Nuevas estrategias de inmunomodulación nutricional: empleo de posbióticos en producción porcina

Cada vez existe un mayor interés en enfocar la prevención frente a las enfermedades a través de alcanzar un buen nivel de inmunidad y salud digestiva. Existen numerosas líneas de investigación que persiguen desarrollar mejores estrategias de inmunomodulación nutricional con el objeto de mejorar la salud de los animales y por ende los parámetros zootécnicos.

La microbiota intestinal del lechón se establece a los pocos días de nacer (algunos autores apuntan que tras 48 horas desde el nacimiento) y su composición depende de factores como los microorganismos existentes en el canal del parto, el contacto con las heces maternas o el contacto con la piel de las ubres tras las primeras tomas de calostro (Nowland y cols., 2019). En la conformación de esta microbiota intestinal también juega un papel muy importante la limpieza del entorno en el que se encuentran las cerdas durante la gestación (principalmente el último tercio) y la lactación (Law y cols., 2021).

Esta colonización microbiana del intestino en las primeras horas de vida influye directamente en la fisiología y desarrollo del huésped, conformando su fenotipo (Everaert y cols., 2017) y juega un papel esencial en la modulación del tracto gastrointestinal inmaduro para generar sistemas funcionalmente eficientes cuando el animal sea adulto. Por lo tanto, desde un punto de vista práctico, podemos decir que la etapa neonatal, e incluso el preparto en las cerdas reproductoras, pueden ser los momentos más eficientes para influenciar sobre la microbiota, estableciendo beneficios más robustos y duraderos en los lechones.

Una de las estrategias con mayor auge en la actualidad es el empleo de posbióticos, que podemos definir como moléculas o compuestos de productos bacterianos no viables que poseen propiedades bioactivas. Pero, ¿qué sabemos del papel de los posbióticos en la salud intestinal de los lechones?

Aplicación de los tratamientos mediante jeringas automatizadas con cánula oral adaptada a la especie.

El objetivo de este estudio ha consistido en valorar en lechones cruzados (Duroc x Ibéricos) el efecto de la administración de productos posbióticos tanto en la alimentación de las madres (Ingubal swine^®) durante la gestación-lactación como directamente por vía oral (Porcibal^®) a los lechones en la primera semana de vida, sobre distintos parámetros sanitarios y productivos.

Animales y diseño experimental

Este estudio es continuación del trabajo publicado en el nº2 de la revista Tierra porcino (García-Jiménez y cols., 2023), en el que se observó una reducción de la mortalidad neonatal de los lechones provenientes de madres suplementadas con el posbiótico Ingubal Swine^®.

La experiencia se ha llevado a cabo en una granja comercial de cerdos ibéricos localizada en Mérida (Badajoz). Para el estudio se emplearon 56 cerdas ibéricas destetadas a los 28 días posparto e inseminadas artificialmente (IA) a los tres días posdestete. Tras diagnóstico de gestación positivo (35 días post IA), se realizaron dos grupos en base a los dos tipos de alimentación de preparto y lactación. Grupo control o pienso convencional (CM) formado por 28 cerdas y grupo posbiótico (PM) formado por otras 28 cerdas que fueron suplementadas con el posbiótico Ingubal Swine^® (2 kg/tn) incorporado en el pienso convencional. El pienso suplementado con el postbiótico comenzó a emplearse tras la confirmación de gestación y se mantuvo durante todo el preparto (86 días) y hasta el final de la lactación (28 días), siendo el cómputo total de 104 días de consumo.

En esta parte del estudio nos hemos centrado fundamentalmente en la monitorización y el análisis de distintos índices productivos y parámetros sanitarios registrados durante la fase de lactación de los lechones obtenidos de las cerdas seleccionadas. Se han utilizado un total de 197 lechones distribuidos en cuatro grupos experimentales en función del tratamiento recibido por sus madres y por los propios lechones. Los grupos experimentales se han distribuido como se indica en la tabla 1.

Tabla 1. Distribución de los lechones incluidos en el estudio en función del sexo y del grupo experimental al que pertenecen.

A los tres días del nacimiento se realizó la identificación individual de cada lechón (aprovechando la aplicación del hierro). Los lechones pertenecientes al grupo control (CL) se identificaron con crotales azules numerados y los del grupo posbiótico (PL) con crotales amarillos numerados. De cada camada se seleccionaron los dos machos más grandes y fueron incluidos cada uno en un grupo (amarillo vs azul). Estos animales fueron seleccionados como testigos para los muestreos sanitarios (como se detalla más adelante). El resto de los lechones de cada camada fueron identificados con crotales azules o amarillos de forma aleatoria.

