(Microsoft PowerPoint - 2 Hugo Romero TARDE BLOQUE I.pps [S

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Estrategias nutricionales para disminuir
antibioticos en dietas de lechones
Hugo Romero Sanchez, PhD
Gerente Técnico Trouw Nutrition Sur América
Santiago, Diciembre 1 de 2011
Opinión negativa del público sobre uso de
antibióticos en dietas animales
• Prohibición de ABPC en CEU desde 2006
• Prohibición por materias primas de origen animal
de alta calidad
• En Europa occidental el uso de antibióticos como
terapéuticos debe disminuir en los próximos años
• Es muy factible que Estados Unidos restringirá o
prohibirá el uso de ABPC en unos 8 a 10 años
Replantear Nuestra Estrategia
Como mejorar la integridad
intestinal sin ABPC y/o
disminuyendo uso de
terapéuticos?
Una Aproximación Holística Para Manejo
Del Desarrollo de la Función Gastrointestinal
Aumento
Inmunidad
Integridad
Intestinal
/Microbiota
•Beta Glucanos
•Ac. Orgánicos
•Probioticos
•Aceites Escenc.
•Betaina
Ingestión, Nutrición
y Fermentación
•Nivel de Proteína/ AA
• Capacidad Buffer
Consumo de Alimento
Consumo de ME (kJ/kg 0.75/d)
2000
Milk intake
Feed intake
Noblet et Etienne, 1987
Leibrandt et al., 1975
1500
Le Dividich et al., 1980-1981
Bark et al., 1986
1000
Pluske, 1993
500
ME mantenimiento
Día de
Destete
0
Periodo Pre-
Destete (d 4-21)
= 444 kJ/kg0.75 (NRC, 1998)
0
7 14 21 28
Días Post-Destete
35
Pluske, 2000
Le Dividich and Herpin, 1994
Efecto del Nivel del Alimento Sobre la Vellosidad
Intestinal
Altura Villis (µm)
400
375
Profund. Cripta (µm)
a
a
a
350
Nivel Ingestión
Alto
Bajo
a
325
300
b
275
250
Crypt
base
a
100
b*
0
1
2
3
4
Resultado: disminución de
capacidad para digestion /
absorpción
125
a
150
175
200
225
a
a
a
ab
b
b
Días Post-Destete
Vente-Spreeuwenberg
and Beynen, 2003
Efecto del Nivel del Alimento Sobre la
Nivel Ingestión
Permeabilidad Intestinal
Permeabilidad Paracelular (10-6 cm/s)
16
c
14
Alto
Bajo
bc
12
b
10
8
a
*
6
0
1
2
3
Día Post-Destete
4
Resultado: toxinas, bacteria pueden atravesar la regulación
sistémica y causar respuesta inflamatoria
Vente-Spreeuwenberg
and Beynen, 2003
Efecto de la betaína sobre la
morfología intestinal en lechones*
Control
Altura Villi (micro m)
Profundidad Musc.
Intest. Delg. (micro m)
Fort. Tensión (kg)
Distancia Rupt. (mm)
Energía Rupt. (kg/mm)
*Día 20 post-destete
403
64
0.70
17.7
5.08
0.2% % diff.
Betaina
447
10.9
76
18.8
0.85
21.1
6.88
21.4
19.2
35.4
Significanc.
(Valor P)
0.034
0.036
0.023
0.031
0.079
Slade et al., 2004
Estrés: Temperatura alta, afecta integridad intestinal
Duodeno
Yeyuno
Ileón
Control
Liu et al 2009
3d Alta Temp.
Efecto del destete sobre la capacidad enzimática
isomaltase-sucrase
90
800
80
700
70
600
60
500
50
400
40
300
30
20
200
10
100
0
0
3
7
0
isomaltase-sucrase (units/g mucosa protein)
aminopeptidase (units/g mucosa protein)
aminopeptidase
day postweaning
Vente-Spreeuwenberg
and Beynen, 2003
Efecto de enterocolitis moderada
sobre la digestibilidad
% Digerido
Libre
Patógenos
Cond.
