Los fitobióticos se definen como compuestos
bioactivos naturales derivados de plantas con efectos positivos sobre el
crecimiento y la salud de los animales, que se añaden como aceites esenciales,
extractos botánicos y extractos de hierbas (Puvaca et al, 2013). Se sabe que
algunos compuestos fitobióticos tienen propiedades antimicrobianas,
antivirales, anti fúngicas y antioxidantes (Brenes et al, 2010), y
tradicionalmente se han utilizado como medicamentos complementarios o
alternativos para mejorar la salud humana y para tratar enfermedades humanas
(Kim et al, 2008).
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| ¿Qué son los fitobióticos? |
Con la identificación de componentes activos de los
fitobióticos y algunos avances en los estudios mecánicos de estos componentes
en animales, se han incrementado los esfuerzos de investigación para
utilizarlos en sustitución de los antibióticos en dietas animales (Li et al,
2012).
Los fitobióticos comprenden una amplia gama de
sustancias y por lo tanto, han sido clasificados según su origen botánico, su
procesamiento y su composición. Los aditivos alimentarios fitogénicos incluyen
hierbas, que son plantas de floración no leñosas conocidas por tener
propiedades medicinales; especias, que son hierbas con olor o sabor intenso,
comúnmente añadido a la comida humana; aceites esenciales, que son líquidos aceitosos
aromáticos derivados de materiales vegetales tales como flores, hojas, frutos y
raíces; y las oleorresinas, que son extractos derivados de disolventes no
acuosos a partir de material vegetal.
El modo de acción de la mayoría de los aditivos
alimentarios fitogénicos todavía no se entiende completamente. Sin embargo,
éstos son algunos de los mecanismos potenciales por los que puede mejorar el
rendimiento de los cerdos.
Mayor consumo de alimentos
El efecto estimulante de los fitobióticos sobre la
ingesta de alimento se debe al aumento en la palatabilidad de la dieta,
resultante del sabor y olor mejorados, especialmente con el uso de aceites
esenciales (Kroismayr et al, 2006). Sin embargo, el efecto de la adición de
aceites esenciales a las dietas de cerdos es muy variable. La adición de
aditivos fitobióticos a las dietas de los cerdos, puede en algunos casos, no
afectar la ingesta de alimento e incluso dar lugar a una mejor eficiencia
alimenticia. La palatabilidad de las dietas asociada con la adición de
fitobióticos, también puede deberse a sus efectos antioxidantes (Balcerczyk et
al, 2014), lo que podría contribuir a preservar las cualidades organolépticas
deseadas del alimento.
Función intestinal mejorada
La mejora de
la función intestinal se atribuye principalmente al posible efecto estimulador
de las secreciones digestivas, como: enzimas digestivas, bilis y moco (Platel
et al, 2004). Las sustancias fitogénicas de ciertas hierbas, especias y sus
extractos, también han demostrado tener acciones farmacológicas dentro del
tracto digestivo (Camara et al, 2003).
Efectos antioxidantes
Las propiedades antioxidantes de algunas sustancias
fitogénicas se han atribuido a los terpenos fenólicos en los aceites esenciales
(Si et al, 2006; Michiels et al, 2008). Algunas plantas que contienen terpenos
son el orégano, el tomillo y el romero. Sin embargo, aún se estudia si se
pueden añadir estas plantas en cantidades suficientes en las dietas del cerdo,
para reemplazar los antioxidantes comúnmente utilizados.
Efecto antimicrobiano
Las
propiedades antimicrobianas de las sustancias derivadas de plantas han sido
conocidas durante siglos (Liu et al, 2013). Estas propiedades se atribuyen
principalmente a los aceites esenciales de estas plantas, siendo el orégano y
el tomillo de gran interés, debido a su contenido de monoterpenos: carvacrol y
timol, respectivamente; mismos que han mostrado una alta eficacia in vitro
contra bacterias patógenas que se encuentran en el tracto digestivo.
