P R E B IÓ T I C O S, P R O B IÓ T I C O S Y N U T R A C E T I C O S E N L A A L I M E N T A C IÓ N (97 2003)

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P R E B IÓ T I C O S, P R O B IÓ T I C O S Y N U T R A C E T I C O S E N L A A L I M E N T A C IÓ N (97 2003)

  1. 1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA “JULIO CÉSAR GARCIA” ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL PROFESOR: EDUARDO JAIME VANEGAS LONDOÑO BIÓTICOS, PREBIÓTICOS Y NUTRACETI EN LA ALIMENTACIÓN
  2. 2. Al referirnos a los microorganismos, generalmente los definimos como agentes etiológicos de procesos de infección o de toxiinfección en el hombre o en los animales, por lo que habitualmente les atribuimos casi exclusivamente un papel negativo en relación con la salud.
  3. 3. Sin embargo, muchos microorganismos colaboran de forma eficiente y eficaz en el mantenimiento y mejora de la vida, así como en la producción y acumulación de metabolitos secundarios de gran utilidad al hombre, como son los antibióticos o incluso pueden desempeñar un importante papel en las transformaciones de productos destinados al consumo y por tanto a la alimentación humana y animal. Tampoco debemos olvidar aquellos microorganismos capaces de degradar y bioconvertir residuos, en elementos útiles para el hombre.
  4. 4. En la actualidad, según Guarner, 1999, prevalece una concepción amplia de la relación bacteria-salud que considera de forma manifiesta el intercambio beneficioso que se puede establecer entre el microorganismo y el hospedador, en este caso el hombre o los animales.
  5. 5. Entre estos posibles efectos beneficiosos de los microorganismos sobre el hombre y los animales, hemos elegido como tema central para esta exposición un breve análisis de la posibilidad que el hombre y los animales poseen de utilizar determinados grupos de microorganismos, que demuestran ser eficaces en la producción y mejora de la calidad de productos destinados al consumo a los que actualmente denominamos productos o alimentos funcionales y en consecuencia que pueden presentar un efecto directo sobre la salud y bienestar del consumidor.
  6. 6. El alimento o producto funcional puede definirse hoy en día como un alimento quot;sanoquot; de tercera generación, después del desarrollo de alimentos como harinas integrales y del auge de alimentos con bajo contenido en materia grasa, en sal, en azúcar, etc. En su última versión se ha iniciado su elaboración y consumo en el Japón y se ha extendido después a todo el mundo.
  7. 7. Según el ILSI Europa, un alimento puede ser considerado funcional : quot;si se logra demostrar satisfactoriamente, o bien que posee un efecto beneficioso sobre una o más funciones específicas en el organismo, más allá de los efectos nutricionales habituales, y que mejora el estado de salud y del bienestar o bien que reduce el riesgo de una enfermedad quot; (Young, 1996, Diplock et al., 1998).
  8. 8. Otro concepto es el denominado quot;designer foodquot; que aún cuando carece de definición oficial, podemos considerarlo como: “el alimento concebido para responder a un objetivo concreto, por ejemplo, adecuarse a un régimen específico, sería el caso de un producto dietético; estimular una función específica y tratar una enfermedad”.
  9. 9. Esta última característica correspondería a los denominados productos nutracéuticos o alicamentos, términos que aún no constan en el FDCA ni en el FDA, pero que son de uso habitual en EEUU para designar productos cuyas características no están vinculadas al gusto, al aroma o a la nutrición básica (Diplock et al., 1998).
  10. 10. En los últimos años, se ha observado un creciente interés tanto por parte de la comunidad científica como por parte de la población en general, por el papel de los probióticos en el mantenimiento de la salud y en la prevención y tratamiento de
  11. 11. ¿Qué son los PROBIOTICOS? La palabra probiótico etimológicamente significa: pro: quot;a favor dequot; biótico: quot;vidaquot; en consecuencia probiótico estrictamente significaría quot;a favor de la vidaquot; y se aplica a los microorganismos que colaboran positivamente a favorecer la microbiota intestinal y en consecuencia a la mejor calidad de vida de los organismos superiores.
