Prestage Department of Poultry Science

Developing Leadership for the Global Marketplace

Como la Calidad del Alimento

Impacta la Salud Intestinal

Edgar O. Oviedo-Rondn DVM, MSc., PhD, Dipl. ACPV

Associate Professor / Extension Specialist

Temario a Discutir Funcin intestinal y digestibilidad

Equilibrio con la microflora

Factores del alimento que afectan el intestino

Acceso al agua y alimento

Barreras intestinales y respetar fisiologa

Forma fsica tamao de partcula

Composicin - Factores antinutricionales

Contaminacin y degradacin

Aditivos como seguros

Intestinos Saludables, Clave de la

Productividad Avicola

Mala digestin conlleva a mas substrato

para los microorganismos intestinales

Almidon

Grasa

Proteina

Mas Bacterias

Menos nutrientes absorbidos

Bedford (2002)

Mala digestin conlleva a mas substrato

para los microorganismos intestinales

Almidon

Grasa

Proteina

Mas Bacterias

Menos nutrientes absorbidos

Bedford (2002)

Respuesta

aguda disbacteriosis

o enteritis

Ruiz, 2009

Mala digestin conlleva a mas substrato

para los microorganismos intestinales

Almidon

Grasa

Proteina

Mas Bacterias

Menos nutrientes absorbidos

Bedford (2002)

Producir mas enzimas. reaccin inmunolgica y crecimiento de un

intestino mas grande. Mayor costo energtico de mantenimiento.

Crnica

Ruiz, 2009

pH 2.5 pH 3.5

pH 5.0

pH 6.5 -7.0

pH 7-8

pH 7.0

Preservar Fisiologa Intestinal

pH >

3.5

pH > 3.8

pH < 5,0

pH

Temario a Discutir Funcin intestinal y digestibilidad

Equilibrio con la microflora

Lactobacilos.

Streptococos &

Coliformes

Lactobacilos.

Streptococos &

Coliformes

Bifidobactrias.

Bacteroides.

Streptococos &

Clostridium

Microflora Intestinal

Produccin de toxinas =

SCFA, Amoniaco

Putefraccin intestinal =

aminas biognicas

Transformacin de sales bileares

Efecto de poblaciones microbiales en el intestino

Negativos Positivos

(G.R Gibson, 1998)

Bifidobacterium

Bacteroides

Eubacterium

Metanogenic

anaer. G(+) cocci

Sulfate reducers

Lactobacillus

enterobacteria

Veillonella

Clostridium

Staphylococcus

Vibrionaceae

Ps. aeruginosa

11

2

8

Poblaciones, log cfu/g heces

E. coli

Modificacin de

velocidad de

pasaje

Diarrea

Constipacin

Infecciones

Efectos

sistemticos

Inhibicin de bacterias

patogenas-Exclusin

competitiva

Sistema

inmunolgico

Estimulacin

Ayuda en la

indigestin y

absorcin de

nutrientes y minerales

Sintesis de

vitaminas Salmonella

Edgar

Oviedo

Promover maduracin

del intestino

Ecosistema Intestinal en Equilibrio =

Ave saludable y productiva

Disbacteriosis Intestinal Fase 2

Bifidobacterium

Bacteroides

Eubacterium

Metanogenic

anaer. G(+) cocci Sulfate reducers

Lactobacillus

enterobacteria

Veillonella

Clostridium

Staphylococcus

Vibrionaceae

Ps. aeruginosa

10

1

5

Poblaciones, log cfu/g heces

E. coli

Salmonella

Edgar

Oviedo

25

Temario a Discutir

Funcin intestinal y digestibilidad

Equilibrio con la microflora

Factores del alimento que afectan el intestino

Acceso al agua y alimento

Agua: Cantidad, temperatura, pH,

calidad!!, Aditivos,

acidificantes

Factores

que

afectan la

funcin

intestinal

Efecto del pH del Agua en el pH

Intestinal

Efecto del pH del Agua en la Digestibilidad

Aparente de la Materia Seca

Efecto del pH del Agua sobre la of

Digestibilidad Ileal de la Proteina

Agua: Cantidad, temperatura, pH,

calidad!!, Aditivos,

acidificantes

Alimento:

Factores

que

afectan la

funcin

intestinal

Horas sin Alimento

0 h

12 h

8

24 h

Enteritis mocoidal?

La mucosa intestinal empieza a

descamarse 6 horas despus que el

alimento deja de pasar por TGI.