En la porcicultura se han utilizado diversos
fitobióticos, entre los que se encuentran:
Orégano
El orégano (Origanum vulgare) es una planta herbácea
perenne, aromática, nativa de Europa, de la familia Lamiaceae, tiene varias
especies; gracias a sus características aromáticas y de aplicación alimenticia,
se han desarrollado muchas subespecies y variedades (Grondona et al, 2014).
De todos los compuestos del orégano los principales
son el carvacrol y timol, a quienes se les atribuyen funciones antioxidantes y
antibacterianas, alterando la permeabilidad de la membrana celular de las
bacterias, entre las que están: Salmonella spp. y E. coli, responsables de
algunos trastornos digestivos en cerdos (Grondona et al, 2014).
Se ha demostrado que la adición de aceite esencial
de orégano en una dieta para cerdos, tiene efectos positivos sobre el
crecimiento en el período de finalización. Además, el aceite esencial de
orégano, al tener una actividad enzimática superior a la Vitamina E, redujo el
estrés oxidativo provocado por el transporte, mejorando la calidad de la carne
( Zou et al, 2016).
La suplementación con aceite esencial de orégano en
la dieta de cerdas durante la gestación y la lactancia, mejora el rendimiento
de sus lechones, lo que puede atribuirse a la reducción del estrés oxidativo
(Tan et al, 2015). En otra investigación se encontró que al usar aceite
esencial de orégano en las dietas, disminuía la producción de citoquinas
proinflamatorias y se promovía la integridad de la barrera intestinal en los
cerdos. El efecto protector del aceite esencial de orégano en el intestino está
asociado con la disminución de E. coli (Zou et al, 2016).
Por otra parte, la suplementación dietética con
aceite esencial de orégano y vitamina E, puede mitigar el estrés durante el
transporte y reducir la oxidación lipídica. La suplementación con aceite
esencial de orégano y Vitamina E reduce los niveles de cortisol sérico, pero
sólo el aceite esencial de orégano puede reducir los niveles de norepinefrina
en cerdos estresados durante el transporte. La adición de aceite esencial de
orégano y Vitamina E a las dietas porcinas, reducen los niveles de
malondialdehído generado por la peroxidación lipídica de ácidos grasos
insaturados (marcador de la degradación oxidativa de las membranas celulares) y
aumentan en parte la actividad enzimática antioxidante (Zhang et al, 2015).
Tomillo
El tomillo (Thymus vulgaris) es una planta aromática,
leñosa y polimorfa. Es originario de Asia occidental, Europa Central y el norte
de África, pero es posible encontrarla a manera de cultivo en diferentes
lugares del planeta, en terrenos secos, soleados y calcáreos. Existen gran
variedad de especies. El aceite esencial está constituido principalmente por
fenoles monoterpénicos, como timol, carvacrol, p-cimeno, gammaterpineno,
limoneno, borneol y linalol (Teodorovic et al, 1990).
Al incluir un producto comercial preparado a partir
de tomillo en dietas de lechones destetados, se observó que los animales
obtuvieron mayores ganancias diarias de peso, se disminuyó la mortalidad y los
gastos en fármacos (Teodorovic et al, 1990).
En un estudio aprobado por la China Agricultural
University Animal Care and Use Committee, se observó que al complementar la
dieta con aceite esencial de tomillo y canela, la digestibilidad de la materia
seca y la proteína cruda; así como la proliferación de linfocitos, aumentaron
significativamente (p<0.05) en comparación con el grupo control. El nivel de
capacidad antioxidante plasmática total aumentó, el número de UFC de E. coli en
ciego, colon y recto se redujeron en los cerdos alimentados con dietas
complementadas con aceite esencial de tomillo y canela, en comparación con el grupo
control. Los autores del estudio concluyeron que los aceites esenciales mejoran
el rendimiento de los animales y reducen los cuadros la diarrea, probablemente
mejorando el estado inmunológico, la ecología intestinal y la digestibilidad de
los nutrientes (Li et al, 2012).