  12. 12. La definición más tradicional de probiótico es la que lo considera como: quot;Suspensión de microorganismos vivos cuya ingestión es beneficiosa para la saludquot; fue propuesta a partir de la hipótesis del Premio Nobel, Metchnikof.
  13. 13. En el año 1989, Fuller R., definía a los probióticos como: quot;cualquier alimento suplementado con microorganismos vivos que benefician al consumidor mejorando su balance microbiano a nivel intestinalquot;.
  14. 14. Havenaar y Huis (1992), propusieron: quot;los probióticos son microorganismos vivos que determinan al ser ingeridos un efecto beneficioso en la salud del hombre y de los animales dado que inciden de forma positiva sobre las propiedades intrínsecas de la microbiota gastrointestinal del hospedador, el efecto se puede manifestar a nivel de las mucosas gastrointestinalesquot;.
  15. 15. Algunos autores indican que: quot;Probiótico es uno o más cultivos de microorganismos vivos que administrados al hombre como productos fermentados, afectan beneficiosamente al consumidor mejorando las propiedades de la microbiota endógena.quot;
  16. 16. Guarner y Schaafna, en el año 1998, han señalado que: quot;Los probióticos son los microorganismos vivos que después de su ingestión, ejercen en el consumidor beneficios más allá de la nutrición básica naturalquot;.
  17. 17. Salminen et al. en 1998 los definen como: quot;Los probióticos son ingredientes de los alimentos constituídos por microorganismos viables que poseen un efecto beneficioso sobre la saludquot;
  18. 18. En relación con el concepto de probiótico, podemos indicar que no se trata necesariamente de bacterias o microorganismos que tengan capacidad de colonizar el intestino humano, sino que el hecho más importante que permite considerarlos así es que poseen un efecto beneficioso demostrado como resultado del consumo del microorganismo viable, formando parte de un producto destinado a la alimentación.
  19. 19. Los microorganismos que se pueden considerar como probióticos son fundamentalmente, bacterias productoras del ácido láctico, que pertenecen a los géneros: Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus y Bifidobacterium aunque también se incluyen especies del género Bacillus y levaduras, de las que
  20. 20. Tabla núm. 1.- Microorganismos de mayor aplicación como probióticos. Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei s. casei Lactobacillus casei s. paracasei Lactobacillus casei s. tolerans Lactobacillus casei immunitis Lactobacillus fermentum Lactobacillus johnsonii Lactobacillus paracasei Lactobacillus plantarum Lactobacillus reuteri Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus salivarius Lactobacillus lactis Lactobacillus bulgaricus. Lactococcus spp. Bifidobacterium lactis Lactobacillus spp. Bifidobacterium spp. Bifidobacterium longum Bifidobacterium breve Bifidobacterium bifidum Streptococcus thermophilus. Bifidobacterium infantis Streptococcus spp.. Bacillus spp. Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces boulardii Saccharomyces spp.
  21. 21. Otro concepto, muy relacionado con el de probiótico y que no debemos confundir es el de prebiótico. Se podrá definir un producto o un alimento como un prebiótico cuando entre sus componentes destaquen ingredientes no digeribles pero que son capaces de promover selectivamente el desarrollo y la actividad de un número limitado de especies bacterianas.
  22. 22. Los prebióticos pueden ser también una fuente de efectos beneficiosos dado que favorecen de forma selectiva el desarrollo de bacterias no patógenas, frente a aquellas causantes de patología en el hombre o en los animales.
  23. 23. Una consecuencia inmediata al empleo de los probióticos y prebióticos es que debe rechazarse el uso indiscriminado de antibióticos y de cualquier pauta de tratamiento que pueda producir un desequilibrio en la microbiota habitual del organismo. También se cita el término simbiótico, con el fin de definir aquellos productos que realmente son una mezcla de un probiótico con un prebiótico.
