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Quiles, A

Introducción

Hoy en día existe un gran interés por desarrollar estrategias nutritivas en los le-chones recién destetados para estimular su desarrollo y salud intestinal, para mejorar su productividad con el menor uso posi-ble de antibióticos y de materias primas excesivamente caras como los derivados lácteos.

La mejora en la salud intestinal en los lechones debe ir más allá de la minimiza-ción de los efectos del destete y de la re-ducción en la incidencia de enfermedades

gastrointestinales, como consecuencia de la prohibición en el uso de antibióti-cos promotores del crecimiento (APC). El tracto gastrointestinal es la principal su-perficie de relación entre la ingestión del alimento y el posterior metabolismo de los nutrientes necesarios para el mante-nimiento y el crecimiento. La integridad de las vellosidades intestinales influye en la capacidad de secreción y absorción del intestino y, por tanto, en la digestibilidad de los nutrientes ingeridos. Las células epiteliales del tracto digestivo forman una barrera física para proteger al lechón frente a la entrada de materias extrañas y

organismos en el torrente sanguíneo. La microflora bacteriana intestinal le protege frente a la invasión de bacterias patóge-nas al competir por los nutrientes y por los nichos ecológicos de la pared intesti-nal, provocando un medio hostil. La flo-ra intestinal también se coordina con las células del sistema inmunológico gastro-intestinal y con el hígado para coordinar una respuesta inmune frente a los antíge-nos de los alimentos y microorganismos patógenos. Como consecuencia de ello, es importante que los nutricionistas no solo garanticen que la composición de la die-ta cubre los requerimientos nutricionales

Estrategias nutricionales para optimizar la salud intestinal del lechón tras el destete (1ª parte)

Quiles, A. 1

1Departamento de Producción Animal.Facultad de Veterinaria. Universidad de Murcia.

Campus de Espinardo. 30100-Murcia. quiles@um.es

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nº 29Estrategias nutricionales para optimizar la salud intestinal del lechón tras el destete (1ª Parte)

del lechón, sino que, también, es necesario que la composición y estructura de la die-ta responda a las necesidades fisiológicas y anatómicas del aparato gastrointestinal para optimizar la capacidad de: (i) digerir y absorber nutrientes; (ii) proteger a la mu-cosa intestinal frente a la invasión de mi-croorganismos patógenos y (iii) favorecer el desarrollo de la microflora bacteriana y promover el desarrollo de inmunidad en el lechón.

Manejo nutricional para optimizar el desarrollo y la morfología del tracto digestivo

Una vez que se han cubierto las nece-sidades básicas para los diferentes nutrien-tes, es importante tener en cuenta que hay factores asociados a la composición y la presentación de la dieta que pueden influir significativamente en el desarrollo del in-testino y en la capacidad para digerir y ab-sorber los nutrientes. Entre estos factores podemos señalar: el tamaño de las partí-culas de los granos, la influencia de la dieta sobre el consumo post-destete, los niveles de aminoácidos específicos y la presencia de factores de crecimiento suplementarios.

1. Tamaño de las partículas de los granos y su relación con la salud intestinal

Existe una gran evidencia entre la re-lación del tamaño de las partículas de los granos y la incidencia de úlceras gástricas (Riker et al. 1967; Reimann et al., 1968; Baustad y Nafstad, 1969; Flatlandsmo y Slagsvold, 1971; Dobson y Davies, 1978, Lawrence et al. 1980; Potkins et al. 1992; Southern et al. 1992; Elbers et al. 1995; Wondra et al. 1995a, b; Guise et al. 1997). Aunque existen otros factores involucra-dos en la predisposición de úlceras gástri-cas, es un hecho contrastado que la mo-lienda fina del pienso es uno de los prin-cipales factores que contribuyen. Si bien más que el tamaño medio de las partículas influye la dispersión del tamaño medio de las partículas, estimándose que el grosor medio óptimo es de 700 m. Posiblemente tenga más influencia el porcentaje de par-tículas finas que el aumento de partículas groseras (no debería haber más del 15% de partículas de menos de 300 m).

