Estudio del efecto en lechones lactantes del probiótico de la biomasa proteica obtenida por la tecnología de cultivo de Lactobacilli y levaduras en miel "B"

A Marin Cárdenas, A García Rodríguez*, L Marrero Suárez, M J Manso y M González Pérez

Centro de Investigaciones Agropecuarias (CIAP)¹; Centro de Análisis y Procesos (CAP)
*Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Santa Clara. Cuba. CP 54830
alfredomc@uclv.edu.cu

Resumen

Se desarrollaron dos experimentos con el objetivo de estudiar el posible efecto probiótico de la crema de biomasa proteica, obtenida por vía simplificada con el cultivo mixto de levaduras y bacterias lácticas (Lactobacillus acidophilus).

En el primero se utilizaron 159 crías, distribuidas en 5 tratamientos y en el segundo experimento se emplearon 18 cerdas en la última semana de gestación y sus 180 crías distribuidas en dos tratamientos: A, sometidos al sistema vigente de la unidad porcina y B, se emplearon 5 ml del producto a los cerditos tratados y 20 ml para las cerdas tratadas. Se empleó un diseño completamente aleatorizado en ambos experimentos. En el primer experimento se obtuvo una disminución significativa en la incidencia de diarreas, 14 cerditos afectados en el grupo control y de 2 a 3 en los tratamientos objeto de estudio, no presentándose muertes por trastornos digestivos en los mismos, mientras ocurrieron 11 muertes en el grupo control. La ganancia de peso tuvo su mejor comportamiento (p < 0,05) en el tratamiento que se suministró la biomasa proteica fresca con un valor de 5,2 frente a 3,5 kg obtenidos en el control. Semejantes resultados obtuvimos en el segundo experimento donde hubo una disminución (p < 0,01) de la incidencia de diarreas. Un total de 31 cerditos fueron afectados en el tratamiento control y solo 5 en el tratamiento estudio y no presentaron muertes por trastornos digestivos, mientras ocurrieron 24 en el grupo control. La ganancia de peso fue superior (p < 0,05) en el grupo estudio con 4,7 frente a 3,6 kg en el control. Ambos experimentos confirmaron el efecto beneficioso como probiótico de este cultivo de microorganismos estudiado.

Palabras clave: biomasa proteica. cerdos lactantes, cultivo mixto, lactobacillus acidophilus, probiótico

Study of the probiotic effect in piglets of administering the protein biomass obtained by cultivation of Lactobacilli and yeasts in "B" molasses

Abstract

Two experiments were developed with the objective of studying the possible  probiotic effect of the protein biomass, obtained by the mixed cultivation of yeasts and lactic acid bacterial (Lactobacillus acidophilus) in "B" molasses.

In the first experiment,  159 piglets were used, distributed in 5 treatments and in the second experiment 18 sows were used in the last week of gestation and their 180 piglets distributed in two treatments: A, subjected to the normal system of the swine unit;  and B, given 5 ml of the probiotic  product to the treated pigs and 20 ml for to the treated sows. The design was totally randomized in both experiments. In the first experiment a significant decrease was obtained in the incidence of diarrhea, 14 pigs affected in the group control and  2 to 3 in the experimental treatment. There were 11 deaths in the control treatment and none in the probiotic treatment.  The gain of weight was higher in the probiotic treatment than in the control. Similar results were obtained in the second experiment, where there was a decrease (p < 0.01) of the incidence of diarrhea in piglets receiving the probiotic.  A total of 31 pigs was affected in the treatment control and only 5 in the treatment with probiotic. There was no mortality in the probiotic treatment but there were 24 deaths in the control.  The gain in weight was superior (p < 0.05) for the probiotic treatment (4.7 kg versus 3.6 kg in the control.

Both experiments confirmed the beneficial effects of the probiotic treatment.

Keywords: Biomass protein, Lactobacillus acidophilus, mixed cultures, piglets, probiotic

Introducción

El término “probiótico” se refiere a la aplicación de los microorganismos benéficos en la alimentación tanto humana como animal, que incluye básicamente bacterias, levaduras y enzimas, siendo en la actualidad las bacterias lácticas y las levaduras las más comúnmente utilizadas (Amigo et al 2002, Rinkinen et al 2003 y Scharek et al 2005).

