Nuevo enfoque para modular la fermentación de la fibra y optimizar el rendimiento del crecimiento
El contenido de fibra es uno de los componentes del alimento más desconocido, pero estudios recientes han demostrado que el uso de la energía atrapada podría extraerse mediante la modulación del microbioma del intestino posterior. En este estudio, 3 diferentes tratamientos dietéticos analizan el efecto de: 1) una dieta control (CTRL) con una xilanasa (1) y un butirato microencapsulado; 2) XYL + BUT igual que el tratamiento 1, reduciendo 150 Kcal y suplementando una xilanasa (1) y un butirato microencapsulado, para alimentar directamente al microbioma; 3) XYL + XOS igual que el tratamiento 1, reduciendo 150 Kcal suplementando con una combinación de una xilanasa (2) y un xilo- oligosacárido específico para estimular un microbioma capaz de fermentar la fibra. Los tratamientos se aplicaron a machos Ross 308 de un día de edad colocados en corrales con 65 aves/corral en un programa de 4 fases de alimentación (0-10d, 11 a 21d, 22 a 32d,> 33d) con 9 repeticiones por tratamiento. Se midió el rendimiento de: crecimiento (peso corporal, consumo de alimento por corral), se calculó la Conversión Alimenticia (FCR) y el Factor de Eficiencia de Producción Europea (EPEF). Se recolectaron muestras cecales en 9 aves por tratamiento a los 42 días y se analizaron para determinar su actividad enzimática, el contenido de Ácidos Grasos Volátiles (VFA) y el perfil del % de G+C. Los datos fueron analizados mediante un ANDEVA de una vía. Las diferencias en términos de desempeño en el crecimiento aparecieron en la última fase alimenticia. Durante esta fase, el peso corporal (BW) de las aves alimentadas con XYL + XOS fue capaz de alcanzar el rendimiento de la dieta CTRL, y las aves alimentadas con XYL + BUT se quedaron atrás en un 2.7% (p= 0.016) o 76g/ave, y 12.5 puntos de FCR (p= 0.016). Al observar el período de prueba general, la Conversión Alimenticia Corregida por peso (bwcFCR) del CTRL y XYL + XOS fueron numéricamente mejores en 5.8 puntos en comparación con XYL + BUT (p= 0.074) y el EPEF tendió a ser mayor en 16 y 14 puntos en comparación con CTRL y XYL + XOS respectivamente (p= 0.088). Junto con el rendimiento, también se notó una reducción de la producción de Ácidos Grasos de Cadena Ramificada (BCFA), sin ningún cambio con respecto a todos los demás Ácidos Grasos de Cadena Corta (SCFA) analizados. El perfil del % de G+C ha mostrado diferencias especialmente cuando se compara la composición de microbioma XYL + XOS y CTRL donde XYL + XOS aumenta la población productora de butirato (p<0.05). Este estudio sugiere que el producto de la hidrólisis de la xilanasa (2) en el tratamiento 3 combinado con XOS específicos, tuvo una influencia positiva en la población bacteriana cecal, que pudo haber permitido extraer más energía de la fibra que llega al intestino posterior, lo que permite a las aves alcanzar el mismo rendimiento que la dieta CTRL. Estas aves fueron capaces de hacerle frente a la reducción de -150 Kcal. Este efecto benéfico no sólo está relacionado con la producción de butirato o la concentración, que pudo haber sido demasiado baja. El análisis de SCFA en el Ciego, también puede no ser el criterio más relevante, ya que es un punto en el tiempo de medición de un flujo dinámico de producción/absorción, por lo que el análisis de microbioma podría ser más significativo.
Palabras Clave: Pollo de Engorda, Estimulación del Microbioma del Ciego, Desempeño del Crecimiento.
Los antibióticos se utilizaron de manera amplia y eficiente como una práctica común en la producción animal a niveles subterapéuticos como promotores del crecimiento, principalmente para controlar la salud intestinal. De hecho, una encuesta reciente ha mencionado que los productores notaron un aumento de la coccidiosis (+ 53%), enteritis necrótica (+ 53%) y colibacilosis (+ 35%) desde que eliminaron o redujeron el uso de antibióticos en la producción de alimentos para aves [1]. Es cierto que la aparición de la resistencia a los antibióticos llevó a varios países a prohibir el uso de antibióticos como promotores del crecimiento y ejercer una gran presión a nivel mundial. Pero a medida que su uso ha disminuido en la producción avícola, ciertas enfermedades que antes estaban bajo control han aumentado, lo que significa que los productores deben encontrar alternativas relevantes; y por lo tanto, significa cambios importantes en la práctica. Por lo tanto, es más importante observar diferentes estrategias para mantener una producción saludable y reducir el uso de antibióticos para mantener el rendimiento del crecimiento. Entre la amplia gama de alternativas que se agregarán en la alimentación animal para mejorar la condición intestinal, se publicaron algunas investigaciones recientes que analizan el modo de acción de las enzimas y cómo optimizar la utilización de la fibra para influir en la funcionalidad intestinal y el rendimiento animal [2]. Cómo de hecho, la fibra dietética puede ayudar a optimizar la función intestinal y debido a que no es altamente digestible, representa el sustrato principal del microbioma del intestino posterior; y por lo tanto, influye en la fermentación. En este proceso, la alimentación de una xilanasa tiene mucha importancia, ya que las investigaciones publicadas han demostrado beneficios al aumentar la producción de ácidos grasos volátiles (VFA) [3], producción que conduce a un mejor rendimiento [4]. Este efecto "prebiótico" del uso de una xilanasa se discutió ya hace mucho tiempo, pero no se consideró realmente como un efecto principal, sin embargo, algunos datos recientes sugieren que los efectos beneficiosos de los AXOS y algunos xilo-oligosacáridos específicos (XOS) producidos in situ o suministrados en la alimentación, pueden explicar la estimulación directa de las bacterias productoras de butirato y lactato, fermentando el lactato a butirato en el intestino posterior, lo que mejora la función gastrointestinal y, en consecuencia, el rendimiento [5]. En este estudio, el objetivo fue comparar diferentes estrategias dietéticas para encontrar una combinación de una xilanasa (1) y butirato directamente de la alimentación, o una combinación de xilanasa (2) y XOS específicos, para proporcionar sustancias capaces de estimular y promover la producción benéfica de VFA a través de la modulación del microbioma del intestino posterior.
