Importancia de la microbiota intestinal de las aves y su posible regulación con el uso de fibras

En las últimas décadas, el mejoramiento intensivo de los programas genéticos ha permitido que los pollos de engorde se conviertan en convertidores de alimento cada vez más eficientes, transformando la nutrición en masa muscular de manera superior a sus predecesores. Paralelamente, se ha afinado la estimación de los requerimientos nutricionales del pollo para maximizar su potencial genético en el menor tiempo posible. Así, las líneas modernas de pollo poseen la capacidad de digerir el alimento de manera más eficaz y absorber los nutrientes necesarios para alcanzar su máximo crecimiento (Mahmood y Guo, 2020).

Tradicionalmente, la inclusión de fibra dietética (FD) en las dietas de monogástricos ha sido vista como un componente «antinutricional», ya que se ha asociado con un aumento en las pérdidas endógenas, lo que reduce la digestibilidad de nutrientes y energía (Jha et al., 2019). Sin embargo, actualmente se reconoce que pequeñas cantidades de FD pueden estimular el crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas que promueven la salud (Mahmood y Guo, 2020; Jha et al., 2019). El impacto de la FD depende de sus características y tipo, por lo que es fundamental entender los diferentes tipos de fibra para evaluar su papel en la mejora de la salud intestinal.

 

Salud Intestinal en Aves: Microbiota y Equilibrio:

La clave para preservar la salud intestinal de las aves radica en comprender la compleja interacción entre el animal y su microbioma/microbiota intestinal. Cualquier desequilibrio en esta relación puede desencadenar una serie de reacciones que conduzcan a la inflamación intestinal, afectando los procesos de digestión, absorción y metabolismo de los nutrientes.

 

El objetivo de este artículo es revisar el papel fundamental de la microbiota intestinal (MI) en la promoción de la salud de las aves de corral, así como el potencial de la fibra en las dietas para modular dicha microbiota.

 

  1. Microbiota y su Funcionalidad en la Salud Intestinal de las Aves:

La microbiota es una comunidad compleja de bacterias, hongos, virus y protozoarios que habitan en ambientes como el intestino de las aves. Esta comunidad desempeña diversas funciones en el organismo hospedador, una de las más destacadas es la prevención de la colonización por microorganismos patógenos, estableciendo una relación de mutualismo y/o sinergismo en la que tanto las aves como la microbiota se benefician mutuamente. Hoy en día, se reconoce una correlación directa entre la composición de la microbiota y el estado de salud de los animales, dada su capacidad para modular sistemas clave como el digestivo, el inmune y el nervioso central.

 

Desarrollo de la Microbiota Intestinal en las Aves

El tracto gastrointestinal (TGI) de los polluelos recién nacidos no es estéril; la microbiota se implanta a través de diferentes vías, como la transmisión desde la madre en el oviducto y desde el ambiente a través de los poros en la cáscara del huevo (Roto et al., 2016). La gallina puede transferir géneros bacterianos como *Lactobacillus*, *Clostridium* y *Propionibacterium* antes de que se forme la cáscara del huevo, o bien, cuando los embriones consumen el líquido amniótico, incluso en condiciones comerciales (Abad-Guamán et al., 2017).

 

Las aves comerciales recién nacidas, sin embargo, presentan un tracto intestinal menos colonizado por bacterias en comparación con aves de otros sistemas de producción alternativos. Esto es significativo, ya que una mayor diversidad bacteriana se asocia con un mejor estado de salud en animales y humanos.

 

La inoculación de la MI continúa inmediatamente después de la eclosión, cuando los polluelos están expuestos a microorganismos del ambiente (incubadora, transporte, manejo y vacunación), incluidos algunos patógenos. En este punto, los anticuerpos maternos (IgY) suministrados a través de la yema ayudan a proteger al ave y a activar su sistema inmune (Mahmood y Guo, 2020). Una vez en la granja, la microbiota experimenta cambios significativos debido a la exposición a una nueva dieta y entorno. Inicialmente, la microbiota está compuesta principalmente por *Lactobacillus*, pero a los 7 días, nuevos grupos bacterianos como *Lachnospiraceae* y *Enterococcus* comienzan a ganar predominancia. Para la segunda semana, el intestino y los ciegos ya presentan diferentes comunidades bacterianas, lo que indica un desarrollo y maduración del TGI, principalmente debido al establecimiento de condiciones específicas como el pH, la anaerobiosis y la presencia de metabolitos bacterianos como los ácidos grasos de cadena corta (AGCC).