En el mundo se ha incrementado, sobre todo a partir de 1980, el uso de probióticos comerciales preparados a partir de cultivos de microorganismos (bacterias y levaduras principalmente) desarrollados muchos de ellos sobre medios lácteos y que generalmente han brindado resultados positivos cuando se han suministrado a los animales (Álvarez et al 2005 y Chinea et al 2005).

En Cuba no existen productos comerciales con estas características, aunque a partir de 1985 en la Universidad Central de Las Villas se realizaron trabajos inoculando la miel proteica con Lactobacillus para garantizar su conservación y a la misma se le comprobó su efecto probiótico (Marrero et al 2000).

Por la información aportada en la revisión bibliográfica sobre las experiencias de varios investigadores, nosotros consideramos que el suministro como probiótico de la biomasa proteica obtenida a partir de un cultivo mixto de levaduras y bacterias lácticas con una tecnología simplificada podría tener una influencia positiva sobre el comportamiento de cerdos lactantes, siendo este nuestro objetivo en este trabajo.

Materiales y métodos 

El trabajo se realizó en el Integral Porcino de Calabazar perteneciente a la Empresa Porcina de Villa Clara.  

Medios utilizados 

Medio (1): Biomasa proteica fresca (Bpf), se obtuvo fermentando el cultivo mixto de cepas de levaduras y bacterias lácticas (L-4 UCLV; Kluyveromycis fragili;  Láctobacillus acidophilus) a batch incrementado en un sustrato de miel final, luego se pasó a un proceso de sedimentación obteniéndose la crema de biomasa proteica, la cual se mantuvo a temperatura ambiente por 7 días, el pH de la misma  alcanzó 3,9 con una concentración de bacilos lácticos de 1,3 x 10¹⁰ UFC/ml con una viabilidad del 93,5% y una composición de 12,87% de materia seca, 44,1% proteína bruta y 31,18% de proteína verdadera.

Medio (2):  Se obtuvo una miel proteica en una relación (70/30) de Biomasa proteica fresca /Miel final (BpfMf), incubándose este a 45ºC por un período de 7 días, obteniéndose un pH de 4 y una concentración de bacilos lácticos de 6,2 x 10⁹ UFC/ml con una viabilidad del 92,2%.

Medio (3): Miel proteica ácida (MPA), medio de suministrar el Lactobacillus bulgaricus más  Streptococcus thermophilus como probiótico por varios investigadores en la región central del país (Marrero et al 2000; Rodriguez et al 2003 y Chinea et al 2005). Su composición fue de 32% de miel final, 13% de levadura torula, base seca, y 55% de agua, se inoculó con Lactobacillus bulgaricus al 2%, se incubó a temperatura ambiente por 7 días, obteniéndose un pH de 4 y una concentración de bacilos lácticos de 5,0 x 10⁹ UFC/ml con una viabilidad del 92,0%. 

Procedimiento experimental 

Para dar cumplimiento al objetivo trazado se seleccionaron 159 cerditos híbridos de las razas (Yorkshire x Hampshire) recién nacidos de ambos sexos, pertenecientes a 15 camadas (3 camadas por tratamiento), formando 5 tratamientos con un peso vivo promedio de los cerditos similares.

Tratamiento Control, estuvo sometido al sistema vigente de explotación.

Tratamiento A se le suministró medio (2).

Tratamiento B se le suministró medio (1).

Tratamiento C se le suministró medio (1) en el pienso.

Tratamiento D se le suministró medio (3).

El suministro del probiótico fue de 5 ml del medio cada tres días, desde el día del nacimiento hasta el final del experimento a los 28 días de edad. Para la dosificación oral del mismo a cada cerdito en los tratamientos A, B y D se utilizó una jeringuilla de 10 ml estéril, y al tratamiento C se le suministro en el pienso de preinicio (26% de PB y 3650 Kcal/kg de ED).

En el segundo experimento se evaluó el efecto probiótico de la biomasa proteica obtenida por vía simplificada, para lo que se utilizaron 18 cerdas que estaban en la última semana de gestación, las cuales fueron distribuidas en 2 grupos y alojadas en bóxer independientes. Al tratamiento control con 9 cerdas se le aplicó el manejo y alimentación rutinarios de la unidad y el tratamiento estudio con 9 cerdas recibió idéntica atención, con la diferencia de que se le suministraron en la dieta 20 ml de biomasa proteica fresca (medio 1), descrita anteriormente como probiótico, desde los 7 días previos al parto hasta transcurridos los 15 días posteriores al parto. A las camadas de estas cerdas se les suministró 5 ml de (medio 1) en el pienso a partir de que se dejó de suministrar a la cerda hasta el destete.

