COMPLEJOS ACIDIFICANTES MULTIACIDOS EN NUTRICION DEL PORCINO JOVEN
LUISA FERNANDA MAHECHA CLAVIJO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE ZOOTECNIA BOGOTA 2006
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COMPLEJOS ACIDIFICANTES MULTIACIDOS EN NUTRICION DE PORCINO JOVEN
LUISA FERNANDA MAHECHA CLAVIJO Cód. 13981035
Monografía Como opción para obtener el titulo de Zootecnista
Dr. JUAN CARLOS GRANADOS MALO Medico Veterinario. Universidad de la Salle Director
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE ZOOTECNIA AREA DE PRODUCCION ANIMAL BOGOTA 2006
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DIRECTIVAS
HERMANO FABIO GALLEGO ARIAS F.S.C. RECTOR
HERMANO CARLOS GABRIEL GÓMEZ RESTREPO F.S.C. VICERRECTOR ACADEMICO HERMANO EDGAR FIGUEROA ABRAJIM F.S.C. VICERRECTOR DE PROMOCION Y DESARROLLO HUMANO DOCTOR GUILLERMO PANQUEVA MORALES SECRETARIO GENERAL DOCTOR MAURICIO FERNANDEZ FERNANDEZ VICERRECTOR ADMINISTRATIVO DOCTOR RAFAEL IGNACIO PAREJA MEJIA DECANO DOCTOR JOS JUAN CARLOS LECONTE SECRETARIO ACADEMICO
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APROBACION
____________________________________ DOCTOR RAFAEL IGNACIO PAREJA MEJIA DECANO
_____________________________________ DOCTOR JOS JUAN CARLOS LECONTE SECRETARIO ACADEMICO
_____________________________________ DOCTOR JUAN CARLOS GRANADOS MALO DIRECTOR TRABAJO DE GRADO
_____________________________________ DOCTORA LILIANA BENTANCOUR L. JURADO
_____________________________________ DOCTOR RICARDO ANDRES MORA Q. JURADO
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AGRADECIMIENTOS
Al culminar este trabajo monográfico, con el fin de brindar una herramienta práctica y sencilla a los estudiantes y de consulta a los profesionales, debo rendir mis más sinceros agradecimientos a las personas que de una u otra manera contribuyeron al buen éxito de esta gestión. En primer lugar agradezco a la empresa Lucta Grancolombiana S.A. al Doctor Enrique Gálvez R. (Director de la División de Zootecnia – Colombia) por su generosidad y su inestimable ayuda, y especialmente al Doctor Juan Antonio Javierre J. (Lucta S.A. – España) por hacerme participe de sus experiencias en el área de la investigación, y de esta manera enriquecer de una forma satisfactoria el desarrollo de este trabajo. Así mismo, por su desinteresada y sincera orientación en la preparación de esta monografía, al Doctor Abelardo Conde P. (Zootecnista) por su apoyo, sus consejos y observaciones, que fueron fundamentales en la orientación de mi trabajo. También agradezco al Doctor Juan Carlos Granados M. (Médico Veterinario) por permitir ser el director de esta monografía, y por brindarme su experiencia y su gran colaboración. Finalmente con todo mi amor, inmensa gratitud y respeto, a mis padres y hermanos, que siempre estuvieron a mi lado, siendo mí apoyo en el desarrollo y culminación de este trabajo.
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DEDICATORIA
Dedico este trabajo de grado con todo el cariño, respeto y admiración que se merecen a mis padres, quienes con su dedicación me apoyaron para culminar de manera satisfactoria mi formación profesional. A mis hermanos, Liliana, Libardo y Luis Felipe A mi novio y amigo Rubén Darío
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CONTENIDO
pág INTRODUCCION………………………………………………………………..
13
1. OBJETIVOS ………………………………………………………………….
15
1.1. Objetivo General ……………………………………………………………
15
1.2. Objetivos Específicos ………………………………………………………
15
2. JUSTIFICACION ……………………………………………………………
16
3. INTRODUCCION A LA QUIMICA DE LOS ACIDOS ……………………
20
3.1. Acidos ………………………………………………………………………
20
3.2. Nomenclatura de los ácidos ………………………………………………..
21
3.3. Clasificación de los ácidos………………………………………………….
22
3.3.1. Acidos Alifáticos …………………………………………………………
22
3.4. Propiedades químicas……………………………………………………… .
24
3.5. Acidos Aromáticos ………………………………………………………….. 25 3.6. Acidos de funciones mixtas …………………………………………………
25
4. ACIDOS ORGANICOS ……………………………………………………… 26 5. EQUILIBRIO ACIDO – BASICO …………………………………………… 28 6. FUNCIONES DE LOS ACIDOS EN NUTRICION ANIMAL …………….
32
7. LOS ACIDOS ORGANICOS COMO AGENTES ANTIMICROBIANOS …
33
7.1. Factores que afectan la eficiencia de los ácidos ……………………………
34
7
7.2. Recuperación y resistencia a la inhibición …………………………………
39
7.3. Cómo trabajan los ácidos orgánicos ……………………………………….
39
7.4. Efecto del pH ………………………………………………………………
42
7.5. Efecto del pK ………………………………………………………………
43
7.6. Efecto de la capacidad Tampón …………………………………………..
44
8. JUSTIFICACION FISIOLOGICA DE LOS ACIDIFICANTES …………..
47
8.1. Definición de los acidificantes ……………………………………………
47
8.2. Microorganismos intestinales …………………………………………….
48
8.2.1. Funciones de la flora intestinal …………………………………………
49
8.2.2. Composición de la microflora intestinal del lechón ……………………
51
8.3. Factores que influyen en el crecimiento y colonización de la flora intestinal en el lechón…………………………………………………….
53
8.4. Circunstancias que favorecen la alteración de la flora intestinal ………..
54
8.5. Desarrollo y evolución del tracto digestivo del lechón ………………….
57
8.6. Otros papeles relevantes de la acidez en el proceso de digestión. ……….
75
9. EXPERIENCIAS CON ACIDIFICANTES ……………………………….
83
9.1. Mecanismos de acción en el organismo animal de los acidificantes incorporados a los piensos. ………………………………………………
83
9.2. Animales Adultos ……………………………………………………….
86
9.3. Digestibilidad de los nutrientes …………………………………………
86
9.4. Acciones biológicas metabólicas. ………………………………………..
87
9.5. Cerdos de engorde ……………………………………………………….
102
10. ANALISIS DE LA INFORMACION …………………………………….
117
11. CONCLUSIONES
………………………………………………………
131
12. BIBLIOGRAFIA …………………………………………………………
134
8
LISTA DE TABLAS
pág Tabla 1. pk de ácidos orgánicos con actividad antimicrobiana …………………
40
Tabla 2. Efecto del número de lactación sobre la producción de leche en la cerda 60 Tabla 3. Efecto del periodo de lactación sobre la producción y composición de la leche …………………………………………………………
61
Tabla 4. Relación entre consumo de pienso y producción de leche (cerdas multíparas) …………………………….……………………
62
Tabla 5. Ingestión de preestarter por el lechón durante la lactación ………….
62
Tabla 6. Consumo de preestarter en harina o gránulo durante la lactación ……
63
Tabla 7. Peso kg y crecimiento (g/día) a alcanzar según la edad en semanas ...
64
Tabla 8. Rendimiento post-destete en lechones destetados a los 18 días de edad
65
Tabla 9. Rendimiento post-destete en lechones destetados a los 18 días de edad en relación a su peso ………………………………….……
66
Tabla 10. Comparación entre el mejor y el peor 10% de 150 cerdos destetados a los 18 días de edad ………………………………………..............
67
Tabla 11. Efecto de suministrar un preestarter muy digestible desde los 7 días de edad hasta el destete a los 28 días ………………………..
68
Tabla 12. Influencia del destete sobre las secreciones digestivas ……………..
71
Tabla 13. pH en estómago de lechones lactantes y en lechones destetados a los 10 días …………………………………………………………
72
Tabla 14. Capacidad tampón en mmol de HCl por 100g de materia prima o pienso …………………………………………………………………
74
Tabla 15. Contenido en proteína bruta de las dietas y HCl necesario para la digestión in Vitro …………………………………………..............
77
Tabla 16. La leche maternizada ………………………………………………… 91 Tabla 17. Composición del pienso ……………………………………………. . 91
9
Tabla 18. Análisis químico de los nutrientes ………………………………….
92
Tabla 19. Peso vivo aumento diario o índice de transformación durante todo el experimento ………………………………………………...
93
Tabla 20. Peso vivo, ganancia e índice de transformación en los periodos I y II
93
Tabla 21. Las cuatro variantes de la dieta …………………………………….
95
Tabla 22. Primer periodo, suplementos de ácido en la fórmula ………………
97
Tabla 23. El análisis de los nutrientes …………………………………………
97
Tabla 24. Composición del alimento …………………………………………
98
Tabla 25. El análisis de los nutrientes …………………………………………
99
Tabla 26. Fórmula del pienso y análisis de los nutrientes ……………………
100
Tabla 27. Fórmula de los alimentos con diferentes intervalos ………………
102
Tabla 28. La composición de los piensos. ……………………………………
105
Tabla 29. Digestibilidad de los nutrientes con o sin adición de ácido fumárico
106
Tabla 30. Variaciones de la energía digestible y metabolizable en pienso con o sin fumárico ………………………………………..............
106
Tabla 31. Dosis mínimas en solución acuosa con actividad bactericida, frente a E. Coli enteropatógena y lactobacillus plantarum de varios ácidos libres y algunas combinaciones comerciales ……….
109
Tabla 32. Efecto de la suplementación con acidificantes sobre el crecimiento de lechones recién destetados ………………………..
114
Tabla 33. Efecto de la suplementación con acidificantes sobre la excreción de los nutrientes de los lechones recién destetados …….
115
Tabla 34. Efecto de varios acidificantes en el rendimiento de lechones recién destetados ……………………………………………………
116
Tabla 35. Efecto bactericida contra E. Coli y lactobacillus de diferentes ácidos orgánicos, fosfórico y sus combinaciones …………………
121
Tabla 36. Disociación y pka de los ácidos ……………………………………
123
Tabla 37. Posicionamiento de acidificantes en sistemas productivos ………...
125
Tabla 38. Porcentaje de mejora del crecimiento e índice de conversión observado en holanda en animales recibiendo AAPC ……………… 127
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LISTA DE FIGURAS
Pág Figura 1. Evolución de la actividad de diversas enzimas en el cerdo ………….
58
Figura 2. Efecto de la limitación de la leche materna sobre el crecimiento en el lechón …………………………………………………………
59
Figura 3. Producción de la leche en la cerda según el tamaño de la camada …………………………………………………………
59
Figura 4. Desarrollo del aparato digestivo del lechón hasta las 8 semanas de edad ……………………………………………………..
69
Figura 5. Evolución de la utilización digestiva aparente tras el destete a los 21 días ........……………………………………………………
69
Figura 6. Coeficiente de utilización digestiva del nitrógeno en función de la ingesta tras el destete a los 21 días de edad ……………………. 70 Figura 7. Concentración de los ácidos orgánicos y HCl en el contenido gástrico de lechones .....………………………………………………
73
Figura 8. Efecto de la alteración de la secreción de HCl sobre
microflora
intestinal……………………………………………..
73 Figura 9. Doble función del HCl en el estómago ……………………………....
75
Figura 10. Intervalos de pH aproximados para el crecimiento de algunas especies microbianas patógenas …………………………………….
76
Figura 11. Recuento de e. coli fecal y pH gástrico en lechones destetados a los 28 días …………………………………………………………
77
Figura 12. Recuento de e. coli fecal y pH gástrico en lechones destetados a los 25 días ..………………………………………………………..
78
Figura 13. Recuento de e. coli fecal y pH gástrico en lechones destetados a los 18 días .......…………………………………………………….
78
11
Figura 14. Microvellosidades intestinales antes del destete …………………… 79 Figura 15. Microvellosidades intestinales 5 días después del destete ………..... 79 Figura 16. Biosíntesis de los aminoácidos a partir del metabolismo glucídico y a través del ciclo de krebs ……………………………… 88 Figura 17. Puntos de síntesis de los aminoácidos …………………………........
89
Figura 18. Efecto de la acidificación sobre la capacidad tampón de un pienso iniciador para lechones a dosis 0.3, 0.5 y 1% de ácidos libres o combinaciones de ácidos ………………….........................
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INTRODUCCION
La depresión del crecimiento del cerdo después del destete plantea un problema significativo a los esfuerzos que se realizan por reducir la edad de destete. En este fenómeno intervienen diversos factores: ambiente, comportamiento, desarrollo gástrico, estatus inmunológico y tal vez factores genéticos. Por lo tanto teniendo en cuenta lo anteriormente mencionado, el factor primordial y que mas repercute en la producción y crecimiento del lechón destetado a edad temprana, es el no poder segregar la cantidad suficiente de ácido clorhídrico, como para que permita una eficaz actuación de la pepsina gástrica: digestión proteica de tipo no lácteo.
Esta
insuficiencia gástrica natural y propia de la edad, se ve agravada por la precocidad del proceso productivo del animal (sacrificio a menor edad) y por el tipo de alimento seco, fibroso y grosero.
Por estos motivos, la insuficiencia gástrica,
fundamentalmente de ácido clorhídrico, que a su vez y de modo reflejo repercute en una inhibición del proceso secretor intestinal, se prolonga más allá del destete, con el consiguiente freno en el aprovechamiento del alimento y por tanto del crecimiento e índices de conversión.
Debido a esto, en el mundo se desarrolló el uso de antibióticos para contrarrestar este efecto además del uso de dietas más complejas que contienen productos lácteos, saborizantes, fuentes de lípidos y otros aditivos estimulantes del crecimiento.
Actualmente en algunos países ya no se permite el uso de antibióticos y se han desarrollado los probióticos y prebióticos y fundamentalmente los ácidos orgánicos y otros aditivos de origen natural como alternativa a dicha medida para mejorar la salud, el comportamiento de los animales y evitar residuos en la carne y resistencia en microorganismos perjudiciales al humano.
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Por todo esto, esta monografía, busca recopilar la información generada con respecto a esta problemática.
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1. OBJETIVOS
1.1. OBJETIVO GENERAL
Recopilar la información referente a los complejos acidificantes en nutrición de porcino joven, y realizar el análisis y discusión de la información encontrada de los diferentes autores.
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
•
Recopilar la información referente a los conceptos que explican la naturaleza de los ácidos.
•
Recopilar conceptos de ácidos orgánicos e inorgánicos
•
Recopilar Información sobre bioquímica de los ácidos.
•
Recopilar información sobre fisiología y digestión del lechón
•
Revisar y analizar tendencias hacia la producción limpia (Promotores de crecimiento, antibióticos)
•
Recopilar la información sobre nutrición, los efectos digestivos y microbiológicos en el lechón.
•
Recopilar los trabajos y experimentos realizados con complejos acidificantes.
•
Realizar el análisis respectivo de acuerdo a la información recopilada contrastándola con las experiencias en Colombia.
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2. JUSTIFICACION
La secreción de ácido clorhídrico deficiente en el cerdo joven se debe fundamentalmente a una interferencia que ocasiona el ácido láctico producido por el metabolismo de los lactobacilos que se desarrollan sobre la leche presente en el estómago. Esta deficiencia se agrava temporalmente con el destete y la capacidad secretoria no se establece definitivamente hasta la cuarta semana post destete. El cerdo lactante emplea muchas formas para vencer la limitación de la insuficiente secreción ácida y esto ha sido muy estudiado. La primera estrategia implica la conversión de lactosa en la leche de la cerda a ácido láctico por los lactobacilos que se encuentran en el estómago. La segunda el cerdo lactante reduce la necesidad de la secresión de grandes cantidades de ácido transitoriamente por la ingestión frecuente de pequeñas cantidades de alimento. A medida que aumenta el tenor de la proteína de los piensos, necesario para el crecimiento óptimo y muy especialmente en la fase post destete, mayores son los requerimientos de acidez para su correcta digestión, y
la situación de déficit
secretoria del lechón en esta etapa puede comprometer todo el proceso digestivo, causando crecimientos retrasados y diarreas. Las condiciones ácidas del estómago propician condiciones bactericidas para algunos microorganismos, en particular los coliformes (Sissons, 1989).