Contenido en la molleja-cama-insectos

Ayuno Prolongado

Celula calciforme

Vellosidad

El epitelio del intestino delgado

Enterocito

0

25

50

75

100 G

roso

r,

g A

B/

cm

control Ayuno

* * *

Duo Yey Ile 0

100

200

300

400

500

Are

a,

m

2

control Ayuno

Efecto del ayuno en las clulas caliciformes en el

intestino delgado de pollos de engorde

* * *

bar = 50 m

Control Ayuno

PAS

AB

Grosor de la capa adherente de moco

Duo Yey Ile

2

(Uni et al., 2005)

Borde estriado/

Microvellosidades: 48 h Post-

nacim., pollos bb alimentados

Microvellosidades 48

h Postnacim., pollos bb

restriccin de alimento

Efectos de la alimentacin temprana

Efecto de la nutricin durante las primeras horas de vida

Pollito en ayuno demora para utilizar la yema residual

P

e

s

o

d

e

l

a

Y

e

m

a

g

Das post-eclosin

Ayuno

Alimentado

Ayuno demora el desarrollo de

la Inmunidad Intestinal

Shira et al., 2005

La respuesta

de anticuerpos

contra

antgenos no

especficos en

el colon y

ciegos se

retrasa das

La colonizacin de la

bursa por linfcitos es

reducida

Efecto de la nutricin en las primeras horas sobre a

proliferacin de clulas en la bolsa de Fabricio siete

das despus de la eclosin

Control en ayuno, mag = 200x Oasis, mag = 200x

Linfocito: Poca Proliferacin

Folculos pequeos

Proliferacin de linfocitos B

Folculos mayores

Dibner et al., 2006

Ambiente del

Galpn:

- Programa de luz

Temperatura,

Ventilacin,

Humedad

- Calidad del aire

(amoniaco, polvo)

Parasitos y

Microorganismos

Agua: Cantidad, temperatura, pH,

calidad!!, Aditivos,

acidificantes

Alimento:- Forma - Tamao de

partcula, e uniformidad

- Composicin- Micotoxinas- Factores antinutricionales- Oxidacin

Las perturbaciones de la

funcin intestinal son

frecuentes

La fisiologa intestinal esta

preparada para corregir, pero

hay que respetarla

Temario a Discutir Funcin intestinal y digestibilidad

Equilibrio con la microflora

Factores del alimento que afectan el intestino

Acceso al agua y alimento

Barreras intestinales y respetar fisiologa

Mecanismo Fisiolgicos para Controlar

la Microflora Intestinal

Peristalsis (tiempo de

trnsito)

Secreciones (agua, electrolitos,

HCl, enzimas, bilis)

Descamacin continua de

clulas de la mucosa

Uniones intercelulares

Immunoglobulinas

Polimricas (Ig A)

Mucus - mucinas

(propiedades fsicas, pH)

Flora asociada

Histologia de ileon de aves desafiadas con

Salmonella alimentados con dietas control mostrando incremento significativo en la