Todas las cerdas fueron pesadas al inicio y final del experimento, así como, a todas las crías de cada camada fueron pesadas al día de nacimiento y posteriormente semanalmente hasta el destete a 28 días de edad, además fueron sometidos a un riguroso control clínico para detectar cambios de conducta y/o trastornos morfofisiológicos de salud, lográndose analizar cada animal independientemente pues estaban identificados individualmente. 

Análisis estadístico 

El diseño estadístico utilizado fue un análisis completamente aleatorizado. Las variables peso vivo inicial y final (PV inicial y PV final), ganancia de peso vivo (Ganancia de PV) y ganancia media diaria (GMD), fueron estudiadas mediante la aplicación de un modelo de análisis de varianza simple, previa comprobación de la distribución normal de los datos y de la homogeneidad de varianza. Donde existió diferencia estadística significativa se aplicó la prueba de Duncan y el peso vivo mediante un método de covarianza simple y una prueba de Bonferrone para las medias. La incidencia de diarreas y el comportamiento de la mortalidad se estudiaron mediante la comparación múltiple de proporciones. Todas las pruebas fueron realizadas mediante los paquetes estadísticos Statgraphics 5.1 para Windows.

Resultados y discusión  

Experimento I

El mejor comportamiento en cuanto al peso corporal final, lo obtuvo en el tratamiento que utilizó el medio de biomasa proteica fresca con 1,8 kg más que el control difiriendo estadísticamente (p < 0,05), con los demás tratamientos presenta diferencia estadística, pero solo los supera en 0,5 a 0,3 kg (Tabla 1).

En cuanto a la ganancia de peso encontramos que en el tratamiento que se empleó la biomasa proteica fresca obtuvo el mejor resultado con 1,7 kg de más que el control con diferencia significativa (p < 0,05), siendo superior también con los demás tratamientos.

En cuanto a la GMD (g) se observó que los mejores resultados están en miel final más biomasa proteica, biomasa proteica fresca y miel proteica acidificada los cuales no difieren (p <  0,05) entre sí, el tratamiento control es el de peores resultados, dejando de ganar con relación al tratamiento Biomasa proteica fresca en el pienso 37,34 g.

Es importante destacar que las diferentes formas de aplicar el medio probiótico a los cerditos, no dio grandes diferencias en los parámetros productivos estudiados, por lo que se justifica aplicar el probiótico en el pienso, ya que favorece su dosificación sin introducir cambios en su manejo, evitando una excesiva manipulación de los cerditos en esta primera etapa de vida.

La utilización del medio probiótico contribuyó al mejoramiento de los indicadores de salud en el grupo tratado con respecto al control y permitió una mejor expresión del potencial de crecimiento y estimulación del sistema inmune de los cerdos jóvenes.

Al observar la incidencia de diarreas agudas el tratamiento con los resultados más negativos es el control ya que presenta 14 cerditos con esta enfermedad, como se observa en la grafica 1, la morbilidad obtenida es de un 77,12% mas que los tratamiento tratados, siendo altamente significativa la diferencia estadística, situación esta muy desfavorable.

Como se puede observar las muertes por trastornos digestivos solo las tenemos en el tratamiento control con un 33% (Tabla 2), cuestión esta muy significativa, ya que en los demás grupos tratados con los diferentes medios, no se presentaron muertes por esta causa.

Experimento II

Los resultados en cuanto a los pesos de las cerdas en los pesajes realizados de ambos grupos no mostraron diferencias significativas (p < 0,05), observándose una disminución del peso, resultados estos lógicos y esperados, ya que en este período las cerdas lactantes manifiestan siempre un balance negativo en los cambios de peso vivo. Aunque en el análisis estadístico no hay diferencia significativa (p < 0,05) entre los dos grupos de cerdas si podemos observar cómo las cerdas tratadas con la biomasa proteica fresca, a pesar que en las primeras semanas su peso promedio fue menor que el del grupo control, al final del experimento fue inverso, observándose un peso vivo promedio de las cerdas tratadas de 103,2 ± 20,5 kg y en el grupo control de 95,7 ± 12,6 kg, lo que representa un 27,5% menos de pérdida de peso de las cerdas sometidas al tratamiento probiótico (biomasa proteica fresca) durante el experimento.