  24. 24. CARACTERÍSTICAS DEL PROBIÓTICO IDEAL Según diversos autores, el probiótico ideal destinado al consumo por el hombre o los animales debería ser en primer lugar de origen humano o animal respectivamente, ya que algunas acciones de estos cultivos vivos son específicos para el huésped del que han sido aislado.
  25. 25. Debe ser capaz de sobrevivir en el tracto gastrointestinal y resistir las secreciones digestivas (gástricas, bilis, etc.) ya que en caso contrario, no podrían ejercer su función a nivel del intestino. Debe ser capaz de adherirse al epitelio intestinal para lograr una colonización eficaz y debe inhibir el desarrollo de otras bacterias patógenas y colaborar al control de la disbiosis ya que el balance ecológico en el organismo puede verse alterado por diversas causas,
  26. 26. 1.- La dieta, particularmente si es muy rica en grasas, azúcares o en proteínas. 2.- La administración de fármacos, como antibióticos, hormonas o esteroides. 3.- La contaminación medio-ambiental. 4.- Las condiciones de estrés, que pueden desencadenar cambios en la mucosa del colon.
  27. 27. 5.- La disminución de las defensas inmunológicas. 6.- El envejecimiento de forma natural, que determina una menor producción de jugos gástricos y en consecuencia una disminución en la presencia de probióticos naturales en el organismo.
  28. 28. Los probióticos pueden colaborar eficazmente a contrarrestar todos los efectos anteriores y controlar, en consecuencia, la colonización del organismo por parte de microorganismos patógenos, así como a disminuir los riesgos de cáncer, alergias o alteraciones de la digestión. Asimismo debe ser capaces de desarrollarse en presencia de oxígeno o en su ausencia, es decir tener un metabolismo anaeróbico o facultativo.
  29. 29. Entre las funciones del organismo sobre las que inciden los probióticos podemos citar: A.- Digestión y absorción de nutrientes B.- Síntesis de vitaminas del complejo B y de la vitamina K C.- Inmunidad a nivel del tubo digestivo para la prevención de infecciones intestinales. D.- Eliminación y control de bacterias patógenas y sus toxinas.
  30. 30. Se han citado algunos efectos inmunoestimuladores de los probióticos, entre los que destacaremos: proliferación de células inmunes, aumento de la actividad fagocítica e incremento de la síntesis de IgA. Debe tenerse muy presente que se administran microorganismos vivos y viables, por lo que deben ser inocuos para el hospedador.
  31. 31. Es interesante tener en cuenta el papel que los probióticos pueden ejercer en el campo de las infecciones. El incremento en el empleo de antibióticos, la instauración de las resistencias bacterianas, el aumento de inmunosuprimidos y de las infecciones oportunistas en estos animales y la aparición de nuevos patógenos o la presencia de patógenos emergentes, determinan la necesidad de desarrollar nuevas estrategias en el tratamiento y prevención de las infecciones.
  32. 32. También se ha comprobado que la administración de Lactobacillus a ratones con un proceso de colitis experimental, corrige el desequilibrio microbiológico que acompaña a este modelo de colitis y que se expresa por un crecimiento exacerbado de la flora aerobia y una disminución de Lactobacillus. Tras la administración de probióticos, se manifiesta una disminución de la lesión tisular en el colon con respecto a los grupos control no tratados con probióticos.
  33. 33. En la actualidad existe una gran expectación por los efectos beneficiosos sobre la salud de las bacterias acidolácticas presentes en los alimentos, como consecuencia de su efecto sobre las patologías infecciosas y su efecto favorable sobre el sistema inmune. Las leches fermentadas poseen un elevado valor nutritivo.
