Valor nutricional de probióticos

Recientemente se han concluido diversos estudios que muestran por primera vez la aportación nutricional de aditivos con los que hasta ahora se formulaba pero sin incluir su valor nutricional en las matrices por desconocimiento. Entre estos aditivos están los probióticos.

Los probióticos, como cualquier bacteria, se valen de su propio aparato enzimático para proporcionarse nutrientes metabolizando el medio en el que se encuentran. Para ello sintetizan y excretan una gran variedad de enzimas especializadas en degradar carbohidratos de cadena larga, proteínas y grasas, los producto de este metabolismo son utilizados como fuente de energía o como componentes estructurales en su crecimiento y reproducción. Las actividades enzimáticas de cada especie varían, teniendo distintos géneros y especies, substratos sobre los que crecen con mayor o menor facilidad.

Valga como ejemplo que Según la American Society for Microbiology, la actividad α-Amilasa de Bacillus amyloliquefaciens es 25.5 unidades/ml frente a 0.3 unidades de Bacillus subtilis.

En el caso de Bacillus amyloliquefaciens, su alta capacidad de producción enzimática ha sido industrialmente utilizada en diferentes campos. Las amilasas en procesos industriales del azúcar y papel (Zar et al. 2012), las proteasas se utilizan en tratamientos de residuos, producción de detergentes y fármacos (Schallmey et al. 2004), mientras que las lipasas son clave en la producción de productos derivados de la leche (Selvamohan et al. 2012). El uso industrial de estas enzimas es atractivo debido a su secreción extracelular y considerable termoestabilidad (Schallmey et al. 2004).

Cabe establecer la hipótesis de que esta excreción enzimática puede, entonces incrementar la digestibilidad de un alimento al suministrar el probiótico junto con la dieta. En este sentido la prueba realizada por Sanchez et al (2006) mostró como la utilización de B. amyloliquefaciens incrementó la digestibilidad de proteína bruta, extracto etéreo y almidón.

Efecto de probióticos en la digestibilidad de la proteína, grasa y almidón (a 42 días de edad) (Sánchez, 2006)

	Digestibilidad de proteína, %	Digestibilidad de grasa, %	Digestibilidad de almidón, %
Control	70,8	75,4	84,2
B. amyloliquefaciens (10⁶ UFC/g)	76,5	80,9	87,4
P	P<0.0001	P<0.02	P<0.05

Conociendo este incremento de la digestibilidad, surge la duda de si valiéndonos de este beneficio podríamos reducir la concentración energética del alimento compensado ésta disminución con la acción del probiótico. De esta manera podríamos flexibilizar los requerimientos de formulación abaratando el alimento compuesto.

Para comprobar este efecto se diseñó la siguiente prueba:

El estudio se realizó en BARC (Bangkok Research Center), Tailandia. Un total de 480 pollos (Arbor Acres Plus) fueron aleatoriamente distribuidos en 8 tratamientos diferentes con 6 replicas usando 10 aves por jaula como unidad experimental. El periodo experimental cubrió las fases de inicio (0-18 días de edad) y crecimiento (18-35 días de edad). Los alimentos fueron preparados en pellets (acondicionado a 80ºC) y administrados en migas hasta los 12 días de edad y a continuación en forma de pellets hasta la finalización de la prueba. Agua y alimento fueron ofrecidos ad libitum. Durante la prueba se utilizaron las recomendaciones de manejo específicas para la estirpe Arbor Acres Plus. El peso de los pollos y restos de pienso fueron medidos en los días 18 y 35. Las bajas y sacrificios fueron monitorizados diariamente. Al final de cada periodo se midió el peso individual para calcular la uniformidad de grupo.

Ganancia, consume, IC, supervivencia y uniformidad fueron analizados mediante ANOVA en un diseño factorial 4 x 2 RCBD.

Diseño experimental

Tratamientos	Dietas	Ecobiol (kg/t)
T1	Control Positivo	–
T2	Control Negativo 1 (EM reducida 60 kcal/kg y AA dig. 2.3%)	–
T3	Control Negativo 2 (EM reducida 120 kcal/kg y AA dig. 4.6%)	–
T4	Control Negativo 3 (EM reducida 180 kcal/kg y AA dig.6.9%)	–
T5	Control Positivo	1.00
T6	Control Negativo 1 (EM reducida 60 kcal/kg y AA dig. 2.3%)	1.00
T7	Control Negativo 2 (EM reducida 120 kcal/kg y AA dig. 4.6%)	1.00
T8	Control Negativo 3 (EM reducida 180 kcal/kg y AA dig.6.9%)	1.00

Estudio de AME y de digestibilidad de proteína

Se utilizaron 240 pollos macho de 21 días de edad. Los animales fueron distribuidos en 48 jaulas metabólicas (5 aves/jaula). Se utilizaron las mismas dietas que en la prueba de crecimiento lo que resultó en 6 replicas por dieta.

Durante las 96 horas que duró la prueba se midió la cantidad de pienso aportado y los sobrantes para calcular la ingesta. La excreta fue recogida diariamente y secada posteriormente a 80ºC durante 24h. Se analizó el contenido de materia seca (105ºC, 4h) y de energía bruta (bomba calorimétrica, Leco modelo AC-350, método Isoperibol)

Donde NR es retención de nitrógeno asumida como (20% de la ganancia de peso corporal)/6.25 y K es la constante: 8.21 kcal/g nitrógeno retenido.

