Download Uso de los probióticos en la alimentación animal con énfasis en

Sistema de Revisiones en Investigación
Veterinaria de San Marcos
Uso de los probióticos en la
alimentación animal con
énfasis en Saccharomyces
cerevisiae
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA - 2010
Autor:
Gonzalo Bazay Dulanto
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Facultad de Medicina Veterinaria
TABLA DE CONTENIDO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
PRESENTACIÓN ...................................................................................................... 2
INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 2
PROBIÓTICOS.......................................................................................................... 3
LEVADURAS............................................................................................................ 6
CONCLUSIONES ..................................................................................................... 9
LITERATURA CITADA ......................................................................................... 10
Uso de los probióticos en la alimentación animal con
énfasis en Saccharomyces cerevisiae
Bach. Gonzalo Bazay Dulanto (gbazay@hotmail.com)
del
1. PRESENTACIÓN
Este
documento
características
de
principalmente
los
la
Saccharomyces
microorganismo
revisa
las
probióticos,
hospedero,
perturbar
las
funciones fisiológicas normales.
levadura
cerevisiae,
eucariota
sin
autorizado
Dentro
microorganismos
de
que
los
han
sido
como nuevo aditivo para la alimentación
autorizados para su empleo en la
animal. Puntualiza los modos de acción
alimentación animal podemos distinguir
de la levadura, así como sus efectos
diferentes
positivos en términos de performance
probióticas (Bacillus cereus, Bacillus
productiva
cereus
en
varias
especies
grupos
toyoi,
Lactobacillus
acidilactici)
2. INTRODUCCIÓN
probióticos
han
sido
señalados como una alternativa al uso
de
antibióticos
Bacillus
bacterias
licheniformis,
Bacillus subtilis, Enterococcus faecium,
monogástricas.
Los
de
promotores
de
crecimiento en la alimentación animal.
Aunque existen muchas definiciones,
todas coinciden en señalarlos como
microorganismos vivos que ejercen un
efecto benéfico para el tracto intestinal
facíminis,
y
entre
Pediococcus
las
levaduras
probióticas el género más común es el
Saccharomyces,
Saccharomyces
especies
cerevisiae
y
Saccharomyces cerevisiae var. Boulardii
(Van der Aa Kühle et al., 2005). Todas
estas cepas han demostrado efectos
positivos en diferentes especies tales
como rumiantes, aves, porcinos, peces
y conejos (Breul, 1998).
3. PROBIÓTICOS
para la Alimentación y la Agricultura
Generalidades
(FAO) y la Organización Mundial de la
El término probiótico fue utilizado
Salud (OMS), los cuales definieron a los
por primera vez por Lilly y Stillwell
probióticos como microorganismos vivos
(1965)
que al ser administrados en cantidades
para
describir
sustancias
secretadas por un microorganismo el
adecuadas,
cual estimula el crecimiento de otros.
saludable al hospedero.
Parker (1974) fue el primero en utilizar
confieren
Aunque
un
algunos
beneficio
aceptan
el
el término probiótico en el contexto para
concepto de reemplazar las bacterias
describir organismos y sustancias las
patógenas del intestino con bacterias
cuales
equilibrio
benéficas, aún persisten dudas sobre la
microbiano intestinal, sin embargo, al
eficacia de los probióticos disponibles,
emplear la palabra sustancias, también
muchas
se hace referencia a los antibióticos. Ya
experiencias sin éxito de los primeros
en 1989, Fuller, intentando mejorar la
productos probióticos, algunos de los
idea de Parker, planteó la siguiente
cuales
definición: Un suplemento alimenticio de
esperados.
microorganismos vivos, el cual afecta
investigadores empezaron a estudiar la
benéficamente al hospedero animal al
selección de bacterias, su habilidad para
mejorar
fijarse en el intestino y su uso en las
contribuyen
su
al
balance
microbiano
de
no
intestinal. Esta vez se introduce el
diferentes
aspecto de un efecto benéfico sobre el
1994).
