A través de la Maestría en Agricultura Tropical Sostenible (MATS), los estudiantes reciben las bases del conocimiento científico para generar investigación aplicada y responder a los nuevos retos de la agricultura y el medio ambiente, desde el análisis y diseño de sistemas productivos con un enfoque sostenible y regenerativo.
Por: Elvia Melara, MATS-ZAMORANO, Yordan Martínez Aguilar, Ph.D; Profesor Asociado en Nutrición Animal y Producción de Aves. Carolina Avellaneda Ph.D; Profesora Asociada de Fitopatología.
En América Latina, la industria avícola contribuye enormemente a la economía de la región, siendo ésta la segunda a nivel mundial en producción de pollos y huevos para consumo interno y exportación. En la Cumbre Avícola Internacional (IPS 2019, por sus siglas en inglés) se dialogó sobre los desafíos y el futuro de la industria avícola, con el fin de aumentar la producción de carne y huevos por la gran demanda de proteína de alto valor para la seguridad alimentaria, sin el uso de antibióticos promotores de crecimiento (APC).
Se estima que para el año 2050 la población humana a nivel mundial habrá aumentado a nueve mil billones, siendo necesario incrementar la proteína animal de alto valor biológico. Se espera aumentar la producción de carne en 455 millones de toneladas anuales, en su mayoría producida por la industria avícola, en vista de la demanda de carne de posibles mercados emergentes ubicados en países en vías de desarrollo (Delgado, Rosegrant, Steinfeld, Ehui, Courbois, 2001).
Actualmente, las aves de corral están constantemente expuestas a diversas situaciones ambientales, como el estrés durante su adaptación al período posterior a la eclosión, transporte, procesamiento en la planta de incubación y las altas densidades de población. La exposición a factores estresantes podría amenazar la salud de los animales, al debilitar las funciones inmunes y predisponerlos a enfermedades entéricas inducidas por microorganismos patógenos, lo que podría representar una amenaza para la seguridad alimentaria y la salud humana (Park et al., 2016).
A causa del riesgo de la aparición de enfermedades digestivas y bacterianas en las primeras etapas de vida, a partir de los años cuarenta se comenzó a utilizar los antibióticos sub-terapeúticos para reducir la mortalidad, aumentar la eficiencia en la conversión alimentaria y mejorar el desempeño productivo (Castanon, 2007). Posteriormente, sin pruebas rigurosas y de manera desmesurada, la adición de APC en la alimentación de aves de corral se convirtió en una práctica común (Dibner y Richards, 2005).
A pesar del importante aporte de los antibióticos a la industria en la reducción de enfermedades por microorganismos, su excesivo uso como preventivo aumentó la tasa de mortalidad en animales por resistencia bacteriana y resistencia cruzada de microorganismos. Así, se han investigado posibles alternativas para disminuir el uso de antibióticos promotores de crecimiento. Entre estas alternativas están los probióticos constituidos de microorganismos vivos que, administrados a una dosis suficiente, confieren un efecto beneficioso a la salud general de un ser vivo (Hill et al. 2014), por lo que han sido identificados como la mejor alternativa frente a los antibióticos promotores de crecimiento hasta el momento (Park et al., 2016).
En la mayoría de los países del continente europeo el uso de antibióticos se ha eliminado por completo a partir del 2006, al observar los daños generados en el desarrollo de microorganismos patógenos con características resistentes a químicos y el potencial daño a la salud humana por la acumulación de residuos en la carne. Suecia fue el primer país en prohibirlos completamente. Al analizar el rendimiento en la producción sin antibióticos, se observó que no había existido cambios significativos (Dibner y Richards, 2005). En contraste, países como Estados Unidos, no mantienen una legislación para reducir el consumo de antibióticos en aves de corral. La agencia de Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) indicó que el 80% de los antibióticos producidos por año son utilizados por la industria cárnica. A pesar de ello se han reportado aproximadamente dos millones de muertes al año por intoxicación con Salmonella, bacteria ingerida en pollo contaminado. Esto muestra un panorama nada alentador, por la resistencia que los microrganismos han generado a una gama de antibióticos. Aun así, la industria avícola aplica dosis de antibióticos de hasta tres veces lo establecido, para contrarrestar enfermedades nuevas o evitar que éstas surjan.
El uso de probióticos es visto como una opción factible para menguar el uso indiscriminado de antibióticos en la industria avícola y mejorar el crecimiento y sano desarrollo de las aves. Según Kabir (2009), para ajustarse al requerimiento de probióticos funcionales para la producción avícola, las bacterias deben poseer los siguientes rasgos deseables: ser un habitante intestinal capaz de adherirse al epitelio intestinal y resistir condiciones de alta acidez del proventrículo y tolerancia a las sales biliares en los intestinos, compitiendo contra otros microorganismos intestinales para la colonización en el tracto gastrointestinal. Por otro lado, Vuong et al. (2016) mencionan que los objetivos ampliamente deseados en la suplementación con probióticos son la alteración del ambiente intestinal para facilitar y mantener un ambiente antiinflamatorio, ayudar a una mejor absorción de los nutrientes para mejorar el rendimiento y establecer una respuesta inmune más fuerte y robusta contra patógenos, protegiendo al animal contra las enfermedades.
