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Este artículo es parte de la edición de junio, 2018
REVISIÓN DE LA APLICACIÓN DE LOS POLIFENOLES EN
AVICULTURA
Resumen
Los polifenoles son una clase de compuestos que recientemente han adquirido un interés creciente como aditivos para piensos, especialmente para su uso en avicultura. Este interés creciente ha sido impulsado por la prohibición de la mayoría de los aditivos antibióticos para piensos dentro de la Unión Europea en 1999, con una prohibición completa impuesta en 2006 y un debate continuo para restringir su uso fuera de la misma.
La eliminación de los promotores del crecimiento para la alimentación ha conducido a problemas de rendimiento animal y un aumento de las enfermedades avícolas, como la enteritis necrótica subclínica, lo que hace que la necesidad de encontrar alternativas a los antibióticos sea primordial. Los polifenoles o aditivos fitogénicos para piensos son una clase relativamente nueva de aditivos para piensos que muestran su potencial debido a sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes.
Introducción
En la producción de carne de pollo las aves se enfrentan a varios retos que perturban el funcionamiento normal del organismo, siendo el tracto gastrointestinal el más afectado. Esto da como resultado una absorción deficiente de los nutrientes, lo que reduce el rendimiento y aumenta la mortalidad. Anteriormente, la práctica general era alimentar con antibióticos a niveles subterapéuticos para permitir que las aves afrontaran los retos durante el crecimiento. Con la aprobación de la legislación de la Unión Europea para prohibir el uso de antibióticos en los piensos en 2006, muchos otros países siguen este camino, incluida Australia. Esta ha sido la principal fuerza impulsora para buscar “promotores naturales del crecimiento” alternativos.
Uno de los principales retos con los que se enfrentarán los productores australianos sin antibióticos es la salud intestinal, específicamente la prevención y el control de la coccidiosis y la enteritis necrótica. La eliminación de los coccidiostatos ionóforos y los aditivos antibióticos en la alimentación es causa de problemas para controlar los coccidios y los organismos bacterianos, particularmente el Clostridium perfringens. Idealmente, una alternativa a los antibióticos en la alimentación debería tener los mismos efectos beneficiosos cuando se incluye en las dietas. En general, se acepta que los antibióticos y los promotores del crecimiento que se ingieren provocan algunas acciones antibacterianas y, por lo tanto, reducen la incidencia y la gravedad de las infecciones subclínicas.
Los polifenoles son casi omnipresentes en las plantas, habiendo algunos de ellos, como la quercetina, comunes en todas ellas, mientras que otros son específicos de plantas alimenticias particulares. La actividad antimicrobiana y la mejora inmunitaria son dos propiedades principales que poseen los compuestos polifenólicos que son esenciales para la salud y el bienestar de las aves domésticas y que los hacen ser candidatos ideales como alternativa a los antibióticos e ionóforos.
El objetivo de este presente trabajo es presentar una visión general de los polifenoles, su posible modo de acción y el papel que pueden desempeñar en el reemplazo de los promotores del crecimiento en la alimentación de los pollos.
Revisión general
Los polifenoles – compuestos fenólicos o aditivos fitogénicos- constituyen uno de los grupos químicos más extensos en el reino vegetal, con más de 8.000 compuestos aislados y descritos. Los polifenoles son productos del metabolismo secundario en las plantas, y surgen biogenéticamente a partir de dos rutas sintéticas principales, la del shikimate (*) y la del acetato.
(*) La ruta del ácido shikímico es un conjunto de reacciones metabólicas de gran relevancia en la biosíntesis de metabolitos secundarios. El ácido shikímico es precursor de diversos intermediarios metabólicos aromáticos, tales como los taninos, el cloranfenicol, el ácido 4-aminobenzoico, los fenilpropanoides, los lignanos, los aminoácidos aromáticos – tirosina, fenilalanina y triptófano -, así como sus derivados: glucósidos cianogénicos aromáticos, aminas biógenas aromáticas, catecolaminas,
Los polifenoles naturales pueden variar desde moléculas simples, tales como el ácido fenólico a compuestos altamente polimerizados tales como los taninos. Se hallan predominantemente en forma conjugada, con uno o más residuos de azúcar unidos a grupos hidroxilo, aunque también existen enlaces directos de la molécula de azúcar a un átomo de carbono aromático. Los azúcares asociados pueden estar presentes como monosacáridos, disacáridos o incluso oligosacáridos, siendo la glucosa la más común.
