Uso de Productos de Levadura en Nutrición Animal

J. Buenrostro PablosDNA Noviembre 2012

Antecedentes

• Eliminación sistemática de antibióticos en la alimentación animal como promotores

• Documentado peligros potenciales cuando los APC no son usados apropiadamente, por lo que la industria animal esta considerando otras alternativas biológicamente seguros.

Los problemas entéricos• Principal causa de pérdidas económicas en la

industria animal• La totalidad de las granjas utiliza antibióticos de

manera terapéutica y subterapéutica para controlar estos problemas

Incidencia de diarreas según agente etiológico presente en lechones menores a 5 días de edad

(Dato del Laboratorio de Diagnostico en Illinois USA).

Control de Enfermedades Entéricas

Antibióticos vía alimento Uso prolongado puede generar resistencia Resistencia incrementa riesgo para la

salud humana además reduce el número de antimicrobianos disponibles

Usados como promotores del crecimiento (APC) promueven el crecimiento eficiente y salud de los cerdos

Promotores del Crecimiento de Tipo no Antibiótico

Su objetivo es maximizar el aprovechamiento de los nutrientes y disminuir la aparición de enfermedades, para incrementar los índices productivos y económicos del hato

Aditivos naturales, que ofrezcan mejores o similares beneficios que los antibióticos

Los prebioticos y probióticos han sido señalados como posibles reemplazos de los antibióticos

Gran variedad de promotores del crecimiento de tipo no-antibiótico (PCNA)

PCNA

Cultivos de microorganismos vivos (Lactobacillus sp, Bacillus sp., Saccharomyces cerevisiae)

Cultivo y paredes celulares provenientes de Saccharomyces cerevisiae (mananooligosacáridos)

Enzimas (fitasas; proteasas, etc.) Ácidos orgánicos (fórmico, propiónico, butírico, láctico) Extractos de plantas (anís, orégano, pimienta, ajo,

ginseng, etc)

• Nutracéuticos.-cualquier sustancia que puede ser considerada en el alimento y provee un beneficios a la salud, incluyendo la prevención y tratamiento de enfermedades

• Alimento funcional.- es aquel derivado de la naturaleza que contienen ingredientes que son consumidos como parte de la dieta normal y es benéfico para la salud más allá de los tradicionales nutrientes que contienen

Los pre y probióticos

Microorganismo vivos y metabolitos que ejercen un efecto benéfico para el tracto intestinal del hospedero, manteniendo y reforzando los mecanismos de defensa ante patógenos sin perturbar las funciones fisiológicas y bioquímicas normales

(Fuller, 1989).

Saccharomyces cerevisiae Uno de los aditivos más extensamente

usado en el alimentación animal Cualquiera de sus formas o derivados.

Como son los cultivos, extractos y la pared celular

Propósito y eficacia ha sido demostrada con experimentos científicos y de campo

LEVADURA VIVA

(PANIFICACIÓN)

LEVADURA DE CERVEZA CULTIVO DE LEVADURA

Cual és la diferencia?

Al largo de la fase anaerobia, las levaduras secretan enzimas extra celulares para obtener nutrientes del medio de cultivo.

El sub-producto de esa actividad es producción de metabolitos.

Crecimiento de la Levadura y Expresión de Metabolitos

METABOLITOS

QUÉ SON ELLOS ? ? ? ?

QUÉ HACEN ELLOS ? ? ? ?

Análisis de Metabolitos

Identificación & Clasificación

University of Texas -Cancer Research Center, 2004

University of Texas -Cancer Research Center, 2004

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 11.0 12.0 14.0 16.0 18.0 19.0 20.0 22.0 24.0

Minutes

0.500

0.400

0.300

0.200

0.100

0.000

-0.100

-0.200

2-1.

783

6-D

-DG

alac

tosa

min

e 9-

250

6-D

-D-M

anos

e 13

.784

6-D

-D-G

luco

se -1

2-51

7

Análisis de Metabolitos

Qué hay en la mezcla?

QUIEBRA MECÁNICA DE LA PARED CELULAR

MOLIENDA DE ESFERAS

SHEAR PUMP

PROBLEMA: Secciones cruzadas de pared celular, exponiendo menos área de superficie de las partes.