La forma tentativa para la selección de probióticos como agentes de biocontrol en la industria avícola es por medio de la conducción de muchos ensayos in vitro para la preselección de cepas probióticas. La competitividad de las cepas seleccionadas más prometedoras mediante ensayos in vitro se evalúa in vivo para controlar su persistencia en pollos. Además, los probióticos deben ejercer sus efectos beneficiosos (por ejemplo, una mejor nutrición y un aumento de respuesta inmune) en el huésped. Finalmente, el probiótico debe ser viable en condiciones normales de almacenamiento y adecuado para procesos industriales.
Las acciones de los mercados de exportación europeos y la conciencia de los consumidores por alimentos saludables ha generado presión por tener productos libres de antibióticos. En general, se ha demostrado que los probióticos mejoran el equilibrio microbiano intestinal al administrarse en concentraciones adecuadas, proporcionan protección contra los patógenos intestinales, siendo capaces de reducir la mortalidad y aumentar satisfactoriamente la conversión alimentaria, lo que mejora la capacidad digestiva, induciendo a un mejor crecimiento de microorganismos benéficos en el tracto gastrointestinal. Los probióticos son más eficientes las primeras semanas de vida en los animales de granja, ya que mejoran la salud intestinal (Freitas et al., 2003).
Proyecto de investigación para el uso de probióticos
Actualmente es evidente el impacto positivo de los probióticos frente a una industria dependiente de antibióticos promotores de crecimiento. El uso de probióticos brinda la posibilidad de ingresar a mercados donde el uso APC no está permitido, manteniendo calidad, inocuidad y rendimiento óptimo. El uso de probióticos también podría disminuir costos generando un incremento en los ingresos para el sector avícola, manteniendo la calidad y precio para el consumidor.
Desde la Maestría en Agricultura Tropical Sostenible (MATS) se desarrolla un proyecto de investigación que surgió con la idea de generar un producto capaz de disminuir el uso de APC en pollos de engorde a partir de las bacterias presentes en los tractos intestinales de gallos jóvenes y sanos que no hayan consumido ningún tipo de antibiótico. El experimento cuenta con dos etapas; la primera etapa consistió en una necropsia realizada en el Centro de Investigación y Enseñanza Avícola de Zamorano, se extrajeron los ciegos de un gallo y se colocaron en un compartimento frío para trasladarlos al Laboratorio de Fitopatología para realizar el proceso de cultivo de bacterias, aislamiento y pruebas de características probióticas como ser: tolerancia a pH, temperatura, cloruro de sodio (NaCl) y sales biliares. Los resultados obtenidos hasta el momento son satisfactorios. Durante las pruebas de tolerancia, las muestras se secuenciaron para identificar la cepa bacteriana, en este caso la cepa a utilizar es un Lactobacillus reuteri.
Posterior a las pruebas de tolerancia, se realizarán dos ensayos los que permitirán reafirmar las características probióticas de la cepa seleccionada. Estas son pruebas de antagonismo, en la que la cepa probiótica se enfrentará a cepas patógenas ligadas a pérdidas económicas por enfermedades en aves, y prueba de susceptibilidad o antibiograma en la que se expone a la cepa junto a diversos antibióticos para evaluar su resistencia. La segunda etapa se realizará in vivo, con pollitos desde un día de nacidos hasta su ciclo de 32 días, para verificar calidad y rendimiento de carne, así como la capacidad de las cepas de probióticos identificados en la primera etapa para reducir la adhesión de baterías enteropatógenos a las paredes intestinales. Para aminorar gastos en la producción de probióticos también se implementará un prebiótico a base de cáscaras de fruta u hortalizas, para reproducir el medio de cultivo en el que crecen las bacterias probióticas. Actualmente la investigación se encuentra en la etapa de pruebas in vivo, con la cepa antes mencionada.
En conclusión, una alternativa para controlar el uso indiscriminado de los antibióticos en la industria avícola es el uso de los probióticos, los cuales se obtienen de cepas bacterianas benéficas del tracto intestinal. Su acción terapéutica los identifica como candidatos idóneos para este fin. Numerosos estudios indican que son capaces de mantener el rendimiento o incluso superar las capacidades de los antibióticos. El creciente interés de la población por el consumo de carne libre de antibióticos pero que a su vez les asegure estar libre de enfermedades, hace que el mercado de los probióticos se expanda y sea potencialmente rentable. Los resultados favorables de investigaciones como éstas abren las posibilidades a futuros ensayos que permitirán aumentar la gama de productos probióticos en el mercado, sobre todo en países que deseen exportar tanto carne como huevos a sectores económicos que exigen un certificado libre de uso de antibióticos promotores de crecimiento.
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