Las úlceras de estómago en los cerdos se producen casi exclusivamente en la zona aglandular por lo que también se de-nominan “úlceras gastroesofágicas”. Esta zona es una continuación del esófago y,

como tal, no tiene la capacidad de secre-tar moco como mecanismo de protección frente el medio ambiente del estómago. Se ha sugerido que las dietas que tienen un tamaño de partículas más finas provocan un entorno más fluido en el estómago, incrementando el contacto de los ácidos del estómago con esta porción del esófa-go (Reimann et al., 1968; Maxwell et al. 1970). También se ha observado que las dietas con un tamaño fino de partículas aumentan la acidez de estómago y la ac-tividad de la pepsina en la región esofá-gica del estómago, incrementándose la velocidad de paso de la dieta. En efecto, a medida que aumenta la molienda del pienso se incrementa la secreción gástrica (HCl y enzimas) existiendo un mayor con-tacto del contenido gástrico con la muco-sa glandular del estómago que carece de protección de mucígeno.

La molienda grosera mejora las lesio-nes gastroesofágicas y facilita su cicatri-zación, debido al incremento de melato-nina en el tejido gástrico. Se recomienda un tamaño de partícula de 5 mm, si bien el uso de un tamiz de 3 mm ya ocasiona una disminución en la prevalencia de las úlceras gástricas.

Mientras que la mayoría de los autores han abordado la relación entre el tamaño de las partículas de la dieta y la incidencia de las úlceras gástricas, pocos han trata-do de cuantificar cual es el tamaño de las partículas, para los distintos granos de cereales, capaz de iniciar en la ulceración y su repercusión sobre el crecimiento y la digestibilidad de los nutrientes. Una ex-cepción es Wondra et al. (1995b), quienes compararon los efectos del tamaño de las partículas y la granulación sobre el creci-

miento, la digestibilidad de los nutrientes y la morfología estomacal en cerdos de cebo. Los cerdos fueron alimentados con una dieta basada en maíz y harina de soja, con un tamaño de partículas del maíz de 1000, 800, 600 o 400 micras. Las die-tas fueron suministradas tanto en harina como en gránulo. A medida que disminuía el tamaño de las partículas se incremen-taba la energía necesaria para la molienda y disminuía la producción de toneladas por hora, especialmente cuando se redujo el tamaño de las partículas de 600 a 400 micras. La reducción de tamaño de partí-culas de maíz desde 1000 a 400 micras, tuvo un efecto pequeño sobre el índice de conversión. Las lesiones en el estómago aumentaron a medida que se reducía el tamaño de las partículas y la granulación, aunque no tuvo efecto sobre el crecimien-to. Wondra et al. (1995b) concluyeron que teniendo en cuenta la energía de la mo-lienda, el crecimiento, la morfología del estómago, la digestibilidad y excreción de los nutrientes, el tamaño de partícula del maíz para dietas en harina o en gránulo no debería ser inferior a 600 micras.

Brunsgaard (1997) demostró que el tamaño de las partículas influye en las características morfológicas y en la pro-liferación de células epiteliales a nivel del ciego y colon. En efecto, cerdos alimenta-dos con cebada de tamaño grueso (75% de partículas mayores a 1.000 micras) pre-sentan mayor profundidad y volumen de las criptas que los alimentados con cebada fina (17% de partículas mayores de 1.000 micras). Además, los cerdos alimenta-dos con cebada y trigo gruesos producen mayor cantidad de moco que los cerdos alimentados con dietas finas. Así mismo, los cerdos alimentados con una dieta de