La aplicación de los tratamientos se realizó en dos momentos. Una primera aplicación de 1ml por vía oral de Porcibal^® aprovechando el primer manejo (tres días de vida) y cuatro días más tarde se volvió a administrar a estos mismos animales 2 ml de Porcibal^® por vía oral. Los lechones del grupo control (crotales azules) recibieron las mismas dosis, pero en este caso de agua estéril, para simular el estrés que supone el manejo de los animales. La aplicación se realizó mediante jeringas automatizadas con cánula oral adaptada a la especie (foto 1).

El manejo durante la lactancia ha sido el habitual de este sistema de producción, disponiendo ad libitum de un lactoiniciador (Babigol^®) desde el quinto día de vida, y de un pienso preestárter (Babipres^®) desde siete días antes del destete. Los tratamientos sanitarios de los lechones, han sido los habituales en estos sistema de producción de cerdo ibérico: aplicación de complejo de hierro inyectable (tres días de vida) y vacuna comercial frente a E. coli (18 días de vida).

Índices productivos e incidencias en lactación

Para los índices productivos se ha registrado el peso individual de cada lechón en tres momentos: al nacimiento, a la semana de vida y al destete. Con estos valores hemos podido calcular la ganancia media diaria durante toda la lactación (GMD) y en dos etapas, desde el nacimiento hasta la primera semana de vida (GMD-1) y desde la primera semana de vida hasta el destete (GMD-2). Para este análisis se ha tenido en cuenta el sexo de los lechones. También se ha monitorizado a nivel individual las bajas de lechones durante todo el periodo de lactación, categorizando este parámetro en tres rangos en función de la edad de los lechones. Bajas de lechones de menos de dos días de vida (nacidos débiles), bajas de lechones de dos a ocho días de vida y bajas de lechones de más de ocho días de vida. Así como la aparición de diarreas en la camada y el empleo de antibióticos.

Índices sanitarios hematológicos

Para el análisis de bioindicadores sanitarios se seleccionaron 14 lechones testigo de cada grupo experimental. Se obtuvieron muestras de sangre entera y suero mediante punción en el seno cavernoso y se recogieron en tubos con EDTA para análisis hematológico y en tubos con activador de la coagulación para la determinación de los parámetros bioquímicos. Las muestras se transportaron a 4°C y se conservaron en refrigeración hasta su procesamiento en el laboratorio, donde el suero se obtuvo mediante centrifugación a 3.000 rpm.

Se realizaron hemogramas mediante un analizador de hematología (Celltac α MEK-6550, Nihon Kohden) para determinar los parámetros de la serie roja (recuento de hematíes, hemoglobina y hematocrito) y de la serie blanca (recuento de leucocitos, linfocitos, neutrófilos y eosinófilos). Además, se empleó un analizador automático de química clínica (Biosystem A15) para determinar el perfil proteico (proteínas totales, albúmina y urea) y otros parámetros del perfil general como la fosfatasa alcalina (ALP) y la lactato deshidrogenasa (LDH).

Caracterización de factores de patogenicidad de los aislados de Escherichia coli

Se realizó la caracterización mediante PCR (Zhang y cols., 2007) de los factores de patogenicidad de los aislados de Escherichia coli (E. coli) obtenidos mediante muestreo con hisopos rectales de los 14 lechones testigo pertenecientes a cada grupo experimental. Los hisopos se recogieron tanto en el primer manejo (tres días de vida) como en el momento del destete (28 días de vida).

Análisis estadísticos

Análisis de los índices productivos

CM-CL: Grupo control madres-control lechones; CM-PL: Grupo control madres-posbiótico lechones; PM-CL: Grupo posbiótico madres-control lechones; PM-PL: Grupo posbiótico madres-posbiótico lechones.

Media±error estándar (SD); letra distinta: dif significativa media (p < 0.05)a y (p < 0.01)b.

Tabla 2. Comparativa de la ganancia media diaria entre los cuatro grupos experimentales en función del sexo de los lechones.

En cuanto a la evolución de las ganancias medias diarias, se observó una caída de la GMD2 con respecto a la GMD1 en los lechones (tanto machos como hembras) provenientes de las madres que no habían consumido posbiótico durante la gestación y la lactación (gráficos A y B). No obstante, esta caída fue menos acentuada en los lechones que recibieron Porcibal^® durante la primera semana de vida, especialmente en el caso de las hembras (gráfico B).

En los grupos experimentales en los que las madres fueron suplementadas con Ingubal Swine^® (2 kg/tn) durante la gestación y la lactancia, se observó mejores índices de crecimiento en la segunda etapa (GMD2), cómo se puede apreciar en los gráficos C y D.

Además destacó, que las GMD2 fueron superiores en el caso de los lechones que también fueron suplementados con Porcibal^® cuando se comparan con los lechones que no lo recibieron, concretamente un 6% superior en el caso de los machos y un 13% superior en el caso de las hembras. Se ha demostrado la influencia directa del microbioma intestinal de la cerda sobre la composición del microbioma del calostro y de la leche (Chen y cols., 2018). Por lo tanto, podemos deducir que las intervenciones que modifiquen de forma positiva el microbioma intestinal de la cerda redundaran en efectos positivos sobre el microbioma y la salud intestinal del lechón.

