Sistemas productivos. Calidad de alimentos en la salud animal. Tecnologías de conservación para la viabilidad de probióticos destinados a animales de abasto.

SOTO, L.P.; SIRINI, N.E.; SEQUEIRA, G.J.

Desarrollo sostenible en el centro norte de la provincia de Santa Fe

UNL

Lugar: Santa Fe; Año: 2021; p. 1 - 321

Los desórdenes intestinales en animales de granja son provocados por los desbalances en la microbiota intestinal. Este desbalance a favor de las bacterias perjudiciales trae aparejado consecuencias sobre la salud del animal, disminuyendo la rentabilidad de las granjas y favoreciendo la transmisión de enfermedades a los humanos por el contacto directo con el animal enfermo o con sus heces, o a través de la difusión de los microorganismos patógenos a lo largo de la cadena alimentaria. Para evitar los efectos perjudiciales de estos desórdenes, se han utilizado alimentos suplementados con antibióticos para controlar los microorganismos patógenos. Pero la creciente preocupación sobre la diseminación de la resistencia a antibióticos en humanos ha determinado una tendencia a la eliminación de los antibióticos como promotores del crecimiento en el ganado, a nivel mundial, y también en Argentina (Resolución SENASA 594/2015). Una alternativa es el uso de probióticos que puede ayudar a mejorar el balance intestinal y, por lo tanto, la defensa natural del animal contra los patógenos. En este sentido, el Departamento de Salud Pública Veterinaria (DSPV), FCV-UNL, ha desarrollado una serie de proyectos con el fin de obtener inóculos probióticos adaptados a las distintas especies animales criados en esta región. En este contexto se ha realizado el aislamiento de microorganismos indígenas y la conformación de ceparios de bacterias ácido lácticas (BAL) de origen bovino, porcino y aviar. Diferentes estudios permitieron seleccionar las cepas con mayores probabilidades de ejercer efectos probióticos en los animales y así se han conformado inóculos bacterianos para cada una de estas especies.Para posibilitar la expresión de los efectos probióticos es necesario que el inóculo cuente con una cantidad satisfactoria de microorganismos viables en el momento de ser administrado al animal. Este requerimiento de los probióticos, lleva a poner énfasis tanto en la producción de grandes cantidades de biomasa en forma económica, como así también, en el mantenimiento de la viabilidad de la misma. En este sentido, para continuar con esta línea de trabajo, se propuso estudiar las características tecnológicas de las cepas probióticas en cuanto a la capacidad de proliferación en medios de cultivo económicos y en cuanto a la viabilidad de las mismas a través del tiempo y durante el pasaje por el tracto gastrointestinal, aplicando las metodologías de conservación adecuadas.Los medios comerciales específicos para cada grupo bacteriano, como es el caso del MRS para las BAL, tienen un costo elevado que limita su utilización para la producción a nivel industrial. Tanto el suero de queso, como el permeado de suero de queso, han sido utilizados para la producción de BAL, para darle un valor agregado, evitar problemas de contaminación ambiental, y a su vez, disminuir los costos de la obtención de biomasa probiótica. La región centro-norte de Santa Fe, que forma parte de la cuenca lechera central del país, posee gran cantidad de este subproducto, por lo que su utilización para generar inóculos probióticos destinados a los animales de abasto, es de gran interés. En este sentido, hemos evaluado la capacidad de las cepas potencialmente probióticas de crecer en un medio con base de permeado de suero de queso, suplementado con fuentes nitrogenadas y factores de crecimiento. Fueron seleccionadas las cepas que mejores propiedades tecnológicas presentaban a la hora de crecer en estos medios. Se seleccionaron las siguientes cepas de origen bovino: Lactobacillus casei DSPV 318T, L. plantarum 354T, de origen porcino: L. reuteri DSPV 002C y de origen aviar: L. salivarius DSPV 010P y L. salivarius DSPV 001P. Estas cepas seleccionadas fueron capaces de crecer en medios con permeado suplementado, en cantidades iguales o superiores al crecimiento en el medio comercial MRS, con recuentos superiores a los 9 Log UFC/ml. Los costos de producción de estos inóculos en los medios diseñados a base de permeado tienen un costo 12 veces menor, a la producción de los inóculos en un medio comercial. Las condiciones de conservación y transporte de los inóculos probióticos están estrechamente relacionados con la metodología de administración a los animales en la granja. Por lo tanto, es menester tener en claro, cuáles son las posibilidades reales de administración en los establecimientos. En el caso de la incorporación en el alimento seco, es deseable que el inóculo también esté deshidratado. El secado de los inóculos, genera además, una mejora en la viabilidad durante el tiempo en el que el probiótico está almacenado. Nuestro grupo ha evaluado la liofilización de la cepa L. salivarius DSPV 001P destinada a pollos y la cepa L. reuteri DSPV 002C destinada a cerdos. Ambas cepas fueron liofilizadas en leche descremada al 6% p/v y mantuvieron una viabilidad que superó el nivel mínimo recomendado para un producto probiótico (6 Log UFC/g) por un período de al menos 3 meses. Con este estudio se determinó que este método de secado permitiría asegurar una cantidad satisfactoria de microorganismos en el producto probiótico al momento de ser administrado a los animales.Otra metodología utilizada para proteger a los microorganismos de las hostilidades del medio ambiente es la encapsulación. El entrampamiento de las bacterias en macrocápsulas del tamaño del alimento pelleteado, puede ser una solución a la incorporación de