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La revista de la industria
Este artículo es parte de la edición de noviembre, 2012
ALIMENTACIÓN 
ACCIÓN DE UNA XILANASA PRODUCIDA POR BACILLUS SUBTILIS. EFECTOS SOBRE LA FLORA INTESTINAL Y EL ESTADO SANITARIO EN LAS AVES
Sabrina Vandeplas (1) y
•
(1)Jefe de producto enzimas, Beldem, una división Puratos N.V
(2)Director técnico, Jefo. [email protected]
Desde hace varios años, el sector de la producción animal a nivel de la Unión Europea
La supresión de los medicamentos en ganadería se inició en la UE a finales de los años noventa con la prohibición del uso de los antibióticos como promotores de crecimiento.
Hoy en día los antibióticos son utilizados en ganade- ría como agentes terapéuticos y, siempre, bajo control veterinario. Dado el constante crecimiento de resisten- cias a antibióticos, tanto en medicina humana como veterinaria, la decisión actual adoptada por diversos gobiernos europeos es la reducción drástica del uso frecuente de estas moléculas para poder así preservar su eficacia potencial. Desde un punto de vista reglamenta- rio y organizativo, estas interacciones han llevado a los profesionales a buscar alternativas potenciales capaces, como los antibióticos, de generar la microflora intestinal beneficiosa y reducir la presión de los agentes patógenos presentes.
El segundo aspecto sensible para el sector es la subida del coste de las materias primas y su impacto sobre el coste de los alimentos, que desde 2010 no deja de condicionar la competitividad de los sectores de produc- ción. A título de ejemplo, los costes alimentarios para la producción de pollos y cerdos aumentaron por término medio, respectivamente 169 y 190 %, entre enero de
2010 y agosto de 2012. En este contexto, la decisión de las materias primas a usar se vuelve más difícil al tener la posibilidad de utilizar un abanico más amplio de las mismas y de subproductos; así, de este modo, la búsque- da del máximo potencial de su valorización en el alimen- to es más que nunca una prioridad si se quiere asegurar la continuidad y la rentabilidad de nuestra de ganadería.
Las xilanasas para valorizar las materias primas
Para los monogástricos, los fabricantes de alimentos buscan mejorar frecuentemente la Energía Metabolizable
Las enzimas que poseen una mayor actividad de tipo xilanasa son las más utilizadas, estando producidas por fermentación microbiana, principalmente a partir de un hongo, aunque la xilanasa E1606 es producida a partir de la bacteria Bacillus subtilis, habiendo sido igualmente aprobada por la EFSA.
Lasxilanasasactúansobreloscomplejospolisacáridos de la ración, como los arabinoxilanos. Estos están pre-
Artículo patrocinado por
ACCIÓN DE UNA XILANASA PRODUCIDA POR BACILLUS SUBTILIS
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| Gracias a su capacidad de fijar hasta 10 |
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| veces su propio peso en agua, el AX soluble |
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| también aumenta la viscosidad de la |
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| ingesta, dificultando así el acceso de las |
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| enzimas digestivas a los nutrientes del |
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| bolo alimenticio. |
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| Las xilanasas, mediante la hidrolización de |
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| los AX, permiten reducir sus efectos anti- |
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| nutricionales y aumentar así la valorización |
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| alimentaria, liberando los nutrientes conteni- |
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| dos y reduciendo la viscosidad intestinal |
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| y col.,, 1990; Cuadrado y col., |
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| Existen diferentes tipos de actividades en- |
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| Fig. 1. Actividad exo- y endo- de las enzimas de tipo xilanasa, esquema de | tre las xilanasas exógenas, dependiendo tanto |
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| de su origen microbiano como de su estructura |
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| presentaciones técnicas |
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| propia. Así, distinguimos una actividad exo- |
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| xilanasa y una actividad |
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| primera hidroliza la cadena de AX cortando un |
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| azúcar |
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| la segunda corta aleatoriamente los enlaces |
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| entre xilosas, produciendo fragmentos de |
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| arabino |
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| llamados (A)XOS |
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| Las dos actividades están generalmente |
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| presentes en una misma xilanasa, aunque la |
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| proporción puede variar en función del origen |
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| de la misma. Por otra parte, la mayoría de las |
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| xilanasas tienen una afinidad bastante impor- |
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| tante por la fracción AX soluble pero algunas |
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| son también muy activas sobre los AX insolu- |
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| bles, tal y como Courtin y col. |
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| traron para la xilanasa de origen bacteriano |
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| Fig. 2. Solubilización de los arabinoxilanos insolubles después de la mezcla de | E1606, incubada con harina de trigo, en com- |
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| paración con una xilanasa de Aspergillus |
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| trigo con una xilanasa de Bacillus subtilis (E1606) o una xilanasa de Aspergillus |
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| aculeatus. |
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| aculeatus (adaptación de Courtin y col., 2001) |
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| Dentro de la media donde estos últimos |
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| representan hasta un 80 % de los AX totales, las |
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| enzimas que tienen una afinidad superior para |
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| sentes principalmente en los cereales, con tasas varia- |
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| con el AX insoluble, como la xilanasa de B. |
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| subtilis E1606 son, pues, más interesantes potencial- |
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| bles desde 5 al 50 % y se distinguen por una fracción |