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El interés en la acidificación de las dietas de los cerdos jóvenes no es nuevo según parece, desde hace siglos esta práctica servía como remedio popular para la diarrea de los cerdos. En 1968 se realizó el primer experimento a este respecto, en el que se añadían diversas acidificaciones al agua que bebían los lechones. La
respuesta
depende de la edad debido al estado de desarrollo de la secreción gástrica del cerdo. El estrés generado por el destete temprano de los cerditos, se conoce que está asociado a disturbios en la microflora intestinal y su efecto negativo en las funciones gastrointestinales. A los dos días de destetados gran número de coliformes están proliferando en el tracto intestinal al tiempo que los lactobacilos están deprimidos. El contenido de lactobacilos está reducido casi a cero a los dos días del destete. A la inversa, la población de coliformes está incrementando significativamente y está fuertemente correlacionado al aumento del pH del contenido ileal. Esto puede estar sujeto a que los lactobacilos están inhibidos por la colonización y proliferación de Escherichia coli por un posible bloqueo de los receptores intestinales de E. Coli y por secreción de tóxicos metabólicos (Davielson, 1989). Los lactobacilos producen peróxido de hidrogeno con efectos antimicrobianos. Consecuentemente la protección contra el aumento de coliformes en el estómago depende particularmente de las condiciones de acidez y lactobacilos.
De a cuerdo a lo anterior, es el periodo de lactación y primeras semanas post destete cuando ocurren las mayores pérdidas como consecuencia de factores de manejo y alimentación con un promedio del 10 al 25% de las crías (Campabadal y Navarro, 1994).
Por este motivo ha sido necesario estudiar e introducir en las prácticas de alimentación y manejo a un grupo de sustancias que suministradas en pequeñas
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cantidades contribuyan a contrarrestar situaciones estresantes y enfermedades por patógenos. (Caballero y Acosta, 2000)
Desde hace algunos años, el uso de antibióticos como aditivos promotores del crecimiento han creado serios problemas de resistencia microbiana y de efectos residuales. Por esta razón, El Parlamento Europeo ha apoyado la propuesta por la que, a partir del año 2006, estarán prohibidos en los piensos de alimentación animal los antibióticos promotores del crecimiento cuya utilización aún está autorizada. Y de la misma manera la Organización Mundial de la Salud, recomienda a los ganaderos que reduzcan al máximo el uso de los antibióticos en los animales destinados al consumo humano. Por lo que de forma alternativa se buscan sustancias reguladoras del metabolismo intestinal que de modo general controlen
la
microbiota
gastrointestinal,
contribuyendo a la salud y mejoramiento del comportamiento productivo. Por esto los prebióticos son sustancias bien vistas por los consumidores como sustancias estimulantes del crecimiento de los cerdos ante la prohibición del uso de los antibióticos como aditivos alimenticios (Reglamento 1831/2003). En este sentido, los prebióticos proporcionan una flora intestinal óptima que contrarresta a los gérmenes patógenos presentes con cierta asiduidad en la sala de partos y en la nave de transición y que afectan al lechón recién nacido y al lechón tras el destete. De esta manera mediante la inclusión de prebióticos de forma rutinaria se pude hacer frente, en parte, a las diarreas que aparecen a los 2-3 días de vida del lechón y a los trastornos digestivos del lechón destetado que se manifiestan a los 4-7 días post-destete. Estas alteraciones digestivas corresponden, en su mayoría, a aumentos en el número de E. colí en las heces de uno o dos lechones para posteriormente propagarse al resto de la camada o lote (Quiles y Hevia, 2004).
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De estas sustancias (los prebióticos) hacen parte los acidificantes, cuyo modo de acción permanece siendo un asunto sumamente litigioso en cuanto a acidificantes se refiere. En el único punto en que los investigadores están de acuerdo actualmente es en que los efectos beneficiosos de acidificar una dieta para animales monogástricos no se puede atribuir simplemente a la reducción del pH.
Los investigadores de Europa han sugerido desde entonces, que el entendimiento del modo de acción de los ácidos orgánicos está muy lejos de estar completo. Sus propiedades de promotores de crecimiento pueden deberse a que hacen los nutrientes más digestibles, hasta provocan una mejora en el metabolismo o a un cambio en la composición de la flora bacterial que ocupa el tracto gastrointestinal . No hay duda que la acidificación reduce la capacidad amortiguadora de la dieta. (Best, 2003)
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3. INTRODUCCIÓN A LA QUIMICA DE LOS ACIDOS
3.1. Ácidos Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina una solución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización en la que se forman agua y sal. Por ejemplo: el ácido sulfúrico (H2SO4) y el hidróxido de sodio (NaOH), producen agua y sulfato de sodio (Na2SO4): H2SO4 + 2NaOH A 2H2O + Na2SO4 El concepto de ácido y base de Brönsted y Lowry ayuda a entender por qué un ácido fuerte desplaza a otro débil de sus compuestos (al igual que sucede entre una base fuerte y otra débil). Las reacciones ácido-base se contemplan como una competición por los protones.
En forma de ecuación química:
Ácido (1) + Base (2) A Ácido (2) + Base (1)
La reacción de Acido (1) con Base (2) se produce al transferir un protón del primero al segundo. Al perder el protón, el Ácido (1) se convierte en su base conjugada, o sea, Base (1). Al ganar el protón, la Base (2) se convierte en su ácido conjugado, Ácido (2). La ecuación descrita constituye un equilibrio que puede desplazarse a derecha o izquierda. La reacción efectiva tendrá lugar en la dirección en la que se produzca el par ácido-base más débil.
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Por ejemplo:
HCl + H2O A H3O+ + Cl-
El HCl es un ácido fuerte en agua porque transfiere fácilmente un protón al agua formando un ion hidronio, en este caso el equilibrio se desplaza hacia la derecha al ser la base conjugada de HCl, Cl -, una base débil, y H3O +, el ácido conjugado de H2O, un ácido débil (Encarta, 2005)
3.2. Nomenclatura de los ácidos
En química orgánica se llama ácidos a los cuerpos que tienen en su molécula el radical monovalente carboxilo (Planeta, 1987). Son substancias que en solución acuosa se comportan como si estuvieran disociadas en dos o mas partículas portadoras de cargas eléctricas. La partícula de hidrógeno con carga positiva o ión hidrógeno (H+) es característica de todas las soluciones acuosas de los ácidos y les confiere varias de sus características:
sabor agrio,
capacidad para reaccionar con los metales mas activos liberando Hidrógeno gaseoso, capacidad para reaccionar con las bases para formar sales y agua, capacidad, en fin, para alterar el color de ciertas substancias denominadas indicadores (los ácidos cambian a rojo el color azul del tornasol en las soluciones acuosas) (Menéndez, 1969).
Los ácidos orgánicos que poseen un solo grupo funcional carboxilo se denominan ácidos monocarboxilados. Se lo nombra cambiando la última vocal o del alcano respectivo por el sufijo oico. De allí que el alcano metanol se denomina ácido metanoico, el etanol se lo llama ácido etanoico, etc.
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3.3. Clasificación de los Ácidos 3.3.1. Ácidos Alifáticos
Los ácidos monocarboxilados acíclicos saturados y no saturados se denominan también Ácidos Grasos por hallarse los términos superiores constituyendo las grasas. a. Ácidos saturados alifáticos: También llamados acíclicos pues presentan cadenas que no forman ciclos (anillos). Presentan ligaduras simples entre cada carbono y pueden presentar uno o dos grupos carboxilos. En el primer caso se los denomina monocarboxilos o monoácidos y constituyen una serie ácida llamada forménica.
A los ácidos acíclicos que poseen dos funciones carboxílicas se los llama dicarbolilados ó diácidos. Su nomenclatura indica esta doble posición del grupo funcional con el sufijo dioico.
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b. Ácidos no saturados etilénicos: Se caracterizan por poseer doble ligadura. Los ácidos etilénicos se denominan generalmente con el nombre de ácidos acrílicos.
c. Ácidos no saturados acetilénicos: Estos ácidos se los denomina propiólicos y se caracterizan por poseer triple ligadura.
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3.4. Propiedades Químicas
Por su carácter ácido, en solución acuosa se disocian parcialmente en iones pero en menor grado que los ácidos minerales.
Los ácidos con pocos carbonos al solubilizarce en el agua enrojecen al tornasol, pero en cambio los superiores (con muchos átomos de carbono) debido a su insolubilidad en agua no lo hacen. Se conoce su carácter ácido por su capacidad de formar sales, no atacan a los metales a excepción de los alcalinos térreos y el cinc, reaccionan con las bases dando sales y agua. Los ácidos grasos saturados, ante la presencia de alcoholes, forman ésteres.
Los ácidos grasos saturados también forman, en contacto con pentacloruro de fósforo, cloruros de ácidos. Teóricamente la combinación de dos moléculas de ácido con pérdida de una de agua da un anhídrido. También, teóricamente, una molécula de ácido combinada con una de amoníaco, con pérdida de agua, da una amida.
La energía de los ácidos disminuye a medida que aumenta el peso molecular, por lo que el ácido fórmico es el más energético y también el de mayor grado de disociación.
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3.5. Ácidos Aromáticos
Los ácidos aromáticos son aquellos ácidos en los que el grupo carboxilo se halla unido al anillo bencénico o a una cadena del anillo bencénico.
También pueden ser monocarboxilados (un solo grupo carboxilo) o policarboxilados (dos o más grupos carboxilos)
3.6. Ácidos de funciones mixtas
Se llaman ácidos de función mixta a los ácidos compuestos que, además de la función ácida, poseen otros grupos funcionales. (Encarta, 2005)
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4.
ÁCIDOS ORGÁNICOS
Los ácidos orgánicos son un grupo de sustancias generalmente no se disuelven en agua, sino en cloroformo, éter o benceno. Tienen un sabor agrio y reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno. Pueden ser saturados (ácidos que poseen ligadura simple entre cada par de carbonos involucrados) o no saturados (poseen doble o triple ligadura en uno o más pares de carbonos).
Los ácidos orgánicos y sus ésteres se hallan muy difundidos en la naturaleza. Se encuentran con frecuencia en frutas; por ejemplo, el ácido cítrico de los frutos cítricos, el ácido benzoico en arándanos agrios y las ciruelas verdes, el ácido sórbico en la fruta del fresno. El ácido láctico se encuentra en los tejidos animales; el galato de metilo en las hojas de diversos géneros de plantas; en las especias se encuentran varios ácidos orgánicos (Lima, 1980).
Muchos de ellos constituyen metabolitos intermediarios y productos finales del metabolismo microbiano y se encuentran en grandes cantidades en muchos productos lácticos, cárnicos y vegetales fermentados (Tapia, et al 2000).
Hoy en día muchos fabricantes utilizan ciertos ácidos orgánicos para ayudar a la conservación de diversos productos.
Sin embargo, la concentración y el tipo de ácidos orgánicos permitida son cuidadosamente controlados por los organismos gubernamentales responsables de la
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Sanidad, y las concentraciones permitidas son generalmente pequeñas, comparadas con las de los ácidos orgánicos en muchas frutas y productos la actividad antimicrobiana de estos compuestos suele ser superior a medida que se alarga la longitud de su cadena molecular. Sin embargo, los ácidos alifáticos de más de diez u once átomos de carbono poseen muy poca aplicación potencial microbiana. (Welti, et al 2000)
Según
una
hipótesis,
estos
compuestos
inhiben
el
crecimiento
de
los
microorganismos, o los matan, por interferir con la permeabilidad de la membrana celular al producir un desacoplamiento en el transporte de sustratos y en la fosforilación oxidativa del sistema transportador de electrones (Lima, 1980).
Los ácidos orgánicos saturados, como el ácido sórbico y los ésteres del ácido parahidroxibenzoico, también inhiben el sistema de transporte de electrones. Este fenómeno da lugar a la acidificación del contenido celular.
Por su solubilidad, sabor y baja toxicidad los ácidos orgánicos de cadena corta, como el acético, benzoico, cítrico, propiónico, y sórbico son muy utilizados como conservadores o acidificantes. Al considerar la posible utilización como conservadores de otros ácidos orgánicos conviene recordar que es probablemente la principal causa de la inhibición y muerte de los microorganismos (Welti, et al 2000 ).
Los ácidos orgánicos pueden actuar como fuente de carbono y energía o como inhibidores, dependiendo de la concentración del ácido, de su capacidad de entrar en la célula y la capacidad del organismo de metabolizarlo.
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5. EQUILIBRIO ACIDO – BASICO
El equilibrio ácido-base requiere la integración de tres sistemas orgánicos, el hígado, los pulmones y el riñón. En resumen, el hígado metaboliza las proteínas produciendo iones hidrógeno ( H+ ), el pulmón elimina el dióxido de carbono ( CO2 ), y el riñón generando nuevo bicarbonato ( H2CO3 ). De acuerdo con el concepto de Brönsted-Lowry, un ácido es una sustancia capaz de donar un H+; y una base una sustancia capaz de aceptarlo (Hanna et al, 1995). Por tanto, la acidez de una solución depende de su concentración de hidrogeniones [H+]. En el plasma normal la concentración de [H+] es de 40 nmol/l. Para no utilizar estas unidades tan pequeñas, Sorensen propuso el concepto de pH, que es el logaritmo negativo de la concentración de [H+] expresada en mol/l. Por tanto la acidez se mide como pH. El pH del plasma normal es -log 0.00000004 = 7.3979 (aprox. 7.40). El pH plasmático se refiere habitualmente a la relación entre las concentraciones de bicarbonato/ácido carbónico. El CO2, en presencia de anhidrasa carbónica (AC), se hidrata de la siguiente forma: CO2 + H2O
CO3H2
H+ + HCO3-
En el plasma donde no existe anhidrasa carbónica, casi todo el ácido carbónico está disociado en CO2 y H2O, y la concentración del ácido carbónico es muy escasa (0.003 mmol/l). Sin embargo esta pequeña cantidad está disociado en CO3H- y H+, lo cual explica el porqué aumenta la acidez cuando aumenta el CO2 en el plasma. La concentración normal de bicarbonato en el plasma es 24 mmol/l.
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Si se explica la fórmula de Henderson - Hasselbach al sistema bicarbonato/ácido carbónico: HCO3pH = pK + log
-----------H2CO3
El pK a 37ºC tiene un valor de 3.5, luego: pH = 3.5 + log (24/0.003) = 3.5 + log 8000 = 3.5 + 3.9 = 7.4 que es el pH normal del plasma arterial. Como la concentración de H2CO3 es tan pequeña y es difícil de medir, habitualmente se incluye en la fórmula el CO2, aprovechando que su concentración es proporcional a la de H2CO3.
