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Cría Eficiente de
Reemplazos Mediante la
Utilización de Ácidos
Orgánicos
Roger BerríosProduct ManagerBiomin Holding [email protected]
Desarrollar para Producir – De Monogástrico a Rumiante
Es un camino largo que necesita de un buen primer paso!
Del Nacimiento Hasta el Destete!
52%
21%
3%
2%
22%
Mortalidad de Terneros Durante Lactancia
ProblemasGastrointestinales(Diarrea)Problemas Respiratorios
Trauma
Problemas deArticulaciones/ombligos
Proyecto Nacional de Evaluación de Ganado Lechero, financiado por Sistema Nacional de Evaluación de Salud Animal (NAHMS por
sus siglas en inglés) estimó las causas y el porcentaje de mortalidad (10,8) de terneros pre-destete en granjas lecheras
29%
25%
29%
17%
Morbilidad(3 semanas de vida)
Diarrea
Neumonia
EnfermedadesUmbilicalesOtros
Virtala et al., 1996
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Virus Bacteria Parásitos Nutricional
Cryptosporidium
Coccidia (Eimeria spp)
Problemas Nutricionales (Leche, Reemplazante Lácteo, Alimento sólidos)
BVDV
Rotavirus
Coronavirus
Salmonella
Clostridium
E. coli
Chronic Colibacillosis (E. coli)
Etiología de Diarrea en Terneros e Inicios
Nutricional
Virus
• BVDV
• Coronavirus
• Rotavirus
Bacteria
• E. coli
• Salmonella
• Clostridium
Parásitos
• Cryptosporidium
• Coccidia (Eimeria spp)
Edad (días)
Adaptado de Dedrickson 1993
Transferencia Pasiva
Deficiente Bajo Promedio Buena Excelente
Numero de terneros 51 85 126 195 176
Ig en suero, mg/mL 0-5 5-10 11-15 16,25 >25
Ganancia en 4 sem, lb/d 0,73 0,81 0,85 0,90 0,92
CA, Lb feed/Lb peso 2,9 2,6 2,5 2,0 1,9
Diarrea, d 8,7 6,1 4,7 5,0 4,0
Mortalidad % 33 11 7 3 4
Costos Veterinarios, US$ 12,50 9,85 7,40 7.70 6,20
Adaptado de M. A. Fowler 1999 PDHGA Proceedings por P.C. Hoffman, Universidad de Wisconsin
Protección Inmune – Inmunidad Pasiva
Un inicio débil = problemas en el
desarrollo!!!
Comparación de calostro, leche en transición
(obtenida entre 24-72h) y leche entera de vaca
Composición CalostroLeche en
transición
Leche
entera
Protección Inmune – Periodo sin Protección
Journal of Dairy Science, 64:1727-1730.
Inmunidad Pasiva
(Calostro)
Inmunidad Activa
(Sistema Inmune)
Periodo de Alto Riesgo
Tiempo
Co
ncen
tració
n d
e A
nti
cu
erp
os
Efi
cie
nc
ia d
e A
bs
orc
ión
de
In
mu
no
glo
bu
lin
as
(%
)
Máxima Absorción
Absorción Promedio
Horas post-nacimiento
IgG
en
su
ero
(g
/L)
Edad a primer alimento (h)
Estrategias de Alimentación – Actuales vs Nuevas
Calostro/Leche Entera
ad libitum Alimentación con reemplazante lácteo de alta calidad
Reduciendo la concentración de 160g a 120g/L es posible
Semanas
Litro
s
E
FNo hay diferencias en tamaño del TGI y desarrollo entre los dos grupos
Reemplazante Lácteo -> 5 Sem – Desarrollo de TGI y Cuerpo
J. Dairy Sci. 101:783–793
D - Ad libitumO - Restringido
Estrategias con aditivos a base de ácidos orgánicos
• En alimento líquido• Leche
• Reemplazante Lácteo
• En alimeno sólido• En Alimento
Salud Intestinal
Prevenir o Controlar el Desafío de Bacterias Gram-Negativas
Combinar Estrategicamente Ingredientes con Mecanismos de Acción Sinérgicos
Superar la barrera que representa la membrana de bacterias Gram-negativas:
• permeabilizar la membrana de las bacterias Gram-negativas
• incrementar/mejorar la eficacia de sustancias antimicrobianas
Fitoquímico como agente sinérgico con ácidos orgánicos:
• Evitar la reproducción bacteria (efecto bacteriostático)
Ácidos Orgánicos:
• Eficacia Antimicrobiana (efecto bactericida)
Bacterias Gram-Negativa
Evitando antimicrobianos – Estructura de la Pared Celular
Brown et al 2015
Gram - Gram +Actinobacillus
Bordetella
Brucella
Campylobacter
Cyanobacteria
Enterobacter
Escherichia coli
Franciscella
Helicobacter
Hemophilus
Klebsiella
Moraxella
Pasteurella
Proteus
Pseudomonas
Salmonella
Serratia
Shigella
Treponema
Vibrio
Yersinia
Clostridia
Mycoplasmas
Bacillus
Listeria
Lactobacillus
Streptococcus
Entercoccus
Staphylococcus
Corynebacterium
Mycobacterium
Actinomyces
Norcardia
Mahenthiralingam E. et al., 2005
Bacterias Gram-Negativa
Evitando Antimicrobianos – Mecanismos de Resistencia Intrinsicos
Peleg et al. 2010
PERMEABILIZANTE DE MEMBRANA
¿Qué es un Permeabilizante de Membrana?