Los polifenoles se clasifican en diferentes grupos en función del número de anillos de fenol que contienen y de los elementos estructurales que unen estos anillos entre sí. Las clases principales incluyen; flavonoides, ácidos fenólicos, taninos, estilbenos y lignanos. De estos grupos, los flavonoides son los más abundantes, con más de 4.000 variedades identificadas, clasificando Yang y col. – 2009 – los polifenoles en función de su origen biológico, su formulación, su descripción química y su pureza en cuatro categorías principales:
- Hierbas: productos de plantas con flores, no leñosas y no persistentes
- Botánicos: partes completas o procesadas de una planta, como raíces, hojas y corteza.
- Aceites esenciales: extractos hidro-destilados de compuestos vegetales volátiles.
- Oleorresinas: extractos a base de disolventes no acuosos
Existen numerosos factores que afectan el contenido fenólico de las plantas, que incluyen, pero no se limitan, a la parte de la planta utilizada, la madurez, el momento de la cosecha, factores ambientales, el origen geográfico, el procesado y el almacenaje. El contenido polifenólico en los granos de cereales suele ser inferior al 1% de materia seca, excepto en las variedades de sorgo – Sorghum bicolor -, que llegan hasta el 10%. Las isoflavonas son el principal compuesto fenólico que se encuentra en las legumbres, mientras que las leguminosas más oscuras, como las judías rojas y las negras tienden a tener un mayor contenido polifenólico.
Aplicación de los polifenoles en la coccidiosis
Las infecciones por coccidiosis causadas por Eimeria spp. son un problema habitual con el que se enfrentan los productores avícolas que causan una pérdida global de 2.400 millones de dólares estadounidenses. Los químicos anticoccidiales, los coccidióccidos, los coccidiostatos y los ionóforos se han usado durante mucho tiempo como estrategias principales para controlar la coccidiosis pero a pesar de la efectividad de estos productos, hay una tendencia hacia su prohibición y/o limitación en su uso, surgiendo en consecuencia los productos naturales como forma potencial de combatir la coccidiosis.
Actualmente, hay al menos cuatro productos basados en plantas disponibles comercialmente en el mercado, muchos de los cuales contienen compuestos fenólicos. En la bibliografía hay numerosos estudios que demuestran los efectos positivos de los compuestos fenólicos en la prevención de la infección por coccidiosis. Jang y col. – 2007 – han demostrado que los polifenoles del té verde inhibían significativamente el proceso de esporulación de los oocitos de coccidios. Esto ha sido apoyado por Molan y Faraj – 2015 – al observar que el selenio y los compuestos polifenólicos en el extracto de té verde eran necesarios para la inactivación de las enzimas responsables de la esporulación coccidiana. Molan y col. – 2009 – investigaron el uso de extractos de corteza de pino – Pinus radiata -, una fuente natural rica de taninos condensados, sobre el desarrollo de oocistos de Eimeria spp., indicando una reducción significativa de oocistos infecciosos en el medio ambiente a causa de la capacidad de los taninos condensados en penetrar en ellos e interferir con las enzimas endógenas responsables de la formación de esporocistos. Naidoo y col. – 2008 – compararon el uso de 4 compuestos fenólicos de plantas – Combretum woodii, Vitis vinifera, L. Artemisia afra y Tulbaghia violacea – con el Toltrazuril, un anticoccidiano utilizado como control positivo. La inclusión en el pienso de Combretum woodii a 160 mg/kg demostró ser altamente tóxica para las aves, mientras que los tratamientos conteniendo Tulbaghia violacea – 35 mg/kg -, Vitis vinifera – 75 mg/kg – y Artemisia afra-150 mg/kg – produjeron unos índices de conversión comparables con el coccidipstato.. Las aves que recibieron la Tulbaghia violacea mostraron una disminución de ooquistes en las heces en comparación con las aves infectadas que no recibieron el tratamiento. Además de la reducción del desprendimiento de ooquistes, se mantuvieron unos niveles más bajos durante el tiempo en que las aves fueron alimentadas con Tulbaghia violacea, aumentando luego al suprimir el tratamiento.
En resumen, los prometedores resultados de los polifenoles justifican una mayor investigación sobre el uso de estos extractos de plantas como agentes anticoccidiales terapéuticos o profilácticos.