hospedero y se enfatiza el requerimiento
de
viabilidad
para
los
probióticos
(Schrezenmeir y de Vrese, 2001).
derivadas
dieron
los
Sin
etapas
de
resultados
embargo,
productivas
los
(Fox,
La adición directamente a la dieta
de
microorganismos
promotores
En el 2003, Sanders llevó a cabo
ellas
proporcionado
de
usados
como
crecimiento
han
resultados
una revisión, donde la definición más
expresados
reciente fue publicada en un encuentro
productivos; esto puede deberse a la
de
la
diferencia en las cepas usadas, cantidad
Organización de las Naciones Unidas
de la dosis, composición de la dieta,
Expertos
Consultores
de
en
los
variables
parámetros
estrategias de alimentación y a la
bacterias probióticas de competir con
interacción
con
aditivos
bacterias patógenas por un lugar en la
alimenticios
en
diaria
pared intestinal y por nutrientes. La flora
otros
la
ración
(Chesson, 1993).
El
bacteriana normal del tracto intestinal
comportamiento animal
en
actúa como una barrera defensiva al
respuesta a la adición de probióticos
impedir que el espacio del epitelio
está influenciado por múltiples factores,
celular
entre los cuales se encuentran la dosis
patógenos, o al crear un ambiente
utilizada,
de
desfavorable para los mismos (Fuller,
explotación, uso de antibióticos, estrés y
1989). Dicho de otra forma, si los
el ambiente de la crianza. Por esta
habitantes del tracto intestinal están
razón
encontrar
seguros en su nicho, el potencial
uso
patógeno
edad,
es
respuestas
muy
raza,
tipo
común
variables
al
de
quede
no
disponible
para
podrá
los
competir
probióticos, por lo que considerar estos
exitosamente para fiajrse en el epitelio,
factores es un punto crítico antes de
además cualquier cosa que afecte el
utilizar estos productos (Fox, 1994).
equilibrio de la flora intestinal normal
podrá dar acceso a los patógenos que
se multiplicarán más fácilmente para
Modo de acción
Según
fijarse en el epitelio (Fox, 1994).
Fuller
(1989),
el
La
administración
de
mecanismo de acción de los probióticos
cultivos probióticos derivados de cerdos
puede recaer en una o algunas de las
destetados saludables, hacia cerdos
siguientes áreas:
neonatales resulta en la reducción de la
colonización intestinal y expulsión fecal
a) Competencia por la adhesión
de patógenos como E. coli y Salmonella
en los receptores del epitelio
cholerausis (Fedorka-Cray et al., 1999 y
intestinal y competencia por
Genovese et al., 2000).
nutrientes.
Es un mecanismo el cual
se refiere a la capacidad de las
b) Producción
de
c) Estimulación de la inmunidad.
sustancias
antibacterianas.
Estudios recientes han atribuido a
Este mecanismo consiste en que
los probióticos el mecanismo de acción
una vez establecidas, algunas bacterias
de
probióticas,
microbiana de un animal tiene un efecto
estos
son
capaces
de
inmuno
estimulación.
significativo
ácido láctico, el cual acidifica el medio
inmunológico del organismo. El número
intestinal, creando un ambiente hostil
de linfocitos intraperitoneales, células
para el desarrollo de bacterias nocivas,
plasmáticas y placas de payer es muy
quienes
baja en animales libres de patógenos
significativamente
su
reducidas
velocidad
de
multiplicación y comienzan a morir al no
el
flora
producir diferentes sustancias como
ven
sobre
La
sistema
que en animales en regímenes de
producción (Fox, 1994).
encontrar un ambiente adecuado y
Los resultados obtenidos han
sustratos para su desarrollo (Fuller,
demostrado que alguno lactobacilos
1989).
