¿es posible acelerar la fermentaciÓn?
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74nutriNews A. Latina 4o trimestre 2019 | Fibra y microbiota - ¿Es posible acelerar la fermentación?
FIBRA MICROBIOTA&
¿ES POSIBLE ACELERAR LA
FERMENTACIÓN?Gustavo Cordero & Rob Ten DoeschateAB Vista
La fibra se ha convertido de nuevo en
un tema de interés con respecto a la
salud intestinal y el rendimiento animal,
por su influencia sobre la asimilación de otros
componentes de la dieta (Aman and Graham, 1990), la producción de ácidos grasos volátiles
(AGV) y la modulación de la microbiota
intestinal.
La importancia de la la fibra en la nutrición animal se asocia, no solo a su valor nutricional, sino también a los efectos de la cantidad, composición y características de la fibra sobre la absorción de otros nutrientes y la función intestinal.
La composición química de las fracciones
de la pared celular de los vegetales difiere,
siendo unas más degradables que otras.
Muchos datos sobre fracción de
carbohidratos fibrosos, a menudo
conocidos como polisacáridos no
amiláceos (PNA), demuestran que
tienen propiedades antinutritivas en las
dietas avícolas (Bedford et al., 1991; Bedford and Classen, 1992; Choct and Annison, 1992).
A pesar de que el impacto negativo de
los PNAs sobre el rendimiento de los
animales está ampliamente reconocido, las
complejidades, estructuras y propiedades
de los mismos son menos conocidos. Estas
características no solo determinan sus
efectos antinutritivos dentro del animal, sino
que también influyen en la eficiencia de las
enzimas degradadoras de PNAs (Knudsen, 2014). en
zimas
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Numerosos artículos reflejan las
mejoras observadas en el rendimiento
animal asociadas a la introducción
de enzimas degradadoras de PNAs
(PNAsas) NSP. La razón por la cual
algunas xilanasas son tan efectivas en
dietas independientemente del cereal
utilizado, es porque los arabinoxilanos
representan aproximadamente
entre el 40 y el 50% del total de los
polisacáridos de la fibra, tanto si se
basan en trigo como en cebada o maíz
(base de datos, AB Vista).
Las enzimas xilanasas pueden
descomponer el arabinoxilano en
xilooligosacáridos (XOS), fragmentos de
carbohidratos más cortos que pueden
ser fermentados por bacterias.
Entrenando la microbiota
Se cree que la fermentación de XOS
puede inducir cambios en el perfil
microbiano del tracto gastrointestinal,
mejorando el rendimiento de los
animales a través de la producción de
AGV.
La fibra y su fermentación afectan
a la composición de la microbiota
del tracto gastrointestinal de los
animales (de Vries, 2014).
La fibra es un sustrato para el
crecimiento de las bacterias en
las porciones distales del intestino
(Kumar et al., 2012), produciéndose
una fermentación y subsiguiente
aumento de la producción de AGVs.
SALVADO & CASCARILLASXilanosCelulosaLigninaβ-GlucanosArabinoxilanos
ENDOSPERMAAlmidón
GERMEN
enzimas
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Bedford & Apajalahti (2018) demostraron en un estudio in vitro los cambios que ocurren a nivel de fermentación cuando se administra xilanasa en la dieta.
Se alimentaron aves con dietas a base de trigo PNAsas o con xilanasa (Econase XT, 16000 BXU/kg).
Se recolectaron muestras del contenido cecal de las aves a los 35 días y se usó un sistema de simulación in vitro para la medición de gas y ácido butírico.
La producción de gas permite valorar la actividad fermentativa de la microbiota en el sistema, indicando la capacidad de las bacterias en el ciego de las aves de fermentar los sustratos suministrados.
Los niveles de ácido butírico permiten valorar la calidad de la fermentación, dado que la producción de ácido butírico en los tramos más distales del intestino se considera como un producto de la fermentación
El contenido ileal de las aves control se utilizó como sustrato basal al que también se añadieron PNA de trigo.