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cebada gruesa producen glicoconjugados capaces de proteger el tracto gastrointes-tinal de las infecciones. Estos resultados sugirieren que los cerdos alimentados con una dieta de partículas gruesas están me-jor protegidos contra las infecciones intes-tinales que los cerdos alimentados con una dieta fina. Morel y Cottam (2007) también reportaron diferencias en la estructura de las vellosidades en cerdos alimentados con dietas con diferentes tamaños. En este sentido, los cerdos alimentados con una dieta grosera (64% de partículas mayores a 1.000 micras) tienden a tener una ma-yor altura de la vellosidad intestinal y una profundidad más fina del epitelio que los alimentados con la dieta fina (9% de par-tículas mayores a 1.000 micras). Como el espesor del epitelio es un indicador de la tasa de reparación de células, estos autores sugieren que los mayores daños en la mor-fología de las vellosidades en el intestino delgado se producen con dietas de granulo finas.

2. El aporte energético y la morfología intestinal

El intestino delgado actúa como fron-tera entre el ambiente interno y externo del cerdo, siendo su función principal la digestión y absorción de nutrientes, cons-tituyendo una barrera física e inmunoló-gica contra los microbios patógenos y los

alérgenos macromoleculares. La mucosa del intestino delgado es inmadura tanto anatómica como funcional en los lecho-nes recién nacidos, agravándose este as-pecto en el destete donde tienen lugar grandes cambios en la morfología y fun-ción intestinal; incluyendo atrofia de las vellosidades e hiperplasia de las criptas que generalmente se asocia con retrasos en el crecimiento, ya que disminuye la ca-pacidad de digestión y absorción del in-testino delgado.

Diamond y Karasov (1983) sugirieron que uno de los más poderosos estímulos para la proliferación del tracto gastroin-testinal es la presencia de alimentos en el lumen intestinal, o más específicamente, el flujo de nutrientes a lo largo del intesti-no. La falta de nutrientes en el lumen del intestino delgado, que se produce después de destete, tiene efectos sobre la tasa de diferenciación y renovación celular, de manera que la ingesta de alimentos y su presencia física en el intestino son necesa-rios para el mantenimiento de la estructu-ra y función de la mucosa intestinal (Kelly et al. 1992). Como consecuencia de ello, la “nutrición luminal” juega un papel impor-tante en la integridad de la estructura y función de la mucosa intestinal.

Además de influir en la estructura y función del intestino delgado, la baja

ingesta post-destete provoca que los le-chones no obtengan los requerimientos energéticos para cubrir las necesidades de mantenimiento. Pluske (2001) reportó que la energía requerida para el mantenimien-to rara vez se cubre en los primeros cinco días post-destete y que el máximo nivel de ingesta energética no se logra antes de los 14 días después del destete. Aparte de la reducción de la ganancia de peso vivo, causada por la disminución en la ingesta de alimentos post-destete, también se re-duce la producción de células y la tasa de renovación celular.

Marion et al. (2002) examinaron los efectos del destete a los 7 días de edad y el consumo de energía sobre el desarrollo y la morfometría del intestino delgado. La altura de las vellosidades depende del nivel de energía ingerida, lo cual explica el 56% de las variaciones en la altura de las vellosidades intestinales proximales en el destete. También es importante señalar que después de 4 días de sobrealimenta-ción, los lechones desnutridos mostraron unas características de las vellosidades intestinales similares a los lechones que habían sido alimentados con una alimen-tación continua de alto nivel después del destete, subrayando que la capacidad de restauración del intestino no se ve afec-tada por la longitud del periodo de subali-mentación post-destete.

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Estrategias nutricionales para optimizar la salud intestinal del lechón tras el destete (1ª Parte)

3. Nivel de proteína

El metabolismo proteico efectuado por los microorganismos en el intestino grueso puede aumentar los niveles de sus-tancias potencialmente toxicas como el amoniaco, aminas, indoles, fenoles, ácidos grasos de cadena ramificada que inciden negativamente sobre el síndrome post-destete porcino (Anderson et al., 2000; Gaskins, 2001; Pluske et al., 2002; Houdijk et al., 2007).