Es cualquier sustancia que permeabiliza la membrana de bacterias Gram-negativas.
¿CUÁLES SON LOS BENEFICIOS?
Superar la barrera de la membrana bacteriana del bacterias Gram-Negativas
Incrementar la actividad de sustancias antimicrobianas, como ácidos orgánicos y
fitogénicos en contra de bacterias Gram-negativas (E. coli, Salmonella)
¿Cómo Funciona el Complejo Permeabilizante?
Selection by Efficacy – NPN (1-N-phenylnaphthylamine) Assay (VTT – Finland)
pH 7.2 cells 1 mM EDTAPermeabilizing Complex™ 0.003%
Permeabilizing Complex™ 0.002%
Permeabilizing Complex™ 0.001%
ControlEDTAIPE
Alakomi et al., 2007
Cinamaldehido. Source: Wikipedia
FITOQUÍMICOS COMO AGENTES BACTERIOSTÁTICOS
Fitoquímico - Cinamaldehído
Cinamaldehído (responsable del olor y sabor de la canela) se
presenta de manera natural en la corteza de los árboles de canela y
otras especies del genero Cinnamomum
Cinamaldehído juega un papel
esencial como inhibidor del
crecimiento bacteriano
Cinamaldehído reduce la
virulencia de bacterias
patógenas
INHIBICIÓN DEL
CRECIMIENTO
QUORUM
QUENCHING
Efecto Bacteriostático
Generalidades sobre división celular bacteriana
Nature Reviews. Molecular Cell Biology
Cinamaldehído
Inhibe la proteina FtsZ y la actividad de la enzima GTPasa,
como tambien su ensamblaje en el anillo Z. La bacteria no se divide!
FtsZ = Proteina Z de filamentación sensible a la temperatureGTPasa = guanosin 5-trifosfato
Domadia et al., 2007
Ensamblaje en el anillo Z
División Celular
Filamentos jalan
el uno al otro
FtsZ recruita otras
proteinas
Proteinas se
mueven al sitio de división
Polimerización
dependiente
de GTP en filamentos
Cinamaldehído – Efecto Bacteriostático
(Domadia et al., 2007)
Depolimeriza
polimeros FtsZ
preformados
Inhibe la actividad
GTPasa de FtsZ
Reduce la frecuencia de
formación del anillo Z
Disminución de
protofilamentos
de FtsZ
Disipación de
anillos Z
Inhibe la division cellular de la bacteria patógena
reduciendo la carga bacteriana
FtsZ = Proteina Z de filamentación
sensible a la temperatura
GTPasa = guanosin 5-trifosfato
Eficacia de Cinamaldehído Contra E. coli O157:H7, S. enterica
Friedman M., et al., 2002
Actividad Antimicrobiana de Aceite de Canela
E. coli, S. typhimurium & Lactobacilli
Si et al., 2005
Aceite de Canela: > 85% cinamaldehído
Actividad Antimicrobiana de Aceite de Canela
E. coli, S. typhimurium & Bifidobacteria
Si et al., 2005
Aceite de Canela: > 85% cinamaldehído