usados como probióticos son capaces
Por otro lado, se debe considerar
de
estimular
el
sistema
que en los medios intestinales ácidos se
mediante
dos
estimula y se ve favorecida la absorción
migración
y
de nutrientes. Para comprender este
microorganismos probióticos a través de
principio debemos recordar que las
la
bacterias
partes más lejanas, y la segunda, por
enteropatógenas
se
pared
vías:
La
inmune
multiplicación
intestinal
primera,
de
estimulando
las
multiplican y viven en pH 5.5 a 7.5,
reconocimiento
siendo su medio óptimo lugares donde
probióticos muertos como antígenos que
existan pocas bacterias productoras de
puedan
ácido láctico. Otra sustancia producida
sistema inmune (Lázaro, 2005).
estimular
de
los
organismos
directamente
el
es el acidolin, secretado también por
estas bacterias ácido lácticas (León,
Microorganismos empleados como
1991).
probióticos.
Muchos microorganismos como
Bacilus cereus, Bacillus licheniformis,
Bacillus subtilis, Enterococcus faecium,
componentes normales de la microflora
Lactobacillus
intestinal (Guillot, 1998).
facíminis
Saccharomyces
y
cerevisiae han sido
autorizados como nuevos aditivos en la
4. LEVADURAS
alimentación. Todas estas cepas han
Generalidades
demostrado
efectos
positivos
en
Las
levaduras
diferentes hospederos, sobre todo en el
microorganismos
incremento
propiedades
de
los
parámetros
son
eucariotas
son
y
sus
completamente
productivos y en una mejor condición
diferentes a las de las bacterias. Por
sanitaria
y
ejemplo, las levaduras son resistentes a
1998).Si
bien
bacterias
como
salud
intestinal
muchas
(Breul,
cepas
los
antibióticos,
sulfamidas
y
otros
spp.,
agentes antibacteriales. Esta resistencia
Bacillus subtilis y Bifidobacteria han sido
es genéticamente natural y no es
usadas comercialmente para producir
susceptible
probióticos,
también
pueden
usarse
transmitida a otros microorganismos. El
levaduras
como
Saccharomyces
tamaño de las levaduras varia alrededor
cerevisiae
para
condiciones
Lactobacillus
de
manipular
dentro
del
las
intestino
de
5
x
a
10
ser
µm
significativamente
modificada
y
es
mayor
al
o
también
de
la
(Pollmann, 1992; Fox, 1994; Close,
bacteria (0.5 x 5 µm) (Auclair, 2001;
2000; Lázaro et al., 2005).
Lázaro et al., 2005).
Es importante notar que de la
mayoría de las especies bacterianas
Modo
usadas como probióticos, los Bacillus y
monogástricas
Lactobacillus
difieren
acción
en
especies
muchas
Los mecanismos de acción de los
características; así, Lactobacillus son
beneficios de la suplementación de
especies
de
levaduras en especies no rumiantes son
manera normal en la microflora digestiva
la estimulación del borde de cepillo
de los animales, mientras que los
disacárido, los efectos anti adhesivos
Bacillus
contra patógenos, la estimulación de
bacterianas
y
las
en
de
presentes
levaduras
no
son
una
inmunidad
no
específica,
la
inhibición de la actividad de las toxinas y
un efecto protectivo, ya que el complejo
el
levadura/patógeno
efecto
antagonista
contra
patógenos
(Auclair,
microorganismos
es
luego
rápidamente eliminado por el tracto
2001; Lázaro et al., 2005). En seguida
digestivo.
su descripción.
levaduras y patógenos por adherirse a
La
competencia
entre
células intestinales puede ayudar a
a. Estimulación
de
las
explicar el
efecto
benéfico de las
disacaridasas del borde en
levaduras debido a que la adhesión es
cepillo.
crucial para la expresión de efectos
Buts et al., (1986) demostraron
protectivos (Gedek, 1987).
que la ingestión oral de S. cerevisiae por
humanos voluntarios y ratas destetadas
resultó
en
específico
un
y
marcado
total
de
incremento
la
actividad
c. Estimulación de la inmunidad
El mecanismo de respuesta ante
estímulos
inflamatorios
ha
sido
disacáridasa de la membrana del borde
caracterizado e involucra un glucano
en cepillo, incluyendo sacarasa, lactasa
receptor
y maltasa. Este efecto puede resultar
presentado por leucocitos de sangre
interesante si se tiene en cuenta que
periférica y macrófagos extravasculares.