Estudio sobre los cambios en la fermentación de la microbiota intestinal
El contenido cecal de las aves alimentadas con una xilanasa y empleado como inóculo resultó tener una mayor producción de ácido butírico en comparación con el contenido cecal del grupo control (Bedford and Apajalahti, 2018).
Resultados del estudio
La microbiota de las aves que recibieron la dieta con xilanasa respondió en mayor medida a la adición del sustrato con PNA de trigo, por lo que mostraron una mayor capacidad inicial de producción de gas y ácido butírico .
Claramente, a los 35 días del inicio del estudio con la adición de xilanasa, resultó en que la
pero, ¿este proceso podría acelerarse?
Contenido cecal de las aves en control
Contenido cecal de aves alimentados con xilanasa
Butir
ato
mM
Control C+ Trigo PNA
19
17
15
13
11
9
7
5
enzimas
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xilanasa y empleado como inóculo resultó tener una mayor producción de ácido butírico en comparación con el contenido
Bautil et al (2018) demostraron que la adición de
degradación de arabinoxilanos (AX) en aves jóvenes, conduciendo a una reducción en la viscosidad y a un incremento de la digestibilidad de los AX.
Sin la adición de los XOS, las aves desarrollarían igualmente parte de esta capacidad, pero con los XOS ocurre con mayor rapidez. Estos datos apoyan el concepto de que es posible estimular la microbiota para que desarrolle una mayor capacidad de degradación
Cuando se comparó la adición de xilanasa o XOS puros en una serie de experimentos de Ribeiro et al (2018), se demostró que con la adición de XOS se podría alcanzar unos resultados iguales o mejores en el rendimiento animal que con el uso de la xilanasa.
Los XOS también han demostrado funcionar a unos niveles de inclusión muy bajos, lo que indica que su efecto no se atribuye a que sean empleados como sustrato para la fermentación.
La hipótesis que se baraja es que los XOS tienen una función de señalización de la microbiota, permitiendo que desarrolle su capacidad de degradación, mejorando el rendimiento a través de la producción de AGV como el ácido butírico. Un mecanismo de retroalimentación mediado por AGVs puede conducir a un mayor periodo de retención en la molleja, mejorando la digestión de la ración completa y por tanto el rendimiento de los animales.
Señalización XOS – Desarrollo más rápido de la
enzimas
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Acción complementaria dual
En los últimos años, AB Vista ha llevado a cabo una serie de estudios para determinar cómo promover la capacidad de la
Estos estudios han conducido al desarrollo de un producto novedoso con una acción dual.
Los resultados obtenidos con este nuevo producto sugieren que es posible señalizar a las bacterias productoras de butirato para que incrementen
, induciendo la producción endogena de enzimas degradadoras
La acción dual de mejorar la solubilidad de la
serie de eventos se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Efecto dual de un producto combinado a base de XOS fermentables y una
Vista).
Mejor funcionamiento intestinal y modulación del
sistema inmunitário
Ácidos grasos de cadena corta (acetato, propionato butirato)
La señalización tiene un efecto estimulante sobre las bacterias
XilanasaXOS de bajo grado de polimerizaciónXilanasa microbianaMicrobiota intestinalSeñalizaciónXilo-oligosacáridos (XOS)
enzimas
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Las ventajas adicionales que conlleva la producción de AGVs, como el ácido butírico, y el impacto de ralentizar el vaciado gástrico, ha conducido a mejoras en la supervivencia de los cerdos (York and Gomes, 2019) y en el rendimiento productivo de las aves .
importante para los nutrólogos que busquen mejorar la función intestinal en la nueva era sin antibióticos.
El desarrollo de productos que estimulen la
del intestino y potencien el crecimiento
un gran valor en producción animal.
42 d
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ControlControl
EXTEXT
SignisSignis
98
96
94
92
90
88
86
84
82
1,681,661,621,601,581,561,541,521,501,48
. Mejora en la supervivencia de los cerdos (izquierda) y la conversión alimentaria a los 42 días de vida (derecha) en aves alimentadas con xilanasa (EXT) o un producto enzimático de acción dual (Signis) compuesto por XOS y una xilanasa (datos internos AB Vista).
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