Comunicación Bacteriana - Quorum Sensing
Bacteria Gram-Negativa
Bacteria Gram-Negativa
Reconocimiento de densidad bacteriana
An
imal
Autoinductores
Quorum SensingComunicación Bacteriana
Gram-Negative Bacteria
Reproducción &
Establecimiento
Bacteria Gram-Negativa
Exprecion de Patogenicidad
Cinamaldehído – Quorum Quenching
Bacteria Gram-Negativa
No hay evaluacion de densidad
An
imal
Autoinductores
Quorum SensingCommunicación Bacteriana
Bacteria Gram-Negativa
Reproducción &
Establecimiento
NO HAY EXPRESIÓN DE PATOGENICIDAD
NO HAY AL ANIMAL
Densidad Bacteriana pero sin expresión de patogenicidad
ÁCIDOS ORGÁNICOS
Efecto Antibacteriano de Ácidos Orgánicos
AO
5. Efectos Metabolicos
4. Inhibición de la replicación
de ADN
AO
3. Daño al ADN
2. Decarboxilación de
Aminoácidos
1. Consumo de energía
pH
pH
Ácidos Orgánicos
Selección de Ácidos Orgánicos – Eficacia para Salmonella
Inhibición de Salmonella typhimurium [%] Inhibición de Salmonella enteritidis [%]
BIOMIN Research CenterBIOMIN Research Center
Ácidos Orgánicos
Selección de Ácidos Orgánicos – Eficacia para E. coli
Inhibición de E. coli O128:H [%]Inhibición de E. coli O55:K59 (B5):H [%]
BIOMIN Research Center BIOMIN Research Center
Ácidos Orgánicos
Sinergismo de Ácidos Orgánicos – Eficacia para bacterias Gram-Negativa
1.96
14.30
25.99
0
5
10
15
20
25
30
Ácido Fórmico Ácido Propionico Ác. Fórmico + Ác.Propionico
Inhibición de E. coli [%]
Ácido Fórmico Ácido Propionico Ác. Fórmico + Ác. Propionico
1.96
9.84
19.05
0
5
10
15
20
25
Ácido Fórmico Ácido Propionico Ác. Fórmico + Ác.Propionico
Inhibición de S. typhimurium [%]
Ácido Fórmico Ácido Propionico Ác. Fórmico + Ác. Propionico
BIOMIN Research Center BIOMIN Research Center
PERMEABILIZANTE
+
ÁCIDOS ORGÁNICOS
+
FITOQUÍMICO
Un Efecto Sinérgico de Ingredientes
Aumentando la Eficacia de Ácidos Orgánicos y Fitoquímico
Source: VTT Finland, 2010
Cinamaldehído + Mezcla de Ácidos Orgánicos Cinamaldehído + Mezcla de Ácidos Orgánicos + Permeabilizante de Membrana
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Salmonella entericaspp. arizonae
Salmonella entericaspp. diarizonae
Salmonella bongori E. coli Type strain Salmonella entericaspp. enterica ser.
Choleraesuis
Salmonella entericasubsp. enterica
Salmonella entericasubsp. enterica
Salmonella entericasubsp. enterica
E. coliO111:K58(B4):H-
Salmonella entericaspp. enterica ser.
Enteritidis
Salmonella entericaspp. enterica ser.