Por lo tanto la ecuación sería: HCO3- (mmol/l) pH = pK + log -----------------------------------CO2 disuelto(mmol/l) + H2CO3
La concentración real de ácido carbónico en el plasma es tan pequeña que se puede ignorar. La concentración de CO2 disuelto en el plasma es proporcional a su presión parcial por la constante de solubilidad del CO2 en el agua, que a 37ºC tiene un valor de 0.03, expresándola en mmHg; por tanto: HCO3pH = pK + log -----------------------pCO2 x 0.03
29
Dado que el valor del pK del sistema bicarbonato/ CO2 a 37ºC es de 6.1, el bicarbonato normal del plasma arterial es de 24 mmol/l, y la pCO2 arterial normal es de 40 mmHg, el pH de la sangre arterial normal será:
pH = 6.1 + log (24/1.2) = 6.1 + 1.3 = 7.4
En condiciones normales las concentraciones de bicarbonato y el CO2 disuelto están en proporción 20/1, y siempre que esta proporción se mantenga el pH será 7.4. Si se quiere expresar la acidez de los líquidos corporales en términos de [H+], en nmol/l ó nEq/l, a partir del bicarbonato y la pCO2, se emplea la siguiente fórmula:
pCO2 (mmHg)
24 x 40
[H+] ( nmol/l ó nEq/l ) = 24 ------------------ = ------------- = 40 HCO3- (mEq/l)
24
La relación entre el pH y [H+] es la siguiente:
pH
6.7
[H+] 200
6.8
6.9
7.0
160 125 100
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
80
63
50
40
32
26
20
16
El medio interno ha de mantener un pH dentro de unos límites fisiológicos de 7.35 y 7.45. En el organismo existe una producción continua de ácidos: 1) 50 - 100 mEq/día de “ácidos fijos”, procedentes básicamente del metabolismo de los aminoácidos que contienen sulfuro (metionina, cysteina) y aminoácidos catiónicos (lisina y arginina). Aunque los hidratos de carbono y las grasas son normalmente metabolizadas a productos finales neutros, en circunstancias anormales (como puede ser la hipoxia,
30
donde la glucosa se metaboliza a H+ y lactato o en el déficit de insulina donde los triglicéridos se metabolizan a H+ y beta - hidroxibutirato) pueden servir como carga de ácidos; 2) 10000 - 20000 mEq/día de “ácido volátil” en forma de CO2. Estos ácidos han de ser eliminados del organismo, pero los procesos de eliminación de los “ácidos fijos” son lentos; sin embargo el organismo dispone de medios para defenderse de forma rápida de la acidez que actúan coordinadamente. La primera línea de defensa: los buffers; la segunda línea: la regulación respiratoria; y la tercera línea: la regulación renal (Rose, 1989).
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6. FUNCIONES DE LOS ACIDOS EN NUTRICION ANIMAL
Se pueden considerar 4 funciones mayores de los ácidos; a. Como acidificante. Para disminuir la capacidad tampón del alimento balanceado, con el aporte de iones H+ optimizando los mecanismos de digestión de la proteína, especialmente en animales lactantes, que son sometidos a destetes precoces y a consumos de alimentos concentrados en edades muy tempranas b. Como conservador antifúngico. Como inhibidores de hongos, especialmente para su aplicación al pienso compuesto, en caso de tratamientos parciales de materias primas, o si es tratamiento único del pienso cuando las materias primas tienen tiempos de residencia en la fábrica muy cortos. c.
Como disminución de la presión bacteriana de los piensos. Como
conservadores para la protección antibacterial de alimentos balanceados y materias primas. Empleados especialmente para prevenir la contaminación de salmonella en producción animal. La incorporación de ácidos grasos de cadena corta como el ácido fórmico y propiónico es otra forma eficaz de controlar la presencia de salmonellas en el pienso y en las materias primas conflictivas. De esta manera se previene y controla la contaminación por estos gérmenes, protegiendo de posibles recontaminaciones una vez que el pienso ha sido granulado. d. Como anti bacteriano digestivo. Por el control de la flora digestiva, Si el hecho de añadir acidificantes tiene un efecto sobre la población bacteriana del pienso, también tendrán un efecto directo sobre los micro-organismos presentes en el tracto gastrointestinal. Se nota particularmente este efecto sobre los primeros segmentos digestivos. En este caso también, la elección de la mezcla de ácidos orgánicos será importante para asegurar la mejor eficacidad técnica al menor costo.
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7. LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS COMO AGENTES ANTIMICROBIANOS
Dentro de los ácidos orgánicos se incluyen cualquier ácido orgánico carboxílico (incluyendo los ácidos grasos y los aminoácidos) con estructura general R-COOH. Sin embargo, los que poseen actividad antimicrobiana específica son aquellos de cadena corta y sencilla (C1 a C7): fórmico, acético, propiónico, etc. y los ácidos carboxílicos con un grupo hidroxilo, como láctico, málico, tartárico o cítrico. Las sales de algunos de esos ácidos tienen alguna eficacia en monogástricos, mientras que los ácidos sórbico y fumárico tienen actividad antifúngica. Los ácidos orgánicos con actividad antimicrobiana son lipofílicos a pH reducido y pueden absorberse al interior de las células de los vertebrados, hongos o bacterias por difusión. Una vez dentro de la célula, el cambio de pH causa la disociación del ácido débil.
Los ácidos orgánicos son más eficaces que los minerales como antimicrobianos, (e.g. Nunheimer y Fabián, 1940; Reynols, 1975) y aunque son de amplio espectro, la eficacia antibacteriana de los ácidos individuales varía (Nunheimer y Fabián, 1940; Cowles, 1941: Barker, 1964; Goepfert y Hicks, 1969; Minor y Marth 1972; Sep et al., 1975). En un estudio frente a Staphilococcus aureus, (Minor y Marth 1972) se encontró que los ácidos láctico y acético fueron más eficaces que el clorhídrico y que aunque las mezclas de clorhídrico y láctico fueron más eficaces que cada ácido por separado, no se encontró efecto aditivo entre el ClH y el ácido acético mezclados.
La actividad antimicrobiana de los ácidos aumenta a medida que disminuye el pH, (Cohen y Clarke, 1919); Bosund, 1962; Hentges, 1967; Freese et al., 1973) y puesto que a pH reducido hay una mayor cantidad de ácido sin disociar, se ha propuesto que es esta forma del ácido la que es eficaz como antimicrobiano. (Reid, 1932; Bergeim,
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1940; Cowles, 1941; Barker, 1964). Sin embargo, esta hipótesis no tiene en cuenta el comportamiento del ácido en el interior de la célula.
Los efectos múltiples de los ácidos orgánicos se deben a la disociación intracelular y a la respuesta de las células a esta. La actividad antimicrobiana es el resultado de los efectos dañinos de los protones libres y, quizás, del anión en la célula bacteriana o fúngica. Investigaciones recientes sugieren que la disociación de los ácidos orgánicos en los enterocitos resulta en síntesis de secretina, una hormona que estimula la secreción pancreática. Parece que los ácidos orgánicos tienen efectos positivos que van más allá de la actividad antimicrobiana estricta.
7.1. Factores que afectan la eficiencia de los ácidos
a. Largo de la cadena
Las bacterias gramnegativas son relativamente resistentes a los ácidos de cadena media y larga, mientras que su resistencia a los de cadena corta dependerá de la capacidad del microorganismo de metabolizar el ácido. (Greenway y Dyke, 1979)
Los modelos de entrada de los ácidos orgánicos de cadena corta en la célula no se han establecido con precisión aunque se acepta que solamente la molécula ácida no disociada entre a través de la pared celular. (Baskett y Hentges, 1973; Cramer y Prestgard, 1977; Chu et al., 1987). Puesto que las moléculas ácidas son solubles en lípidos, se presume que difunden libremente a través de la membrana celular. (Salmond et al., 1984); Jun, 1987).
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Sin embargo un número de informes sugieren que podrían tener un importante papel en este transporte los acarreadores ligados a la energía y el potencial de membrana. Como ejemplo, se necesita acetil-coenzima A y ATP para que el E. coli pueda sobrevivir a base de butirato (Vanderwinkel et al., 1968) y para la absorción de butirato y acetato por parte del Clostridium acetobutylicum (Wiesenborn et al., 1989). También, Salmonella transporta citrato por medio de una permeasa específica mientras que en las bacterias metilotrópicas es necesario que exista una diferencia de pH a través de la membrana para que se acumule ácido fórmico (Chu et al., 1987).
b. Las condiciones de cultivo
Las condiciones de cultivo como pH, temperatura, actividad del agua y aireación afectan a la tasa de crecimiento del microorganismo y por ende, influyen en la respuesta al ácido. (Fay y Farias, 1975, 1976; Meyer et al., 1981). En general, cualquier factor que reduce la tasa de crecimiento, aumenta la sensibilidad de la célula al ácido, mientras que las bacterias en fase estacionaria son más sensibles que las que se encuentran en fase de crecimiento exponencial. (Fay y Farias, 1975, 1976; Cherrington et al., 1991).
Las células vegetativas son más sensibles que las formas esporuladas (Wong y Chen, 1988) y las bacterias muestran mayor sensibilidad con el aumento de la concentración. Las bacterias gram negativas pueden ser relativamente resistentes a los ácidos a medida que aumenta la longitud de la cadena y esto aparentemente se debe a la capa polisacárida de la membrana que impide el transporte al interior de la célula, más que a la metabolización intracelular del ácido por vía del ciclo de la oxidaciónP.(Reid, 1932; Cowles, 1941; Barker, 1964; Freese et al., 1973; Sep et al., 1975; Eklund, 1980).
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Se cree que el valor de pH del citoplasma celular está estrictamente regulado, en valores que se suponen oscilan de 7.4 - 7.6 (Padan et al., 1981; Slonczewski et al., 1981) a 8.2 - 8.7 (Largade, 1977; Booth et al., 1979) para pH externos del medio de 5.5 a 9. Esto supone que una vez que la molécula de ácido ha entrado en la célula (Freese et al., 1973; Salmond et al., 1984) se disociarán casi completamente (asumiendo que la disociación del ácido en el citoplasma es similar a la de las soluciones acuosas) y es probable que el protón y el anión contribuyan a inhibir el crecimiento de las bacterias. De hecho, (Eklund (1983, 1985) por medio de modelos matemáticos se ha calculado que los aniones de benzoico, sórbico y propiónico contribuyen en más del 50% en la inhibición del crecimiento de E. coli en medios con pH 6 o superior.
c. La membrana celular
Se identifica a la membrana celular como un lugar potencial de actividad antimicrobiana. Otros objetivos son los enzimas, la síntesis de macromoléculas y el ADN.
Se considera que los ácidos orgánicos se comportan como surfactantes aniónicos actuando como desinfectantes que destruyen la membrana. (Sheu y Freese, 1972; Kondo y Kanai, 1976; Greenway y Dyke, 1979). Sin embargo esto no ha podido ser demostrado, y en membranas intactas no hay actividad destructiva. (Galbraith y Miller, 1973).
La membrana tiene unos sistemas de transporte que se pueden ver afectados al cultivar el microorganismo en presencia de ácido orgánico. Si bien se consideró que el mecanismo principal de la actividad antimicrobiana se debía a la acidificación
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citoplasmática por disociación del ácido, (Baird – Parker, 1980). Algunos investigadores (Salmond et al, 1984) concluyeron que la disminución de pH por sí misma no justificaba el ser la causa primaria de la inhibición del crecimiento y se sugirió un efecto sinérgico entre el protón y el ácido no disociado que se acumula en el citoplasma.
Por definición, la acidificación del citoplasma reducirá la ApH (gradiente de protones, parte del sistema de transporte de nutrientes al interior de la célula) y por este motivo a los ácidos orgánicos se les considera "agentes desacopladores" porque causan una disipación de la fuerza protón-motiva por transporte de protones a través de la membrana celular (Finkelstein, 1970; Levin y Freese, 1977; Freese y Levin, 1978; Baronofsky et al., 1984; Herrero et al, 1985). Pero este mecanismo tampoco explica totalmente la actividad antimicrobiana de los ácidos orgánicos (Ramos y Kaback, 1977).
d. Actividad enzimática
En general la actividad enzimática disminuye con valores ácidos de pH y este podría ser un efecto secundario de la acidificación citoplasmática. Estudios con la levadura Candida utilis mostraron que la tasa respiratoria y la concentración extracelular de acetato no utilizado eran influidos por el pH del medio de cultivo, y que la toxicidad del acetato se debía al desacoplamiento de la fosforilización oxidativa. (Hueting y Tempest, 1977). En Thiobacillus ferrooxidans, la acción inhibitoria de los ácidos orgánicos se debe a la inhibición directa del sistema hierro-oxidasa (Tuttle y Dugan, 1976).
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e. Síntesis de macromoléculas
La sensibilidad de las funciones biosintéticas a los ácidos parece variar dependiendo del ácido y de la bacteria. Por ejemplo, el sorbato potásico inhibe de igual modo la síntesis de proteína, ADN y ARN en Pseudomonas fluorescens, (Nose, 1982), mientras que el propiónico y fórmico son muy activos in vitro contra la síntesis de ADN de E. coli, aunque también interrumpen la síntesis de peptidoglicano, proteína y ARN (Cherrington et al 1990). La inhibición de la síntesis de macromoléculas podría reflejar la sensibilidad de las enzimas biosintéticas a la acidificación del citoplasma, pero se ha demostrado que se puede recuperar el pH citoplasmático en presencia de trazas subletales de ácido fórmico sin que se recupere la síntesis de ADN. (Cherrington et al 1991).
f. ADN Se ha sugerido que los ácidos orgánicos dañan físicamente el ADN de la célula microbiana (Sinha, 1986). Más recientemente parece demostrado que el anión ácido alteraría la conformación espacial de ADN debido a la interacción con las cargas iónicas a su alrededor. Las diferencias en estructura aniónica de los ácidos podría explicar las diferencias en actividad de los ácidos orgánicos con pKa similares, como, por ejemplo, el ácido láctico (pKa 3.1) sea más activo que el cítrico (pKa 3.1) (Sep et al., 1975; Salmond et al., 1984).
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7.2. Recuperación y resistencia a la inhibición
La inhibición por los ácidos orgánicos parece reversible, ya que las células crecen de nuevo cuando se las coloca en un medio libre de aquellos., aunque algunos microorganismos necesitan síntesis de proteína y ARN y una cadena respiratoria (transporte de electrones) funcional para conseguirlo (Zayaitz y Ledford, 1985).
No se conoce resistencia de las bacterias a los ácidos orgánicos, aunque algunas especies pueden adaptarse a usar ácido propiónico, ácido acético y ácidos grasos de cadena larga como únicas fuentes de carbono y energía. (Cherrington, C.A. et al. 1991).
7.3. Cómo trabajan los ácidos orgánicos? Los ácidos orgánicos son ácidos débiles y se disocian sólo parcialmente en rango de pH fisiológico. El grado de disociación se mide por el pKa, o punto de pH donde el ácido está disociado al 50%. Los ácidos orgánicos con actividad antimicrobiana tienen un pKa entre 3 y 5.
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Tabla 1. pK de ácidos orgánicos con actividad antimicrobiana.
