Nota Técnica

 

Algbióticos y Fungbióticos: nuevos grupos de aditivos nutracéuticos

Algbiotics and Fungbiotics: new groups of nutraceutical additives

 

Yordan Martínez Aguilar *, Román Rodríguez Bertot **

 

*Faculty of Veterinary Medicine, University of Fondwa, Léogâne, Haiti.

**Centro de Estudio de Producción Animal, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Granma, Cuba.

Correspondencia: ceoyordan@hotmail.com

 

Recibido: Octubre, 2024; Aceptado: Octubre, 2024; Publicado: Noviembre, 2024.


 

INTRODUCCIÓN

Actualmente, por la alta intensidad productiva en las producciones pecuarias, es frecuente los cambios en la población bacteriana, disbiosis, enfermedades digestivas, inmunosupresión y disminución de la eficiencia productiva de los animales (Abdelli et al., 2021); debido a estos problemas comunes, muchos productores y empresas utilizan los antibióticos promotores de crecimiento (APC) en la dieta o en el agua de bebida, ya sea en las etapas críticas o durante la vida productiva de los animales (Dumont et al., 2020).

Es conocido que la Unión Europea y otros países prohibieron el empleo de los APC (Vidovic y Vidovic, 2020).  Varias investigaciones demuestran que el uso indiscriminado de los APC incrementa la resistencia antimicrobiana de cepas patógenas, la resistencia cruzada de otros microrganismos y provocan desequilibrio microbiano en el tracto-gastrointestinal de los animales, además, pueden dejar trazas de residuos químicos en productos de origen animal (Treiber y Beranek-Knauer, 2021; Glajzner et al., 2023).

Sin embargo, después de la prohibición de los APC, surgieron varios brotes de salmonela, colibacilosis y enteritis necrótica en varios países de la unión europea (McDevitt et al., 2006), lo que abrió el debate sobre el uso de otros productos para reemplazar los APC, preferentemente naturales. La comunidad científica clasifica en varios grupos, los productos naturales con impacto directo en la producción animal (sobre todo en animales aparentemente sanos) y principalmente que puedan reemplazar parcial o totalmente los APC. Los más representativos son los probióticos, prebióticos y fitobióticos (Wickramasuriya et al., 2024). 

A partir de la revisión de la literatura científica y de estudios previos realizados por nuestro equipo, hemos identificado otros productos naturales menos estudiados pero ricos en metabolitos secundarios y compuestos químicos beneficiosos que no pertenecen al reino vegetal. Estos productos, como los hongos y las algas, han demostrado efectos positivos en la producción animal incluso en pequeñas concentraciones (Abdel-Wareth et al., 2024; Suberu et al., 2024). Sin embargo, aún no están clasificados en ningún grupo específico.

El objetivo de este trabajo es definir nuevos grupos nutracéuticos, denominados “Algbióticos” y “Fungbióticos”, como alternativas para el reemplazo parcial o total de los aditivos para la producción animal (APC), con un impacto positivo en el bienestar, la prevención y la salud del hospedador.

DESARROLLO

Desde la década del 50 del pasado siglo, los APC se recomiendan en la producción animal, con mayor énfasis en aves y cerdos y en menor medida en conejos, rumiantes, peces y camarones. El objetivo del uso de estos antibióticos subterapéuticos fue reducir la proliferación de enterobacterias intestinales en animales jóvenes bajo diferentes condiciones estresantes (El-Fateh et al., 2024). Los resultados mostraron una mayor exclusión competitiva bacteriana y mejor eficiencia alimenticia, aunque todavía se debate, si existe un impacto antiinflamatorio más marcado de estos productos sintéticos (APC), por la baja concentración utilizada, cual es inferior a la mínima concentración inhibitoria para eliminar las enterobacterias más comunes (Nielwold, 2007). 

Los nutracéuticos se definen como sustancias químicas o biológicas activas que se encuentran como componentes naturales en los ingredientes alimenticios (generalmente aditivos) o pueden adicionarse a los mismos. Se presentan en una matriz no alimenticia (píldoras, cápsulas, polvo, entre otros), y que, administradas en dosis superior a la existente en esos alimentos, presumen un efecto favorable sobre la salud y el bienestar del hospedero. Por lo tanto, los productos nutracéuticos pueden prevenir enfermedades y mejorar las condiciones de salud (Maskur et al., 2024).