En efecto, la alimentación baja en proteínas suplementada con aminoácidos después del destete se ha comprobado que reduce los índices de fermentación y la in-cidencia de diarrea post-destete (Heo et al. (2007a, b). Se comparó una dieta con 24% de proteína cruda y frente a una dieta que contenía un 18% de proteína cruda, pero suplementada con lisina, metionina, trip-tofano, treonina, isoleucina y valina, hasta conseguir un ratio ideal de aminoácidos (Heo et al. 2007a). Los cerdos alimentados con la dieta baja en proteína mostraron una disminución en el amoníaco fecal y en el nitrógeno ureico en plasma, siendo evidentes estas diferencias a partir de los 5 días del destete. Del mismo modo, Heo et al. (2007b) demostraron que la alimen-tación baja en proteínas, suplementada con aminoácidos durante 7 días reducía la diarrea post-destete, al reducir la carga de proteínas en el intestino. Resultados simi-lares fueron reportados por Bikker et al., (2006) y Nyachoti et al., (2006).

Estos datos son indicativos de que una dieta baja en proteína podría utilizarse para disminuir el síndrome post-destete porcino en aquellos lechones alimentados con dietas libres de antibióticos; si bien ello puede ocasionar una disminución en la tasa de crecimiento post-destete como consecuencia en el desequilibrio en ciertos aminoácidos como la isoleucina y la va-lina. Sin embargo, la suplementación con estos aminoácidos puede corregir esta dis-minución del crecimiento. En este sentido, Heo et al. (2008) comprobó como una dis-minución en el aporte de proteínas (243 g/kg vs 173 g/kg) si era suplementada con aminoácidos sintéticos para mantener el perfil de proteína ideal, reducía la fermen-tación proteica en el tracto gastrointesti-nal sin que se viera comprometido la tasa de crecimiento.

En conclusión estos trabajos han pues-to de manifiesto que esta estrategia puede reducir el número de tratamientos con an-tibióticos, mejorando la consistencia fecal con un aumento en el contenido fecal.

4. Aminoácidos y desarrollo del intestino

1. Treonina.

La treonina es un aminoácido de espe-cial interés en la nutrición de los lechones destetados. Debe ser considerado como un aminoácido clave para conseguir una bue-na respuesta inmune, una mejora de los procesos digestivos y una buena salud in-testinal. Como consecuencia de su partici-pación en las funciones de mantenimiento, especialmente las relacionadas con el sis-tema digestivo e inmunitario, las necesida-des de treonina deben ser sobreestimadas en aquellas circunstancias donde se re-quieran adaptaciones del sistema digestivo o incrementos del sistema inmunológico como podrían ser el periodo post-destete, durante trastornos digestivos y/o diarrei-cos y en procesos infecciosos. Por todo ello su deficiencia puede comprometer el funcionamiento del sistema digestivo e in-mune reduciendo su disponibilidad para la síntesis de proteína muscular.

Se trata de un aminoácido necesario para la síntesis de mucina a nivel del intes-tino, lo que permite un mayor crecimiento de los villi y mayor peso de la mucosa, au-mentando la absorción de los nutrientes. El revestimiento mucoso de la pared intestinal protege contra toxinas, bacterias, autodi-gestión y abrasiones físicas. En efecto la treonina es esencial para mantener la inte-gridad estructural y funcional del intestino, en especial a edades tempranas cuando el intestino es inmaduro y crece rápidamen-te. Los resultados de Hamard et al., (2007) evidencian este punto ya que, aunque los niveles de ingestión de treonina no afecta-ron al desarrollo de los órganos digestivos

en lechones, si se observó que piensos con bajo nivel de treonina (6.5 g/kg) provocaban una disminución en la longitud y amplitud de las vellosidades a nivel del ileon en com-paración con los piensos bien equilibrados en treonina (9.3 g/kg).

