Inclusión de sustancias húmicas como alternativa al uso de antibióticos promotores del crecimiento en pollos de engorde (Parte I)

Ms.C. M.V. Yair Román López García
Asesor en producción avícola

En Europa, numerosos investigadores y l objetivo del presente estudio fue evaluar un extracto de sustancias húmicas (SH) proveniente de una lombricomposta, como una alternativa para sustituir a los antibióticos promotores del crecimiento (APC), sobre los parámetros productivos, morfometría y número de células caliciformes neutras, ácidas sulfatadas, ácidas no-sulfatadas y totales en las vellosidades del yeyuno en pollos de engorda mantenidos en condiciones de bajo desafío o alto desafío por cambios de alimento previos al sacrificio.

Se utilizaron 90 pollos machos alojados en jaulas individuales del día 14 al 38 de vida. El experimento consistió en dos etapas. La primera etapa del día 14-28 considerada de bajo desafío, con tres tratamientos: 1 = dieta basal (maíz blanco y pasta de soya) con APC, 2 = dieta basal sin APC (SAPC), 3= dieta basal con 0.3% SH. La segunda etapa fue del día 28- 38 días, donde se mantuvieron los mismos tres tratamientos descritos, pero provocando cambios morfológicos mediante desafíos dietéticos. Al día 28, la dieta basal se dividió en dos agregando A) granos secos de destilería con solubles (DDGS), y B) agregando maíz azul y DDGS. Al día 37, las dietas A y B se intercambiaron dentro de cada tratamiento provocando un segundo desafío. Al día 28, 29 y 38 del experimento, seis pollos de cada tratamiento fueron sacrificados para la toma de muestras. Los resultados fueron sometidos a análisis de varianza. Del día 14-38, la conversión alimenticia fue menor con SH y APC respecto a SAPC (p <0.05).

En condiciones de no desafío, los APC y las SH disminuyeron el área aparente de las vellosidades del yeyuno respecto a SAPC (p < 0.05); lo observado en la morfología se reflejó con el número de células caliciformes neutras, ácidas sulfatadas y ácidas no sulfatadas (p <0.05). Al día 29, después del primer desafío, las SH no evitaron la atrofia de las vellosidades del yeyuno, pero aumentaron el número de células caliciformes, en comparación con SAPC (p <0.05). Al día 38, después del segundo desafío, no se observaron cambios sustantivos entre tratamientos en la morfología y número de células caliciformes en las vellosidades. Este es el primer estudio que demuestra que en condiciones de bajo desafío las SH tienen un efecto similar a los APC en la histología y número de células caliciformes en las vellosidades. Después de un desafío, las SH no evitan la atrofia de la mucosa del yeyuno comparadas con APC, pero son capaces de inducir una respuesta compensatoria parcial en el número de células caliciformes productoras de mucinas.

Introducción

La demanda creciente de productos alimenticios seguros y libres de residuos de antibióticos promotores del crecimiento (APC) ha generado a nivel mundial la necesidad de desarrollar alternativas a los antibióticos en la alimentación animal [1], con la finalidad de evitar la resistencia bacteriana en los animales y la resistencia cruzada en humanos [2, 3, 4, 5]. Actualmente hay productos alternos a los APC que pueden estimular el sistema inmunológico del tracto intestinal, que pueden ayudar a conservar y a fortalecer la microbiota benéfica, o a reducir los efectos de microorganismos patógenos; todos con el objetivo de promover la salud y maximizar el potencial productivo de los animales [6, 7, 8, 9, 10]. Sin embargo, una de las alternativas que está tomando fuerza es el uso de sustancias húmicas (SH), que son mezclas complejas y heterogéneas de materiales polidispersos formados en suelos, sedimentos y aguas naturales por reacciones bioquímicas y químicas durante la descomposición y transformación de restos vegetales y microbianos (un proceso llamado humificación) [11].

El objetivo del presente estudio fue evaluar un extracto de SH proveniente de una lombricomposta, como una alternativa para sustituir a los APC.

La formación de SH es un proceso complejo en donde la actividad microbiana, la temperatura, el pH, el contenido de humedad y de oxígeno interactúan entre sí [12]. Las SH están integradas por concentraciones relativas de ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y huminas, y dependiendo de la materia prima de donde se obtengan la concentración de sus componentes será variable [13, 14]. Las SH tienen la capacidad de mejorar la digestibilidad ileal de la energía y la retención de nutrientes [15], mejorar la tasa de conversión alimenticia [16], aumentar la actividad de las enzimas digestivas [6], incluso, tienen un efecto trófico sobre las vellosidades intestinales [6, 16, 17, 18], con lo que podría explicarse el alto rendimiento del crecimiento, la mejor utilización de nutrientes y la fijación de minerales en hueso. También ayudan a reducir significativamente los efectos inmunotóxicos de las aflatoxinas.

En condiciones de estrés oxidativo se ha visto que ayudan a reducirlo y a mejorar la calidad de la carne [20]. También ayudan a favorecer el rendimiento de la canal y al número de bacterias ácido lácticas [14]. Sin embargo, aún se sigue esclareciendo la forma en cómo actúan en el tracto gastro intestinal. Kühnert et al. 1991 [21], sugieren que las SH pueden crear una película protectora en la membrana mucosa del epitelio intestinal, ayudando a reforzar la barrera epitelial contra infecciones y sustancias tóxicas; incluso podrían reducir o prevenir la reabsorción de metabolitos tóxicos gracias a su estructura macro-coloidal. Recientemente se ha confirmado que las SH tienen la capacidad de incrementar la viscosidad intestinal y reducir la traslocación bacteriana del intestino hacia el hígado [22]. Adicionalmente, se ha reportado que las SH regulan positivamente la expresión génica relativa para mucina-2 (MUC-2) [23].