  34. 34. Los efectos beneficiosos se pueden resumir en: efecto sobre el sistema inmune, actuación positiva sobre determinados tipos de cáncer y retraso en la aparición de sintomatología alérgica. Para ser de utilidad en el denominado producto alimenticio funcional, un microorganismo debe ser capaz de resistir el proceso de producción y de conservar sus propiedades benéficas en las exigentes condiciones del tracto digestivo del organismo, donde su misión consiste en contribuir al equilibrio de la microflora natural. Además debe poseer un sabor agradable.
  35. 35. La utilización de los probióticos puede mejorar la calidad de vida y la investigación se centra actualmente en la búsqueda de microorganismos quot;inteligentesquot; capaces de mitigar o prevenir una amplia variedad de enfermedades (Sanders, 1999). La elección de unos u otros microorganismos como probióticos, debe también realizarse atendiendo a cuales son los constituyentes habituales de la microbiota del colon.
  36. 36. La microbiota del colon está constituída por una amplia variedad de bacterias, que participan de los ciclos vitales de forma interrelacionada o independiente, en un hábitat de biodiversidad comparable a cualquier sustrato natural: superficie terrestre, lagos, bosques, etc. Se establece una relación de simbiosis y parasitismo.
  37. 37. Observamos que algunas especies de microorganismos son capaces de desarrollarse a expensas de productos o metabolitos procedentes del desarrollo de otros microorganismos, y a su vez la actividad metabólica de este segundo grupo favorece a un tercero y así sucesivamente, formándose una cadena trófica adaptado a su hábitat de forma casi perfecta, que ha ido evolucionando al mismo tiempo que el hombre (Raibaud, 1999).
  38. 38. La presencia de bacterias en el colon aportan a los animales, una gran variedad de genes, que codifican enzimas y en consecuencia actividades metabólicas que aisladamente no serían capaces de llevar a cabo. La microbiota se va adquiriendo de forma subsiguiente al nacimiento (Ducluzeau, 1993 ).
  39. 39. En el hombre, por ejemplo, en una primera fase, las cepas aeróbicas colonizan el tubo digestivo, entre ellas las de Lactobacillus y también bacterias anaerobias facultativas como Escherichia coli (Guarner, 1999). Estos microorganismos consumen el oxígeno del medio ambiente y progresivamente se va instaurando un microsistema en el que existe una gran proliferación de bacterias anaerobias como Clostridium, Bacteroides y Bifidobacterium.
  40. 40. A partir de los dos primeros años de vida, puede indicarse que la microbiota establecida es bastante definitiva (Ducluzeau, 1993) y puede ser en condiciones normales bastante estable a lo largo de toda la vida. La composición de la microbiota posee una marcada variabilidad entre individuos (Moore and Moore, 1995; Kimura et al., 1997), aunque si podemos indicar que la mayoría de especies son anaerobias.
  41. 41. Los estudios del genoma bacteriano ha permitido llegar a la conclusión (Kimura et al., 1997) de que cada individuo posee cepas quot;propiasquot; y específicas. Aunque la composición bacteriana pueda ser variable, sus funciones metabólicas son bastantes constantes y en general podemos decir que actúa como un elemento de marcada actividad metabólica, por acción de los enzimas bacterianos (Salminen et al., 1998 ; Raibaud, 1999) sobre todos los sustratos que llegan a la luz intestinal.
  42. 42. Es importante tener en cuenta que el estado de fisiología normal o de patología del huésped están notablemente influídos por la convivencia de estos microorganismos biológicamente activos que poseen, según Guarner, 1999, tres funciones de actividad primaria fundamentales:
  43. 43. 1.- Nutrición y metabolismo: Fermentación de substratos no digeridos y del mucus endógeno, recuperación de energía metabólica, producción de vitamina K, absorción de iones. 2.- Protección por previsión de la presencia de microorganismos patógenos al actuar de barrera. 3.- Desarrollo y modulación del sistema inmune
  44. 44. La función principal de la microbiota del colon es la fermentación de los sustratos de la dieta no digeribles y el mucus producido por el epitelio intestinal (Roberfroid, et., 1995). La actividad metabólica de la microbiota tiene dos efectos inmediatos: por una parte recupera energía metabólica en forma de sustratos absorbibles y por otra se promueve el crecimiento y desarrollo de la población de microorganismos.