Ácido
Fórmula
P. Mol.
PkA
Fórmico
HCOOH
46,02
3,75
Acético
CH3COOH
60,05
4,76
Propíónico
CH3CH2COOH
74,08
4,88
Butírico
CH3(CH2)2COOH
88,10
4,82
Láctico
CH3CH(OH)COOH
90,08
3,83
Sórbico
CH3CH:CHCH:CHCOOH
112,12
4,76
Málico
COOHCH2CH(OH)COOH
134,09
3,40
Tartárico
COOHCH(OH)CH(OH)COOH
150,09
2,93
Cítrico
COOHCH2C(OH)(COOH)CH2COOH
192,12
3,13
Fuente: Dibner ( 2004)
La magnitud del espectro antimicrobiano de los ácidos orgánicos depende del ácido en particular, de la concentración y del pH. La importancia de un pH reducido en la actividad antimicrobiana del ácido orgánico se explica porque a pH bajo, hay mayor cantidad de ácido sin disociar, más lipofílico y que puede atravesar la pared celular. Una vez en el interior de la célula, el pH superior del citoplasma ocasiona la disociación del ácido, una reducción del pH del contenido citoplasmático y la disrupción de los sistemas enzimáticos y de transporte de nutrientes. Investigaciones con ácidos orgánicos con el fórmico al 1.25% y el láctico a 1.0% muestran que se reduce el pH del contenido digestivo, especialmente en los primeros tramos. La magnitud de la reducción es máxima en el estómago (0.5 a 1 unidad de
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pH). Se activa así el pepsinógeno y otros zimógenos, lo que favorece la actividad de la pepsina (Dibner 2004). Se realizan preguntas muy frecuentes con relación al Modo de acción de los ácidos, y estas son las respuestas según los innumerables trabajos que se han realizado en los últimos años. * La base del pH y el poder tampón de los alimentos tras el aporte de ácido ¿contribuye a una disminución del pH del contenido gástrico y es ésta el principal vector de los efectos favorables de los acidificantes en los animales? R: La capacidad de acidificación de los ácidos, es decir el número de aniones ácidos liberados depende de la dosis, del peso molecular y de la constante de disociación (pKa). Los ácidos mono-, di y tri-carboxílicos de pKa bajo, como el fórmico (pKa=3,75), fumárico (3,02/4,38) y fosfórico (2,1/7,1/12,3) tienen mayor capacidad de reducir el pH que los de pKa alto como el acético (4,76), propiónico (4,88) o butírico (4,82) en los que la forma no disociada es mayoritaria cuando el pH del medio es inferior a la constante de disociación. * Los efectos de los ácidos sobre el alimento difieren de los de las sales. R: Los ácidos fórmico, láctico, málico, tartárico, cítrico y fumárico, así como el fosfórico, reducen el poder tampón y/o el pH de los alimentos. Los ácidos acético, propiónico y butírico reducen mucho menos el poder tampón o el pH. Las sales de ácidos aumentan el poder tampón de los alimentos cuando su incorporación comporta la dilución de la dieta o los minerales que aportan tienen un poder tampón mayor que los que sustituyen. El inverso es también cierto. * ¿Cual es el impacto de la acidificación sobre el pH gástrico? R: Se ha comprobado en el lechón que el pH se reduce después de la incorporación en el alimento de ácidos de pKa bajo como el fórmico, cítrico, láctico, y
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ortofosfórico, o mezclas que contienen 40% o 50% de ácido fórmico. Se ha informado de reducciones no significativas de 0.3 a 0,4 puntos de pH gástrico cuando se ha incorporado ácido fórmico o ácido fumárico (Royer y Granier 2004).
Puesto que para cualquier ácido la proporción de moléculas no disociadas a cualquier pH depende del pKa, solamente se pueden comparar ácidos si sus valores de pKa son iguales. De otro modo habrá que variar los pH de soluciones equimolares para obtener soluciones con el mismo número de moléculas ácidas no disociadas.
Las diferencias en actividad de los ácidos dependerá también de la capacidad búfer del medio, la presencia de compuestos orgánicos, (caseína en productos lácteos ácidos) (Rubin, 1985), la concentración del ácido (Cowles, 1941); Baskett and Hentges, 1973; Freese et al, 1973; Przybylski y Witter, 1979; Eklund, 1980), la estructura del ácido (longitud de la cadena y saturación) (Reid, 1932; Bergeim, 1940; Kabara et al, 1972) y si se usa ácidos solamente o una mezcla de ácidos y sales (Minor y Marth, 1972; Adams y May, 1988).
7.4. Efecto del pH
Es el Danés Soerensen quien creó el término de pH ("potencial hidrógeno") para medir la acidez de un producto. Traduce la concentración en iones hidrógenos (H+) liberados por el producto ácido. Las soluciones ácidas tienen una concentración en H+ superior a la del agua pura.
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Las concentraciones en H+ son elevadas a la décima potencia negativa, por eso se prefiere remplazarla por sus logaritmos a fin de simplificar la lectura según la equivalencia: pH = log 1 = -log (H + ) (H+) Pues, se entiende que cuando mayor sea la concentración en H+, mayor será la acidez de la solución y menor será el valor del ph.
La escala de valores está comprendida entre 0 y 14 * Cuando el producto es ácido, el pH es inferior a 7 y puede bajar hasta 0. * Cuando el producto es neutro, el pH es igual ó próximo a 7. * Cuando el producto es básico, el pH es superior a 7.
Se efectúa la medida del pH de forma automática con un pH neutro que indica el valor preciso en algunos segundos. Más baja es el valor indicado, más ácido es el producto. (Coatalem, 2004)
7.5. Efecto del pk
La noción de pK (como "potencial de disociación") mide la capacidad de un producto a disociarse en el agua. Cuanto más fuerte es un ácido, más libera iones (H+). Un ácido muy fuerte se disociará totalmente en medio acuoso.
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Cada ácido está caracterizado por su constante de disociación K, calculada según la ley de acción de masa: K = (H+)(A-) o sea HA pK = log 1 = - log K Se entiende que cuanto mayor sea la constante de disociación K, menor será el pK del ácido, o sea que mayor será la fuerza del ácido y de su poder acidificante. En alimentación animal, los valores de pH y pK de un acidificante tienen una importancia capital, porqué tienen repercusiones sobre la apetencia, la absorción de los nutrientes, la microflora del aparato digestivo, y sobre los resultados zootécnicos (Coatalem, 2004)
7.6. Efecto de la capacidad Tampón
Cuando se mezcla un acidificante y un pienso compuesto, los constituyentes del pienso interactúan para neutralizar la acidez del producto. Se dice que el pienso tiene un poder tampón.
Se considera el poder tampón de un pienso (o coeficiente tampón) como un amortiguador de acidez del acidificante. Se opone a las variaciones de acidez por el medio de disociaciones complejas. La acidificación por un acidificante no solo depende del poder tampón y del pH del pienso sino también del pH y de la cantidad de acidificante añadido. Medir el poder tampón de un pienso permite tener una idea de la resistencia del pienso a las variaciones de pH. El poder tampón T se determina con la relación: T = DQ DpH
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donde DQ es la cantidad de ácido añadido al pienso y DpH es la variación correspondiente de pH del pienso. En practica, se mide la cantidad de ácido (por ejemplo HCl) añadido a 1 kg de pienso para alcanzar el pH=3, al cabo de 1 hora a 37°C. Según la formula, cuando se añade una cantidad DQ de acidificante en un pienso, se pueden presentar 2 casos principales
a. El valor DpH del pienso se queda casi igual. Significa que el poder tampón del pienso es elevado. Hasta una subida del poder tampón se puede constatar, si se añade más acidificante. b. El valor DpH baja rápidamente. Significa que el poder tampón del pienso es débil.
Es importante conocer el poder tampón de un pienso para formular piensos. Pues, cuanto más elevado es el poder tampón de un pienso mayor tiene que ser la secreción de ácido clorhídrico por parte del estómago del animal para acidificar este pienso. Para piensos de lechones, algunos autores aconsejan no sobrepasar un valor superior a 750 meq por kg. Se desaconsejan en el momento del destete de los lechones, los piensos demasiado ricos en proteínas y en minerales. El pepsinógeno se produce en la parte base y el píloro del estómago del cerdo. Se convierte en pepsina bajo la influencia de los jugos gástricos ácidos. Hace falta un pH 3 para conseguir una conversión rápida del pepsinógeno en pepsina. La pepsina presenta 2 valores optimales de pH, pH2 y pH3,5. La disminución del pH como resultado de la acidificación del pienso es un arma mayor para la conversión adecuada del pepsinógeno en pepsina. La reducción del pH en el pienso contribuye a una mejor digestibilidad de las proteínas.
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Durante las primeras semanas de vida, el ph del estómago del lechón es más alto que por un cerdo de engorde y la secreción de HCl es esencial para la primera fase de digestión de la proteína. Por otra parte, si se digieren mal las proteínas esas constituyen un sustrato favorable al desarrollo de las bacterias patógenas en el intestino.
Sin embargo, cuando el contenido del estómago se vuelve de repente demasiado ácido, por ejemplo cuando el acidificante es demasiado potente o la acidificación demasiado brutal, se inhibe la producción de ácido clorhídrico por las células pilóricas.
Además, un pH inferior a 4 perjudica a las bacterícido de los ácidos orgánicos no solo estaba provocado por una bajada de pH pero también por un efecto directo del anión ácido (Cherrington, C.A. et al. 1991)
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8. JUSTIFICACIÓN FISIOLÓGICA DE LOS ACIDIFICANTES
En este capítulo, se analizan los temas de los microorganismos intestinales, las funciones de la flora intestinal, su composición en el lechón, los factores que influyen el crecimiento, colonización en el lechón y las circunstancias que favorecen la alteración de la flora intestinal, posterior a esto se discute como pueden ayudar los acidificantes en la producción porcina.
8.1. Definición de los acidificantes A nivel bioquímico, un acidificante es un producto con uno o varios ácidos (HA) capaces de liberar iones hidrógeno (H+) o protones según la ecuación: H A H+ + A Se produce esta liberación durante la disociación en medio acuoso y se evalúa por la medida del pH y/o del pK .
Así, un acidificante es un producto acondicionado en forma liquida o sólida con capacidad para provocar la acidificación de un medio (pienso, sistema gastrointestinal), (Coatalem, 2004).
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8.2. Microorganismos Intestinales
Puesto que el intestino es el mayor órgano del cuerpo y tiene unas necesidades enormes de proteína y energía, cualquier cosa que optime la función intestinal tendrá como resultado una mejora del rendimiento global del animal. Las bacterias del intestino (unos 10.000 millones por gramo de contenido) tienen un papel muy importante en este sistema.
En el intestino grueso degradan los carbohidratos fibrosos no digeridos y producen ácidos grasos de cadena corta que pueden ser absorbidos y usados por el cerdo como fuente de energía. Pero quizás lo más importante es que a lo largo de todo el tubo digestivo proporcionan una primera línea de defensa frente a las infecciones por gérmenes patógenos. (Hillman, K 2004).
En los sistemas actuales de cría intensiva la flora saprofítica del cerdo se ve seriamente afectada por determinadas prácticas de manejo como son el uso excesivo de desinfectantes o el empleo abusivo de antibióticos. Así mismo, las condiciones de cría y alojamiento (destetes tempranos, excesiva densidad animal, malas condiciones medioambientales) ocasionan situaciones estresantes a los cerdos que influyen en el crecimiento y colonización de la flora intestinal
Existen diferentes tipos de microorganismos que resultan beneficiosos para cualquier especie animal. Uno de ellos son los Lactobacillus que se encargan de descomponer los principios nutritivos que no han sido digeridos en otras partes de tubo digestivo. Un segundo grupo estaría formado por las bifidobacterias, responsables de la síntesis de vitaminas sobre todo la del grupo B, las levaduras encargadas del mantenimiento de la estabilidad intestinal y otras bacterias pertenecientes a varios géneros que intervienen en el mantenimiento de la integridad de la mucosa intestinal.
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Junto a estos microorganismos destaca una flora subdominante compuesta por enterobacterias, enterococos, E. coli y gérmenes oportunistas. Y, finalmente, hay un tercer grupo de microorganismos fluctuantes con poder patógeno potencial formado por Clostridium spp., Proteus spp, Staphylococcus spp, Pseudomonas spp (Hillman, 2004).
8.2.1. Funciones de la flora intestinal
La flora intestinal en los animales cumple con las siguientes funciones:
•
Producir vitaminas (del grupo B y vitamina C) y ácidos grasas de cadena corta.
•
Degradar los principios inmediatos de los alimentos no digeridos en otras partes del tubo digestivo (boca o estómago), para conseguir de esta manera metabolitos beneficiosos para el organismo. Cabe destacar la degradación de la fibra del alimento: las bacterias del colon son las responsables de la degradación de la fibra dando como resultado la producción de ácido acético, ácido propiónico y ácido butírico, los cuales, posteriormente, son absorbidos, participando en muchas rutas metabólicas del animal.
•
Mantener la integridad del epitelio intestinal.
•
Estimular la respuesta inmunitaria.
•
Proteger
a
los
animales
frente
microorganismos
enteropatógenos,
fundamentalmente del tubo digestivo, que es una de las principales vías de entrada de los microorganismos patógenos. Las bacterias en contacto con el epitelio intestinal sirven de barrera protectora frente a la invasión de microorganismos patógenos del entorno. Esta quizás sea la función más importante y donde más estrechamente está relacionado el uso de probióticos ya
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que el objetivo principal de los mismos es potenciar el efecto protector de la flora saprofítica frente a la patógena. •
Incrementar la absorción de minerales, sobre todo del calcio, lo que resulta interesante para el crecimiento de los huesos.
•
Cubrir físicamente los lugares de la mucosa del intestino que pudieran ser ocupados por la colonización de bacterias patógenas, son los denominados nichos ecológicos o puntos de adhesión.
•
Transformación de antinutrientes: la flora intestinal es capaz de llevar a cabo reacciones bioquímicas capaces de transformar antinutrientes.
•
Disminución del colesterol: la flora intestinal es capaz de metabolizar el colesterol.
•
Hidrólisis de la urea y de las sales biliares: la flora del intestino grueso es capaz de hidrolizar la urea hasta amoníaco. Así mismo, la flora intestinal es capaz de hidrolizar los ácidos grasas biliares conjugados hasta ácidos grasos libres. (Akkermans et al, 2003).
Por tanto, las muchas e importantes funciones que desempeña la flora intestinal, de ahí la necesidad de mantenerla en las mejores condiciones posibles, haciendo que se establezca un equilibrio entre los microorganismos beneficiosos y los patógenos. Es aquí donde los probióticos van a desempeñar su función, al evitar que se rompa este equilibrio a favor de los microorganismos patógenos ante determinadas circunstancias de manejo, propias de la explotación.
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8.2.2. Composición de la microflora lntestinal del lechón
El tubo digestivo del lechón en el momento del nacimiento es estéril. Normalmente, los lechones se encuentran estériles o exentos de microorganismos en el útero de la cerda aunque algunos patógenos como el virus del PRRS puede afectar a los lechones en el útero materno. Ahora bien pasadas algunas horas se pueden encontrar colonias de bacterias en el lechón procedentes bien de la propia cerda (fundamentalmente procedentes de las heces y del canal del parto), bien de la sala de partos, de tal manera que a las 12 horas de vida ya se puede detectar en las heces de los lechones una cifra de 108 -109 bacterias/g de heces. Estas bacterias buscan el nicho más adecuado donde compiten e interaccionan entre sí, constituyendo finalmente una población relativamente estable y compleja que representa a la flora intestinal saprofítica.
Las primeras bacterias en colonizar el tubo digestivo son cepas no patógenas de E. coli, Clostridium welchii, Estreptococos (Streptococcus faecium), Lactobacilos (Lactobacillus acidophilus) y Bacteroides, éstos últimos son los más numerosos del intestino grueso a partir del 2° día., junto con Eubacterium, Bifidobacterium, Propionibacterium, Fusobacterium y Clostridium; por el contrario, los Lactobacilos son los más numerosos en el estómago y en el intestino delgado.
Esta flora intestinal junto con los anticuerpos calostrales recibidos durante las primeras horas de vida del lechón le protegen frente a determinados microorganismos patógenos, manteniéndose un equilibrio entre la flora intestinal y las bacterias patógenas. Ahora bien, cuando se rompe este equilibrio tiene lugar la infección del lechón, siendo su manifestación más común en forma de diarreas, lo que puede ocasionar la muerte del propio lechón. Estos trastornos digestivos, como consecuencia del desequilibrio de la flora intestinal, son particularmente frecuentes en los primeros días de vida del lechón y en el momento del destete.
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En el caso del destete la causa responsable es el estrés al que se somete al lechón en los días posteriores al mismo (separación física de la madre, cambio de ubicación, mezcla de varias camadas, cambio en la alimentación), ello va a provocar una rápida colonización del aparato digestivo del lechón por parte de microorganismos patógenos tales como: E. coli enterotoxigénicas, Salmonella, Campylobacter, Clostridium perfringens, protozoos como Cryptosporidium o virus como rotavirus, adenovirus, coronavirus o el virus de la gastroenteritis trasmisible.