Estos hallazgos sugieren que las SH podrían estar fortaleciendo la capa protectora de moco en el intestino delgado, favoreciendo el mantenimiento de la integridad de las vellosidades intestinales ante agentes infecciosos, toxinas, o ante cambios de alimento. El objetivo del presente estudio fue evaluar un extracto de SH proveniente de una lombricomposta, como una alternativa para sustituir a los APC, sobre el comportamiento productivo, morfometría y número de células caliciformes en las vellosidades del yeyuno en pollos de engorda mantenidos en condiciones de bajo desafío o alto
desafío por cambios de alimento previos al sacrificio.

Materiales y Métodos

Extracción de Sustancias húmicas

Las SH se obtuvieron a partir de humus de lombriz roja californiana, alimentadas con estiércol de borrego previamente dándole un pre-compostaje. Se siguió parte de la metodología descrita por Domínguez et al., 2019 [14], y modificaciones para extracción a gran escala. La obtención de SH consistió en dos procesos de extracción alcalina con hidróxido de sodio a 0.5M y después a 0.1M, usando una proporción de 5:1 (L de NaOH / Kg de humus de lombriz) con una digestión y reposo de 24 h cada una, en donde los precipitados se separaron de la parte líquida. También se usó un lavado de los precipitados con agua destilada. Las fracciones líquidas obtenidas de las extracciones con NaOH y el lavado con agua destilada se mezclaron y se pasaron por cuatro filtros, dos de malla de algodón y dos de poliéster monofilamento con abertura de 92 µ para separar los residuos sólidos. Finalmente, la fracción líquida que contenía a las SH se secó en estufa de aire forzado a 55 °C durante 24 h, y se molieron usando un molino con un tamiz de 1 mm hasta obtener un polvo negro y fino.

Animales, tratamientos y diseño experimental

Se utilizaron 90 pollos machos Ross 308 de 14 a 38 días de vida, alojados en jaulas individuales, provistos de agua y alimento a libre acceso. El experimento consistió en dos etapas. En la primera etapa del día 14-28 considerada de bajo desafío, todos los animales fueron alimentados con una dieta basal (dieta 0) establecida con maíz blanco y pasta de soya (cuadro 1) y fueron asignados a tres tratamientos: 1 = dieta adicionada con promotores del crecimiento (0.05% de BMD y 0.05% de salinomicina), 2 = dieta sin APC (SAPC), 3= dieta con 0.3% de SH. Los pollos fueron pesados a los 14 y 28 días. Después del pesaje del día 28, se sacrificaron seis pollos de cada tratamiento para llevar a cabo estudios histológicos de las vellosidades.

En la segunda fase del experimento del día 28-38, se tuvieron seis tratamientos, manteniendo los mismos tres tratamientos descritos previamente, pero usando dos dietas: A) alimento con base en maíz blanco, pasta de soya y granos secos de destilería con solubles (DDGS) y B) alimento con base en maíz blanco y maíz azul, pasta de soya y DDGS (cuadro 1). El día 29, esto es, 24 h después del cambio de dieta, se sacrificaron seis pollos de cada tratamiento. El día 37, se hizo un intercambio de dietas dentro de tratamientos, los pollos asignados a la dieta A recibieron la dieta B y viceversa. El día 38, 24 h después del intercambio de dietas, se pesaron y sacrificaron el resto de los pollos.

Cuadro 1. Ingredientes base de dietas experimentales para pollos de engorde del periodo de 14-28 d y 28-38d.

DDGS: granos secos de destilería con solubres, BMD= disalicilato de metileno de bacutracina, SH= sustancias
húmicas, aadicionada en el tratamiento con APC, badicionada en el tratamiento con SH, EM= energía metabolizable.

Al inicio de la segunda fase, los pollos vivos fueron vacunados contra Newcastle, Salmonella y Bronquitis infecciosa por vía subcutánea en el cuello.

Las dietas experimentales se formularon con base a lo recomendado en los manuales de la estirpe. Se calculó el consumo diario de alimento, ganancia diaria de peso y conversión alimenticia. Después de cada sacrificio se colectaron muestras intestinales de la región media del yeyuno en cada pollo, y los tejidos se fijaron en formol bufferado al 10%, y posteriormente fueron embebidos en parafina. Se realizaron cortes histológicos de 5µm de grosor y fueron procesados mediante diversas tinciones hematoxilina y eosina para el análisis morfométrico de las vellosidades; PAS de Schiff para identificar mucinas neutras; azul alcián pH 1.0 para identificar mucinas ácidas sulfatadas; y a pH de 2.5 para identificar mucinas no sulfatadas. Usando un microscopio en campo claro con cámara digital a color y con el objetivo 5 X, se tomaron 10 fotografías completas e íntegras de cada pollo para estimar la altura, el diámetro y área aparente de las vellosidades mediante el software AnalySIS optibasic, SIS®. Para estimar el área aparente se usóla siguiente fórmula: (2 π) x (ancho/2) x (largo) [17,18], y se expresó en mm2. Se cuantificó el número de células caliciformes reactivas a las diversas tinciones para mucinas, para esto, se tomaron 10 fotografías de la región media de las vellosidades usando un  microscopio invertido con el objetivo 20 X.

El conteo de las células caliciformes se realizó en un área cuya longitud fue de 250 µm por el ancho de la vellosidad mediante el software Leica LAS Interactive Mesurement. El número de células caliciformes se expresan por área de las vellosidades.

Análisis estadístico

Los resultados se sometieron a análisis de varianza usando un diseño completamente al azar. En la etapa de 14-28 días se tuvieron tres tratamientos y en la etapa de 29-38 días se tuvieron seis tratamientos producto de un arreglo factorial de tres tratamientos y dos dietas.

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