También se ha descrito que lechones alimentados con
dietas que contienen tomillo, salvia y cilantro, tuvieron una ganancia diaria
de peso y una eficiencia de conversión alimenticia significativamente mayor
(p<0.05) que los grupos control (Wagner et al, 2003). La dieta suplementada
con 0.3% y 0.5% de una mezcla herbaria (tomillo, semilla de cilantro, semilla
de alcaravea, salvia, manzanilla y menta), demostró tener efectos positivos en
cerdos de crecimiento a finalización. Los cerdos alimentados con el suplemento
herbario al 0,5% mostraron mejores resultados en ganancia diaria de peso,
conversión alimenticia, peso promedio de la canal, peso del lomo y peso del
jamón (Paschma et al, 2000).
Amapola penacho
La amapola penacho (Macleaya cordata) pertenece a la
familia Papaveraceae. Es una planta herbácea perenne, de origen asiático.
Contiene una serie de alcaloides importantes, en los que se incluyen:
sanguinarina, dihidroderivada, queleritrina, protopina y ácidos fenólicos.
Se ha utilizado en la medicina tradicional china
durante mucho tiempo. Se utiliza con fines específicos, tales como el manejo
del dolor, la modificación del sistema inmunológico y la reducción de la
inflamación. La capacidad de disminuir la proliferación de bacterias y hongos
se ha atribuido a las benzo fenantridina, alcaloides cuaternarios y la
sanguinaria. Además, sus efectos positivos sobre la salud se evidencian por su
capacidad para inhibir el crecimiento de microorganismos, bloquear la
liberación o acción de la adrenalina en las terminaciones nerviosas y disminuir
la excitación del sistema nervioso simpático. (Ni et al, 2016).
De acuerdo con los resultados de un estudio, la
inclusión de un producto comercial que contiene amapola penacho en dietas para
cerdos en destete, tiene efectos benéficos sobre el desempeño durante el
crecimiento y estimula la actividad antiinflamatoria (Kantas et al, 2014). También
se ha reportado que el uso de extracto de amapola penacho en dietas para cerdos
en crecimiento, reduce la presencia de diarreas y mejora la función de la
barrera intestinal (Lui et al, 2016).
Yuca
Se distribuye desde el suroeste de Nevada y Arizona,
en Estados Unidos, en donde se le conoce como Yucca Mohave, y se prolonga hacia
el sur de Baja California, en México. El extracto de Yucca schidigera ha sido
utilizado desde tiempos inmemoriales por los nativos de las regiones desérticas
del norte de México, como complemento alimenticio en los humanos. El extracto
contiene saponinas esteroidales que tiene propiedades antinflamatorias.
En cerdos alimentados con dietas que contenían yuca,
se observó que la concentración de amoniaco en heces fue menor, en comparación
con las de aquellos animales que no fueron alimentados con yuca. Las
bifidobacterias, las eubacterias y los estafilococos, fueron más abundantes en
las heces de los cerdos que recibieron una dieta suplementada con yuca, en
comparación con aquellos que no la recibieron (Katsunuma et al, 2000).
En otra investigación se adicionó extracto de yuca
como aditivo en dietas para cerdos, observándose un efecto en la disminución de
los niveles de triglicéridos, colesterol y urea en el suero, durante la etapa
de crecimiento; además, de un incremento de neutrófilos en los cerdos de
engorde (Espinosa et al, 2008).
Consideraciones ante el uso de fitobióticos en las dietas
porcinas
Independientemente de su eficacia, la aplicación de
aditivos alimentarios fitogénicos en los cerdos debe ser segura para el animal,
para el usuario, el consumidor del producto animal y el medio ambiente. Con
respecto a los animales expuestos, en general no se pueden excluir los efectos
adversos para la salud en caso de una sobredosis accidental. Para el usuario
(por ejemplo, fabricante del alimento), el manejo de formulaciones puras de
tales aditivos para el alimento, generalmente requiere medidas de protección
porque son potencialmente irritantes y pueden causar dermatitis alérgica por
contacto (Burt et al, 2004).