 

Finalmente, durante la fase de engorda o crecimiento, la dieta se convierte en el principal factor que influye en la composición de la microbiota intestinal. A los 21 días, *Lactobacillus* prolifera y domina a lo largo del intestino, mientras que en la fase final, hay un aumento de *Clostridium* en la parte distal del intestino y los ciegos (Abad-Guamán et al., 2017).

Funciones Principales de la Microbiota Intestinal

La microbiota intestinal desempeña varias funciones críticas en el organismo, entre las cuales se destacan:

  1. Protección: Previene la invasión de agentes infecciosos y controla el crecimiento excesivo de especies residentes con potencial patógeno.
  2. Nutrición y Metabolismo: Contribuye a la digestión y el metabolismo mediante la actividad bioquímica de sus componentes.
  3. Funciones Tróficas: Promueve la proliferación y diferenciación del epitelio intestinal, además de modular el sistema inmunológico.

 

Inhibición de la Colonización del Tracto Gastrointestinal (TGI) por Bacterias Patógenas:

La microbiota actúa inadvertidamente como una barrera protectora contra la colonización del intestino por patógenos, debido a la competencia por nutrientes y el mantenimiento del equilibrio microbiano. Las bacterias intestinales defienden su territorio mediante la producción de metabolitos como bacteriocinas, ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y ácidos orgánicos, que inhiben el crecimiento de patógenos. Además, una capa de mucosa bien estructurada e intacta es fundamental para la defensa contra la invasión microbiana. Por lo tanto, tanto la microbiota intestinal (MI) como la dieta juegan roles cruciales en el mantenimiento de una producción y estructura normal de moco intestinal (Mahmood y Guo, 2020).

 

En resumen, las comunidades microbianas compiten eficazmente con las bacterias patógenas por la unión a la superficie epitelial del intestino, estimulan y regulan el sistema inmunitario del hospedador, y contribuyen a su nutrición.

 

Activación y Tolerancia del Sistema Inmune:

La inmunoglobulina A (IgA) presente en el intestino desempeña un papel clave en el mantenimiento de la microbiota comensal y en la neutralización de patógenos a través de diversos mecanismos (Phalipon et al., 2002). Entre estos, se incluyen el bloqueo de bacterias patógenas mediante la unión específica de IgA a los antígenos, la limitación de la movilidad bacteriana y la interceptación de bacterias intracelulares y toxinas en las células intestinales. Una de las funciones más importantes de la IgA es proteger la barrera epitelial sin necesidad de activar el sistema de complemento, lo que evita el daño inflamatorio (Alarcón et al., 2016).

 

La microbiota intestinal también modula la fisiología del hospedador a través del eje cerebro-intestino, un sistema de comunicación bidireccional que incluye mecanismos neuronales, endocrinos e inmunológicos. Aunque este mecanismo ha sido ampliamente estudiado en mamíferos, su funcionamiento en aves es menos conocido. Por ejemplo, estudios en roedores han mostrado que la alteración de la microbiota puede cambiar los patrones de comportamiento, cambios que se revierten al restaurar la microbiota tras la eliminación de compuestos antimicrobianos (Bercik et al., 2011). Esto ilustra la compleja interacción entre el eje cerebro-intestino, que desarrolla dinámicas entre los sistemas inmunes innato y adaptativo del hospedador y la microbiota entérica.

 

Funcionalidad de la Microbiota:

La diversidad genética de la microbiota, conocida como microbioma, proporciona una amplia gama de enzimas y vías bioquímicas que complementan los recursos del ave. Por ejemplo, la microbiota en los ciegos fermenta la fracción no digerible de la dieta, produciendo metabolitos como vitaminas del complejo K, cobalamina (B12), biotina, ácido fólico, ácido pantoténico y AGCC. Estos AGCC son rápidamente absorbidos por las células epiteliales intestinales, donde regulan varias funciones, reducen el pH y aceleran la absorción de nutrientes. Además, los AGCC interactúan con los receptores de ácidos grasos libres (FFA2,3), influyendo en el metabolismo energético y regulando la ingesta alimentaria del hospedador. También sirven como sustrato para la gluconeogénesis en el hígado, optimizando el aprovechamiento energético de la dieta.