Saludable
Enterocolitis
moderada
Materia Seca
90
87
84
Proteina Cruda
86
80
74
Grasa Gruda
82
75
60
Fibra Cruda
42
44
42
Almidón
98
96
95
Nivel de Proteína en
alimentos (pre)iniciadores
• Poco acuerdo en la literatura acerca de los requerimientos
proteínicos del lechón: 18-21% PC
• Literatura, experimentos de Warrants et al., 2001
– 0.95 - 1.20 g digestibilidad aparente ileal Lys / MJ NEv
– 1.15 – 1.45 % Lys Dig.
• CVB, 2003
– 1.04 g dv Lys/MJ NEv (2485 kal EN)
1.08 % Lis. Dig.
Tasa Diaria de Ganancia (g) de lechones, primeras 2
semanas post-destete con diferentes niveles de
proteína cruda
Ensayo no.
Proteína de la Dieta %
22
20
18
P 17
P 18
P 23
P 24
P 29
P110
238
269
198
85
125
184
285
Promedio
183
165
167
92
115
219
261
121
173
194
Nutreco SRC, 2004
Efecto de densidad de nutrientes sobre GDP (gr)
Densidad de Nutrientes
Baja
Media
Alta
Sin AGP
1-6d
7-13d
1-13d
217
232
248
175
311
248
154
243
202
Amoxicilina/
Colisitina
1-6d
7-13d
1-13d
185
206
195
218
275
244
241
281
260
2490
18 (1.2)
2590
20(1.4)
EN, Kcal/kg
PC (Lys), %
2420
16 (1.1)
Digestión de Proteína en Lechón requiere
Bajo pH
Tiempo
Ninguna está disponible en el lechón
Factores Dietarios que Disminuyen
Acididez
• Capacidad Bufer: Resistencia de la dieta a
reducir el pH debido al HCl estomacal.
Cantidad de ácido necesaria para mantener pH
de 100g alimento a pH 3 (meq/kg)
Capacidad Bufer (meq/kg)
Cereales
130-250
Salvado
500
Tortas vegetales
Harinas Animales
Fosfatos
1000-1200
2000
1800-2500
Carbonatos
18000
Acidos Orgánicos
-4000
Disminución de Capacidad Bufer
• Dietas bajas de Proteína
• Dietas bajas en Calcio:
Tradicionalmente los niveles de Ca recomendados en
fase de destete varian entre 0.8 a 0.85% (NRC 98,
PIC, Rostagno). Sin embargo los niveles de Ca
menores han demostrado mejorar los resultados al
disminuir la capacidad bufer de la dieta (CVB
2003, 0.65%)
• Adición de Acidos Orgánicos
Cambios en pH estomacal de lechones después de
ingesta y con inlcusión de ácidos orgánicos
Meal
Meal
Meal
Meal
Optimal pH range for:
- pepsin function
- bacterial killing
Ácidos Orgánicos
• Principalmente para control de Salmonela y otras
enterobacterias
• Sanitizan agua al disminuir su pH y mejoran
actividad enzimática del estómago principalmente
en lechones en fase de destete
• Efecto bacteriostático en el intestino
Veterinary Microbiology 132 (2008) 319–327
Ácidos Orgánicos
Propiedades Químicas
Formic
Acetic
Propionic
Butyric
Lactic
Sorbic
Benzoic
Fumaric
g/mol
46
60
74
88
90
112
122
116
form
liquid
liquid
liquid
liquid
liquid
solid
solid
solid
Malic
134
solid
Tartaric
150
solid
Citric
192
solid
Caproic (C6)
Caprylic (C8)
Capric (C10)
Lauric (C12)
116
144
172
200
liquid (-3 )
liquid (16 )
liquid (31 )
liquid (45 )
pKa
3.75
4.76
4.88
4.82
3.83
4.76
4.21
3.02
4.38
3.40
5.10
2.93
4.23
3.13
4.76
6.40
4.88
4.89
solubility
+++
+++
+++
+++
++
++
++
++
+/+/---
Efecto del pH y pKa sobre la disociación
del ácido orgánico
pKa
pKa significa el pH en que 50% esta asociado (R-COOH) y 50%
está disociado en forma de base: R-COO-
Efecto Directo Inhibitorio de los Ácidos
Orgánicos Sobre los Microorganismos
RCOOH
RCOO-
H+
Reduction
of pH
Cell wall
DNA
Nucleus
ADP + P > ATP
Ribosom
Ácidos Inorgánicos no pueden
atravesar la pared celular
Efecto Antibacterial de Ácidos Orgánicos
Nutreco, Estudios in vitro, 1996 – 2008
Ácido
Hongo
Levad.