  45. 45. La fermentación de carbohidratos da lugar a la generación de ácidos grasos de cadena corta (Cummings et al., 1987). Los carbohidratos que llegan al colon son polisacáridos no digeribles de origen vegetal como la celulosa, la hemicelulosa, pectinas y gomas o también oligosacáridos no digeribles, como determinados azúcares y alcoholes (Cummings et al., 1987; Cummings, et al., 1996).
  46. 46. Las bacterias de la microbiota sintetizan varias vitaminas del grupo B y la vitamina K que se absorben en el ciego y en el colon derecho y la fermentación de carbohidratos favorece la recuperación y absorción del calcio, del hierro y del magnesio (Conly, et al., 1994; Roberfroid, et al., 1995; Miyazawa, et al., 1996 y Grolier et al., 1998)
  47. 47. Asimismo en el colon se produce una degradación en ambiente anaeróbico de proteínas y péptidos por acción de la microbiota, actividad que conocemos bajo la denominación de putrefacción (Gibson, et al., 1989). La putrefacción determina la presencia de un conjunto de productos, entre lo que podemos citar: elastina, colágeno, enzimas pancreáticos y restos o detritus de células epiteliales arrastradas por acción del tránsito intestinal.
  48. 48. La putrefacción de proteínas y de péptidos, da lugar a la formación de ácidos grasos de cadena corta, que son de carácter beneficioso, pero junto a ellos se forman, en general, otros compuestos potencialmente tóxicos, entre los que citaremos: aminoácidos ramificados, radicales amonio, fenoles o indoles (Smith y Macfarlane, 1996).
  49. 49. A partir de los datos anteriormente indicados, podemos deducir que la microbiota presente de forma natural en el tubo digestivo de los animales, previene a manera de barrera, el desarrollo y la consiguiente invasión por parte de microorganismos patógenos (Raibaud, 1999). Esta característica es fundamental para la prevención de patología de origen infeccioso en el hospedador. El efecto quot;barreraquot; deriva de que la microbiota residente en el organismo ocupa las zonas accesibles y administra, consume y agota todos los recursos.
  50. 50. La competencia por el sustrato alimenticio y por la zona ecológica a ocupar, incluyendo los receptores epiteliales, explica el denominado fenómeno quot;barreraquot;. Asimismo la flora establecida origina unas condiciones ambientales restrictivas, incluyendo el control de pH del medio, y por consiguiente se favorece el desarrollo de las especies que conviven de forma estable y no pueden instaurarse bacterias invasoras o simplemente en tránsito. También se han descrito diversas bacteriocinas sintetizadas por una amplia variedad de especies, que poseen efectos antibacterianos frente a microorganismos no habituales (Brook, 1999).
  51. 51. Las alteraciones agudas de esta microbiota como consecuencia del consumo de antibióticos, de ciertas enfermedades o de cambios en la dieta pueden ocasionar graves desórdenes y desequilibrios en la microbiota que el individuo tiene tendencia a autocorregir. Los microorganismos administrados como probióticos no permanecen como colonizadores y raramente se recuperan de muestras fecales o de muestras intestinales más allá de dos o tres semanas post-ingestión.
  52. 52. El efecto beneficioso de los probióticos y el tiempo de permanencia de los mismos en el organismo, depende sin duda de dos factores: la cepa bacteriana y las condiciones del hospedador El efecto de los probióticos sobre la salud está en estudio y presenta algunas controversias, en general se consideran beneficiosos y así parecen apuntarlo los estudios realizados hasta el presente.
  53. 53. Los productos que se consideran probióticos deben contener como mínimo del orden de: 10(8)UFC/ ml o microorganismos por ml y esta concentración debe mantenerse durante toda la vida útil del producto. No se conoce con exactitud la relación entre la dosis de bacteria ingerida y el efecto deseado, pero se sabe que es dependiente de la cepa y de la forma como ésta se consuma.