algunas diarreas están asociadas con
La activación de este glucano receptor
una
estimula
disminución
disacaridasa.
de
al.,
la
cual
amplificación
de
es
las
defensas del hospedero, las cuales
concluyen que el incremento de la
involucran una cascada de interacción
actividad de la disacaridasa podría ser
primaria derivada por macrófagos como
mediada
reconocimiento
citokinas (Cuaron, 1999). Según Song y
endoluminal de poliaminas (spermina y
Di Luzio (1979), citado por Cuaron
spermidina) producido por levaduras
(1999),
vivas.
considerados
un
et
actividad
el
(1994)
por
Buts
la
específico
b. Propiedades antiadhesivas
La adhesión de los patógenos de
la pared celular de las levaduras induce
los
amplificadores.
glucanos
como
pueden
ser
inmuno
d. Inhibición
de
la
acción
de
toxinas
dado por la FDA de los EE.UU (Auclair,
2001).
Se ha mostrado un efecto
La
levadura
protectivo de Saccharomyces cerevisiae
(Saccharomyces cerevisiae) ha sido
contra
considerada
Salmonella
typhimurium
y
como
probiótico
en
Shiguella flexneri en ratones. El efecto
especies
protectivo puede no estar relacionado a
trabajos
la reducción de la población bacterial de
demostrado que puede actuar como un
gérmenes patógenos en el intestino,
inmuno estimulador e inmuno regulador
sino más bien a la reducción de la
y
cantidad
toxinas
resistencia inespecífica para un gran
patógenos.
número de bacterias que afectan el
disponible
secretadas
de
por
domésticas.
de
puede
En
algunos
investigación
además
respiratorio
se
ha
incrementar
y
digestivo.
la
Generalmente las toxinas se unen a
tracto
En
receptores específicos en las células del
condiciones normales, S. cerevisiae no
epitelio intestinal e inducen cambios,
puede colonizar el tracto digestivo, pero
resultando en una pérdida de agua y
una parte significativa de las levaduras
electrolitos (Auclair, 2001; Lázaro et al,.
ingeridas pueden ser encontradas vivas
2005).
en las heces de los animales. Esta es la
más importante diferencia con otros
La
Saccharomyces
levadura
cerevisiae
probióticos
como
bacterias
lácticas en las que su efecto biológico
La mayoría de levaduras,
está estrechamente relacionado con su
como S. cerevisiae, son importantes
adhesión
para la industria debido a su habilidad
(Ouwehand et al., 1999).
de convertir azúcar (glucosa, maltosa)
en
etanol
ácido
y
dióxido
de
carbono
a
la
mucosa
intestinal
La levadura de cerveza ha sido
usada en alimentación animal. Martínez
(cervecería, destilería). Saccharomyces
et
cerevisiae
GRAS
inclusión de la cepa S. cerevisiae 47 en
seguridad)
la dieta de cerdos, desde el destete
posee
(reconocimiento
el
de
estatus
total
al.
hasta
(2000)
el
demostraron
acabado,
que
aumenta
la
la
resistencia de los animales al ser
duodeno, con un aumento del 39.7%
sometidos a estrés provocado por el
(315.65 um) (Leone et al., 2003).
cambio de una granja con buenas
En
un
condiciones sanitarias y de manejo a
estudio, Santini et al. (2001) infieren que
otra con antecedentes de enfermedades
el
respiratorias
de levaduras en la dieta de pollos de
y
digestivas.
Algunos
uso
de la
pared
celular
experimentos in vitro han demostrado el
engorde mejoró la
efecto de las cepas de S. cerevisiae
vellosidades de la mucosa intestinal, lo
sobre la actividad de microorganismos
que podría explicar el mejor desempeño
anaerobios. La adición de cepas vivas
de las
de S. cerevisiae a cultivos de hongos
Fritts y Waldroup (2003) informaron
celulolíticos estimuló la germinación de
que el uso de la pared celular de la
zoosporas y la degradación de la
levadura,
celulosa (Yoon y Stern 1996).
oligosacáridos en la ración de las aves,
En aves, Oliveira et al. (2008)
demostraron
que la
producción
de
de
manano-
aves. En
otro
compuesta
de
las
estudio,
manano-
causa una mejora en la conversión
alimenticia.