Polifenoles y salud intestinal
La salud intestinal se ha convertido recientemente en un tema
de interés en la investigación avícola.
El tracto gastrointestinal es el órgano fundamental que media la absorción y el uso de nutrientes por parte del ave. El intestino también es el principal sitio de exposición potencial a patógenos. Cuando la función intestinal se ve afectada, la digestión y la absorción también, lo que a su vez compromete la salud y el rendimiento de las aves.
Se sabe que una amplia gama de especias, hierbas y sus extractos con contenido fenólico ejercen efectos beneficiosos dentro del tracto gastrointestinal. Platel y Srinivasan, 2004 proponen la estimulación de la secreción digestiva, la bilis y el moco, así como la actividad enzimática potenciada, como uno de los modos de acción principales de los compuestos polifenólicos. Como los polifenoles provienen de una amplia variedad de plantas, que varían en composición y contenido de sus ingredientes activos, esto dificulta comprender el modo de acción de todos los compuestos fenólicos, habiendo algunos que solo pueden ser posibles cuando una hay una combinación definida de ingredientes. Sin embargo, ha habido mucha especulación sobre los posibles mecanismos a través de los cuales los polifenoles ejercen sus efectos beneficiosos sobre el intestino, indicando Windisch y Kroismayr – 2007 – que estos incluyen:
- La modulación de la membrana celular microbiana que conlleva una ruptura de la membrana de los patógenos.
- Un aumento de la hidrofobicidad de las especies microbianas que pueden influir en las características superficiales de las células microbianas y, por lo tanto, afectar a las propiedades de virulencia de los microbios.
- Un estímulo del crecimiento de las bacterias favorables, como lactobacilos y bifidobacterias, en el intestino.
- Una actuación como sustancias inmunoestimuladoras.
- Una protección del tejido intestinal frente al ataque microbiano.
Los estudios han demostrado que los aceites esenciales que contienen compuestos fenólicos mejoran la actividad de la tripsina y la amilasa en pollos de engorde. Jang y col. – 2007–, probando el uso de una mezcla disponible en el mercado de aceites esenciales – 29% de ingredientes activos, incluyendo timol – a diferentes niveles de inclusión, observaron que cuando la alimentación se complementó con ellos y ácido láctico hubo un aumento significativo en la actividad de tripsina en comparación con una dieta suplementada con antibióticos. También se observó que las actividades de amilasa total y específica aumentaron significativamente en comparación con el tratamiento con antibióticos. Sin embargo, se observó que el tratamiento solo con aceites esenciales no estimulaba la actividad de las enzimas digestivas, lo cual coincide con unos hallazgos previos de Lee – 2002 -..
El tracto gastrointestinal es el órgano fundamental que media la absorción y el uso de nutrientes por parte del ave.
La saponina es un amplio término de clasificación utilizado para los glucósidos anfipáticos. Para que los glucósidos se absorban, deben hidrolizarse en su correspondiente aglicona, que corriuentemente se produce en el intestino grueso por la microflora cecal. Las saponinas se han propuesto para reducir la formación de amoníaco intestinal y, por lo tanto, la contaminación del alojamiento y el medio ambiente. Unos estudios de Killeen y col. – 1998 – y de Duffy – 2001 – se observó que los compuestos fenólicos activos en Yucca schidigera eran capaces de rducir la actividad de la ureasa intestinal y las enzimas involucradas en el ciclo metabólico de la urea en ratas, mientras que Nazeer y col. – 2002 – confirmaron además que sus extractos reducen la actividad ureasa en las heces intestinales y fecales en los pollos. Se necesitan investigaciones adicionales para aclarar el uso potencial de las saponinas como aditivos en la alimentación de las aves.
Conclusiones
A pesar de los variables resultados indicados en la bibliografía, el uso de polifenoles por sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes en la salud animal es prometedor, con una amplia aplicación en múltiples enfermedades y retos para la salud, aunque se necesita más investigación sobre las mismas.
Como la actividad metabólica difiere ampliamente entre los polifenoles, la seguridad debe evaluarse por separado para cada uno de ellos. Los estudios sobre el efecto interactivo entre los polifenoles y las enzimas son limitados, justificando una mayor investigación si se utilizan como alternativa a los antibióticos en la alimentación. •
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