De hecho, los probióticos son microorganismos vivos que pueden colonizar y modificar la microflora intestinal y/o provocar eubiosis microbiana, lo que le confiere un beneficio para la salud y fisiología del huésped (Jiang et al., 2024). También, los probióticos modulan la respuesta antinflamatoria, la capacidad antioxidante, la histomorfometría intestinal, la expresión genética de las proteínas de unión y la protección intestinal. Los más utilizados son Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus casei, Enterococcus faecalis, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus plantarum, Enterococcus faecium y Lactobacillus acidophilus (Krysiak et al., 2021).

Además, bacterias esporuladas de la división Firmicutes y del género Bacillus, que son Gram positivas se han empleado con frecuencia en la producción animal como probiótico (Lee et al., 2019). Aunque estas bacterias no colonizan el tracto-gastrointestinal, producen enzimas y vitaminas y tienen una respuesta positiva en la producción animal. Las cepas más utilizadas son, B. cereus, B. subtilis, B. coagulans, B. polyfermenticus, B. licheniformis, B. pumilus y B. clausii (Florido et al. 2017). Asimismo, algunas levaduras vivas como Saccharomyces boulardii y Saccharomyces cerevisiae pueden provocar eubiosis microbiana y mejorar la salud intestinal, además, de producir vitaminas y enzimas (Garcia-Mazcorro et al., 2020).

De esta manera, los prebióticos son compuestos químicos que estimulan selectivamente el crecimiento de algunas bacterias benéficas en el intestino grueso, principalmente Bifidobacterias y Lactobacilos. Los prebióticos mejoran la salud intestinal del hospedero, incrementan la población de bacterias benéficas en el intestino grueso, lo que exacerba la producción de ácidos grasos volátiles y la absorción de los nutrientes (Wlazło et al., 2021).

 Los prebióticos más empleados son ricos en fructo-oligosacáridos, α galacto-oligosacáridos, transgalacto-oligosacáridos, β-glucanos, manano-oligosacáridos y xilo-oligosacáridos. Así, el empleo de los prebióticos en la dieta, puede prevenir o reducir la incidencia de colibacilosis, salmonelosis u otras enfermedades digestivas.  Además, pueden modular el sistema inmune, la respuesta antinflamatoria, la capacidad antioxidante, los niveles de glucosa, el pH intestinal y el metabolismo lipídico (Zhu et al., 2021).  

Por su parte, los fitobióticos son productos derivados de plantas, utilizados como aditivos en la alimentación animal y como medicamentos naturales, puede ser entendido como una amplia gama de productos derivados de plantas como harinas, extractos, oleorresinas y aceites esenciales, que se añaden al alimento balanceado de los animales para promover el rendimiento productivo de los animales y mejorar la calidad de los productos derivados de estos animales (Chodkowska et al., 2024), son ricos en metabolitos secundarios sintetizados por plantas que cumplen funciones no esenciales.

Estos compuestos intervienen en las interacciones ecológicas entre las plantas y su ambiente. Los metabolitos secundarios a diferencia de los primarios tienen una distribución restringida en el reino vegetal, a veces a una sola especie o a un grupo de ellas y depende de las condiciones edafoclimáticas de las plantas (Ivanova et al., 2024). Los metabolitos secundarios más comunes son alcaloides, aminoácidos no proteicos, esteroides, fenoles, flavonoides, glucósidos, cumarinas, quinonas, taninos y terpenoides, que poseen funciones defensivas contra insectos, bacterias, hongos y otros.

Las concentraciones más altas de estos complejos químicos se encuentran en flores, hojas y semillas (Hafeez et al., 2024). Algunos fitobióticos utilizados en pequeñas concentraciones tienen acción bacteriostática o bactericida, o inhiben la adhesión de bacterias patógenas a la mucosa intestinal y urinaria, además, tienen efecto antioxidante al reducir las especies de oxígeno reactivas a los radicales libres (ROS), así como efectos antinflamatorios, antifúngicos e inmunes ante la presencia de microorganismos patógenos o procesos inflamatorios (Cross et al., 2007; Rozbeh et al., 2013).