ácidos grasos de cadena corta ante la
suplementación
altura de
.
5. CONCLUSIONES
oligosacáridos en pollos de engorde,
induce la proliferación de la mucosa
•
Los probióticos han sido señalados
intestinal de estos animales. Así mismo,
como reemplazo de los antibióticos
ante la aplicación de cultivos de Bacillus
promotores de crecimiento en la
subtilis,
alimentación animal.
Lactobacillus
Bacillus
licheniformis,
reuteri,
Lactobacillus
•
El
efecto de los
probióticos en
johnsonii y Saccharomyces cerevisiae
alimentación
en la ración de pollos de engorde, se
mediante
el
observaron efectos positivos a nivel de
parámetros
productivos y
la
condiciones sanitarias.
longitud
de
las
vellosidades
intestinales, sobre todo a nivel del
•
La
animal se
levadura
la
evidencia
incremento
los
mejores
Saccharomyces
cerevisiae posee varios mecanismos
de acción, los cuales respaldan los
•
•
alimentation animale. Med. Chir. Dig.,
especies.
27: 89-91
A diferencia de las bacterias, la
3.
Buts JP, Bernasconi P, Van Craynest
levadura Saccharomyces cerevisiae
MP, Maldague P, De Meyer R. 1986.
permanece viva a lo largo del tracto
Response of human and rats small
digestivo, no puede colonizarlo.
intestinal mucosa to oral administration
La inclusión S. cerevisiae en la dieta
of Saccharomyces boulardii. Pediatr.
de cerdos, aumenta la resistencia de
Res., 20(2): 192-196.
4.
Buts
JP,
De
Keyser
N,
De
estrés.
Reademaeker
En aves, luego de la inclusión de S.
Saccharomyces boulardii enhances rat
cerevisiae y cultivos de bacterias
intestinal
probióticas,
endoluminal release of
se
observó
un
vellosidades del duodeno de casi
5.
deben
componentes
a algunos
expression
by
polyamines.
Chesson
A.
Phasing
1993.
out
relevante for animal food production. In
Algunos de los beneficios obtenidos
cerevisiae se
enzyme
1994.
antibiotic additives in the EU: worldwide
40%.
con Saccharomyces
L.
Pediatr. Res., 36: 522- 527.
incremento en la altura de las
•
Breul S. 1998. Les probiotiques en
resultados logrados en diferentes
los animales al ser sometidos a
•
2.
Antimicrobial
Worldwide
Growth
Ban
on
Promoters:
the
Horizon.
Bastiaanse Communication, Noordwijk
presentes en las paredes celulares
aan Zee, the Netherlands. 20-22
de la levadura
6.
of the mode of action of probiotics in
Feed
and
ruminant
Manufacturing
2000.
Producing
pigs
Advances in pork production. (11): 4756
Auclair E. 2001. Yeast as an example
monogastric
WE.
without antibiotic growth promoters.
6. LITERATURA CITADA
1.
Close
species.
Cuaron P, 1999. Live yeast use in
growing
and
finishing
swine.
the
Development of a study model. In: Proc.
Mediterranean Region. Reus, Spain:
3rd Mexico SAF-AGRI Symposium on
CIHEAM-IAMZ, p.45–53.
in
7.
Biotechnology
Applied
to
Animal
13.
Nutrition.
8.
alimentatio
1994. 28-32p.
of Bio-Mos mannan oligosaccharides as
a replacement for growth promoting
in
diet
for
turkeys.
International Journal Poultry Science,
Chanpaign, n. 2, p. 19-22, 2003
10.
Fuller R. 1989. Probioticos in man and
animals. Journal of Applied Bacteriology
66:365-378
11.
