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BIOTICOS II – EFECTOS SOBRE EL SISTEMA INTESTINAL
Dra. Brenda Bowler
Jefe Salud NNA – Alicorp
[email protected]
El rol primario del tracto gastrointestinal es digerir y absorber nutrientes para cubrir los requerimientos
metabólicos de las especies acuícolas para un adecuado crecimiento. La mucosa gastrointestinal provee
protección contra la presencia de patógenos causantes de enfermedades y deterioro en el aprovechamiento
nutricional, es así que se vienen empleando diversos compuestos con el objetivo de mantener la salud
gastrointestinal y combatir enfermedades.
En nuestra anterior entrega definimos los conceptos de prebióticos, probióticos y antibióticos. A lo largo de
los años se han hecho numerosos estudios sobre el efecto en la salud de estos compuestos. En esta ocasión
discutiremos sus efectos sobre el intestino y las principales consideraciones a tener para su aplicación.
PREBIÓTICOS
-Inulina
-Fructooligosacaridos (FOS)
-Transgalactooligosacaridos (TOS)
Hay diversos mecanismos de acción mediante los cuales los prebióticos tienen efectos benéficos sobre la
salud intestinal. La capacidad del intestino para absorber alimento, y en parte también para digerirlo, está
determinada por varios parámetros: longitud del intestino, tamaño, densidad y disposición de las
vellosidades intestinales, tamaño y densidad de las microvellosidades de los enterocitos y microbiota (Milles
et al., 2006)
A continuación discutiremos los efectos de los prebióticos sobre estos parámetros.
1) Efectos Sobre la Microbiota Intestinal
INULINA
Fermentación
Ac. Butírico 60%
Ac. Acético 20%
Ac. Propiónico 20%
pH
Patógenas
Clostridium
Staphylococcus
E.coli
Bacillus
Lactobacillus
Benéficas
Los fructanos de cadena larga (Inulina) son más resistentes que los de cadena más corta
(Fructooligosacaridos) a la fermentación sacarolítica en el intestino distal (Roberfroid et al., 1998). Por
consiguiente, la inulina necesita más tiempo que los FOS para su fermentación (Velasco S. et al. 2010:) . Este
hecho permite mayor tiempo de proliferación de las bacterias sacarolíticas (benéficas) en este segmento,
que es donde, normalmente, dominan los microorganismos proteolíticos (patógenos). Por ello, se considera
que la inulina, tiene efectos beneficiosos más pronunciados que los de cadena más corta, en cuanto al
efecto sobre la microbiota.
La adición de FOS en la dieta incrementa, principalmente, la concentración de bacilos, en tanto que la
adición de inulina estimula el crecimiento de lactobacilos (Van de Wiele et al., 2006)
2) Efectos sobre la Anatomía Intestinal
Se ha postulado que los prebióticos, y más concretamente los fructanos, podrían afectar al desarrollo
intestinal, tanto a nivel macroscópico (longitud del intestino), como microscópico (tamaño y densidad de
vellosidades y microvellosidades).
Diversas investigaciones sustentan la idea de que el uso de prebióticos puede producir un incremento de la
altura de las vellosidades y microvellosidades intestinales, así como de la propia longitud del
intestino.Algunos autores consideran que el incremento en la concentración de ácidos grasos volátiles
(butírico, acético y propiónico) de alto contenido energético podrían producir una hiperplasia de la mucosa y
un incremento del espesor de la pared intestinal (Oku et al., 1984; Campbell et al.,1997; Rémésy et al.,
1993). Particularmente se le atribuye al butirato una mayor importancia en relación con la estructura
intestinal, ya que se ha demostrado que es un potente estimulador de la división celular. Además, se
considera que es la principal fuente de energía para los enterocitos, induciendo una mayor proliferación
celular de la mucosa intestinal. (Topping y Clifton, 2001).
Es así que los prebióticos contribuyen a la salud intestinal en cuanto a mantener el balance de bacterias
benéficas sobre las patógenas y mejorar la estructura anatómica del intestino lo cual facilita la absorción de
nutrientes del alimento.
PROBIÓTICOS
El manejo de la flora intestinal es importante para la habilidad de prevenir infecciones de patógenos
entéricos y garantizar la efectiva digestión de nutrientes que resulta en buenos parámetros de crecimiento.
La microflora impacta en la nutrición, prevención de infecciones patogénicas, la integridad y función de los
órganos digestivos y el desarrollo de un sistema inmune. Aquí algunos de los principales probióticos usados
en acuicultura
Gram - Positivo
Gram – Negativo
Bacilus
Paracoccus
Thiobacillus
Nitrobacter
Nitrosomonas
Photorhodobacterium
Aeromonas
Lactobacilus
Enterococcus
Pediococcus
Carnobacterium
Lactococcus
Bifidobacterium
Streptococcus
Vibrio
Se han postulado diversos mecanismos de acción mediante los cuales los probióticos actúan para mejorar la
salud gastrointestinal de especies acuícolas:
1) Producción de compuestos inhibitorios mediante la producción de sustancias bactericidas y la alteración
del pH por producción de ácidos orgánicos. (Sugita et al 1997),
2) Competencia por sitios de adhesión mediante la exclusión competitiva de los probióticos versus
microorganismos patógenos.