Aunque no se reportan diferencias en cuanto al peso de las cerdas si hay un mejor comportamiento en la recuperación de las cerdas tratadas con la biomasa proteica, así como el comportamiento productivo de sus crías es superior.

Los resultados del análisis estadístico sobre los valores del PV inicial encuentran diferencias estadísticas (p < 0,05) a favor del tratamiento control (Tabla 3), así como, en relación al PV final difiere igualmente pero en este caso a favor del tratamiento estudio con 0,8 kg por encima del control. Este último resultado, lógicamente es coincidente con la variable ganancia de peso y la ganancia media diaria.

Estos resultados corroboran los resultados alcanzados en el experimento anterior, ya que son muy similares a los obtenidos por los diferentes tratamientos estudios empleados.

Al observar la incidencia de diarreas agudas el tratamiento con los resultados más negativos es el control ya que presenta 31 cerditos con esta enfermedad, como se observa en la grafica 2, la morbilidad obtenida en este grupo es de 82,73% superior al tratamiento estudio, siendo altamente significativa la diferencia estadística, situación esta muy desfavorable. Esto demuestra claramente la importancia del uso de la biomasa proteica fresca como probiótico, para disminuir al máximo esta enfermedad, que es la de mayor incidencia en esta categoría y por tanto trae grandes pérdidas en las unidades porcinas. Se debe señalar que en este experimento alcanzamos mejores resultados que en el experimento anterior y con un número de cerditos muy superior en el tratamiento triplicándose el número de cerditos en estudio.

Como se puede observar las muertes por trastornos digestivos solo la tenemos en el tratamiento control y es de un 26% (Tabla 4), cuestión esta muy significativa, ya que en el grupo estudio que se utilizó la biomasa proteica fresca no se presentaron muertes por esta causa.

Se debe destacar que las causas de muerte en estos tratamientos no respondieron al efecto de los diferentes medios en estudio y por tanto no son inherentes a los mismos.

Discusion  

Los efectos benéficos del medio probiótico utilizado en los indicadores evaluados están atribuido, a que las levaduras y bacterias láctica contribuyen al incremento de la absorción de nutrientes, debido a que degradan moléculas grandes en otras más pequeñas, de fácil difusión por la pared intestinal, así como por la producción de vitaminas y ácidos grasos de cadena carta, que adicionalmente acidifican el lumen intestinal acelerando las reacciones bioquímicas de la digestión, todo lo cual mejora la digestibilidad de los nutrientes. (Serrano et al 2000; Piad et al 2002 y Pérez et al 2002)

Al analizar los resultados en los parámetros productivos en ambos experimentos observamos un marcado efecto beneficioso al utilizar la biomasa proteica fresca como probiótico de forma directa como en el pienso, cuestión esta que coincide con los resultados obtenidos por otros autores como:

Tortuero et al (1995) y Rodríguez (1997) han reportado efectos beneficiosos en el crecimiento de cerditos con la administración oral de algunos tipos de bacterias lácticas en los primeros días de vida. La administración a cerdos lactantes de Bifidobacterium pseudolongum M-602 después del nacimiento provocó un incremento significativo del peso vivo a los 10 días de edad cuando se comparó con los no tratados (Abe et al 1996). Además Rodríguez et al (2003a) encontraron en cuanto al peso vivo al destete diferencias significativas, donde el grupo que recibió 30 ml del probiótico obtuvo un mayor peso (7,19 kg).

Abe et al (1995) administraron a terneros y cerdos lactantes Bifidobacterium pseudolongum o Lactobacillus acidophilus y reportan que la ganancia de peso fue significativamente mayor en los cerdos que recibieron las bacterias, también mejoró la conversión alimentaría, similares resultados obtuvo Rodríguez et al (2003b)

Chinea et al 2005, evaluaron distintos esquemas de aplicación de un preparado biológico de bacterias lácticas en cerdas paridas y sus crías, suministrando 30 ml a las cerdas una semana antes del parto y durante la lactancia y 3 ml a las crías al nacimiento y a los tres días de nacido y a partir de los 10 días de edad se le mezcló con el pienso, en cuanto al peso al destete se encontraron diferencia estadística significativa (p <  0,05), entre los grupos control y tratado, de la misma manera se comportó la GMD, el incremento de peso y la conversión.