Con respecto a la seguridad del consumidor, los
aditivos alimentarios fitogénicos pueden dejar posibles residuos no deseados en
los productos derivados de los animales alimentados con estos productos. Por
ejemplo, Stoni et al. (2006) reportaron una absorción casi completa de
carvacrol y timol en cerdos alimentados con estos aceites esenciales y detectaron
sus metabolitos glucurónicos y sulfatados en plasma sanguíneo y riñón.
De forma
similar, un estudio en seres humanos demostró una rápida absorción y
subsiguiente excreción urinaria de metabolitos glucurónicos y sulfatados de
aceites esenciales rosmarínicos (Baba et al, 2005). Sin embargo, la actividad
metabólica (por ejemplo, la absorción y el potencial de acumulación en los
tejidos comestibles), difiere ampliamente entre los compuestos fitogénicos, y
por lo tanto la seguridad debe evaluarse por separado para cada aditivo
alimentario fitogénico en particular.
Otro punto a considerar con el uso de aditivos
fitogénicos, es la posible interacción con otros aditivos. Diferentes estudios
en los que se investigó la eficacia de los fitobióticos, incluyeron otros
promotores de crecimiento, por ejemplo: ácidos orgánicos y probióticos; así
como la combinación de ellos, sin mostrar interacción antagónica entre estos
aditivos.
Por otra parte, los estudios sobre interacciones de
fitobióticos con preparaciones enzimáticas que incluyen fitasas, xilanasas o
enzimas que degradan polisacáridos no almidón son muy limitados. Sarica et al.
(2005) reportaron la ausencia de interacciones o interacciones negativas de ajo
y tomillo, con enzimas degradantes de polisacáridos. Sin embargo, se ha
informado que los fitobióticos que contienen componentes con propiedades
astringentes, interactúan negativamente con aditivos proteínicos de la
alimentación, mediante una desnaturalización parcial (Anadon et al, 2005).
En conclusión, se afirma que los fitobióticos
ejercen efectos antioxidantes, antimicrobianos y promotores del crecimiento en
los cerdos, acciones que están parcialmente asociadas con un mayor consumo de
alimento, supuestamente debido a una palatabilidad mejorada de la dieta.
Mientras que los resultados disponibles no apoyan una mejora específica de la
palatabilidad, no se puede descartar la eficacia antioxidante de algunos
fitobióticos para proteger la calidad del alimento, así como la de los
productos derivados de los animales alimentados condichas sustancias.
Con respecto a la acción antimicrobiana, algunas
observaciones in vivo apoyan la suposición de que el potencial general de los
fitobióticos es contribuir a una reducción final de microorganismos patógenos
en el intestino de los cerdos. En comparación con los aditivos alimentarios
antimicrobianos y los ácidos orgánicos, los fitobióticos utilizados en la
práctica parecen modular las variables gastrointestinales relevantes, como el
recuento de colonias microbianas, los productos de fermentación (incluyendo
sustancias no deseadas o tóxicas), la digestibilidad de nutrientes, la
morfología de los tejidos intesti- nales y algunas reacciones del sistema
linfático asociado al intestino. Algunas observaciones aisladas parecen apoyar
las mejoras de la actividad enzimática digestiva y la capacidad de absorción, a
través de los fitobióticos. Por otra parte, los fitobióticos estimulan la
producción de moco intestinal, lo que puede contribuir adicionalmente al alivio
de la presión de microorganismos patógenos, a través de la inhibición de su
adhesión a la mucosa.
Desafortunadamente, los resultados experimentales
respectivos están disponibles solamente a partir de productos comerciales que
contienen mezclas de fitobióticos. Por lo tanto, todavía existe la necesidad de
un enfoque sistemático para explicar la eficacia y el modo de acción para cada
tipo y dosis de compuesto activo, así como sus posibles interacciones con otros
ingredientes del alimento. Sin embargo, la experiencia actual en la
alimentación de los cerdos con estos compuestos, parece justificar su uso, al
promover el crecimiento, mejorar la respuesta inmune, disminuir los
microorganismos patógenos y promover la actividad antioxidante.