  54. 54. Todos los estudios realizados hasta el presente en la especie humana indican que los probióticos no se instauran de forma definitiva en el tubo digestivo. Si se interrumpe la ingestión regular del probiótico, éste es eliminado por completo en un período que oscila entre los 5 y los 60 días. Por consiguiente para asegurar que se mantiene un nivel alto de probiótico en el tubo digestivo y lograr los efectos deseados sobre la salud, es necesario un aporte regular del probiótico.
  55. 55. PROBIOTICOS Y PRODUCTOS NATURALES DE ORIGEN VEGETAL: POSIBLES ALTERNATIVAS A LOS ADITIVOS ANTIMICROBIANOS
  56. 56. La producción animal constituye una de las principales fuentes de alimento y de riqueza económica. El establecimiento de métodos intensivos de producción que ha permitido una mejora en los niveles de producción animal, en muchos casos, ha propiciado el incremento en la incidencia de enfermedades como consecuencia de las altas densidades de población animal en un
  57. 57. Esta densidad de población en ambientes reducidos puede implicar situaciones de estrés y en consecuencia favorecer la instauración de procesos cuyo agente etiológico sean microorganismos definidos reconocidos como patógenos o en algunos casos patógenos oportunistas. Este hecho ha propiciado parcialmente la manifestación de las denominadas enfermedades “emergentes”.
  58. 58. Hasta hace unos años el control de estos procesos se basaba de forma exclusiva en: - controlar y mejorar el manejo en las explotaciones - administrar antibióticos
  59. 59. El uso inadecuado o poco controlado de los antibióticos ha sido considerado parcialmente responsable de la aparición de resistencias en las bacterias no sólo en los animales sino también en el hombre. Por este motivo Comisión Económica Europea ha resuelto en los los últimos años, y concretamente en el ámbito de la nutrición animal, prohibir el empleo de ciertos antibióticos adicionados a los piensos.
  60. 60. La lista ya restringida se ha visto fuertemente disminuída y en consecuencia se ha desatado una importante controversia entre las empresas y los productores fundamentalmente de porcino y de aves y los organismos competentes de la UE. El día uno de julio de 1999 entró en vigor la prohibición de empleo de cuatro antibióticos utilizados en nutrición animal como promotores de crecimiento. La medida fue adoptada en diciembre de 1998 pero su aplicación fue prorrogada durante seis meses.
  61. 61. Los antibióticos afectados fueron: bacitracina de zinc espiramicina virginamicina tilosina
  62. 62. Como consecuencia de la prohibición, se exigió que ninguno de estos productos pueda encontrarse en fábricas, establecimientos o granjas ni incorporarse a los piensos. Los antibióticos prohibidos se empleaban en la prevención de enfermedades y en la mejora del rendimiento en la cría intensiva de ganado, fundamentalmente en avicultura y en la cría
  63. 63. El motivo fundamentalmente aducido se basó en que la UE considera que el empleo de estos antibióticos como promotores de crecimiento podría contribuir a su vez a incrementar la resistencia de las bacterias a estos productos y a otros similares de utilización terapéutica en medicina humana. Estas sospechas han sido aprobadas por el SCAN (Comité científico de Nutrición Animal).
  64. 64. Desde el punto de vista técnico en el sector porcino se argumenta que los cuatro cuatro antibióticos disponibles como promotores de crecimiento: monensina salinomicina sódica flavofosfolipol avilamicina. Son los productos menos utilizados en el sector ya que se ha demostrado que su actividad es menor ante patologías de índole digestiva que afectan fundamentalmente a los lechones.
  65. 65. La medida ocasiona también efectos negativos en el sector avícola en el que: Se detecta una inferior utilización de los recursos naturales como consecuencia de una peor digestibilidad de los alimentos. Se aprecia un mayor impacto ambiental ya que al empeorar la digestibilidad se provoca un incremento de la cantidad de excrementos y con ello de los a eliminar. En consecuencia determina un incremento en el riesgo del avicultor.