 

La microbiota intestinal también modula el tamaño y la composición de los ácidos biliares (BA), alterando sus propiedades de señalización y su acción sobre los receptores de BA (Mahmood y Guo, 2020). Un ambiente con pH reducido, debido a la presencia de AGCC, disminuye la solubilidad de los ácidos biliares, lo que aumenta indirectamente la absorción de minerales y reduce la absorción de amoníaco por la disociación protónica del amoníaco y otras aminas (Wong et al., 2006).

Tipos de Fibra y su Efecto en la Salud de las Aves

En publicaciones anteriores de GRUPO NUTEC®, Bonilla y colaboradores (2020) abordaron de manera concisa los diferentes tipos de fibra dietética (FD) y su clasificación. Originalmente, la fibra dietética se definió como los polisacáridos vegetales y la lignina, resistentes a la hidrólisis por las enzimas digestivas del ser humano o animal (Trowel, 1976). Más recientemente, la American Association of Cereal Chemists (2001) describió la FD como la parte comestible de las plantas o carbohidratos análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado, y que sufren fermentación completa o parcial en el intestino grueso. Esta definición incluye polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias vegetales asociadas. Una definición más reciente añade el concepto de fibra funcional o añadida, que incluye otros carbohidratos no absorbibles como el almidón resistente, la inulina, diversos oligosacáridos y disacáridos como la lactulosa. Por lo tanto, el término «fibra total» se refiere a la suma de fibra dietética y fibra funcional (Dietary Reference Intake, 2001).

 

La fibra dietética se puede dividir en dos grandes categorías:

  1. Fibra Soluble: Incluye análogos de carbohidratos, oligosacáridos resistentes y polisacáridos no amiláceos (PNA) solubles.
  2. Fibra Insoluble: Comprende los PNA insolubles y sustancias asociadas como lignina, fitatos, cutinas, suberinas, ceras, saponinas y compuestos fenólicos (taninos).

 

Se ha reportado que la fibra dietética soluble (FDS) podría tener efectos no deseables en la alimentación de las aves, ya que promueve una baja difusión y transporte de lipasas y sales biliares en el lumen intestinal. Esto provoca una reducción en el transporte de nutrientes hacia la superficie epitelial, un aumento en la secreción pancreático-biliar y una menor absorción de compuestos endógenos. Además, la FDS incrementa la secreción de moco, lo que aumenta la viscosidad intestinal y perjudica la absorción de nutrientes (Bonilla et al., 2020). Sin embargo, también se sabe que la fibra puede promover el crecimiento de bacterias benéficas capaces de degradarla, lo que contribuye a mantener la capa de mucosa intestinal intacta y funcional como barrera protectora (Figura 3). Además, un aspecto positivo de la FDS es su impacto en la microbiota intestinal (MI), ya que algunos de sus componentes pueden metabolizar la FDS y convertirla en ácidos grasos de cadena corta (AGCC), los cuales han demostrado tener un efecto positivo en la promoción de la salud integral de las aves.

La FD insoluble (FDI) también podría presentar un efecto positivo, ya que tiene una alta capacidad de adsorción de agua, lo cual ayuda a la formación de un bolo alimenticio más hidratado en donde las reacciones enzimáticas se darán con mayor eficiencia, ya que se promueve la actividad enzimática pancreática y secreción de pepsina. Lo anterior, se ve reflejado en una mejor digestión de proteínas y en un aumento en la producción de bilis, lo que significa que las grasas se puedan emulsificar provocando que sean más asimilables. Resultado de esto, se obtienen heces firmes y con ello una cama seca que se traducirá en una menor probabilidad de aparición de coccidia, así como una posible reducción en el porcentaje de huevo sucio. Por lo tanto, la manipulación de las dietas utilizando cantidades equilibradas de FD soluble e insoluble puede mejorar la salud y productividad del ave.

 

 

  1. Modulación de la microbiota intestinal de las aves por el uso de fibra

Hablar de la salud intestinal de las aves es un término muy amplio que involucra diferentes funciones fisiológicas, microbiológicas y físicas. Estas se encargan de mantener la homeostasis intestinal, la digestión y la absorción de nutrientes, las funciones de barrera y el mantenimiento de un sistema inmune efectivo, sin dejar de lado ser un órgano neuroendocrino, todos ellos atributos que se deben de cuidar para hablar de un estado de salud. Como se mencionó previamente, la fibra dietética tiene el potencial de cambiar la población microbiana en el tracto intestinal; por lo tanto, algunas fuentes de fibra podrían ser una buena opción para modularla y favorecer el crecimiento de microorganismos benéficos y que estos se encarguen de generar un ambiente inhóspito para los posibles patógenos.

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