Con el aporte de treonina se consigue una mayor protección frente a las infec-ciones del tubo digestivo y una adaptación más rápida a la alimentación sólida tras el destete (Law et al., 2007). Algunas mucinas contienen grandes cantidades de treonina (14-27% del contenido proteico de la mu-cina), lo que viene a representar un 713% del contenido de treonina en relación a la lisina.

Por otra parte, también, es necesaria para la síntesis de inmunoglobulinas G, ya que se trata de glucoproteinas globulares que contienen altos niveles de treonina. En este sentido, el nivel de ingesta de treonina puede ser un factor limitante para la sínte-sis de inmunoglobulinas G.

Las necesidades expresadas como pro-porción de treonina en el pienso (% total en pienso) varían desde el 0.8-0.70% a los 20 kg hasta 0.4% a los 100 kg, de manera que las necesidades de treonina digestibles (expresadas en % de pienso) disminuyen con la edad.

La relación óptima treonina/lisina para los lechones es del 65% y para los cerdos en crecimiento-cebo del 66-70% (en base a digestibilidad ileal estandarizada). Esto es consecuencia de las elevadas necesidades de conservación de treonina, que implican una relación ideal de treonina/lisina del 150% para el mantenimiento, pero solo del 60% para la ganancia de peso.

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Según los resultados de Wang et al. (2006) la ingesta necesaria de treonina digestible ileal real para maximizar el au-mento de peso y mejorar el índice de con-versión en cerdos entre los 10 a 25 kg es de 5.9 g/d mientras que para optimizar la inmunidad el consumo debe ser de 6.6 g/d. Cifras similares a las referidas por Ba-binszky et al., (2001) quienes concluyeron que la concentración ideal de treonina en dietas para lechones entre 8 y 30 kg era de 6.6 g/d.

2. Glutamina.

La glutamina es considerada como el combustible más importante para la mu-cosa del intestino, ya que mantiene los procesos metabólicos ATP-dependientes. En efecto, contribuye a la proliferación de los enterocitos actuando como fuente de energía en los procesos de multiplicación celular (síntesis de ADN y ARN) Así mismo, es el principal combustible para las células inmunes.

Como consecuencia del ayuno post-destete las reservas corporales de gluta-mina pueden ser decisivas para el man-tenimiento de la integridad de la mucosa intestinal. En efecto, en estas circunstan-cias el organismo va a movilizar glutamina para obtener energía para los enterocitos, para el normal funcionamiento del trac-

to gastrointestinal y la síntesis proteica. Del mantenimiento de una mucosa inte-gra depende de la digestión y absorción de nutrientes y que ésta actúe de barrera defensiva frente a microorganismos pa-tógenos como E. coli. En este sentido, la funcionalidad de la mucosa va a depender de su integridad morfológica (altura de las vellosidades, profundidad de las criptas, tasa de renovación, vascularización), fisio-lógica (secreción enzimática, permeabili-dad) e inmunológica (linfocitos, leucocitos, inmunoglobulinas).

La mayoría de los autores ponen de manifiesto la eficacia de la glutamina so-bre el mantenimiento de la longitud de las microvellosidades intestinales, la profundi-dad de las criptas intestinales y la integri-dad y funcionalidad del epitelio intestinal.

Por otra parte, la glutamina tiene un efecto beneficioso durante las infecciones gastrointestinales disminuyendo las tasas de translocación de las bacterias, debido a la disminución en la adherencia de las bacterias a los enterocitos. En este sentido, la glutamina reduce el efecto tóxico de la E. coli tras el destete, ya que mantiene la permeabilidad normal de la mucosa en la endotoxicosis. En efecto, la perfusión ileal con una solución de glutamina elimina de forma efectiva el incremento de la per-meabilidad de la mucosa inducido por la

endotoxina en las asas intestinales. (Her-nández y cols., 2000; Yi y cols., 2005; Mur-doch y cols., 2005).