Incidencias durante la lactación

En cuanto a las incidencias durante la lactación ha destacado un 20% más de aplastamientos por parte de las cochinas del grupo control con respecto al grupo posbiótico. Este parámetro estaría relacionado con la mayor mortalidad de lechones de menos de dos días observada en el grupo control y podría ser reflejo de un mayor % de lechones nacidos débiles en este grupo. En la siguiente tabla (tabla 3) se muestran los animales (%) que han presentado incidencias en los dos grupos. En lo que respecta a la incidencia de diarreas y por lo tanto a la aplicación de antibióticos, ambos parámetros han sido ligeramente inferiores en los lechones procedentes de las madres suplementadas con el posbiótico.

Tabla 3. Número de animales que han presentado incidencias y sus porcentajes

Indicadores sanitarios hematológicos

El análisis de los bioindicadores hematológicos se ha llevado a cabo sobre 14 lechones testigo seleccionados de cada grupo. En la siguiente tabla (tabla 4) se muestran los valores medios para cada parámetro hemático en los animales de los cuatro grupos al final de la experiencia.

Media±error estándar; letra distinta: dif significativa media (p < 0.05)a y (p < 0.01)b.

Tabla 4. Valores medios de los parámetros hemáticos al final de la experiencia

Se observa que la mayoría de los valores se encuentran dentro del rango de normalidad para la especie en los cuatro grupos experimentales (Khan, 2008), indicando la seguridad alimentaria de los aditivos empleados.

Únicamente se detectan valores por encima de rango para el hematocrito, siendo especialmente alto en el grupo CM-CL (p < 0.05) y que podría tener relación con cierto nivel de deshidratación. Los glóbulos blancos se encuentran dentro de la normalidad, aunque se observe un valor superior en el grupo CM-PL. También destacan los niveles más altos de linfocitos en los grupos PM-CL y PM-PL y que tendría relación con una posible mejor respuesta celular en estos animales.

En lo que respecta a los parámetros bioquímicos, la mayoría de los valores se han encontrado dentro de los rangos de referencia para la especie. En la siguiente tabla (tabla 5) se muestran los valores medios para cada parámetro bioquímico sanguíneo en los animales de los cuatro grupos de alimentación al final de la experiencia. Únicamente destacan los valores de LDH por encima de rango en los animales de los cuatro grupos y no observándose diferencias estadísticamente significativas entre ellos.

Media±error estándar; letra distinta: dif significativa media (p < 0.05)a y (p < 0.01)b.

Tabla 5. Valores medios de parámetros bioquímicos al final de la experiencia

Caracterización de factores de patogenicidad de los aislados de Escherichia coli

No se detectaron factores de patogenicidad en ninguno de los aislados de E. coli obtenidos en los cuatro grupos experimentales en el muestreo realizado a los tres días del nacimiento. Por el contrario, prácticamente el 100% de los lechones muestreados presentó algún factor de patogenicidad en sus aislados de E. coli en el momento del destete. En la siguiente tabla se muestra la proporción de aislados de E. coli y sus factores de patogenicidad (tabla 6).

Tabla 6. Comparativa de los cuatro grupos experimentales en cuanto a la proporción de aislados de E. coli con factores de patogenicidad obtenidos de los hisopos rectales recogidos al destete.

Para que un aislado de E. coli tenga la capacidad de provocar cuadros de diarreas en los lechones, se considera necesario que presente entre sus factores de patogenicidad tanto fimbrias de adhesión como enterotoxinas (Pérez y cols., 2016). En nuestro estudio, todos los aislados que se encuentran en las primeras nueve filas de la tabla presentaron esta capacidad. En lo que respecta a los grupos experimentales, el 53,6% de los lechones procedentes de las madres que no recibieron el posbiótico presentaban la capacidad de provocar un cuadro de diarreas frente al 17,8% de los lechones en el caso de las madres suplementadas. Este resultado se relaciona directamente con el mayor índice de diarreas y el mayor uso de antibióticos en los lechones provenientes de las madres no suplementadas.

El empleo del posbiótico Ingubal Swine^® durante la gestación y lactación de cerdas ibéricas, así como Porcibal^® en los lechones durante la primera semana de vida, ha demostrado ser una herramienta de interés que permite una mejora en los índices sanitarios y zootécnicos en esta etapa de la producción. Destaca la mejora de los índices productivos, especialmente a partir de la primera semana de vida, en los lechones provenientes de madres suplementadas con el posbiótico (+13%GMD, -20% aplastamientos), así como la reducción de la aparición de diarreas (-3%) y del uso de antibióticos (-7,5% ATB). Todo ello estaría fundamentado en la acción de los posbióticos empleados para la mejora de la salud intestinal.