Typhimurium
E. coliO55:K59(B5):H
E. coli O128:H2
BIOMIN Research Center
Estudios IN VIVO
160 Días
Aditivos a Base de Ácidos Orgánicos y Desarrollo de Terneros
256 terneros machos
(Holstein, Montbéliard, Normand and crossbreeds
Tratamiento PX
123 terneros
Control
133 terneros
Parámetros: Ganancia Media Diaria (GMD), CA – Reemplazante Lácteo, CA Total, Peso de Carcasa
Francia
Aditivo a base de Ácido Orgánico
(3 g/ternero/día) en Reemplazante Lácteo
1.30
1.35
1.22
1.24
1.26
1.28
1.30
1.32
1.34
1.36
GM
D (
kg
/te
rne
ro/d
)
Control Tratamiento PX
Resultados de Producción – Ganancia Media Diaria
Resultados de Producción – CA de Reemplazante Lácteo
1.30
1.23
1.18
1.20
1.22
1.24
1.26
1.28
1.30
1.32
Control Tratamiento PX
Resultados de Producción – CA Total
2.47
2.36
2.30
2.35
2.40
2.45
2.50
Control Tratamiento PX
147.3
152.0
140
142
144
146
148
150
152
154
Pe
so
de
Ca
rca
sa
(kg
)
Control Tratamiento PX
Resultados – Peso de Carcasa
70 Días
Aditivos a Base de Ácidos Orgánicos y Desarrollo y Salud de Terneras
de Leche
56 terneras Holstein
(M/H)
Tratamiento PX I
20 Terneras
(3 – 5 terneras/Caceta)
Tratamiento PX II
18 terneras
(3 – 5 terneras/caceta)
Control
18 terneras
(3 – 5 terneras/Caceta)
Parameters: Peso Corporal (PC), Ganancia de Peso (GP), Ganancia Media Diaria (GMD)
Dinamarca
Aditivo a base de Ácido Orgánico
(3 g/ternera/día) en LecheAditivo a base de Ácido Orgánico
(6 g/ternera/día) en Leche
Resultados de Producción - Peso
39.6
87.9
39.6
92.7
40.2
98.3
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Week 1 Week 10k
g
Peso
Control
Tratamiento PX I
(3 g/ternera/día) en leche
Tratamiento PX II
(6 g/ternera/día) en Leche
Tratamieto PX I
(3 g/ternera/día) en Leche
Tratamiento PX II
(6 g/ternera/día) en Leche
Resultados Producción – Ganancia de Peso
48.7
53.3
57.6
44
46
48
50
52
54
56
58
60
Week 1-10
kg
Gaancia de Peso
Tratamiento PX I
(3 g/ternera/día) en Leche
Tratamiento PX II
(6 g/ternera/día) en Leche
Control
Tratamiento PX I
(3 g/ternera/día) en leche
Tratamiento PX II
(6 g/ternera/día) en Leche
701b762ab
838a
600
700
800
900
1000
Week 1-10
g
Ganancia Media Diaria
Resultados Producción – Ganancia Media Diaria
Tratamiento PX I
(3 g/ternera/día) en Leche
Tratamiento PX II
(6 g/ternera/día) en Leche
Control
Tratamiento PX I
(3 g/ternera/día) en leche
Tratamiento PX II
(6 g/ternera/día) en Leche
Resultados Producción – Salud del Animal
Control Tratamiento PX I
(3 g/ternera/día) en Leche
Tratamiento PX II
(6 g/ternera/día) en Leche
0.7a
0.3b 0.3b
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Week 1-10
Puntuación Descargas Nasales
0.9a
0.4b
0.3b
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Week 1-10
Puntuación Consistencia Fecal
42 Días
Aditivos a Base de Ácidos Orgánicos en el Crecimiento y Salud de
Terneras de Leche
108 terneras Holstein Friesian
3 cacetas(10 terneras c/u)
Control
3 cacetas(10 terneras c/u)
Tratamiento BTR I(5 g/ternera/día)
Establo1
3 cacetas(8 terneras c/u)
Control
3 cacetas(8 terneras c/u)
Tratamiento BTR I(5 g/ternera/día)
Establo2
Parámetros: Ganancia Media Diaria (GMD), conteo de E. coli heces (UFC/mL)
1.52E+08
7.54E+07
0.00E+00
2.00E+07
4.00E+07
6.00E+07
8.00E+07
1.00E+08
1.20E+08
1.40E+08
1.60E+08
1.80E+08
UF
C/m
L
Conteos E. coli en Heces
Control Tratamiento BTR
Resultados Microbiología – Conteo E. coli en Heces (3d post-inicio)
Reducción
0.8
0.95
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1
kg/d
ía
Ganancia Media Diaria
Control Tratamiento BTR
Resultados Producción – Ganancia Media Diaria
+ 150g/ternera/día
+ 18,75% en GMD
Conclución
• Reduce la CA Total (-4,45%)
• Mejora el PC (+11,83%)
• Mejora la Ganancia de Peso (18,28%)
• Mejora la GMD (19,54%)
• Mejor estado de salud general (reduccío de las descargas nasales)
• Mejora la puntuación de las heces
• Disminuye los conteos de E. coli en heces
El uso de aditivos a base de ácidos orgánicos, fitoquímico y permeabilizante de
membrana usados en reemplazante lacteo, leche o alimento sólido mejora la salud y
aumenta la producción de los terneros
CONSULTAS