Cahiers
14.
Lázaro C. 2005. Efecto de probióticos
en el alimento de marranas sobre los
Fritts A, Waldroup A. 2003. Evaluation
antibiotics
animale.
Agricultures, 7: 49-54.
Fox S. 1994. Probióticos en la nutrición
animal. Mundo Porcino- No 17 Ene-Feb
9.
Guillot F. 1998. Les probiotiques en
Gedek B. 1987. Interaktion zwischen
parámetros productivos de lechones.
Rev. investig. vet. Perú, 16(2), pp.97102.
Disponible
en:
http://www.scielo.org.pe/scielo.php?scri
pt=sci_arttext&pid=S160991172005000200001.
15. León R. 1991. Biotecnología. MV
Rev. Cien. Vet. Vol.7 No2 Marz-Abr.
Lima-Peru. 12-13p.
16. Lilly
DM.,
Stillwell
H.
1965.
lebeden Hefezellen und darmpathogen
Probiotics. Growth promoting factors
Escherichia-coli- keimen. In: Okosystem
produced
Darm,
Science 147:747-8
Morphologie,
Mikrobiologie,
Immunologie, (eds). Springer Verlag,
pp. 135-139.
by
micro
organisms.
17. Leone E, Alves de Souza P, Alves
de Souza H, Oba A, Norkus E,
12.
Genovese K J, Anderson R, Harvey
B.
2000.
Competitive
exclusion
treatment reduces the mortality and
fecal
shedding
enterotoxigenic
associated
with
Escherichia
coli
infection in nuersey raised neonatal
pigs. Can. J. Vet. Res. 64:204
Kodawara L, Azevedo de Lima T.
2003. Morfometria e ultra-estrutura
da mucosa intestinal de frangos de
corte
alimentados
contendo
com
diferentes
Disponible
dietas
probióticos.
en:
http://www.fmv.utl.pt/spcv/PDF/pdf9
_2003/547_125_134.pdf
18. Martínez A. 2000. Ileitis, intestinal
microflora
and
performance
growing
finishing
of
development in broiler chickens fed
ration
containing
Saccharomyces
fed
cerevisiae Cell Wall. Journal of Applied
saccharomyces cerevisiae. Journal
Poultry Research, Amesterdan, n. 10, p.
pigs
of animal science, 78(1), p.1296.
19. Oliveira PB. 1998. Influência de
fatores antinutricionais de alguns
alimentos sobre o epitélio intestinal
236 – 244.
24. Schrezenmeir J, De Vrese M. 2001.
Probiotics, prebiotics and symbiotics
approaching a definition. Am. J. Clin.
Nutr. 73 (suppl): 361s-364s.
e o desempenho de frangos de
corte. 42f. Dissertação (Mestrado
em
Zootecnia)
-
Universidade
25. Van der Aa Kühle A, Skovgaard K,
Jespersen
L.
2005.
In
vitro
screening of probiotic properties of
Estadual de Maringá.
Saccharomyces
20. Ouwehand AC, Niemi P, Salminen
boulardii
cerevisiae
and
var.
food-borne
SJ. 1999. The normal microflora
Saccharomyces cerevisiae strains,
does not affect the adhesion of
Int. J. Food Microbiol. 101 29–39.
probiotics bacteria in vitro. FEMS
26. Yoon IK., Stern MD. 1996. Effects
Microbiol. Lett., 177: 35-38.
21. Parker RB. 1974. Probiotics, the
of Saccharomyces cerevisiae and
other half of the antibiotic story.
Aspergillus
orysae
culture
Anim. Nutr. Health. 29:4-8.
ruminal fermentation in dairy cows.
J. Dairy Sci, 79, pp.411-417.
22. Pollmann S. 1992. Probiotics in
swine diets. In: D.A Leger and S.K
Ho
(ed).
Proceedings
of
the
International Round Table on Animal
Feed
Technology.
Agriculture
Canada, Ottawa. 65-74p.
23. Santin E, Maiorka A, Macari M. 2001.
Performance and intestinal mucosa
on