Las algas son organismos unicelulares que contienen clorofila y realizan la fotosíntesis, pudiendo agruparse en colonias o presentarse como organismos multicelulares. Se encuentran en diversos hábitats de la Tierra, incluyendo océanos, ríos, lagos, suelos y en la superficie de plantas y animales (Trentacoste et al., 2015). Son ricas en nutrientes como aminoácidos, vitaminas, ácidos grasos, fitoesteroles, minerales, fibra dietética y metabolitos secundarios, que incluyen alcaloides, flavonoides, taninos, terpenoides, antocianinas y ácidos fenólicos y cinámicos (Farvin y Sakulpong et al., 2015).

Los estudios indican que las algas actúan como bioestimulantes en la respuesta animal gracias a sus compuestos químicos (Bederska-Łojewska et al., 2017). Varias empresas, como Olmix en Francia, han estado produciendo productos naturales derivados de algas durante más de 20 años para uso en animales y humanos. Un estudio de Martínez et al. (2019) demostró que la inclusión de Chondrus crispus (alga roja) en las dietas avícolas redujo el consumo de alimento y mejoró la conversión alimenticia, además de aumentar el rendimiento de la canal y pechuga y disminuir la grasa abdominal, afectando positivamente el peso relativo de los órganos inmunes

Otros estudios han reportado que el uso de algas como Spirulina platensis y Ascophyllum nodosum, que son ricas en metabolitos secundarios y compuestos asociados a la pared celular, incrementa la población de bacterias ácido-lácticas debido a sus propiedades antimicrobianas. Asimismo, estas algas modulan tanto la inmunidad celular como la humoral en animales monogástricos (Shanmugam et al., 2014). Considerando todos estos beneficios, se propone denominar a este nuevo grupo de productos como “Algbióticos”. Esta categoría se define como aquellos derivados de algas integrales y/o sus extractos ricos en metabolitos secundarios u otros compuestos químicos beneficiosos. Su uso como aditivos nutracéuticos puede tener un efecto positivo en el bienestar, prevención y salud del hospedador.

Los hongos se han utilizado en la medicina tradicional china por sus propiedades terapéuticas, que incluyen efectos antimicrobianos, antitumorales, antiinflamatorios y antioxidantes. Entre los hongos más destacados se encuentran Lentinula spp.Agaricus spp.Hericium spp.Pleurotus spp.Fomitella spp.Flammulina spp.Cordyceps spp. y Ganoderma spp. (Bederska-Łojewska et al., 2017). Estos hongos son altamente adaptables y se cultivan en invernaderos con sustratos específicos en China (Wang et al., 2012).

Los hongos, debido a su naturaleza saprófita, son una fuente rica de metabolitos secundarios como polisacáridos, triterpenos y β-glucanos (Ogbe y Affiku, 2012). Investigaciones han demostrado que Ganoderma lucidum mejora el crecimiento y la eficiencia alimenticia en aves de rápido crecimiento al aumentar las bacterias ácido lácticas en el ciego y modular la inmunidad (Martínez et al., 2022). Además, otros estudios indican que los hongos pueden reducir la cantidad de ovocitos fecales de Eimeria tenella y mitigar los efectos de alimentos ricos en aflatoxina B1 (Ogbe et al., 2009; Liu et al., 2020).

A partir de estos hallazgos, se propone el término "Fungbióticos" para referirse a productos derivados de hongos integrales o sus extractos, que son ricos en metabolitos secundarios y tienen efectos positivos como aditivos nutracéuticos en el bienestar y salud del hospedador.

CONCLUSIONES

La clasificación de nuevos grupos de productos naturales ricos en metabolitos secundarios, como los “Fungbióticos” y “Algbióticos”, contribuirá al conocimiento y al financiamiento de nuevos proyectos. Estos grupos se centran en el efecto nutracéutico de dichos productos en animales de interés zootécnico, así como en el descubrimiento de nuevos compuestos químicos y funciones biológicas en animales aparentemente sanos, incluso bajo condiciones estresantes. Además, su implementación podría tener un impacto directo en la percepción del consumidor, al permitir el reemplazo total o parcial de los antibióticos promotores del crecimiento por productos derivados de algas y hongos medicinales en la alimentación animal.

REFERENCIAS

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Contribución de los autores

Concepción y diseño de la investigación: YMA, RRB, análisis e interpretación de los datos: YMA, RRB, redacción del artículo: YMA, RRB.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no existen conflicto de intereses.

 

YMA, RRB