A todas las dietas usadas en el estudio de AME y digestibilidad se les añadió 0.3% de oxido crómico como marcador. Tras finalizar las 96 horas del estudio anterior, todas las aves fueron sacrificadas para obtener muestras de contenido de íleon. Las muestras fueron liofilizadas y posteriormente analizadas para conocer el contenido de proteína y oxido de cromo. La digestibilidad ileal aparente de la proteína basada en materia seca se calculó de acuerdo a la siguiente fórmula:

Donde:

AID_CP = Digestibilidad ileal aparente de proteína bruta

CP_d = Concentración de proteína bruta en el alimento

CP_i = Concentración de proteína bruta en el contenido ileal

Cr_d = Concentración de oxido de cromo en la dieta

Cr_i = Concentración de oxido de cromo en el contenido ileal

Resultados

Los resultados de esta prueba han sido presentados en:

APPC 2015 (Jeju) Abstract PP-0555
IPSF 2015 (Atlanta) Abstract T-209

Conclusiones

En los resultados se puede observar como ECOBIOL mejoró el IC en cada paso de reducción de nutrientes. Al mismo tiempo esa reducción de nutrientes produjo un empeoramiento del rendimiento.

En el primer paso de reducción de nutrientes el probiótico compensó la bajada de 60 kcal/kg y de un 2.3 % en lys y met sin empeorar los parámetros de crecimiento. El resultado de este grupo fue igual que si no se hubiesen reducido los nutrientes.

Este efecto compensatorio puede ser explicado por los valores más elevados de retención de energía metabolizable y digestibilidad de proteína observados en los animales suplementados con Ecobiol. Esta mejoría fue patente en cada paso de reducción.

Podemos concluir que ECOBIOL es capaz de compensar reducciones en la concentración de energía y aminoácidos en la dieta.

Basándonos en este conocimiento y sabiendo que la utilización del aditivo es capaz de compensar la reducción de energía y aminoácidos se abre la posibilidad de dotar al aditivo de un valor nutricional hipotético capaz de rendir en un software de formulación el equivalente a los valores comprobados en la prueba, esto es hasta 60 kcal/kg y un 2.3% de aminoácidos digestibles.

Efecto de Ecobiol en parámetros productivos (0-35 días de edad)

Treatment				Final	Body	Feed	Feed
Treatment				body	weight	Intake	conversion	Livability
Group	Nutrient reduction		Ecobiol	weight	gain		rate
Group	Nutrient reduction		(Kg/MT)	(g)	(g)	(g)	(g)	(%)
T1			0.0	2658	2615	4021	1.538 d	96.7
T2	-60 kcal/kg; -2.3% aa		0.0	2617	2574	4015	1.560 c	96.7
T3	-120 kcal/kg; -4.6% aa		0.0	2657	2614	4105	1.571 bc	96.7
T4	-180 kcal/kg; -6,9% aa		0.0	2580	2537	4056	1.599 a	100.0
T5			1.0	2659	2617	4001	1.529 d	100.0
T6	-60 kcal/kg; -2.3% aa		1.0	2671	2628	4036	1.536 d	98.3
T7	-120 kcal/kg; -4.6% aa		1.0	2656	2614	4092	1.567 c	96.7
T8	-180 kcal/kg; -6,9% aa		1.0	2588	2545	4043	1.589 ab	100.0

SEM				34.350	49.963	0.008	0.010	1.790
Source		df		P values
Treatment		7		0.3976	0.7986	0.0001	0.0003	0.5534
Diet (A)		3		0.1170	0.3321	0.0001	0.0001	0.3017
Ecobiol (B)		1		0.5297	0.8634	0.0350	0.0159	0.3302
A x B		3		0.8426	0.9752	0.5886	0.4666	0.7557

a,b,c,d,e Medias de la misma columna con superíndices distintos son significativamente distintas (p<0.05)

Efecto de Ecobiol en energía metabolizable y retención de nutrientes (24-28 días de edad)

Treatment

AMEn

Protein

as fed

as dry

digestibility

Group

Nutrient reduction

Ecobiol

(cal/g)

(g)

(Kg/MT)

0.0

2,793abc

3,090bc

69.25

-60 kcal/kg; -2.3% aa

0.0

2,766cd

3,071bcd

68.66

-120 kcal/kg; -4.6% aa

0.0

2,712 e

3,011 e

67.44

-180 kcal/kg; -6,9% aa

0.0

2,729de

3,026de

66.62

1.0

2,813ab

3,117ab

69.66

-60 kcal/kg; -2.3% aa

1.0

2,830 a

3,141 a

69.22

-120 kcal/kg; -4.6% aa

1.0

2,747de

3,053cde

67.77

-180 kcal/kg; -6,9% aa

1.0

2,768bcd

3,071bcd

68.19

SEM

15.513

17.185

0.955

Source

P values

Treatment

<0.0001

0.3365

Diet (A)

<0.0001

0.1040

Ecobiol (B)

0.0009

0.0006

0.2987

A x B

0.5813

0.6718

0.9087

a,b,c,d,e Medias de la misma columna con superíndices distintos son significativamente distintas (p<0.05)

Referencias

Se enviarán a quien las soliciten.

Álvaro Ortíz. Norel S.A. ([email protected]) Ingeniero agrónomo especializado en nutrición y formulación de alimentos. Experiencia en investigación en avicultura y cunicultura, así como en nutrición y formulación de alimentos para acuicultura. Actualmente responsable de producto en empresa de aditivos, cubriendo las areas de monogástricos y acuicultura.