3) Competencia por fuentes de energía planteándose hipótesis sobre la competencia por hierro entre
ciertos probióticos y patógenos (Verschuere et al., 2000a).
4) Mejoramiento de la respuesta inmune se sugiere que ciertos compuestos bacterianos tienen efectos
inmunoestimulantes en peces y camarones. No se puede establecer claramente si la administración de
probióticos puede tener efectos benéficos a este nivel no obstante no podemos descartar del todo este
posible mecanismo de acción.
Bioremediación
En acuicultura, las bacterias beneficiosas no sólo son usadas en aplicaciones con el alimento para mejorar el
balance microbiano intestinal de animales acuáticos, sino que también se aplican en el agua. Dado que la
calidad de agua juega un rol importante en los sistemas acuícolas, la industria requiere un mejor monitoreo
y manejo con soluciones sustentables para minimizar el impacto ambiental de la acuicultura. La aplicación
de probióticos y organismos biodegradadores a los estanques ha recibido una gran atención. Este tipo de
biotecnología es conocida como “bioremediación” un enfoque ambientalmente amigable para mejorar la
producción de peces y camarones mientras se minimiza la degradación ambiental. Entre las bacterias usadas
eficazmente como bioremediadores se encuentra al Nitrobacter, Nitrosomas y Saccharomyces.
En el ambiente acuático, patógenos potenciales pueden sobrevivir en ambientes externos a los animales y
multiplicarse independientemente del animal huésped. No solo las interacciones microbianas con el
ambiente tienen que ser entendidas, sino los impactos ambientales causados por operaciones acuícolas. La
gran biomasa y altas tasas de alimentación del cultivo intensivo de peces y camarones producen grandes
cantidades de desperdicios orgánicos (compuestos nitrogenados tales como amonio y nitritos). La
acumulación y degradación de los compuestos de estos desperdicios orgánicos resulta en un incremento en
el consumo de oxígeno y facilita la formación de metabolitos tóxicos y por lo consiguiente afectando la salud
de peces y camarones.
ANTIBIÓTICOS
Los antibióticos son ampliamente usados para el tratamiento de diversas enfermedades por sus efectos
bactericidas/bacteriostáticos. No obstante estos compuestos eliminan no sólo las bacterias patógenas
causantes de la enfermedad sino también las bacterias benéficas que proveen protección y balance al
intestino, es así que el organismo entra en disbiosis (pérdida del equilibrio de la microbiota intestinal)
teniendo como consecuencias:
-
Disminución en la producción de vitaminas (B y K)
Disminución del efecto antagonista contra bacterias patógenas
Disminución de la absorción de calcio y hierro
Disminución de la capacidad digestiva
Efecto de resistencia bacteriana
Antes de usar un antibiótico debemos preguntarnos:
- ¿Diagnostiqué adecuadamente?
- ¿Tuve en cuenta el ciclo de vida del microorganismo a tratar?
- ¿Mantuve el tratamiento por los días y concentraciones indicadas?
- ¿Consideré la sensibilidad de la especie?
- ¿Consideré los factores físico - químicos del agua?
ACIDOS ORGÁNICOS
El uso de ácidos orgánicos en el alimento balanceado se fundamenta en su poder antibacteriano
(bacteriostático) mediante el siguiente mecanismo de acción.
Ácidos Orgánicos
B
A
C
T
E
R
I
A
S
pH intracelular
Interferencia transporte de amino ácidos
Bloqueo actividad enzimática
H
O
N
G
O
S
Disminución del crecimiento
Para considerar…
Los resultados del uso de bióticos pueden ser afectados por:
-Métodos inapropiados de manejo
-Mala calidad del producto (pre/probiótico)
-Concentraciones bacterianas menores a 108 unidades formadoras de colonias o baja estabilidad bacteriana
durante producción y almacenaje del probiótico.
-Selección incorrecta del antibiótico y método de aplicación
Adicionalmente, el uso de probióticos “falsos”, procesos de manufactura no convencionales y/o una mezcla
indefinida de bacterias puede llevar a dudas acerca de los efectos significativos y beneficios de los
probióticos.
El uso de bióticos y ácidos orgánicos en acuicultura parece promisorio. El éxito de las aplicaciones de
prebióticos y ácidos orgánicos en el alimento depende de una correcta selección del compuesto y proceso
durante la manufactura. La efectividad de los probióticos, actualmente adicionados en campo como
bioremediadores, depende de la selección de las cepas, concentración, condiciones controlados durante su
producción y manejo usado en campo. El uso de antibióticos debe ser estrictamente limitado al manejo de
enfermedades manifiestas ya que potencialmente puede generarse una resistencia al componente de ser
utilizado en periodos sin enfermedad. El adecuado diagnóstico de la patología es vital para la selección del
antibiótico y la determinación de su dosis.
Bibliografía
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