poblacion de celulas caliciformes

Sin desafio

40x

G

C

GC

40x

* GC Celulas caliciformes

Desafio con Salmonella

Motilidad Intestinal Normal de las Aves

Reflejo Peristlticos

Molleja y proventrculo

Yeyuno y Molleja

Colon a Ciegos

Tasa de pasaje puede ser alterada por la densidad de

nutrientes, digestibilidad de la

dieta y propiedades osmticas

Tamao de partcula adecuado estimula la accin de la molleja

Normaliza velocidad de pasaje

Marca Paso de la Motilidad del Intestino

La Molleja

49

Reflujo superior Yeyuno a Molleja

Reflujo posterior Colon a Ciegos

Peristalsis reversa Reflujo gstrico: Molleja a Proventriculo

Pico

Cloaca

Tamao de partcula Calidad del pellet

Pre-digestin de alimento

Consumo de alimento

Factores que producen Enteritis

Consumo rpido de alimento

Tamao de partcula

Protena no digerida en los ciegos

Objetivos de la Molienda de Alimentos punto de vista antiguo

Anlisis de Tamao de Partcula Paso #1 Pesar 100 g

Paso #2 Rotap 10 min

Paso #3 Registrar pesos Paso #4 Calcular tamao de partcula

Sieve Size grams % than dia dia log Dgw log Dgw)^2

6 3360 0.10 0.10 99.90 3.60 0.36 0.65 0.04

8 2380 4.70 4.76 95.14 3.45 16.22 0.50 1.19

12 1680 16.00 16.21 78.93 3.30 52.82 0.35 1.98

16 1191 19.20 19.45 59.47 3.15 60.49 0.20 0.78

20 841 16.60 16.82 42.65 3.00 49.81 0.05 0.04

30 594 14.90 15.10 27.56 2.85 42.45 -0.10 0.15

40 420 11.30 11.45 16.11 2.70 30.49 -0.25 0.71

50 297 6.80 6.89 9.22 2.55 17.33 -0.40 1.09

70 212 5.20 5.27 3.95 2.40 12.48 -0.55 1.57

100 150 3.00 3.04 0.91 2.25 6.75 -0.70 1.46

140 103 0.80 0.81 0.10 2.09 1.68 -0.85 0.58

200 73 0.10 0.10 0.00 1.94 0.19 -1.01 0.10

270 53 0.00 0.00 0.00 1.79 0.00 -1.16 0.00

Pan 37 0.00 0.00 0.00 1.65 0.00 -1.30 0.00

Summation 98.70 100.00 291.07 9.70

Particle Size, Dgw 889 Surface Area (cm^2) / gram 66.3

Standard Dev., Sgw 2.06 Particles / gram 11,244

Hoja de Calculo para Anlisis del Tamao de Partcula

Tamaos de partcula pequeos

(

Tamao de particula del alimento en harina (Exp. 1) y peletizado

con harina finamente molida (Exp. 2) sobre peso relativo de la

molleja y intestino delgado y pH de digesta

Parametros

Intestinales

Experimento 1 Experimento 2

Textura de la harina Molienda fina

Fina Media Gruesa Harina Pellet

Peso Relativo (g/100 g PV)

Molleja 3.95b 5.50a 5.97a 2.92a 1.82b

Intestino delgado 6.61a 5.71b 5.98b 4.95b 5.68a

pH de digesta

Molleja 3.47a 3.03a 2.74b 3.29 3.45

Intestino delgado 5.92b 6.26a 6.32a 5.98 5.49

Proventriculitis y

atrofia de la molleja

Concentracin de Salmonella typhimurium (log 10 cfu/g de

contenido) y propiedades fisicoqumicas de los ciegos de pollos

de 22 das de edad de acuerdo al tamao de partcula (grueso

953 m o fino 594 m) o forma del alimento (harina y pelets)

59

Harina Peletizado Valores P

Parmetro Grueso Fino Grueso Fino TP FA TPxFA

Salmonella typhimurium 3.91 B 4.21B 4.47A 4.56A 0.29 0.02 0.58

pH 6.12 A 6.08 A 5.72 B 5.79 B 0.93 0.02 0.51

cidos Orgnicos del Ciego. g/g de conten

Acetato 3534 B 3847 B 4290 A 4637 A 0.16 0.003 0.94

Propionato 224 B 243 B 284 A 276 A 0.81 0.045 0.55

Butirato 872 B 943 B 1158 A 1106 A 0.88 0.001 0.33

Total 5103 B 5536 B 6255 A 6571 A 0.17 0.001 0.85

Factores de Composicin de la Dieta que

Afectan Salud Intestinal

Fuente de protena (vegetal o animal)

Calidad de la soya u otras fuentes proteicas

Fuente de grasas (saturadas o insaturadas)

Nivel total de potasio, calcio y sodio de la dieta

Granulometra de fuentes de calcio

Nivel de fibra no soluble de la dieta

Variabilidad en la composicin nutricional

Variabilidad de ingredientes y problemas en

programas de control de calidad del alimento

Temario a Discutir Funcin intestinal y digestibilidad

Equilibrio con la microflora

Factores del alimento que afectan el intestino

Acceso al agua y alimento

Barreras intestinales y respetar fisiologa

Forma fsica tamao de partcula

Composicin - Factores antinutricionales

Contaminacin y degradacin

Aditivos

Compuestos Antinutricionales,

Contaminacin, Txicos y/o

Degradacin que

Afectan la Funcin Intestinal

Degradacin

Qumica

Oxidacin

Biolgica

Micro-organismos

Insectos & Roedores

Rancidez, Reduccin de consumo, Prdida de

Nutrientes, Micotoxinas, Salmonella, Clostridium

Problemas de

calidad de

ingredientes

Substancias indeseables que pueden

estar presentes en alimento avcola

Micro-organismos y

metabolitos

secundarios

Compuestos

antinutricionales u

txicos

Contaminantes

Ambientales

Hongos: Aspergillus spp.

Fusarium spp.

Penicillium spp.

Micotoxinas: Aflatoxinas, Ergot

Fumonisinas, Ocratoxinas,

Tricotecenos, Zearalenona

Bacterias: Salmonella spp.

Clostridia spp.

Fitatos

Kafirinas, gluteinas

Lectinas, Taninos

Inhibidores de

tripsina

Alcaloides

Aminas biognicas

Glucosinolados

Gosipol

Dioxinas

Fluor

Metales Pesados

Arsenico, Cadmio

Pesticidas:

Aldrina, Dieldrina, DDT,

Endrina, Heptacloro

Fitato esta en todos los ingredientes vegetales

Eeckhout & De Paepe (1994) AFST, 47:

19-29.