probióticos que serán protegidos de los efectos adversos del medio durante el almacenamiento, a la vez que estarán más protegidas durante el pasaje por el tracto gastrointestinal. En este sentido, nuestro grupo de trabajo ha desarrollado cápsulas probióticas liofilizadas, específicas para cada especie animal. Se diseñaron cápsulas del tamaño y textura similares al alimento pelleteado, con distintos materiales según la forma y el tamaño requeridos. Para terneros se diseñaron cápsulas de suero de queso, alginato de calcio y glicerol, las cuales, conservadas a -20 ºC mantuvieron una concentración de 9 Log UFC/cápsula durante al menos 3 meses. Por otro lado, se diseñaron cápsulas para cerdos, con forma similar al alimento balanceado, con gelatina, almidón pregelificado y permeado de suero de queso. Dichas cápsulas mantuvieron una viabilidad de 9,32 Log UFC/g envasadas en vacío y conservadas a -20 ºC. También se diseñaron cápsulas destinadas a pollos parrilleros con almidón pre-gelificado y permeado de suero de queso, las cuales mantuvieron a L. salivarius DSPV 010P en una concentración de 9,64 Log UFC/g, conservada a ? 20 ºC durante 180 días. Los altos recuentos obtenidos, luego de largos periodos de almacenamiento, demostraron que la encapsulación y posterior liofilización han sido técnicas adecuadas para mantener inóculos con densidades bacterianas suficientes para suministrar a los animales de abasto.Para evaluar la capacidad de los inóculos liofilizados o encapsulados, de traspasar la barrera gástrica y llegar viables al intestino, se realizaron ensayos in vivo inoculando los animales y realizando recuento de los probióticos a partir de contenido intestinal. Las cápsulas probióticas para terneros lactantes, fueron adicionadas en la leche, en una dosis de 10,7 Log UFC/animal/d. L. casei DSPV 318T y L. plantarum DSPV 354T encapsuladas, llegaron viables al intestino en una concentración superior a 5 Log UFC/g de materia fecal. Para las aves, se evaluaron 2 formas de administración: L. salivarius DSPV 001P liofilizada y L. salivarius DSPV 010P encapsulada, suministradas junto al alimento balanceado, ambas exitosas al momento ser adquiridas por los animales. En el caso del inóculo liofilizado, fue administrado en una dosis igual o mayor a 9 Log UFC/animal/d y se encontró en una concentración entre 1,58 y 4,84 Log UFC/g de contenido cecal. En el caso del inóculo encapsulado, la suplementación diaria fue de 9 Log UFC/d/animal, y la cepa fue encontrada viable a lo largo de todo el tracto gastrointestinal (buche: 4,30±1,18 Log UFC/g, íleon: 3,1±0,91 Log UFC/g y ciego: 4,31±1,24 Log UFC/g). En cuanto a los probióticos de origen porcino, también fueron evaluados en diferentes formas de administración. El inóculo de L. reuteri DSPV 002C liofilizado, fue administrado a las madres junto al alimento en una dosis de 11 log UFC/d/cerda, con una recuperación mayor a 6 Log UFC/g de materia fecal. A su vez, las cerdas transmitieron a sus camadas el probiótico, encontrándose en materia fecal de los lechones en una concentración mayor a 5 Log UFC/g. A su vez, estos lechones en recría fueron también suplementados con una dosis diaria del probiótico liofilizado de 11 Log UFC/d/lechón, administrado en forma de suspensión disuelta en agua y suministrado oralmente con jeringa, obteniendo un viabilidad mayor a 6 Log UFC/g de materia fecal. Por último, la suplementación con probióticos encapsulados a cerdos de recría, se ha realizado administrando 1 cápsula/d/cerdo, con una dosis mayor a 9,8 Log UFC/d/animal y recuperando la cepa en materia fecal con recuentos superiores a 4,3 Log UFC/g. Los inóculos probióticos han sido adaptados a la especie y a la edad de los animales. En todos los estudios, se ha encontrado que las cepas probióticas conservadas de diferentes formas, han traspasado la barrera gastrointestinal y han llegado viables al intestino para ejercer su efecto. Conclusiones:Estos estudios estuvieron orientados a estudiar metodologías de desarrollo de biomasa de inóculos probióticos, así como diversas técnicas para la conservación de la viabilidad de la misma para su administración a animales de granja. Se pudo determinar que los subproductos de la industria quesera, abundantes en la región centro-norte de Santa Fe, son matrices adecuadas para el crecimiento de cepas probióticas, con algunas suplementaciones de fuentes nitrogenadas y factores de crecimiento. Por otro lado, la evaluación de diferentes formas de conservación permitió conocer la vida útil del inóculo, así como determinar las mejores condiciones (matriz portadora y condiciones de almacenamiento) para lograr una mayor viabilidad de las cepas. Los resultados obtenidos en estos estudios permitieron inferir que las matrices utilizadas como transportadoras de las cepas probióticas, han sido adecuadas para mantener la viabilidad bacteriana durante el tiempo de almacenamiento del producto, como así también durante el pasaje por el tracto gastrointestinal. Recomendaciones:Para poder aprovechar los beneficios de los microorganismos que poseen capacidad probiótica a nivel de las granjas, es necesario desarrollar técnicas que aseguren la administración en dosis adecuadas a los animales en las condiciones de crianza a campo. Estos trabajos estuvieron dirigidos a obtener metodologías económicas y apropiadas para la elaboración, distribución, almacenamiento y venta de inóculos probióticos por parte de industrias interesadas en la comercialización de los mismos, de manera de ofrecer a las empresas locales adoptantes, no solamente las cepas, sino la tecnología para ser aplicada a escala industrial, con el objetivo de abastecer los sectores productivos de la región con inóculos probióticos adaptados a las condiciones locales.