Al estudiar la incidencia de diarreas en nuestros experimentos vemos que las mismas se redujeron considerablemente al utilizar la biomasa proteica fresca tanto de forma directa o incluida en el pienso, cuestión esta muy favorable al reducir la manipulación de los cerditos para suministrarle el medio, nuestros resultados coinciden con Hernández (1997) y Fernández et al (2005) reportan que con la administración de L. acidophilus, la presentación de diarreas en las crías porcinas lactantes se redujo significativamente al compararse con el control. Tournut (1994) al adicionar al alimento de la cerda de 1 a 2 x 10 ⁶ esporas por gramos de Bacillus cereus a partir de 10 y 15 días antes del parto y hasta el destete comprobó que el probiótico redujo significativamente las diarreas en las crías.

Ayala et al 2005, incluyeron el probiótico Sorbial a razón de 5 kg/t de pienso con el objetivo de conocer el efecto del aditivo sobre el peso vivo e indicadores de salud de las crías desde los 14 -33 días. Se encontró como aspecto de interés que los cerditos bajo tratamiento no presentaron diarreas durante toda la etapa (p < 0,05) (11 vs 0%). Los resultados obtenidos demuestran que la utilización del probiótico en las crías favorece el peso vivo y el status sanitario de los animales.

Nuestros resultados coinciden con la literatura que señala que los que los probióticos tienen una actividad inhibidora sobre toxinas producidas por enteropatogenos, producción de bacteriocinas ácidos orgánicos, sustancias con actividad antibiótica y H₂O_2, que suprimen el crecimiento de patógenos y no patógenos, además refuerzan la inmunidad mucosal a través del aumento de los niveles secretorios de  IgA y el número total de linfocitos e incrementan los niveles de ácido láctico en el ciego con disminución del pH en este sitio, lo cual crea un ambiente intestinal que contribuye a la reducción de los niveles de microorganismos potencialmente patógenos como coliformes y otras enterobacterias, mientras tanto se va incrementando los Lactobacillus acidophillus. (Chateans et al 1993; Coventry 1996 y Garcia et al 2005)

Al evaluar la mortalidad en nuestros experimentos logramos reducir a cero las muertes por trastornos digestivos, cuestión de suma importancia en la producción porcina nuestros resultados son similares a los reportados por Rodríguez (1997), quién evaluó el efecto probiótico en crías porcinas lactantes de bacterias ácido lácticas en un sustrato de miel proteica y demostró diferencias significativas de la frecuencia de presentación de los trastornos diarreicos respecto al control no tratado.   En el resto de las causas de muertes no se detectaron diferencias estadísticas entre los grupos en estudio.  Otros autores han reportado disminución de la mortalidad por el uso de bacterias lácticas (Villamar 1994, Tournut 1994, Abe et al 1995, Brizuela et al 2003, Chinea et al 2005 y Fernández et al 2005).

Ayala et al 2005, lograron disminuir la mortalidad en las camadas que consumieron el probiótico sorbial a 0%, los resultados obtenidos demuestran que la utilización del probiótico en las crías favorece el peso vivo y el status sanitario de los animales.

Al suministrar el medio probiótico biomasa proteica fresca a las crías porcinas lactantes directamente por vía oral o en el pienso mejoran significativamente la ganancia de peso у la ganancia media diaria, además la incidencia de diarreas disminuyo significativamente, así como, no hubo muertes por trastornos digestivos, ratificando el efecto beneficioso del uso de este cultivo mixto de levaduras y bacterias lácticas como probióticos.

Conclusiones

• Al suministrar el medio (1) que contiene biomasa proteica fresca como probiótico a las crías porcinas lactantes directamente por vía oral o en el pienso mejoran significativamente la ganancia de peso y la ganancia media diaria.

  
  

• La incidencia de diarreas disminuyó significativamente al suministrar el medio (1) que contiene biomasa proteica fresca como probiótico a las crías porcinas lactantes directamente por vía oral o en el pienso con respecto al control. No se reportaron muerte de cerditos por trastornos digestivos cuando se empleó el mismo.

  
  

• Se demuestra que se obtienen resultados similares o mejores por el medio (1) que contiene biomasa proteica fresca en igualdad de condiciones de aplicación, que con la Miel Proteica Ácida (medio 3) reconocida por sus  efectos probióticos y empleada como referencia comparativa en el estudio, lo que confirma la efectividad del nuevo producto y su uso como probiótico.

  
  

• Al suministrar biomasa proteica fresca a las cerdas, presentan una mejor recuperación posparto, así como el comportamiento productivo de sus crías es superior.

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Received 19 January 2007; Accepted 16 June 2007; Published 12 December 2007

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