| mente para reducir los efectos |
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| soluble en el agua |
| polisacárido. |
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| Sobre su modo de acción, no todas las xilanasas |
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| Están, principalmente, compuestos por azúcares de |
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| producen el mismo tipo de AXOS. Los fragmentos son |
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| 5 carbonos que no pueden ser degradados por las enzimas |
| diferentes según su tamaño |
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| endógenas del animal, contrariamente a los polisacáridos |
| DP– según el tipo de xilanasa |
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| constituidos por azúcares de 6 carbonos, tales como el |
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| almidón. Estos representan pues una fracción poco |
| pueden, por otro lado, producir una proporción mayor de |
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| valorizable del alimento. Además, el AX insoluble posee |
| xilosas. La ausencia de actividad exo- en la xilanasa |
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| en sus estructuras ramificadas nutrientes tales, como |
| bacteriana E1606 permite pues reducir la proporción de |
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| proteínas, que no pueden ser accesibles por las enzimas |
| xilosa potencialmente producida, contrariamente a otras |
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| intestinales. |
| xilanasas. |
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Pág.20 • SELECCIONES AVÍCOLAS • NOVIEMBRE 2012
ACCIÓN DE UNA XILANASA PRODUCIDA POR BACILLUS SUBTILIS
| Las xilanasas como alternativa a los |
| Todos los AXOS son potencialmente asimilables por |
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| antibióticos |
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| estos géneros bacterianos. Sin embargo, hay que apun- |
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| tar que la producción de xilosa forzosamente no está |
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| asociada con un efecto prebiótico y que una concentra- |
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| Los antibióticos utilizados de manera profiláctica |
| ción demasiado elevada puede estar hasta asociada con |
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| una disminución de la Energía Metabolizable (EM) |
| ||
| como promotores de crecimiento actúan eliminando |
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| una parte de las bacterias patógenas, pero también las |
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| preferible favorecer xilanasas con actividad endo- y que |
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| autóctonas, de la microflora del intestino delgado dónde |
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| produzcan AXOS de DP no demasiado débiles como la |
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| losnutrientessonabsorbidos.Ademásdemejorarelestado |
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| xilanasa de origen bacteriano E1606. |
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| sanitariodelanimal,sereducelaflorabacterianaautóctona |
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| en el intestino delgado, lo que permite también |
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| reducir la competitividad |
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| con los nutrientes y, por consiguiente, una me- |
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| jora de la digestibilidad de la dieta. |
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| Varios estudios mostraron que la xilanasa |
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| tenía un efecto similar sobre la microflora a |
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| nivel del intestino delgado. La reducción de la |
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| viscosidad acelera la velocidad del tránsito in- |
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| testinal y, así, deja menos tiempo a las bacterias |
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| para implantarse. En cuanto al substrato dispo- |
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| nible, los fragmentos de AXOS que no pueden |
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| ser asimilados por el animal atraviesan el intes- |
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| tino delgado y se acumulan en el intestino distal | Fig. 3. Efecto de una xilanasa sobre la cantidad de Lactobacillus y |
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| y el ciego, el principal sitio de actividad de la |
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| Bifidobacterias en el ciego de pollos alimentados con una dieta trigo. (Adap- |
| |||
| microflora. Los resultados de diferentes estu- |
| |||
| tado de Nian y col., 2011) |
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| dios | **: significativo (P = 0,05) |
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| 2008a, Courtin y col, 2008b, Aachary y Prapulla, |
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| 2011– sugieren en este estadio que los (A) XOS |
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| presentan un potencial prebiótico. |
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| Un prebiótico es un ingrediente alimentario |
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| no digestible a nivel del intestino delgado y que |
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| estimula selectivamente el crecimiento y/o la |
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| actividad de ciertas bacterias del tracto intesti- |
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| nal distal, consideradas como beneficiosas para |
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| la salud del huésped, tales como las |
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| bifidobacterias y los lactobacilos. Vardakou y |
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| col. |
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| los fragmentos producidos de la hidrólisis de AX |
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| insoluble por un |
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| un índice prebiótico significativamente supe- |
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| rior al índice medio que el AX insoluble no | Fig. 4. Recuento (0: <101 UFC / G; 1: 102 – 103 UFC / G; |
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| hidrolizado. Crittenden y col. | 3: 106 – 107 UFC / G) de Campylobacter jejuni en el intestino delgado y el |
| ||
| mente mostraron que los productos de hidrólisis | ciego de pollos de 33 días, infectados experimentalmente y alimentados con |
| ||
| de las xilanasas podían ser metabolizados por | una dieta en base a trigo suplementado con o sin xilanasa. (Adaptado de |
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