La flora saprofítica que coloniza el aparato digestivo del lechón debe hacer frente al peristaltismo intestinal para no ver reducida su población. Ello lo puede hacer, bien mediante una rápida multiplicación de las diferentes colonias o bien adhiriéndose fuertemente a la pared intestinal, para no verse arrastrada por el flujo intestinal.
Así por ejemplo la E. coli posee unas fimbrias a través de las cuales se adhiere a los receptores de las microvellosidades de las células epiteliales intestinales. Estos receptores pueden ser carbohidratos, glicoproteínas, glicolípidos, mucinas o proteoglicanos.
La colonización de bacterias como los Lactobacilos y los Estreptococos (Lactobacillus fermentum y Streptococcus salivarius) en el estómago está controlada por la secreción de ácido clorhídrico, manteniendo un pH relativamente bajo. Por eso esta colonización en el lechón lactante tarda un poco en llevarse a cabo, aunque la producción de ácido láctico por parte de algunas bacterias puede contribuir a mantener este pH bajo.
En definitiva la actividad metabólica y la presencia física de esta población microbiana saprofítica provee al lechón de una resistencia a la colonización de bacterias presentes en el ambiente y que son potencialmente peligrosas. Estudios
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recientes llevados a cabo por Jorgensen y Kürti (2003) ponen de manifiesto que el aporte de un suplemento probiótico (Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis) a las cerdas gestantes dos semanas antes del parto y durante la lactación puede reducir la mortalidad predestete, logrando además una mejora en la funcionalidad intestinal de los lechones, lo que repercute en un mayor peso al destete, entorno al 7%.
Los microorganismos probióticos son trasferidos de la cerda a la camada justo después del parto, produciéndose la colonización del tracto gastrointestinal con una flora estable que se mantiene con el contacto continuo de los lechones con las heces de la madre.
8.3. Factores que influyen en el crecimiento y colonización de la flora intestinal en el lechón
a. Dieta La composición de los nutrientes y los productos derivados de su digestión pueden alterar la composición de la flora intestinal y su actividad metabólica. El crecimiento bacteriano del intestino grueso está a expensas de los nutrientes no digeridos y de las secreciones intestinales.
b. Parámetros fisiológicos; Tales como el pH, el potencial de oxido-reducción y la concentración de oxígeno en las diferentes partes del tubo digestivo tienen su influencia sobre el crecimiento y multiplicación de la flora saprofítica.
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c. Secreciones biliares La presencia de estas secreciones favorece el crecimiento bacteriano, principalmente de las bifidobacterias.
d. Otros Factores La velocidad de tránsito del alimento, el sistema inmunitario del lechón, la presencia de determinadas enzimas, etc.
8.4. Circunstancias que favorecen la alteración de la flora intestinal
Las dos causas más comunes en los cerdos son: el uso de antibióticos, sulfamidas o antiparasitarios o bien el someter a los animales a situaciones de estrés. Entre las principales causas de estrés destacan: las vacunaciones, las temperaturas ambientales excesivamente altas, los viajes, ciertas prácticas de manejo, el destete, etc.
Otras causas que también pueden alterar la flora son los cambios bruscos en la dieta o en la calidad del agua (tanto en las características físicoquímicas como microbiológicas) que determinan cambios en la motilidad intestinal, presencia de microorganismos patógenos cuyas toxinas sean capaces de dañar a la propia flora intestinal y por el propio fisiologismo del intestino cuyo peristaltismo y formación de las heces arrastra a la flora intestinal hacia el exterior.
El primer síntoma de la ruptura en el equilibrio de la flora intestinal es la diarrea, debido a la debilidad de las defensas intestinales que posibilitan a los
54
microorganismos patógenos implantarse, adherirse y proliferar en las células epiteliales del intestino, y de ahí pasar a infectar otras partes del organismo.
La diarrea supone un déficit en la absorción de agua y de nutrientes, y en función del grado de deshidratación y del desequilibrio electrolítico dependerá la gravedad de la situación, pudiendo correr peligro la supervivencia del lechón. En esta situación de desequilibrio de la flora intestinal tiene lugar una mala absorción de los nutrientes, con lo cual el organismo no logra incorporarlos al torrente sanguíneo para su participación en las funciones normales; pero es que, además, esta situación puede provocar un aumento de la filtración de las toxinas de los microorganismos patógenos que han hecho acto de presencia (Quiles y Hevia 2004).
Mejorar la eficacia de este sistema ha sido, de siempre, uno de los objetivos de la microbiología intestinal que ha dado como resultado a los probióticos, los prebióticos y los alimentos funcionales. La premisa tras una salud intestinal mejorada es siempre la misma: si el intestino es más ácido los patógenos tendrán mayores dificultades de crecer y establecerse. Esta es la razón del uso de bacterias productoras de ácido láctico como promotores de la resistencia frente a los patógenos: su metabolismo produce copiosas cantidades de ácido láctico, que reduce el pH del contenido intestinal y aumenta la resistencia general a las infecciones por muchas bacterias patógenas.
Las bacterias coliformes, incluyendo E. coli y sus parientes Salmonella y Shigella, prefieren condiciones más alcalinas. Si el contenido intestinal es ligeramente ácido las bacterias acidófilas crecerán con más eficiencia que los coliformes, produciendo mayores cantidades de ácido y suprimiendo aún más a los patógenos.
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Pero si todo fuese tan fácil, la acidificación inicial produciría un estado perpetuo de buena salud intestinal automantenido, y esto no es así exactamente porque la situación real es algo más compleja.
El medio intestinal también puede estar influido por factores externos. Se sabe, por ejemplo, que el estrés puede causar un aumento del pH intestinal, que favorece más a los colibacilos que a las bacterias acidófilas. Desgraciadamente es muy sencillo que el estado ideal de predominancia de los lactobacilos sobre los coliformes se altere en las condiciones modernas de cría. (Hill, K. 2004)
El revestimiento interno del intestino actúa como barrera contra bacterias y virus que ingresan a través de la ingesta y que podrían penetrar más profundamente en los tejidos. Si la estructura de la pared intestinal se degrada, es posible que los microorganismos puedan atravesarla.
El tubo alimentario transporta el pienso desde la boca al estómago, pasando por el esófago. El alimento se prepara en este segmento para una posterior asimilación. Fundamentalmente esto supone transformar el pienso en una masa blanda, húmeda y que se acidifica por medio del ClH del estómago. Aquí el valor de pH puede ser de hasta 2.0 en el cerdo adulto, aunque en los lechones alimentados con leche puede ser de 5.0 La acidificación combate a los microorganismos, pero su papel principal es comenzar la digestión proteica por medio de la activación enzimática del pepsinógeno en pepsina que separa la proteína en bloques menores de aminoácidos conocidos como péptidos.
Algunos microorganismos pueden sobrevivir a la acidez del estómago. Si bien el intestino es esencialmente estéril en el momento del nacimiento, pocas horas después ya tiene una rica flora adquirida que, de todos modos, disminuye a medida que el pH
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se reduce. Sólo aquellos que viven bien a estos pH sobreviven y colonizan el intestino. Es el caso de los lactobacilos.
La acidez desaparece en el interior del tubo digestivo porque la secreción biliar y la pancreática son alcalinas. La bilis facilita la absorción de las grasas y los enzimas pancreáticos digieren proteínas, carbohidratos y grasas.
Hay cambios importantes en la morfología del intestino en los primeros días de vida. La longitud y grosor del tubo digestivo aumenta considerablemente 10 días después del nacimiento y durante el resto de la lactancia se acorta algo y se hace más pesado. Los villi que cubren la pared pueden ser un 75% más largos al día 10 que en el momento del nacimiento. Dos semanas más tarde son algo más cortos y gruesos.
8.5. Desarrollo y evolución del tracto digestivo del lechón
El desarrollo lento del tracto digestivo juega un papel muy importante en los problemas digestivos que se presentan en etapas criticas, es necesario conocer los mecanismos que conducen a una disminución del crecimiento y a la aparición de diarreas cuando se emplean sistemas de destete precoz. Esos mecanismos están profundamente radicados en la fisiología digestiva del lechón y en el modo en que el pienso compuesto interacciona con un tracto digestivo inmaduro.
En la Figura 1 se aprecia la evolución de algunas enzimas digestivas del cerdo. Las actividades de pepsina y tripsina son muy bajas hasta los 21-28 días de vida. La actividad de la amilasa es prácticamente nula antes del destete. A partir de este
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momento es cuando el almidón de la dieta desencadena una estimulación enzima sustrato, aumentando la cantidad de enzima producida. La actividad de la lipasa es normal, puesto que la leche de cerda es rica en grasa (Aumaitre, A., y T. Corring. 1978).
Fuente: Aumaitre, A., y T. Corring. (1978) Figura 1. Evolución de la actividad de diversas enzimas en el cerdo
La Figura 2 ilustra la diferencia que sobre el crecimiento del lechón tiene la limitación en la producción láctea de la cerda. Desde los 8 a 10 días de vida hay una deficiencia que aumenta constantemente, debido a la disminución de la producción de leche de la cerda y el aumento de las necesidades de crecimiento del lechón. Los nutrientes suplementarios vienen aportados por el pienso preestárter.
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Figura 2. Efecto de la limitación de la leche materna sobre el crecimiento en el lechón
Es evidente que cuando aumenta el tamaño de la camada también lo hace la producción de leche, pero la cantidad total disponible para cada lechón se mantiene constante en 1000 g/día. Con esto no se satisfacen las necesidades del lechón. Figura 3 (Elsley, 1971).
Adaptado de Elsley, F. W. H. (1971) Figura 3. Producción de leche en la cerda según el tamaño de la camada
59
La tabla 2 muestra que a medida que la edad de la cerda aumenta, su producción láctea aumenta en cierta proporción, además, la proteína aumenta y la cantidad de grasa y lactosa disminuyen (Elsley, 1981).
Tabla 2. Efecto del número de lactación sobre la producción de leche en la cerda.
Lactación
1
2
3
kg/día
5,50
7,38
7,44
Proteína, %
5,59
5,69
5,72
Grasa, %
7,43
7,43
7,26
Lactosa, %
5,17
5,04
5,08
Cenizas, %
0,88
0,89
0,90
Fuente: Elsley, F. W. H., (1981) Como se observa en la Tabla 3, la producción de leche alcanza su máximo hacia la cuarta semana, la proteína aumenta hacia el final de la lactación, y la grasa y la lactosa siguen la pauta de la producción, alcanzando el máximo hacia la cuarta semana (Elsley, 1971).
60
Tabla 3. Efecto del periodo de lactación sobre la producción y composición de la Leche
Elsley, F. W. H., (1971) La Tabla 4 presenta los cambios en la producción de leche de acuerdo al consumo de alimento por la cerda, un factor que puede ayudar a cubrir las necesidades de los lechones es el régimen alimentario de la cerda: 2,7 kilos extra de leche por 3,1 kilos de pienso.
61
Tabla 4. Relación entre consumo de pienso y producción de leche (Cerdas multíparas). Nº animales
31
34
54
64
34
Consumo, kg/día 3,86 4,45 5,36 6,04 6,99 Leche, kg/día
5,99 7,63 7,90 7,95 8,76
Adaptado de Matzat, (1989) La mayoría de los destetes se hacen hoy entre la tercera y cuarta semana de edad. La tabla 5 presenta las cantidades de alimento suplementario consumido por los lechones.
Tabla 5. Ingestión de preestarter por el lechón durante la lactación Semana
g/lechón/semana
1
1.7
2
130
3
210
4
699
Fuente: Stockill, P., (1989) Los datos de Tabla 6 demuestran nuevamente que los lechones no quedan satisfechos con la cantidad de leche que obtienen de la madre. También señalan la clara preferencia del lechón por el pienso granulado frente al ofrecido en forma de harina.
62
Tabla 6. Consumo de preestarter en harina o gránulo durante la lactación.
Semana
g/lechón/semana Harina
Gránulo
2
80
70
3
120
160
4
370
600
Total
570
830
Stockill, P., 1989 Los datos de la Tabla 7 muestran el peso vivo y la ganancia diaria de peso que razonablemente se espera alcancen los lechones después del destete. Sin embargo, aunque este nivel de rendimiento se obtiene en animales sujetos a condiciones experimentales y en algunas explotaciones comerciales, los resultados que se producen normalmente son inferiores a los señalados.
63
Tabla 7. Peso ( kg) y crecimiento (g/día) a alcanzar según la edad en semanas
Edad
Peso
Crecimiento
Fuente 1 Fuente 2 Fuente 1 Fuente 2 3
6,0
6,0
214
4
7,9
7,5
271
214
5
10,3
9,5
343
286
6
13,0
12,0
386
357
7
16,4
15,0
486
429
8
20,3
19,0
557
571
9
24,0
23,0
643
571
10
30,0
27,5
743
643
English, P. et al., (1989) - Citado por Stockill, P., (1989). Datos más reales aparecen reseñados en la Tabla 8.
Tabla 8. Rendimiento post-destete en lechones destetados a los 18 días de edad.
64
Semana Nº Nº lechones
1
2
3
4
267 266 265 264
Consumo, g/día 84
216 425 529
22
133 335 380
Crecimiento, g/día I. C.
3,78 1,62 1,28 1,39
English, P. et al. Citado por Stockill, P., (1989) Como se puede comprobar, existe una diferencia sustancial entre el rendimiento esperado y el que actualmente se alcanza, según reflejan los datos recogidos por Peter English P, et al 1989 en numerosas explotaciones porcinas comerciales británicas.
Cuando el destete se realizó a los 18 días de edad, los lechones con menor peso exhibían una mortalidad más alta, menores consumos de pienso y ganancia diaria de peso y una pobre eficiencia en la conversión postdestete. Tabla 9.
Tabla 9. Rendimiento post-destete en lechones destetados a los 18 días de edad en relación a su peso.
65
Bajo Medio Alto Muy alto Inicio, kg
3,87
4,60
5,19
6,14
4 sem, kg
8,61
9,87 10,74
12,55
176
196
207
239
4,60
4,30
3,40
0,00
276
2,94
300
335
1,68
1,60
1,53
1,42
Crecimiento,g/día Mortalidad, % Consumo, g/día I. C.
English, P. et al. Citado por Stockill, P., (1989)
La Tabla 10, muestra que la diferencia en peso vivo existente al destete se ha multiplicado a las cuatro semanas posteriores. La baja ganancia de peso de los peores lechones se debe a la falta de madurez del aparato digestivo cuando reciben el estárter. (Stockill, 1989)
66
Tabla 10. Comparación entre el mejor y el peor 10 % de 150 cerdos destetados a los 18 días de edad.
Mejor 10 Peor 10 %
%
5,59
4,54
Intervalo
4,6-7,4
3,6-6,6
Semana 1
6,33
4,27
Semana 2
8,01
4,87
Semana 3
11,82
6,02
Semana 4
15,87
6,35
Semana 1
105
-38
Semana 2
240
85
Semana 3
544
164
Semana 4
589
61
Peso vivo, kg Inicial
Crecimiento, g/día
English, P. et al. Citado por Stockill, P., (1989) La Tabla 11 señala el efecto de la calidad del preestarter, las diferencias en crecimiento e I. C. entre grupos al destete se transmiten a los periodos posteriores, alcanzando mayor rendimiento los animales con preestárter muy digestible.
67
Tabla 11. Efecto de suministrar un preestarter muy digestible desde los 7 días de edad hasta el destete a los 28 días.
Período Lactación
% sobre control Crecimiento Días 21-28 +17 7-28
(0-28 días) Transición Consumo (29-49 días) Crecimiento
Engorde
+5 +8 +15
I. C.
+8
Consumo
+5
(48-69 días) Crecimiento
+5
English, P. R., (1981) La ingestión de pienso estimula el desarrollo del sistema digestivo del lechón desde el día 21 de vida en adelante, pero hay un desequilibrio en el tamaño del estómago, que no sigue el desarrollo del resto del tracto gastrointestinal. Este animal tiene una reducida capacidad gástrica y un tiempo de llenado muy corto. Figura 4.
