Avances de los prebióticos en avicultura: una revisión

Los prebióticos son compuestos no digestibles sin un valor nutritivo directo, pero que tienen efectos positivos en el rendimiento y el bienestar de las aves. Son capaces de mejorar la salud intestinal, favoreciendo el crecimiento de bacterias beneficiosas. Mejoran el índice de conversión, ya que aumentan la absorción de nutrientes al modificar la morfología del intestino. Modulan la respuesta inmunitaria, potenciando las sustancias producidas por las bacterias lácticas beneficiosas e intervienen en el metabolismo de las bacterias del microbioma intestinal, mejorando la digestibilidad de nutrientes, y, en concreto del nitrógeno. Al reducir su excreción contribuyen a mitigar el impacto ambiental de las granjas de broilers. Así, los prebióticos, como alternativa a los promotores de crecimiento, pueden tener efectos positivos en el rendimiento y el bienestar de los animales y pueden ser una opción innovadora para para reducir el impacto ambiental de las granjas avícolas.

Palabras clave: ácidos grasos de cadena corta, broiler, ciegos, digestibilidad, impacto ambiental, inulina, microbiota, polisacáridos no amiláceos, oligosacáridos, parámetros productivos, pollos, prebióticos, sistema inmunitario.

Advances in prebiotics in poultry: a review

Prebiotics are non-digestible compounds that lack direct nutritional value, but possess beneficial effects on poultry performance and welfare. They have the capability to enhance intestinal health, by facilitating the proliferation of beneficial bacteria. They improve the conversion rate by modifying the morphology of the gastrointestinal tract, thereby raising nutrient absorption. They regulate the immune response improving the production of immunomodulatory substances by lactic acid bacteria and regulating the metabolism of the bacteria from gut microbiome. This upgrades the digestibility of nutrients, particularly nitrogen. So, the environmental impact is mitigated because the excretion of nitrogen is reduced. Prebiotics, as an alternative to animal growth promoters, possess the potential to have favourable effects on animal performance and welfare, and they can serve as a novel alternative to mitigate the environmental impact of poultry farms.

Keywords: short-chain fatty acids, broiler, caeca, digestibility, environmental impact, inulin, microbiota, non-starch polysaccharides, oligosaccharides, productive parameters, poultry, prebiotic, inmune system.

Introducción

El crecimiento de la población humana genera una gran necesidad de alimentos a nivel mundial. En los países con un nivel socioeconómico más elevado, la preferencia por la carne de pollo como fuente de proteínas ha experimentado un aumento del 70 % en las últimas tres décadas (Kalia et al., 2022). De acuerdo con datos recientes del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, España produce más de un millón de toneladas anuales de carne de pollo, lo que sitúa a nuestro país como el primer país productor de la UE (MAPA, 2022).

El ganadero tiene como objetivo principal conseguir y mantener una elevada eficiencia en la producción avícola, eficiencia que se logra, en su mayor parte, gracias a la nutrición, la medicina preventiva y un buen estado sanitario de las aves. Esta elevada eficiencia de la avicultura intensiva y la alta demanda de productos causan un impacto medioambiental significativo. Las yacijas y el estiércol contribuyen a las emisiones globales de gases de efecto invernadero, lo que puede dar lugar a la contaminación del aire, el suelo y el agua y afectar tanto a la salud humana como a la de los animales (Gržinic et al., 2023).

Durante los últimos 70 años, se han empleado antibióticos en dosis bajas como promotores del crecimiento (APC) en las dietas de los animales. Estos APC mejoraban el crecimiento y la eficiencia de la alimentación, además de mantener a los animales sanos (Al-Khalaifah, 2018). Los APC modifican el microbioma intestinal de los animales, actuando frente a bacterias asociadas con un menor rendimiento y peor estado sanitario de los animales (como Clostridium spp.). Además, aumentaban el espesor de la pared intestinal, mejoraban la absorción y permitían una mejor utilización de los nutrientes (Kleyn, 2013). Pero el uso de estos antibióticos ha contribuido al desarrollo de resistencias en ciertas bacterias, frente a las que los antibióticos no tienen ningún efecto.

Además, estas bacterias pueden propagarse al suelo, donde pueden sobrevivir y contaminar el medio ambiente (Mazhar et al., 2021). Todo ello hace que representasen un riesgo potencial para la salud humana, por lo que la Unión Europea prohibió en 2006 el uso de antibióticos como promotores del crecimiento en la alimentación animal (Gaggia et al., 2010). Debido a esta prohibición, los productores de broilers necesitaron alternativas (figura 1) que les permitan mantener el rendimiento productivo, los animales sanos y que originen productos finales microbiológicamente seguros. Dentro de estas alternativas destacan los prebióticos por haber demostrado su capacidad de interactuar y mantener saludable el microbioma intestinal de las aves (Velasco et al., 2010a).

Prebióticos

Los prebióticos son compuestos que no se absorben durante su paso por el sistema digestivo (figura 2), llegando intactos al intestino grueso, por lo que no tienen valor nutritivo per se (Niness et al., 1999; Roberfroid et al., 1998). Pero al llegar al ciego, actúan como sustrato para bacterias beneficiosas (Miremadi y Shah, 2012), estimulando su crecimiento, su actividad metabólica y la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Estos prebióticos están formados por entre 3 y 10 unidades de monosacáridos, que pueden ser lineales o ramificados y están unidas por enlaces α- o β-glicosídicos (Jahan et al., 2022). Debido a la incapacidad de mamíferos y aves para hidrolizar los enlaces β-glicosídicos, estos compuestos llegan al ciego sin digerir, donde son fermentados por las bacterias intestinales (Pourabedin y Zhao, 2015). Como resultado, modifican de manera favorable la microbiota, generando efectos beneficiosos tanto a nivel gastrointestinal como sistémico (Gibson y Roberfroid, 1995).

Los prebióticos más utilizados en la actualidad son: polisacáridos no amiláceos (PNA), fructooligosacáridos (FOS), mananooligosacáridos (MOS), galactooligosacáridos (GOS), transgalactooligosacáridos (TOS), xilo-oligosacáridos (XOS), isomalto-oligosacáridos, fructanos (inulina) y lactulosa (Gibson et al., 2004; Bhatia y Rani, 2007; Velasco et al., 2010; Pourabedin y Zhao, 2015; Jahan et al., 2022).

En el mercado existe ya una gran variedad de productos comerciales que contienen diferentes tipos y mezclas de estos oligosacáridos. Estos pueden tener un origen natural, pero normalmente provienen bien de síntesis o bien de hidrólisis enzimática. Por ejemplo, los fructanos tipo inulina se obtienen en su mayoría de la raíz de la achicoria (Velasco et al., 2010a) mediante un proceso similar al de la extracción de azúcar de la remolacha azucarera (Niness, 1999; Chrapkowska y Górecka, 2000), los FOS se obtienen a partir de sacarosa o a través de la hidrólisis de fructanos (inulina) y los MOS se obtienen, sobre todo, a partir de la pared celular de levaduras (Saccharomyces cerevisiae) (Askri et al., 2021; Zhen et al., 2023) y hongos (Aspergillus spp) (Zahirian et al., 2019; Martin et al., 2023).

Andrés García-Álvarez¹, Rosa Escudero¹ y Susana Velasco² 

Articulo original