La Célula de Levadura

Componentes de Levadura Hidrolizada Enzimáticamente

Productos de Levadura Sc

Sustrato para bacterias benéficas Controlar crecimiento de microorganismos

patógenos Reducir la producción de toxinas

microbianas en el intestino Modular la respuesta inmune en la

mucosa intestinal y a nivel sistémico

MOS ES UN SUSTRATO PARA BACTERIAS BENEFICAS

MOS – MANANOLIGOSACÁRIDOS UN CARBOHIDRATO FERMENTABLE PARA LACTOBACILLUS Y BIFIDOBACTERIUM EN EL TRACTO DIGESTIVO INFERIOR

MOS: Modos probables de acción1. Adsorción (aglutinación) de bacterias

patógenas que contienen fimbrias tipo 1 con lectinas manno sensitivas

2. Mejora la función intestinal o salud intestinal (aumenta la altura, uniformidad e integridad de las vellosidades)

3. Inmunomodulación estimula la inmunidad sistémica asociada al intestino actuando como un antígeno microbiano no patógeno, dando un efecto adyuvante

d - mannose

Intefiere en el reconocimiento entre patógenos y tejido epitelial

d-mannose ligadoa fimbria de bacterias

Terminaciones en las fimbrias buscanInteraciones químicas en el tejidoEpitelial del intestino

HYDROGENBONDS

SALMONELLA DUBLIN ΩΩ

ΩΩΩΩ

ΩΩΩ

CELMANAX INHIBELIGACIÓN AL TEJIDO

Agglutinación de E. coli con Celmanax

El video demuestra como E. coli es aglutinado al componente MOS de Celmanax cuando el líquido es introducido al medio contaminado con E. Coli.

Tiempo total de aglutinación: 30 segundos

BUBONIC PLAGUE

PNEUMONIAE

SHIGELLOSIS

GLUCANOS DE LEVADURA TOXINAAfinidad & adsorción

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

AFLATOX T-2 ZEARLE DON FUMONIS OCHRA

% A

dso

rsci

ón

Celmanax VS. MTB 100 Celmanax pH 3

Celmanax pH 6.5

MTB 100 pH 3

MTB 100 pH 6.5

CAPACIDAD CON MICOTOXINAS

Romer Labs

University ofMissouri

Inmuno modulación por β – glucano

Lowry et al. (2005) Purified glucan as an abiotic feed additive up-regulates the innate immune response in immature chickens against Salmonalla enterica serovar Enteritidis. Int. J. food Microbial. 98: 309-318 

Glucans stimulate humoral and cell-mediated immunity in humans and animals. 1,3 beta glucans bind macrophages, neutrophiles & NK cells making them more potent. Glucans modulate immunity.

State University of Tennessee in 1996 (Proceedings-Beltwide Cotton Conference v. 1, pp. 285-8)

“Enhanced the activities of both natural killer (NK) cells in the spleen and the lysosomal enzyme of peritoneal macrophages.”

International Journal of Immunopharmacology 1989v. 11, pp. 761-9)

Función establecida de los glucanos como Inmune facilitadores

Galactosamina

Compuestos de Galactosamina se ligan a los sitios de ligación de Cryptosporidium e inhiben colonización del tejido epitelial del intestino

SUPRESIÓN DE CRYPTO

MOS y Cultivo de levadura• Mejora el crecimiento y conversión

alimenticia de las animales

• Una de las mejores opciones para sustituir a los antibióticos usados como promotores del crecimiento:

1)No tienen tiempo de retiro

2)No presentan efectos residuales

3)No causan mutaciones bacterianas (resistencia)

Pre & ProbióticosSolo ventajas:Prevención de diarreas por inhibición de la flora causante Disminución de la mortalidad que esas diarreas provocanPrevención de enfermedades en general y principalmente pulmonares anorexia, etc., ligadas al estado sanitario deficiente del animal con diarreasMejora el índice de conversión y su impacto económico en ganancia de pesoControl higiénico ambiental de las naves de producciónSe evita el reciclado permanente de bacterias nocivas entre animalesLa mejora general en los lotes de animales se observa muy rápidamenteAl mejorar la resistencia inmunológica del animal, se disminuye la utilización abusiva de antibióticos, su costo y dificultad de administraciónSe ha comprobado que el intestino de los animales nacidos de madres tratadas es libre de patógenos, lo que optimiza la capacidad de sobrevivencia en las primeras 72 hrs. de vida

Nuevo Tipo de Cultivo de Levadura

Metabolitos Clasificados y Cuantificados

Mananoligosacáridos – Alimentando Bactérias Benéficas

d- Manosa – Aglutinación de Bacterias causantes de problemas entericos

Galactosamina – Interfiriendo con colonización de Crypto

Glucosamina – Salud de articulaciones

Glucomananos – Efecto Inmunomodulador

FERMENTACIÓN DECULTIVO DE LEVADURA

HIDROLISIS DE LEVADURA

CO2

۞

ALCOOL

Ж

ACIDOS ORGANICOS

ڇ

ENZIMAS

ש

FACTORES NUTRICIONALESNO IDENTIFICADOS

MOS

d MANNOSE

GLUCANOS

GALACTOSAMINA

GLUCOSAMINA

Жڇ

ש

REACCIONES QUÍMICASY BIOQUÍMICAS

Resumen

La formulación práctica de alimento balanceado no sólo debe tener en consideración la respuesta de los animales por el tipo de dieta, además hay que considerar el costo/beneficio con los ingredientes & aditivos disponibles y la capacidad tecnológica de la fabrica de alimento sobre el valor económico de la máxima productividad

Gracias……