68
Figura 4. Desarrollo del aparato digestivo del lechón hasta las 8 semanas de edad.
Para satisfacer sus necesidades de crecimiento, el lechón debe comer grandes cantidades de pienso. La Figura 5 muestra el coeficiente de utilización digestiva aparente para varios nutrientes.
La utilización de la proteína (representada como nitrógeno) es muy baja hasta que el animal tiene 40 días de vida.
Figura 5. Evolución de la utilización digestiva aparente tras el destete a los 21 días.
69
Las curvas que se recogen en las Figuras 5 y 6, reflejan una complicación adicional: la digestibilidad de la proteína después del destete depende de la cantidad ingerida. Cuando el estómago y duodeno están saturados con pienso, la digestibilidad de la proteína desciende: a los 28 días de edad la digestibilidad es óptima para una ingesta de menos de 30 gramos de materia seca por kilo de peso vivo. Mayores cantidades dificultan la digestión de la proteína, que es eliminada sin ser absorbida.
Figura 6. Coeficiente de utilización digestiva (CUD) del nitrógeno en función de la ingesta tras el destete a los 21 días de edad
La tabla 12 demuestra que un importante factor a tener en cuenta, es el impacto del destete sobre las secreciones digestivas, especialmente sobre las pancreáticas: la producción de quimotripsina y tripsina decrece mucho y la recuperación posterior es lenta.
70
El lechón es un animal deficiente en producción de ácido clorhídrico, si se tienen en cuenta las necesidades para la digestión de proteínas extrañas (soya, pescado) que se incluirán en el preestárter y estárter. Los lechones que lactan durante largo tiempo mantienen valores de pH superiores a los lechones que han sido destetados precozmente. Esto es debido a la interferencia que el ácido láctico produce sobre la secreción de ácido clorhídrico. Seve, (1982)
Tabla 12. Influencia del destete sobre las secreciones digestivas Efecto destete
Adaptación
Secreciones digestivas Jugo gástrico
Ð
ÏÏ
Ácido clorhídrico
Ï
ÏÏ
Pepsina
–
ÏÏÏ
Secreciones pancreáticas Ï
ÏÏ
Quimotripsina
ÐÐ
Ï
Tripsina
ÐÐ
ÏÏ
Amilasa
Ï
ÏÏÏ
Lipasa
–
Ð
Jugo pancreático
Seve, 1982
71
Como puede apreciarse en la Tabla 13 la ingestión precoz del preestárter es un factor importante a la hora de alcanzar valores de acidez gástrica que permita la digestión de las proteínas no lácteas del pienso compuesto, y que evite la aparición de síndromes diarreicos. Kidder, D. E. y M. J. Manners, (1978).
Tabla 13. pH en estómago de lechones lactantes y en lechones destetados a los 10 días.
Edad/días
Lactante Destetado
10
3,77
4,19
20
4,77
3,42
30
5,02
4,29
40
3,61
3,24
50
4,19
3,79
60
3,46
2,84
Adulto*
1,70-1,80
*Stockill, P., (1989). Adaptado de Kidder, D. E. y M. J. Manners, (1978).
En el animal no destetado, el ácido que contribuye a la digestión proteica es el ácido láctico producido por lactobacilos que actúan sobre la lactosa de la leche. Se ha visto anteriormente que el ácido láctico inhibe la secreción de clorhídrico. Al destete hay una fuerte reducción del láctico debido a la falta de lactosa, mientras la secreción de clorhídrico se encuentra todavía inhibida. Cuatro semanas después del destete la producción de clorhídrico ya alcanza sus niveles normales. Figura 7
72
Figura 7. Concentración de ácidos orgánicos y clorhídrico en el contenido gástrico de lechones.
La reducida secreción ácida tiene importancia para ella misma: antes del destete los lactobacilos producen ácido láctico, y éste inhibe la secreción de ácido clorhídrico. El control deficiente del pH gástrico favorece el desarrollo de los coliformes y la liberación de lipopoli-sacáridos que inhiben aún más la secreción de ácido. Figura 8.
Figura 8. Efecto de la alteración de la secreción de ácido clorhídrico sobre la microflora intestinal.
Puesto que la secreción ácida es deficiente, es crítico conocer la capacidad de neutralizar el ClH gástrico que poseen los piensos de preiniciación e iniciación. Este factor puede expresarse como capacidad tampón, como se explico anteriormente, o
73
cantidad de ácido necesario para que una cantidad de materia prima o pienso alcance un pH particular. Normalmente el procedimiento termina a pH 4. Bolduann, G. et al. (1988), analiza la capacidad tampón de diversas materias primas y piensos, Tabla 14. Se necesitan 7 mmol de ácido para que la leche fresca alcance un pH de 4, mientras que el pienso necesita 4 veces más y la soya hasta 7 veces más.
Tabla 14. Capacidad tampón, en mmol de ClH por 100 g de materia prima o pienso
Leche líquida, ácida
3
Leche líquida, fresca
7
Trigo
9
Cebada
10
Levaduras
30
Hna. de soja, extr. tostada
50
Hna. de pescado
60
Leche descremada en polvo
66
Mezcla de minerales Starter para lechones
1260 30
Bolduann, G. et al., 1988
74
El papel del ClH es doble: por una parte cataliza la transformación de pepsinógeno inactivo) a pepsina (activa) a pH óptimo de 2,0 y al mismo tiempo produce una precipitación de la proteína, lo que permite la actividad de la pepsina y la producción de péptidos. (figura 9)
Figura 9. Doble función del ácido clorhídrico en el estómago
8. 6. Otros papeles relevantes de la acidez en el proceso de la digestión son:
1. El ácido proveniente del estómago es el estimulante primario de la secreción pancreática de bicarbonato. 2. Los productos originados por la actividad de la pepsina también estimulan la secreción de los enzimas proteolíticos del páncreas. 3. El ácido que abandona el estómago juega un papel en el mecanismo de retroalimentación que ayuda a regular el ritmo a que se vacía el estómago, disminuyendo la carga digestiva del intestino delgado (Javierre, 2000).
La acidez no es el único factor que controla el crecimiento microbiano a nivel intestinal. En la Figura 10 se puede apreciar cómo E. coli, Salmonella y
75
Staphylococcus son capaces de crecer a pH de alrededor de 4-4,5. La conclusión es que, además de acidez, es necesaria la presencia de la flora saprofita para controlar las especies microbianas potencialmente patógenas (Javierre 2000). .
Figura 10. Intervalos de pH aproximados para el crecimiento de algunas especies microbianas patógenas
Para ilustrar la importancia de los niveles de proteína sobre la fisiología gastrointestinal de los lechones jóvenes, se realizaron unos experimentos que se resumen a continuación. La Tabla 15 muestra el contenido en proteína y la capacidad tampón de las dietas experimentales. A medida que aumenta el tenor en proteína lo hace también la capacidad tampón. (Prohászka, L. y Baron, F., 1980)
76
Tabla 15. Contenido en proteína bruta de las dietas y ClH necesario para la digestión in vitro
Ensayo Nº
Experimental
Control
Proteína mEq ClH Proteína mEq ClH
1
9
200
21
800
2
13
360
21
800
3
13
360
21
800
Fuente: Prohászka, L. y Baron, F., (1980) La Figura 11 muestra que todos los animales eliminaron E. coli a través de las heces, pero que sólo en aquellos alimentados con dietas que contenían 21 % de proteína se encontró E. coli hemolítico (áreas oscuras). Hay diferencias en el pH gástrico entre los dos grupos y la recuperación es completa a las cuatro semanas post-destete. El pH gástrico aumenta en los animales que liberan E. coli hemolítico en las heces.
Figura 11. Recuento de E. coli fecal y pH gástrico en lechones destetados a los 28 días.
77
Si el destete se realiza a los 25 días, figura 12, algunos de los lechones alimentados con pienso que contiene un 13 % de proteína muestran E. coli hemolítico en las heces a las dos semanas post-destete, mientras que todos los alimentados con dietas que contienen 21 % de proteína eliminan E. coli hemolítico y algunos tienen síntomas de diarrea. La recuperación es lenta y 4 semanas tras el destete hay todavía eliminación de gérmenes patógenos. El pH gástrico aumenta en los animales alimentados con dietas altas en proteína y se recupera a las 3 semanas después del destete.
Figura 12. Recuento de E. coli fecal y pH gástrico en lechones destetados a los 25 días. Si el destete se realiza a los 18 días (figura 13), los lechones alimentados con pienso que contiene un 21 % de proteína muestran diarrea y mortalidad.
Figura 13. Recuento de E. coli fecal en lechones destetados a los 18 días.
78
El síndrome diarreico del destete se debe a procesos alérgicos desencadenados por la soya: antes del destete las microvellosidades intestinales son estructuras largas en forma de dedo de guante y que presentan una gran superficie de absorción.(Figura 14)
Figura 14. Microvellosidades intestinales antes del destete.
Cinco días después del destete la imagen es completamente distinta: microvellosidades fusionadas, acortadas y con una capacidad de absorción reducida. ( figura 15 )
Figura 15. Microvellosidades intestinales 5 días después del destete.
79
Se ha sugerido que una exposición tardía a la proteína vegetal usada en los piensos preestárter desencadena una reacción alérgica, fusionando y acortando las microvellosidades. Este hecho permite argumentar que el lechón debe comer su alimento lo antes posible para evitar este fenómeno. (Aumaitre, A., y T. Corring. 1978).
A continuación se exponen algunas recomendaciones útiles para introducir a los lechones al consumo de pienso sólido. Aunque las cantidades ingeridas no son demasiado grandes, tienen una importancia fundamental en el estado sanitario y posterior rendimiento del animal. 1.
Suministrar una dieta de gránulo blando, suplementada con un acidificante efectivo para aumentar la digestibilidad y un mejorador de la apetecibilidad.
2.
Para introducir a las camadas al alimento sólido, lo antes posible, intentar ofrecerles algunos gránulos en una bandeja grande y plana de color blanco. Los lechones parecen ser atraídos por los objetos blancos. También aprenden a comer más rápidamente si pueden caminar realmente sobre el pienso.
3.
Eliminar y reemplazar dos veces por día cualquier cantidad de pienso no consumido. Si los gránulos no son frescos, no les estimularán a comer.
4.
Para una mayor frescura, el primer pienso de la camada debe provenir de un saco nuevo. Puesto que los sacos son difíciles de recoser una vez abiertos, reservar una pequeña cantidad en un envase hermético.
5.
Dar el pienso en el momento del día en que los lechones son más activos. Este momento se encuentra entre los períodos de alimentación de la cerda.
6.
Colocar el pienso cerca de la luz en el área de los lechones, pero no directamente bajo la fuente de calor y cerca de la fuente de agua limpia.
7.
Puesto que los lechones no comen mucho al principio, sería inútil poner gran cantidad de pienso inicialmente. El máximo al comienzo debe ser de 10 gramos
80
por camada y día, aproximadamente; después aumentar gradualmente la cantidad según el consumo. 8.
La limpieza es una consideración vital en todos los aspectos relacionados con el consumo precoz de pienso. Los utensilios, pienso, agua, el área del corral donde se da el alimento deben estar lo más limpios posible.
El período del destete es una época que ocasiona un elevado nivel de estrés en los lechones, pero hay otros factores que contribuyen. Las principales situaciones estresantes que pueden alterar el equilibrio de la flora intestinal y favorecer a los gérmenes patógenos en la industria porcina son: •
Introducción a la lactancia artificial
•
Corte de dientes/inyección de hierro
•
Castración/corte de cola
•
Destete
•
Introducción en un nuevo ambiente
•
Corrientes de aire, temperatura baja
•
Redistribución/mezcla de camadas
•
Transporte
•
Sobrepoblación
•
Parto
•
Toxemia de la gestación
•
Cambios en la dieta
•
Terapia con antibióticos
•
Exposiciones
•
Carreras/caza
(Adaptado de Javierre, 2000)
81
A continuación se exponen las relaciones entre estrés y diarrea en los lechones. Para superar esta condición la dieta debe ser lo más digestible posible, pero normalmente no lo es. 1.
El estrés puede provocar una aceleración refleja del peristaltismo intestinal.
2.
El estrés produce una interrupción súbita de la biosíntesis de enzimas.
3.
El estrés causa una disminución de la ingestión de materia seca, lo que a su vez produce una reducción de la producción de enzimas pancreáticas.
4.
Se produce una cierta inhibición de la parte anterior del tracto gastro-intestinal.
5.
El exceso de ingestión de pienso durante la fase de recuperación satura la digestibilidad de la materia seca y especialmente la del nitrógeno.
82
9. EXPERIENCIAS CON ACIDIFICANTES
A continuación se presentan algunas revisiones bibliográficas sobre el Empleo De Los Acidificantes en Alimentación Porcina Desde el Año 1962.
9.1. Mecanismos de acción en el organismo animal de los acidificantes incorporados a los piensos Desde un punto de vista puramente físico, y como se ha dicho anteriormente, lo ácidos actúan rebajando el ph del contenido intestinal, lo cual presenta interés en los diferentes alimentos destinados a los animales jóvenes. En efecto el animal destetado precozmente es deficitario en la producción de ácido clorhídrico hasta aproximadamente los dos meses de edad. (Manners et al. 1962) encontraron que el ph de unos lechones totalmente normales arrojó un valor medio de 3.4, con máximos de 5.8, desde los 10 días de edad. Estos resultados concuerdan con los de (Lewis, 1958 y Walker, 1959) que encontraron un pH gástrico comprendido entre 3.4 y 4.2 en lechones de un día a cinco semanas de edad.
El ácido clorhídrico tiene dos misiones fundamentales: •
Coagular las proteínas de la dieta, lo que permite un retraso en el tránsito del alimento por el tubo digestivo y a la vez proporciona una mayor superficie de ataque enzimático.
•
La segunda acción del ácido es activar el sistema pepsinógeno pepsina, responsable de la degradación primaria de la proteína alimentaria.
