron Dowarah et al. (2017), quienes evaluaron la eficacia de dos probióticos (Lactobacillus acidophilus NCDC-15 y Pediococcus acidilactici FT28) en el incremento de peso, la incidencia de diarreas, la composición de la microbiota intestinal y la salud de los cerdos. Estos autores concluyeron que la suplementación de estos aditivos en la dieta basal mejoró el rendimiento del crecimiento, el recuento microbiano fecal y la morfología intestinal en cerdos. Además, consideraron que la cepa P. acidilactici FT28 fue más efectiva en la reducción de las diarreas y el mantenimiento del ambiente ácido del tracto digestivo, lo que indica un efecto probiótico sinérgico entre estas bacterias y la microbiota intestinal para promover la salud del animal.

Estos resultados pueden estar dados porque los lactobacilos, a diferencia de Bacillus, tienen la capacidad de colonizar y adherirse a la mucosa intestinal, inhibiendo así a los microorganismos potencialmente patógenos. Producen ácidos orgánicos y mantienen la integridad de las células epiteliales. Además, se pueden multiplicar en condiciones anaerobias y permanecer viables durante 28 d, después de suspender el tratamiento; también activan el sistema inmune y mejoran la salud del hospedero (Blajman et al. 2015, Pluske et al. 2018 y Hernández et al. 2019). Con respecto a los resultados de la mezcla, se evidencia la necesidad de evaluar dosis superiores a las establecidas para cada aditivo, con el propósito de analizar su efecto en los animales.

Conclusiones

Los resultados confirman el potencial probiótico que tienen estos biopreparados, cuando se aplican a cerdos durante la etapa de crecimiento, con mejores efectos en los que consumieron PROBIOLACTIL, un probiótico constituido por Lactobacillus salivarius.

References

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Recibido: 16 de Febrero de 2020; Aprobado: 06 de Julio de 2020

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