Fórmico
+
++
+++
+
Propiónico
++
+
++
+
Acetico
0
0
+++
+
Lactico
0
0
++
0
Sorbico
+++
++
+++
++
Fosfórico
+
+
+
0
Cítrico
0
0
+
0
Benzoico
+
++
+++
+
Fumárico
0
0
+
0
++
+++
++
+++
AGCM
Gram– bacteria Gram + bacteria
Ácidos Orgánicos de Cadena Media
Ácidos Grasos de Cadena Mediana (AGCM)
• Más Relevantes:
– A. Caproico (C6; aceite líquido)
– A. Caprilico (C8; aceite líquido)
– A. Caprico (C10; cristales blancos)
•
•
•
•
Olor típico fuerte (adverso)
No corrosivo, baja toxicidad
Presente en fuentes vegetales (coco/palma)
Use en nutrición humana
– Fórmulas infante
– Nutrición parenteral
– Preservantes (e.g. cubierta de quesos)
Log reduction t=3h (comp. to control)
Sinergía entre ácidos orgánicos & AGCM
(in vitro)
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
Enterobacteria (gram–)
Acidos Orgánicos
Enterococcus (Gram+)
AGCM
Lactobacillus (Gram+)
Combination
Selko R&D lab, 2004
Efecto del Nivel de Proteína Cruda
Nutreco SRC, 2003 Como conditions, (+) AGCM
Incidencia Diarrea (%)
Diarrea %
(g/d)
Ganancia Diaria Promedio
GDP (g/d)
Low CP
Low CP +
High CP
High CP +
Uso de Ácidos Orgánicos
• Mezcla de Acidos Orgánicos con diferentes pKa
• Neutralización: - Reduce corrosividad
- Acción post-estómago
- No alterar consumo de agua
Productos Neutralizados (>20%), requieren mayor
cantidad y su efecto permanece a pH alcalino
Valores Energéticos de los ácidos organicos
Energy value (MJ/kg)
Organic acid
Formic
Acetic
Propionic
Lactic
Citric
ME poultry
0.0
9.6
14.1
11.5
8.1
NE pigs
0.0
12.2
17.8
14.6
10.3
Efecto de Acidificación en Agua Sobre
Muestras Positivas a Salmonela
90%
70%
samples
%Salmonella positive
Effect of Salmonella excretions by
different treatment of Selko-pH
50%
30%
10%
-10%
Before treatment
Fattening pigs
32
Piglet + starters
treatments
tre atm e nt
Ensayo de campo en lechones
Operación con 3000 sows multisitio con problemas de salud entérica postdestete,
pobre crecimiento y alto uso de antibiotico a nivel terapeutico.
USO de A. ORGANICOS SELACID®-GREEN GROWTH en alimento 4 meses
Uso de A. Orgánicos disminuyó incidencia de diarreas y estreptococos .