El
pepsinógeno es secretado por las células principales de las glándulas de fundus
83
gástrico (Muños 1982) y según (Hawk 1954) la activación de este sistema se realiza en condiciones óptimas a pH 2. Es preciso tener en cuenta que el precio que alcanza la leche en el mercado hace que sea sustituida cada vez con más frecuencia por otras proteínas, como la soya micronizada, solubles de pescado etc., más económicas pero que necesitan una mayor acidez gástrica para precipitar y permitir el comienzo del ataque por la pepsina y quimosina. La proteína de soya parte fundamental de muchas dietas, tiene una acción fuertemente tampón, como demostraron los estudios de (Manners et al, 1962) realizados con dietas a base de proteína de soya comparada con la caseína. El pH gástrico de los lechones alimentados con la primera de estas proteínas tardó 4 horas en volver a los niveles previos a la digestión, mientras que con la caseína el tiempo invertido fue de apenas dos horas, lo que demuestra la interferencia que produce la soya en la función ácida del estómago. Se puede decir que en el espacio de tiempo medido, la secreción de ácido clorhídrico se ha detenido. Las alteraciones de la dinámica enzimática digestiva, junto con la coagulabilidad reducida de los sustitutos alimentarios de la caseína, aumentan la velocidad de tránsito del contenido intestinal. (Braude et al. 1958) informan de la presencia de un coágulo con la consistencia del queso en el interior del estómago de lechones lactantes. El citado Manners, midiendo la velocidad de paso de una dieta de soya en comparación de otra a base de caseína, encontró que la caseína tardaba una media de 42 horas en recorrer el tubo digestivo de los lechones, mientras que la proteína de soya empleaba una media de 19 horas, según las mediciones realizadas con indicadores de óxido de hierro. (Newport, 1979) indica que, del mismo modo que la
84
proteína de soja, los solubles de pescado no producen coágulos discernibles en el estómago de los lechones. La falta de coagulación conduce a un aumento de la velocidad de paso de la ingesta por el tubo digestivo. Estos factores hacen que el rendimiento digestivo de los animales jóvenes sea deficiente al no alcanzar el óptimo aprovechamiento de los nutrientes. Otro factor a tener en cuenta es el paso de las proteínas de alta digestibilidad a baja o, lo que es lo mismo, de la leche materna a los lacto reemplazantes. Este cambio brusco agravado por la disminución de la digestibilidad proteica, puede provocar una disbiosis microbiana, alterando la flora intestinal. En condiciones habituales se produce un aumento de pH por fermentación anaerobia, lo que selecciona las especies microbianas. La flora normal desaparece, siendo sustituida por enterobacterias y microorganismos productores de esporas. Este es el primer paso que conduce a la diarrea blanca. (Cowie, 1964) afirma que en casos de diarrea blanca, el pH intestinal puede elevarse por encima de la neutralidad. El autor administró soluciones de ácido cítrico o ácido clorhídrico diluido más ácido cítrico, a pH 2.9 – 3.2, produciendo efectos curativos, excepto en casos de enfermedad aguda. Además el ácido cítrico no presenta los problemas de resistencias microbianas que se dan con la mayor parte de los antibióticos. (Cole et al, 1968) también reportaron disminución de la flora intestinal en lechones a los que suministraron diferentes ácidos orgánicos en el agua de bebida. El proceso patológico se ve favorecido por el aumento de la velocidad de tránsito de un alimento no lácteo incoagulable en condiciones normales, como hace notar el
85
citado Newport en su informe sobre las proteínas de pescado en lactancia artificial del cerdo. Scipioni et al (1979) realizaron unos experimentos durante 62 días alimentando a unos lechones con piensos acidificados con ácido cítrico, fumárico o málico. A término sacrificaron algunos animales y realizaron recuento de bacterias intestinales, así como mediciones de pH. Los resultados mostraron una disminución consistente de los recuentos de coniformes con respecto a los controles, excepto en los animales que habían sido alimentados con pienso suplementado con ácido málico, en los que se registró un discreto aumento.
El recuento de gérmenes anaeróbios totales fue
consistentemente mas bajo en los animales que ingirieron dietas acidificadas que en los controles. El pH intestinal también disminuyo con la administración de dietas acidificadas. La acción tampón o mantenedora del pH ácido que realizan los acidificantes alimenticios favorece la presencia de la flora saprofita normal y previene la diarrea que, que por regla general, resulta difícil atajar con los medicamentos habituales, pues está relacionada la mayor parte de las veces con cepas microbianas resistentes a los antibióticos.
9.2. Animales Adultos La acción de los acidificantes alimentarios en los animales adultos debe explicarse por otras vías, al no existir los factores limitantes que se dan en los animales jóvenes.
9.3. Digestibilidad de los Nutrientes Los ácidos añadidos a la dieta mejoran la digestibilidad de los compuestos nutritivos. (Kirchgessner, 1978) señala un aumento de la digestibilidad aparente de la materia
86
seca de un 2% y mejora de la relación energía digestible/energía metabolizable en un 7.2%. El mismo autor (1980) señala un aumento de la digestibilidad del nitrógeno, en dietas con un 2% de ácido fumárico así como mejoras en el balance del nitrógeno de un 4.1%.
9.4. Acciones biológicas Metabólicas
Estas mejoras provienen de las posiciones clave que ocupan algunos ácidos orgánicos en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos. En el hígado, el citrato es metabolizado en isocitrato y este en alfacetoglutarato. Este último puede reaccionar con amoníaco para dar ácido glutámico. El grupo amínico de este producto puede ser transferido a los radicales por transaminación (Martensson). Podemos apreciar en la figura 16 la biosíntesis de los aminoácidos a partir del metabolismo glucídico y a través del ciclo de Krebs (Scriban, 1982). Durante la degradación de los alimentos, una parte importante del carbono se encuentra en la célula bajo la forma de acetil – CoA; estas transformaciones se realizan en la mitocondria, porque exigen la intervención de las enzimas mitocondriales. En el interior de la mitocondria, el acetil CoA puede ser oxidado en dióxido de carbono y agua en el ciclo de Krebs y servir así a la producción de energía. La sustancia que puede limitarla es el ADP. Si la oxidación del acetil – CoA es limitada por la falta de ADP, el grupo acetilo del acetil –Coa puede servir a la síntesis de ácidos grasos en órganos tales como el hígado y la glándula mamaria. Esta síntesis no se realiza más que en el espacio extramitocondrial.
87
Figura 16. Biosíntesis de los aminoácidos a partir del metabolismo glucídico y a través del ciclo de Krebs
Fuente: Scriban, (1982).
88
Figura 17. Puntos de síntesis de los aminoácidos. GLUCOSA Ribulosa
Glucosa
Eritrosa
Fructosa
Tirosina
Triosa
Serina
Piruvato
Valina
Glicina
Fenilalanina Triptofano
Acetil CoA Aspartato
Leucina
Oxalacetato Malato
Citrato
Lisina Treonina
Fumarato
Alfa cetoglutarato NH3
Metionina
Succinato
Glutamato
Prolina
Isoleucina Ornitina
Citrulina
Arginina
89
El paso del acetilo del acetil-CoA del espacio mitocondrial al espacio extramitocondrial se realiza vía la formación intermediaria del citrato gracias a la intervención del citrato – clivasa (enzima mitocondrial). El citrato se transforma en acetil-CoA y oxalacetato y una molécula de ATP se transforma en ADP (Srere y Bhaduri 1962; Jones, 1968). Es así como el citrato juega un papel importante en la síntesis de las grasas. Además del papel de transporte de los grupos acetilo, el ácido cítrico activa la biosíntesis de los ácidos grasos favoreciendo la actividad de la acetil-coa- carboxilasa (Martin y Vagelos, 1962; Tame y Dills, 1967). Esta enzima cataliza la síntesis de malonil-CoA a partir de acetil-CoA y dióxido de carbono, reacción que constituye el punto de partida de la síntesis de ácidos grasos en el citol. Kirchgessner
y Roth,
(1975) realizaron experimentos en cerdos lactantes para
averiguar la influencia que el ácido cítrico tenía sobre el crecimiento, ingestión de pienso, índice de conversión y estado de salud de los animales. Los lechones fueron alimentados durante 5 semanas, distribuidos en grupos de 4 machos y 4 hembras. Las condiciones ambientales de los alojamientos fueron rigurosamente controladas. A las raciones utilizadas durante el experimento, leche maternizada y pienso stárter, se les añadieron cantidades de 0.5 – 1.5 y 4.5% de ácido cítrico, con una ración testigo sin el.
Al aumentar las cantidades de ácido cítrico, se disminuyeron
proporcionalmente las de salvado de trigo, para mantener la energía de las raciones a niveles semejantes.
90
Tabla 16. La leche maternizada, en gránulo estaba compuesta de: Leche descremada en polvo
50%
Suero dulce de leche
5%
Harina de pescado
6%
Harina de Soja
4%
Dextrosa
4.5%
Copos de Avena
10%
Maíz
5.4%
Salvado Trigo
Decreciente
Grasa
6%
Minerales-Vitaminas
3.4%
Tabla 17. La composición del pienso starter fue:
Harina de pescado
7%
Harina de Soja
3%
Gluten de Maíz
5%
Maíz
19%
Trigo
16%
Avena
15%
Cebada
14%
Salvado de Trigo
Decreciente según el ácido
Dextrosa
4.5%
Minerales-Vitaminas
3.1%
91
La leche maternizada se administró durante las tres primeras semanas y el pienso atañer, también granulado, durante las dos semanas restantes hasta el final del experimento.
Tabla 18. El análisis químico de los nutrientes fue:
Lactoreemplazante
Stater
Sustancia Seca
93.1%
90.7%
Cenizas
8.5%
6.0%
Proteína Bruta
26.0%
15.5%
Grasa Bruta
7.6%
4.6%
Fibra Bruta
3.1%
5.3%
ENN
47.9%
59.3%
Proteína digestible
24.5%
13.9%
Nutrientes totales/Kg
845
695
El pienso se administró adlibitum, pesando el no consumido. Los resultados se exponen en las dos tablas a continuación.
92
Tabla 19. Peso vivo, aumento diario o índice de transformación durante todo el experimento. Grupo ácido cítrico
%
I
II
III
IV
0.5
1.5
4.5
Peso inicial
Kg
5.23
5.24
5.00
5.26
Peso Final
Kg
19.90
20.08
19.45
20.88
Incremento diario
G
419
424
410
446
Consumo de pienso
Kg
21.05
21.37
20.09
22.40
Indice de
Kg
1.43
1.44
1.40
1.43
transformación
Tabla 20. Peso vivo, ganancia e índice de trasformación en los periodos I y II. %
I
II
III
IV
0.5
1.5
4.5
Periodo de alimentación I (21 días) Peso después del periodo I
Kg
13.97
13.88
13.81 13.86
Incremento diario
G
416
411
416
409
Consumo de pienso
Kg
8.78
9.14
8.63
9.09
Indice de transformación
Kg
1.00
1.05
0.99
1.06
Incremento diario
g
423
443
403
502
Consumo de pienso
Kg
12.26
12.24
11.46 13.31
Indice de transformación
Kg
2.08
1.98
2.19
Periodo de alimentación II (14 días)
1.90
93
Considerando los resultados del total del experimento, el primer efecto observado es un aumento adicional del 6% en el peso final de los lechones integrados en el grupo que fue alimentado con un 4.5% de ácido cítrico en la ración. Las cantidades inferiores no tuvieron efecto alguno, comparado con los controles. En cambio se considera independientemente los dos periodos de alimentación, se vera que en el primero de 21 días, la influencia de ácido es apenas de un 3% en el grupo de mayor dosificación. En el segundo periodo se aprecia que el grupo que recibió un suplemento alimentario del 4.5% de ácido cítrico, aumentó diariamente un 18.7% mas que los controles por término medio. En este periodo ascendió el consumo de pienso, sobre todo en este grupo IV, en un 8.2% sobre el grupo I. Puesto que este ascenso resulta porcentualmente mas bajos que los incrementos, resulta forzosamente un mejor aprovechamiento del pienso en el grupo IV (un 9% frente al conjunto de los tres otros grupos). Kirchgessner y Roth (1976) ensayaron el efecto de cantidades de ácido fumárico (0.5 – 2.4%) en las raciones de 40 lechones en el intervalo de 7 a 40 Kl de peso vivo. La dosis de un 2% de ácido fumárico mejoró en un 11.6% la ganancia diaria de peso de los lechones en comparación con el grupo control, mientras que la adición de un 4% de ácido produjo una mejora de un 7% en el índice de transformación. Kirchgessner y Roth (1977) en otro experimento variaron las dosis de ácido fumárico para averiguar cuales eran las cantidades óptimas a usar en la cría de lechones. En el periodo de ensayo abarcaba de los 7 a los 22 kilos de peso vivo. El ácido fumárico aumentó la ganancia diaria de peso en un 11% a la dosis de 1.5% y un 10% a la dosis del 2%. La ingestión de pienso mejoró en un 11% con un 1.5% de fumárico y con el 2% aumentó un 6%. El índice de transformación desminuyó un 4% con el uso de un 2% de ácido fumárico en la dieta.
94
Brune y Pallauf (1978) probaron los efectos de la adición de 1.4% de ácido fumárico a la dieta de lechones destetados precozmente (intervalos de pesos inicial y final del experimento, 5 – 15 Kilos) frente a un grupo de animales control a los que se había añadido tilosina a dosis correctas en el alimento. El ácido fumárico mejoró estadísticamente la retención de nitrógeno, la digestibilidad de nutrientes y el aumento del peso vivo a lo largo del experimento. Cualquier combinación del ácido fumárico sobre la tilosina no tuvo ninguna influencia sobre el rendimiento de los animales en las condiciones experimentales. No se produjo en todo el tiempo síndrome patológico ni bajas de ningún tipo en ninguno de los grupos. Hoppenbrock (1978) ensayó los efectos de la adición del 1 al 1.5% de ácido fumárico a la ración de unos lechones criados en jaulas. El sujeto del experimento fueron 296 lechones de raza Landrace alemán destetados precozmente y en el intervalo de 7 a 20 Kilos de peso.
Los animales fueron
repartidos en 4 grupos de 74 y alojados en jaulas. Cada jaula acomodaba a 9 o 10 animales. La temperatura se mantuvo constante a lo largo de todo el experimento. La alimentación se realizó ad limitum a través de comederos automáticos. El agua se surtió por bebederos también automáticos.
Tabla 21. Los cuatro variantes de la dieta fueron:
Grupo
I
II
III
IV
No Animales
74
74
74
74
% ácido fumárico
1.5%
1.5%
1.5%
----
Tylosina mg/Kg
40
40
-----
40
95
En las fórmulas con ácido fumárico se eliminaron componentes de cereal para mantener la energía de la ración a niveles semejantes en todas las variantes. El peso de los animales se comprobó en un principio cada 14 días y posteriormente cada 8 días. La ganancia más favorable se consiguió en los animales del grupo II (1.5% de ácido fumárico mas 40 mgs de tilosina). Los resultados más desfavorables se obtuvieron en los animales del grupo IV. La diferencia entre los grupos fue de 34.5 gramos diarios, lo que está en el intervalo de confianza de p = 0.01 Un experimento posterior, realizado en el intervalo de 10 a 15 Kilos de peso, suplementando la ración con 20 ppm de virginiamicina y un 2% de ácido fumárico produjo aumentos diarios del ritmo de crecimiento del 6%. La adición de un 2% de ácido fumárico solamente, produjo aumentos diarios en el peso de un 3% lo que no es estadísticamente significativo. La combinación de fumárico-virginiamicina mejoró el índice de conversión de un 5%. No es estadísticamente significativo, pero apunta una tendencia a la mejora. Scipioni et al (1979) realizaron un experimento abarcando los periodos de arranque y engorde: del destete a los 62 días y de los 63 días a los 132. Ensayaron, los ácidos fumárico, cítrico y málico.
96
En el primer periodo, los lechones de cada grupo (Un grupo control y tres grupos con suplementos de ácido, con un total de animales de 44) fueron alimentados con un pienso que tenía la fórmula siguiente: Tabla 22. Premier periodo, suplementos de ácidos en la fórmula Harina de cebada precocida
29%
Harina de soja
16%
Leche reengrasada en polvo
15%
Lacto albúmina
10%
Maltodextrina
10%
Harina de maíz
8%
Harina de pescado
6%
Minerales, vitaminas, etc.
Resto to 100
Tabla 23. El análisis de los nutrientes dio estos resultados:
Sustancia seca
90%
Proteína bruta
21%
Grasa bruta
7%
Fibra bruta
5%
Cenizas
7%
ENN
50%
Energia Mcal/Kg
4.77
97
Los ácidos fueron añadidos en las siguientes proporciones: cítrico, 1% fumárico, 0.7%; málico, 0.9%. Los tres ácidos proporcionaban al alimento un pH de 4.9. Los lechones fueron mantenidos en un ambiente controlado y casi desprovisto de luz y en alojamientos de destete elevados 60 cm sobre el suelo. El alimento se distribuyó ad limitum en forma de harina y los animales eran pesados semanalmente después de un ayuno de 4 horas. El agua estaba a libre disposición. El coeficiente de utilización digestiva aparente de las cuatro dietas se valoró con el empleo de sesquióxido de cromo en proporción del 0.25% en la ración.