ODell et al. (1972) JAFC, 20: 718-808.

Ingrediente Fitato (g/kg)

(10g/kg IP6)

Trigo 1.9 - 2.7

Maiz 1.6 - 2.6

Sorgo 1.4 - 2.4

Arroz 10.8 11.1

Torta de soya 2.8 3.3 El fitato de todos los ingredientes NO es igualmente suceptible a defosforilacin (Leske&Coon, 1999)

Con

ten

ido P

NA

(%

MS

) Tipos y cantidades de PNAs

presentes en algunos cereales

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Arroz

Sorgo

Maiz

Trigo

Triticale

Cebada

Otros

Celulosa

B-glucanos (sol)

B-glucans (insol)

Arabinoxylans (sol)

Arabinoxylans (insol)

Crecimiento de hongos y Micotoxinas

Micotoxicosis

Biomin Mycotoxin Survey 2014

Americas

59% Fumonisinas (2585ppb); DON 44% (1172 ppb), Aflatoxin 2.5x

79% muestras contaminadas

Ante la Variabilidad e Incerteza?

Los Seguros - Aditivos para Modular Microflora

Antibiticos y Coccidiostatos

Minerales

Oxido de zinc

Sulfato de cobre

Arsenicales

cidos orgnicos

Propinico, actico, butrico, frmico

Probiticos

Betaina

Prebiticos

OS - MOS

FOS - Inulina

Fitobiticos

Timol, saponinas, carvacrol,

cinamaldehido, etc. (15)

Enzimas exgenas

Fitasas, xylanasas, -glucanasas

Proteasas, amilasas

-mannanasas

Nuevos Aditivos para Modular Microflora

Bacteriocinas

Pptidos antimicrobiales

Bacterifagos

Enzimas: lisozima, fosfolipasas

Interfern gamma

aviar

Anticuerpos

especficos

Salmonella

Coccidia

E. coli

El beneficio promedio de los Antibiticos

Promotores de Crecimiento consiste en

aumentar de 3 a 4% la ganancia de peso,

disminuyendo la excrecin de N, P y

otros nutrientes.

Pero este beneficio est en una margen que

puede ir de la ausencia de efecto (0) a un

8% de beneficio como mximo.

Gropp and Schuhmacher, 1998; Thomke & Elwinger,

1998; Rosen, 2003; Page, 2006; Yang et al., 2009)

Tendencia en la

Industria Avcola

Comparacin de Efectos de Antibiticos.

con Enzimas y Probiticos

Parmetros Antibiticos Enzimas Probiticos

No. de evaluaciones 5159 2557 234

Efectos sobre Control (%):

Consumo de alimento 0.6 1.5 0.2

Ganancia de peso 3.7 5.2 1.9

Conversin alimenticia -3.4 -5.3 -1.6

Mortalidad -24 -26 -11

Frecuencia de efecto+, % 74 75 70

Rosen, 2006

Peso

corporal

Ganancia

peso Conversin Consumo Promedio

Probiticos 41.3 54.5 57.7 77.3 57.7

Antibiticos 43.7 62.5 60 72.2 59.6

Prebiticos 70 73.3 60 94.4 74.4

Acidificantes 84.6 100 81.3 77.8 85.9

Enzimas 63.6 56.3 70.4 64.7 63.8

Fitobioticos 82 62 79 86 77.3

Promedio 64.2 68.1 68.1 78.7

Porcentaje de Estudios en Aves (n= 74) con Respuestas No Significativas (P >0.05) con Respecto al Control

Betancourt, 2012

Consideraciones para seleccionar los ms adecuados

Muy variables en composicin y origen. Cada Producto tiene que evaluarse por separado y no

como Categora.

Cuidado con meta-anlisis!

Considerar resultados de desempeo animal,

salud general, ecologa microbiana,

microbiologa en carcasas y Costo: Beneficio.

Validar resultados en pruebas repetidas bajo condiciones similares de dieta y ambiente.

Conclusiones

La salud intestinal depende de equilibrio y es

influenciada por multitud de factores

El ave puede mantener el equilibrio

Control de calidad del agua y alimento son

criticos

Procesamiento del alimento y manejo

ambiental son los factores mas importantes

para la salud intestinal.

Conclusiones

Los antibiticos y aditivos son seguros que

ayudan a modular microflora o ayudan a

digerir compuestos antinutricionales.

Alternativas a antibiticos incluyen

categoras como cidos orgnicos,

probiticos, prebiticos, extractos de

plantas y enzimas.

Lo ms importante ayudar a preservar la

fisiologa intestinal de las aves

Prestage Department of Poultry Science

International Course on Poultry Production, Aug 17-21, 2015

Feed Manufacturing Short-Course, Aug 21-22, 2015