  66. 66. El proceso se puede resumir en: - Aumenta la duración el ciclo de engorde y en consecuencia se puede dar una mayor índice de mortalidad de animales. - Se produce un ajuste de contratos con un mayor coste para la integración y una menor remuneración para el avicultor.
  67. 67. El aspecto positivo de estas medidas lo podríamos centrar en que supone un estímulo para optimizar el manejo de las aves. La preocupación entre el sector avícola viene determinada por que de los 16 grupos de principales de sustancias antibacterianas empleadas en medicina veterinaria, bien como promotores de crecimiento, bien como uso terapéutico o en los dos casos, en gallinas ponedoras sólo está permitido el empleo de tetraciclinas.
  68. 68. En el sector porcino, se han realizado estudios clínicos que indican que la supresión de la tilosina afectará a las espirochetas entéricas Serpulina (Brachisipira) y en consecuencia podrá aumentar la frecuencia clínica de la ileitis proliferativa. La prohibición de la espiramicina, puede ser irrelevante. No así en el caso de la virginimicina, cuya imposibilidad de administración, probablemente determine un incremento en la enteropatía proliferativa y facilite el desarrollo de cepas de Clostridium En el mismo sentido puede afectar la abolición de la bacitracina de zinc ya que reducirá el control de Clostridium.
  69. 69. Ante el panorama planteado es preciso establecer un nuevo sistema de control de los microorganismos y promover de forma eficaz el crecimiento de los animales. En este sentido y desde las últimas décadas se plantea como alternativa al empleo de los antibióticos, los denominados probióticos y todo tipo de sustancias de origen natural que sean capaces de promover el crecimiento y controlar el desarrollo de los microorganismos.
  70. 70. PROBIOTICOS La adición a los piensos de microorganismos inocuos pueden prevenir procesos como: - Diarreas - Colesterolemia Asimismo estos productos son promotores del crecimiento al mejorar la tasa de conversión de los alimentos.
  71. 71. Los microorganismos así utilizados se denominan probióticos y se administran en forma de células viables adicionadas a los alimentos destinados al consumo, por lo que deben ser resistentes a los jugos gástricos, a la lisozima, a las sales biliares y a las enzimas pancreáticas. Entre los grupos de bacterias utilizados en este sentido se recomienda la adición de las bacterias acidolácticas.
  72. 72. Estos microorganismos son de gran utilidad en base a los efectos que ejercen sobre la flora intestinal autóctona y frente a las bacterias patógenas. En general, las actividades antagonistas de los probióticos frente a los microorganismos patógenos, permiten prevenir enfermedades y en este sentido, la utilidad de cultivos de Lactobacillus en avicultura está plenamente demostrada.
  73. 73. Las bacterias acidolácticas son capaces de inhibir o controlar el desarrollo de otras bacterias tanto Gram positivas como negativas y esta inhibición se halla directamente relacionada con el desprendimiento de oxígeno, con la producción de ácidos orgánicos o de otras sustancias similares a las bacteriocinas que son activas frente a diferentes bacterias patógenas y que pueden ser producidas y acumuladas por diferentes especies del género Lactobacillus.
  74. 74. En la alimentación de rumiantes se utilizan levaduras, entre las que destacan Saccharomyces cerevisiae. Las levaduras pueden actuar como probióticos mediante dos mecanismos: 1.- Estimulando el proceso de la fermentación. 2.- Favoreciendo el desarrollo de algunas bacterias.
  75. 75. La estimulación de la fermentación está relacionada con el hecho de que las levaduras protegen a las bacterias anaerobias de las lesiones que les puede provocar la presencia de oxígeno. Paralelamente, el desarrollo de las bacterias del rumen se verá estimulado por la producción de ácido málico o de ácidos dicarboxílicos por parte de las levaduras.