Durante los días 63 a 132, se empleó un alimento con la siguiente composición. Tabla 24. Composición del alimento: Harina de cebada
37%
Harina de Maíz
22%
Harina de soja
19%
Salvado
8.5%
Leche reengrasada
4%
Lacto albúmina
2.5%
Maltodextrina
2.5%
Harina de pescado
1.5%
Sales minerales, Vitaminas, etc.
Resto a 100
98
Tabla 25. El análisis de los nutrientes arrojó los siguientes resultados:
Sustancia seca
89%
Proteína Bruta
17%
Grasa
4%
Fibra bruta
6%
Cenizas
5%
ENN
57%
Energía total Mcal/Kilo
4%
Se administró adlibitum y el control del crecimiento se realizó en dos pesadas, una a la mitad del tiempo y otra al final del experimento. Los resultados de la primera fase muestran que solamente el ácido cítrico tiene interés por arrojar resultados prácticos, en forma de un mayor crecimiento diario (920 gramos mas que los controles al día 62), mejor utilización de la sustancia seca, materia orgánica, fracciones nitrogenadas y minerales de la dieta mientras que en el caso del ácido fumárico los resultados no se apartaban de los controles y el ácido málico resultaba perjudicial. En la reanudación del experimento (alimentación hasta los cinco meses de edad) todos los animales que habían recibido dietas acidificadas en la primera fase de su vida, crecieron un 15% más que los controles, aunque el índice de conversión no se ha modificado al aumentar también el consumo de pienso. También en esta fase se han notado mejoras en la capacidad de utilización digestiva del alimento, superiores a todas las demás registradas en los animales alimentados con suplementos de ácido cítrico. (Kirchgessner y Roth, 1980) realizaron un informe sobre la digestibilidad y el balance nitrogenado, energético y mineral en lechones alimentados con un pienso suplementado con ácido fumárico.
99
Los autores partieron de un colectivo de 18 lechones machos, de raza Landrace, 25 días de edad y 7 Kilos de peso, los cuales repartieron en 3 grupos: 0%, 1% y 2% de ácido fumárico en el pienso.
La fórmula del pienso y el análisis de nutrientes se dan en las tablas a continuación: Tabla 26. Fórmula del pienso y análisis de los nutrientes
Leche descremada
10%
Harina de pescado
9%
Harina de soja
13%
Trigo
20%
Salvado de trigo
12-11-10%
Maíz
21.5%
Copos de avena
8%
Dextrosa
4%
Minerales
2.5%
Cenizas
7.0%
Proteína bruta
25%
Grasa bruta
3.4%
Fibra bruta
3.5%
ENN
60%
100
Para la estimación de la digestibilidad, se examinaron los nutrientes totales, energía (por medio de una bomba calorimétrica adiabática) y minerales del alimento y heces. El contenido en minerales, nitrógeno y energía de la orina también se midió. Así se calcularon los balances de energía y nitrógeno, por la diferencia entre ingresos y pérdidas. Los resultados muestran que el ácido fumárico aumentó significativamente la digestibilidad de la sustancia seca, cenizas, proteína y extractivos libres de nitrógeno. También mostraron mejoría de la digestibilidad, aunque sin llegar al porcentaje de significación estadística, la grasa y fibra. El ácido fumárico tiene influencia positiva en la digestibilidad de nutrientes, la cual aumenta en un 2-3%.
Asimismo, las energías digestible y metabolizable se
encuentran favorecidas en un 1.5% con un suplemento de fumárico del 1% en la dieta y el aumento de la digestibilidad conseguida con un 2% de ácido fumárico en el pienso es del 2.1%. La energía metabolizable aumenta en un 1.8% y 2.5% con la dos dosis de ácido en la dieta. La digestibilidad de los minerales se ve favorecida pero solo a los niveles del 2% de fumárico. La excreción urinaria y fecal de nitrógeno quedó fuertemente disminuida, con lo cual el balance nitrogenado mejora en un 5 y un 7% respectivamente para 10 y 20 Kilos de ácido por tonelada de pienso.
101
9.5. Cerdos de engorde Para la descripción del efecto de los ácidos en las dietas de los cerdos de engorde disponemos fundamentalmente de la serie de trabajos que De Vuyst desarrolló en el centro de Investigaciones Zootécnicas de la Universidad de Lovaina. En el primero de ellos, (De Vuyst et al. 1973) se usaron para los ensayos 123 cerdos de la raza Belga en el intervalo de pesos 16.9 a 95.4 Kilos. Los lechones fueron repartidos en 2 grupos homogéneos; al primero de ellos se les administró la ración de testigo y al segundo la misma ración con la inclusión de un 0.7% de ácido cítrico. El experimento transcurrió en unas instalaciones de tipo clásico y sobre suelo de paja. El alimento de los cerdos se administró automáticamente, así como el agua. Las fórmulas de los alimentos son diferentes en los intervalos A (hasta 45 Kilos de peso) y B (desde los 45 Kilos hasta el sacrificio). Se exponen más a bajo: Tabla 27. Fórmula de los alimentos con diferentes intervalos A
B
Cebada
200
200
Maíz amarillo
265
295
Sorgo
300
300
Harina de soya 44
50
50
Harina de pescado 70
50
50
Leche descremada en polvo
80
50
Alfalfa
30
30
Minerales
17
17
Vitaminas
8
8
102
Cada cerdo fue pesado al principio, a la mitad y al final del experimento.
Se
dispusieron de los datos de alimentación y consumo de todos los animales para hacer los cálculos de ganancias. Los resultados muestran que en los cerdos alimentados con suplementos de ácido cítrico, el crecimiento es mayor (769 gramos/día en los testigos). Este porcentaje de aumento sobre los testigos es altamente significativo al suponer un 4.5%. El índice de transformación no sufre la misma mejora, pues las diferencias (2.856 para los testigos y 2.13 para los experimentales) no son significativas. Esto supone una mejora del 1.5%. En un trabajo posterior, (De Vuyst et al. 1974) estudiaron la influencia del ácido cítrico sobre los cerdos de engorde, pero en un alimento que no tuviera tetraciclina, para separar en su caso los efectos de la tetraciclina y del ácido. Para ello se emplearon 90 cerdos en las mismas condiciones que el ensayo anterior y alimentados con el tipo de pienso que ya se ha descrito. Los cerdos fueron divididos en tres grupos: testigos, cerdos con 10 ppm de tetraciclina, en el pienso y cerdos con 0.7% de ácido cítrico y sin antibiótico en el pienso. Los resultados de este experimento hacen concluir a los autores que el ácido cítrico no tiene ninguna influencia sobre la velocidad de crecimiento , índice de transformación, calidad de la canal, rendimiento al sacrificio ni sobre el estado de salud de los animales, que fue excelente a lo largo de todo el experimento y en todos los grupos. En un trabajo posterior, (De Vuyst et al. 1974) describieron el análisis detallado de las grasas de composición hepática y corporal del cerdo, había cuenta de la influencia que el ácido cítrico tiene sobre el metabolismo de las grasas (Martin y Vagelos, 1962;
103
Tame y Dills, 1967). Aprovechando los experimentos anteriores, el grupo de De Vuyst analizó los porcentajes de tocino dorsal y ventral, sebos, relación carne/grasa y espesor del tocino dorsal. Del hígado y tocino dorsal se tomaron muestras para analizar cuantitativamente la composición de las grasas. En el hígado se midieron contenidos grasos totales, porcentaje de grasas neutras, ácidos grasos y fosfolípidos y el índice de yodo. En el tocino dorsal se determinaron el índice de yodo y la composición en ácidos grasos. Los resultados experimentales mostraron un ligero, pero no significativo, aumento de la calidad total de grasa hepática, que pasa de 5.68% a 6.27%. También aumenta la proporción de ácidos grasos libres en el hígado (19.48 por término medio contra 13.94) en detrimento de las otras fracciones.
De todas formas tampoco son
estadísticamente significativos. En cuanto al índice de yodo de la grasa hepática, no muestra alteraciones con respecto a las cifras normales, a pesar del aumento del grado de instauración de la grasa hepática. En el tocino dorsal, la adición de ácido cítrico a la dieta no modifica el índice de yodo de la grasa a pesar que el análisis de composición muestra un pequeño aumento de los ácidos grasos insaturados. Kirchgessner y Roth (1978) estudiaron la digestibilidad de la energía y los nutrientes en cerdos alimentados con piensos con ácido fumárico. Emplearon para ello dos grupos de 10 cerdos landrace con pesos comprendidos entre los 35 y 50 Kilos.
El suplemento de ácido fumárico fue de 1.8% a la luz de
experimentos anteriores con lechones, en los cuales se habían detectado efectos positivos con la adición de cantidades entre 15 y 20 Kilos de ácido por Tonelada de pienso.
104
El alimento se distribuyó en una dieta de engorde y una de terminación, cada una de ellas suplementada o no con ácido fumárico. La energía que el fumárico aporta se descontó eliminando salvado de centeno para hacer las fórmulas iso energéticas. La dieta de engorde tenía una cantidad de proteína del 19.3% y la determinación 15.0%. Las energías brutas respectivas eran de 16.4/16.2 Mj por Kilo.
El pienso fue
granulado y se distribuyó diariamente a razón de 1.300 gramos en engorde y 1.500 gramos en la terminación.
Tabla 28. La composición de los piensos fue la siguiente:
Pienso I
Pienso II 1.8
Acido fumárico %
1.8
Harina de pescado
5.0
5.0
3.0
3.0
Harina de soja
15.0
15.0
5.0
5.0
Maíz
40.7
40.25
44.8
44..35
Salvado de centeno
20.0
18.65
28.0
26.65
Avena
17.0
17.0
17.5
17.5
Minerales y Vitaminas hasta
100.0
100.0
100.0
100.0
105
Tabla 29. Digestibilidad de los nutrientes con o sin adición de ácido fumárico.
Digestibilidad % PIENSO I
Sust.
Cenizas
Prot
Grasa
Fibra
ENN
Org. Sin fumárico
81.8
50.3
84.0
80.8
40.0
85.1
Con 1.8% fumárico
83.41
49.0
84.8
83.51
41.9
86.82
Sin fumárico
84.2
56.3
84.9
86.4
46.1
87.1
Con 1.8% fumárico
84.7
52.53
85.9
87.51
42.3
87.71
PIENSO II
1
P1.0%
>1.0%
0.8%
1.5%
1.5%
enteropató geno Lactobacil lus
1.0%
Plantarum Ventana
0.2-
0.1-
0.2-
Sin
0.3-
0.1-
0.3-
0.3-
dosis
0.3
0.75
1.5
determinar
0.8
1.5
1.5
1.5
Efectiva
(Lucta S.A.) Actividad bactericida determinada según adaptación de la metodología oficial: Norma UNE-EN 1040 por filtración de membrana. Combinación A corresponde a la asociación de fosfórico con cítrico y láctico. Combinación B corresponde a la asociación de fórmico con fosfórico y láctico.
109
Combinación C corresponde a la asociación de fórmico con láctico (Puyalto y Mesia, 2002). También se realizaron dos trabajos por el Instituto de Ciencia Animal utilizando en uno ácido láctico y en otro ácido acético (vinagre comercial) como aditivos acidificantes en el pienso de las crías porcinas. El vehículo para el primer experimento tenía un pH 4 y un nivel de ácido láctico entre 4 y 5 % y se suministró mezclado en una proporción 60:40 (pienso:ácido láctico). El ácido acético se ofreció en una dilución con agua al 0.05 % con un pH de 2.8 y se suministró a razón de 10 ml por animal por día. El ácido láctico se suministró a partir de los 15 días de edad y el ácido acético a partir de los 30 días hasta el destete que en los dos experimentos se efectuó a los 42 días de edad. En el comportamiento con el ácido láctico fue significativo el incremento en el conteo de lactobacilos en comparación con el control (109 vs 108 UFC/ml). Con el ácido acético hubo una disminución de E. coli en heces que fue de + de 600 ⋅ 106 UFC/ml en el control a 32 ⋅ 106 y 39 ⋅ 106 UFC/ml en los animales que consumieron el ácido acético por vía directa o en el pienso, respectivamente. Con estos resultados que están unidos a una mayor presencia de diarreas en los animales de tratamientos control se espera obtener animales más preparados fisiológicamente para enfrentar el stress del destete y tener por lo tanto mejor comportamiento en esta etapa de desarrollo. En el primer trabajo se comenzó con cerditos de 15 días de nacidos. Se suministró en el pienso un 2 % de ácido láctico. En este experimento se humedeció el pienso control para eliminar el efecto positivo por tratamiento con más de 8 crías y un modelo de bloques al azar.
110
Se realizó muestreo de heces al momento del destete para analizar concentración de E. coli y de lactobacilos. En el experimento 2 se utilizaron doce camadas por tratamiento en tres grupos para estudiar la administración de una solución de 10 ml de vinagre comercial al 0.05 % con un pH de 2.8 en las crías desde los 30 días de edad y durante 3 días por vía oral directa con el uso de una jeringuilla y una sonda esofágica y a otro grupo se le adicionó al pienso los 10 ml de solución por animal. Se utilizó un modelo de bloques al azar, se controló el peso al inicio y al destete que se efectuó a los 42 días de edad, momento en que se realizó muestreo de heces fecales para el análisis de concentración de E. coli. En otra prueba realizada en el laboratorio se midió el pH en muestras del pienso de inicio con la solución de vinagres y una muestra control. En el experimento 1,
los resultados mostraron que en los animales control los
conteos de E. coli fueron negativos en diluciones de 106 UFC/ml lo que se encuentra en el rango normal de animales sanos (Bocourt 1997). El conteo de lactobacilos se encontró en el rango de 108 UFC/ml en los animales del tratamiento control lo que se encuentra en el rango inferior para animales sanos. En los animales que consumieron ácido láctico el conteo de E. coli se encontró por debajo de 106 UFC/ml y el de lactobacilos en el rango de 109 UFC/ml por lo que se muestra que estos animales se encuentran fisiológicamente más preparados para enfrentar el stress del destete. Se produjo una sensible reducción en la concentración de E. coli en heces, lo que demuestra el efecto acidificante del ácido acético utilizado. Este resultado coincide con (Cole et al. 1968) quienes plantearon que el uso de ácidos orgánicos reduce la
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carga de coliformes a lo largo del tracto gastrointestinal y con (Vinovrski, 1990) que comprobó que al suplementar la dieta con ácidos orgánicos, los cerditos lactantes incrementaron la ganancia de peso diaria y disminuyó el crecimiento de bacterias patógenas. En la prueba de laboratorio se observó que el pH del pienso se mantuvo en 6.5 y con la solución de vinagre disminuyó a 4.8 hasta 6 horas después que fue el tiempo que se midió, lo que demuestra que hay muy poca volatilización en condiciones al aire libre, pues cuando la muestra se mantuvo en bolsas de polietileno el pH disminuyó de 4.8 al momento inicial hasta mantenerse en 4.7 a las 6 horas (Díaz et al 2004) En otro trabajo se ha observado una tendencia lineal de aumento de la digestibilidad de materia seca, materia orgánica y aminoácidos como arginina, isoleucina, fenilalanina, alanina, ácido aspártico y aumentos aparentes de digestibilidad digestiva total de materia seca, cenizas, calcio y Proteína bruta al alimentar lechones con dietas acidificadas con benzoato cálcico como reductor de la capacidad tampón. El calcio se retuvo en un 3.3% pero se empeoró la retención de P. La inclusión de ácidos orgánicos mejoró la retención de Ca y P.
La inclusión de fórmico o fumárico en una dieta de cereal-soya mejoró
la
digestibilidad ileal de la proteína bruta y de los aminoácidos en 4.6 unidades porcentuales. Otros experimentos han revelado mejoras de la digestibilidad ileal de varios nutrientes cuando se suministraron ácido propiónico, fórmico, fumárico o nbutírico. Un investigador recientemente estableció el orden de potencia de los ácidos en su capacidad de eliminar coliformes: propiónico