Materiales y Métodos
1) Desempeño
Pollos de engorda Ross 308 machos de un día de edad, provenientes de una incubadora comercial, se colocaron al azar en corrales, colocando 65 aves/corral y se llevaron a un peso de aproximadamente 2.800 kg. Se probaron tres tratamientos en 9 lotes por repetición, por tratamiento. Todas las dietas, con presentación física en harina, se complementaron con 1,500 FTU/kg de fitasa (Quantum Blue®, AB Vista; con una valorización matricial de minerales para las primeras 500 FTU/kg) y se ofrecieron en 4 fases alimenticias (Pre-Iniciador: 0-10 días, Iniciador: 11 a 21 días, Engorda: 22 a 32 días, y Finalizador: > 33 días). Las dietas descritas en la Cuadro 1 fueron sin coccidiostato y ofrecidas ad libitum. El resultado de la cuantificación mediante el análisis de la fitasa en el alimento y de la xilanasa se presentan en la Cuadro 1. Los tratamientos experimentales fueron: 1) tratamiento de control (CTRL); 2) y 3) se redujo la energía en 150 kcal / kg y se complementaron con xilanasa (1) y butirato microencapsulado hasta 30 días (XYL + BUT) o con xilanasa (2) + XOS específicos (XYL + XOS; Signis®, AB Vista) respectivamente.
2) Recopilación y análisis del contenido del Ciego.
Resultados y Discusión
Conclusión
Existe un gran potencial en la exploración de la fibra para estimular el microbioma del ciego para optimizar la función intestinal y mejorar el rendimiento del crecimiento. Más que un prebiótico, la combinación de xilanasa y estos xilo- oligosacáridos específicos, tienen la capacidad de estimular la degradación de la fibra por el microbioma, para aumentar la fermentación de la fibra, sin convertir el sustrato para el crecimiento de este microbioma y esto fue clasificado recientemente como un "estimulante" por Gonzales-Ortiz et al. al., (2019) [2]. Este nuevo tipo de producto puede representar una alternativa relevante para ayudar en el desafío asociado con la eliminación del promotor de crecimiento de antibióticos como también lo señaló recientemente Gomes et al., 2019 [10].
[1] Roembke J., 2019. Antibiotic reductions,elimination pose on going challenges. Poultry International. Watt Global media, IL,USA,pp5-16
[2] Gonzales-Ortiz G., Gomes G.A., dos Santos T.T. and M.R. Bedford, 2019. New Strategies influencing gut functionality and animal performance. In The value of fibre - engaging the second brain for anmal nutrition. Wageningen Academiuc Publishers, pp 233-254
[3] Lee S.A., Apajalahti J., Vienola K., Gonzales-Ortiz G., Fontes C.M.G.A and M.R. Bedford, 2017. Age and dietary xylanase supplementation affects ileal sugar residues and short chain fatty acid concentration in the ileum and caecum of broiler chickens. Animal Feed Science and technology 234:29-42
[4] Masey-O'Neill H.V, Singh M. and Cowieson A.J., 2014. Effects of exogenous xylanase on performance, nutrient digestibility, volatile fatty acid production and digestive tract thermal profiles of broilers fed on wheat or maize-based diet. British Poultry Science p
[5] De Maesschalk C., Eeckhaut V., Haesebrouck F., Ducatelle R.,Taminau B. and Van Immersel F.,2015. Effects of xylo-oligosaccharides on broiler chicken performance and microbiota. Applied and Environmental Microbiology 81:5880-5888
[6] Bautil A., Verspreet J., Buyse J., Goos P., Bedford M.R. and Courtin C.M,2019. Age related arabinoxylan hydrolysis and fermentation in the gastrointestinal tract of broilers fed wheat based diets. Poultry Science 98:4606-4621
[7] Shutte J.B., De Jong J., Polziehn R., and Verstegen M.W.,1991. Nutritional implications of D-xylose in pigs. British Journal of Nutrition 66:83- 93.
[8] Moura P., Cabanas S., Lourenco P., Girio F., Loureiro-Dias MC., Esteves M.P, 2008. In vitro fermentation of selected xylo-oligosaccharides by piglet intestinal microbiota. Food Science and Technology 41:1952-1961
[9] Pourabedin M.,Chen Q., Yang M. and Zhao X., 2016. Manna and xylooligodaccharides modulate caecum microbiota and expresión of inflammatory related cytokines and reduce caecum Salmonella Enteritidis colonisation in Young chickens.
[10] Gomes G.A, dos Santos T.T, Cordero G., Rousseau X,2019. “Stimbiotics” may be new approach to beneficial fiber fermentation. Feedstuffs, Vol 91,n°12, December 1.
XXVIII Congreso Latinoamericano de Avicultura - OVUM 2024