Así mismo, la suplementación con glu-tamina mantiene la función inmunitaria durante el síndrome post-destete porcino. En efecto, el funcionamiento de las células inmunitarias depende del suministro de glutamina, provocando modificaciones en las células inmunes que potencialmente pueden modificar el estado sanitario de los lechones en el momento del destete (John-son y cols., 2006). La suplementación con glutamina provoca en lechones destetados precozmente efectos positivos sobre la ac-tividad neutrofilica (Myrie y cols., 2003) e incremento en la concentración de inmu-noglobulinas A (Dernan y cols., 2003) y en la concentración de linfocitos (Hernández y cols., 2002).

5. Suplementación con IGF-I y II

Los receptores para la insulina y factor de crecimiento análogo a la insulina (IGF) se han descrito en el epitelio intestinal de cerdos (Odle et al.1996). Los factores de crecimiento están presentes en cantidades relativamente altas en el calostro y desem-peñan un papel importante en el desarrollo intestinal. Dunshea y van Barneveld (2003) llevaron a cabo un experimento para eva-luar la influencia del aporte de proteína

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Estrategias nutricionales para optimizar la salud intestinal del lechón tras el destete (1ª Parte)

calostral sobre el desarrollo intestinal, el crecimiento y los niveles plasmáticos de IGF-I y II en los lechones recién nacidos. Ocho machos y ocho hembras fueron des-tetados con 1 día de edad después de que cada uno hubiera obtenido el calostro de su madre y eran capaces de beber dietas líquidas en tetinas. Se utilizaron dos dietas basadas en proteínas de suero de leche o en un concentrado de proteínas calostra-les, formulándose con los mismos niveles de proteína cruda y de aminoácidos. Los cerdos fueron alimentados ad libitum du-rante 28 días después de lo cual 12 lecho-nes fueron sacrificados, vaciando el tracto gastrointestinal y pesando diversos tejidos y órganos. Se tomaron muestras de sangre a los 21 y 28 días de edad para el análi-sis de IGF-I. La ganancia media diaria fue superior en los lechones que consumieron proteínas aisladas del calostro (171 vs 216 g / d, P = 0,010), en particular entre la 2 y 4 semanas de edad (212 vs 298 g / d, P = 0,010). Los lechones tendían a beber más cantidad de la dieta que contenía proteí-nas aisladas del calostro (25,5 vs 29,1 kg, p = 0,074) y ganar más peso vivo por unidad de alimento líquido (0,203 vs 0,223 g/g, P = 0,056). No hubo efectos del sexo sobre el crecimiento. Los lechones que consumie-ron la dieta suplementada con proteínas aisladas del calostro tuvieron, significati-vamente, mayor peso del intestino total (445 vs 554 g, P = 0,026), mayor peso del intestino vacío (356 vs 463 g, P = 0,008), mayor peso del estómago (42,2 vs 54,4 g, P

= 0,001), mayor peso del intestino delgado (222 vs 275 g, P = 0,025) y mayor peso del intestino grueso (63,7 vs 98,0 g, P = 0,005). Los niveles plasmáticos de IGF-I (99 vs 150 ng / ml, p <0,001) y de IGF-II (265 vs 406 ng / ml, p <0,001) fueron mayores en los lecho-nes alimentados con proteínas aisladas del calostro. Esta investigación demuestra que para compensar la disminución de factor de crecimiento contenido de la leche a medida que avanza la lactación, la incorporación de factores de crecimiento procedentes de las proteínas del calostro en la dieta de los le-chones recién nacidos es un método eficaz para mejorar su desarrollo. Los lechones que consumen proteínas aisladas del calostro comen más, crecen más rápido y tienen ma-yores niveles plasmáticos de IGF-I y II que los lechones que toman dietas con similar contenido de macronutrientes, pero carecen de factores de crecimiento.

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