33
Multisite swine operation, Netherlands, 2004
Conclusiones
• Acidos Orgánicos tienen efecto antimicrobial
en agua, alimento y en TGI
• AO mejoran la digestibilidad
• Interacción positiva AO / MCFA
– Modo de acción complementario
– Efectos positivos más preddecibles en GDP / CA
• Ingrediente esencial para dietas libres de
ABPC, y reducen tratamientos de antibióticos
Mecanismos de Acción de los Aditivos: Origen
natural y orgánico
Inhibición de adhesión celular
• Prebioticos
• Immunoglobulinas
Inhibición de proliferación
• Acidos Orgánicos
• AGCM
• Aceites Esenciales
Exclusión
Competitiva
• Probióticos
Estimulación
Inmune
• Glucanos de Levadura
Productos Derivados De Levaduras
M
M
M
P
P
P
M
P
S
P M
M
M
M
M
S
P
M
P
M
M
P
M
P
P
M
P
Proteína
P
P M
M
M
M
P
P
M
M
S
S
P
M
P
P
M
Capa externa
M
Mananoproteina
P
Proteína
Pared
Celular
S
S
ENCERRADO
1,3/1,6 -glucanos
Membrana
Fosfolipidica
Contenido Celular
Pasm
Celular
Modo y espectro de acción
Mananoproteina
Mananos (MOS)
Glucanos
-glucan Expuestos
Protección LOCAL
Acción SISTEMICA
(lumen TGI)
(TGI, T.Resp, Piel)
Bloquea receptores
bacterianos: E.coli
Activa macrofagos +
sistema inmune
Como podemos mejorar estado inmune?
MECANISMO
Exposed β-1,3/1,6-glucans (glucose
polymers) extraídos de una levadura
seleccionada Saccharomyces cerevisiae
Estimula el sistema
inmune via activación
de macrofagos
Macrophage
β-1,3/1,6-glucan receptor
DESEMPEÑO
Mejor desempeño productivo y
rentabilidad
BENEFICIOS
IIncrementa resistancia
contraenfermedades / infecciones y etres
→ mejor salud animal
Estimulación de Macrófagos in vitro:
Liberación de Oxido Nítrico
(ON nmol /L)
450
400
Dilución serial
de levaduras
350
300
250
200
150
Beta-glucanos = Mayor producción de ON
16.67
MOS = Menor producción de ON
4.17
2.08
1.04
B-Glucano Expuesto = Mayor estimulación (ON)
0.52
0.26
100
50
0
-50
MOS1
MOS 2
Gluc 1
Gluc 2
Exposed Glu
Contenido de Inmunoglobulina en leche de
la cerda al día 14 de lactación
Beta glucano inrementó el
contenido de Ig en leche
(3.4%)
Mortalidad en lechones (%)
y desempeño al destete
*
Al destete el B-Glucano produjo
un mayor peso (+0.27 kg) al
destete (P < 0.05).
También la mortalidad mejoró al
reducir 1.60% (P < 0.1).
* p < 0.05
B-glucano Inhibe Adherencia de la E. coli a
Células CaCo2
B-Glucanos (Fibosel) reduce la incidencia de
diarrea en lechones destetados
80
60
40
20
0
1
3
5
7
!
#
$% &
' (
9
"
11
13
Efecto de Fibosel sobre el desempeño del lechón–
primeros 20 d post-destete t
) *+ *
,
) *+
*
-
./
&
0
-
0
1/
02
1 2 3 4 56 7 8
8
9 :
&&
t
3 *
8 9%
*
1
3
1
$
0
0 7
2
&
0
4 **
6
/
R&D 2008
*
05
Conclusiones
• Efecto de aditivos depende de situaciones
específicas
• Modificaciones en la dieta tienen gran
impacto en estrategia para disminuir uso de
antibioticos y mejoran comportamiento de
los aditivos
Gracias por su atención!
[email protected]
Una Compañía Nutreco