  76. 76. En acuicultura, se vienen utilizando, fundamentalmente, cepas de los géneros: Vibrio y Bacillus También se han propuesto cepas de: Pseudomonas spp. Carnobacterium sp. Arthrobacter sp. Aeromonas sp.
  77. 77. La manipulación genética de cepas probióticas constituye, sin duda, una herramienta para futuras investigaciones que involucren el estudio de enzimas y sustancias inmunomodulativas capaces de prevenir infecciones de etiología vírica.
  78. 78. Paralelamente se han utilizado diversos productos derivados del metabolismo de los hongos filamentosos, ampliando así el concepto tradicional de Parker del término probiótico ya que se incluye no sólo a los microorganismos sino también a sus productos que poseen la misma eficacia y utilidad.
  79. 79. Entre otros ejemplos podemos citar los extractos de fermentación obtenidos a partir de cultivos de Aspergillus oryzae que han demostrados ser de gran utilidad ya que facilitan y aumentan la velocidad de fermentación de la alfalfa en el rumen y ello se traduce en un incremento en la producción lechera en las vacas que consumen pienso suplementado con estos extractos utilizados en el amplio concepto de probiótico.
  80. 80. La suplementación de los piensos con probióticos representa por tanto una opción válida para mantener su la calidad microbiológica y en consecuencia asegura un mayor control de procesos morbosos en los animales y un mejor rendimiento económico, si bien en la actualidad, se está empezando a plantear la posibilidad de que el empleo de bacterias como probióticos, pueda ser causa de la aparición de resistencias a determinados antibióticos.
  81. 81. La aparición de resistencias a determinados antibióticos, puede ser consecuencia de las recombinaciones genéticas entre microorganismos con el potencial peligro de la transmisión de resistencias por esta vía entre bacterias. En este sentido la UE ha establecido sistemas de control, para poder establecer cual o cuales de los considerados probióticos pueden ser adoptados, como válidos.
  82. 82. El problema de las resistencias a los antibióticos carece de sentido si los probióticos son cultivos fúngicos o metabolitos de los hongos ya que en este caso el problema de transmisión de resistencia no tiene lugar o al menos por el momento no ha sido demostrado.
  83. 83. PRODUCTOS NATURALES Otra posible alternativa a los aditivos antimicrobianos en alimentación animal pueden ser los productos naturales de origen vegetal. Estos preparados contienen componentes o principios activos elaborados y acumulados por las plantas que les permiten controlar procesos de etiología bacteriana, vírica o fúngica.
  84. 84. Estas sustancias fueron ampliamente utilizadas de forma empírica en toda la denominada farmacología histórica desde el principio de la humanidad y los primeros datos escritos se remontan al año 3000 a. de J.C. Actualmente se siguen empleando de forma empírica en zonas de Africa, en la India y en la Selva amazónica. En occidente el avance de la Ciencia y de la industria farmacéutica ha permitido en muchos casos sustituir el producto natural por un producto de síntesis cuya composición está perfectamente controlada.
  85. 85. El reino vegetal es rico en todo tipo de sustancias y de forma particularmente abundante las podemos obtener a partir de especies de las Familias: Coníferas Rutáceas Umbelíferas Mirtáceas Labiadas Crucíferas Rosáceas Liliáceas.
  86. 86. En medicina humana, y mediante la fitoterapia se propone el tratamiento de muchos procesos de etiología microbiana o parasitaria, y para ello se aduce que estos productos naturales estimulan las defensas del organismo y no suponen tipo alguno de agresión. Asimismo se afirma que carecen de efectos secundarios y de contraindicaciones y que no dejan residuos en el producto final.
  87. 87. El principal problema de estos productos puede residir en si se obtienen de forma natural, por la falta de control sobre la concentración de los principios activos en la planta. Este problema se puede subsanar aplicando técnicas de selección y de control genético para mejorar la productividad y el contenido constante en los principios deseables
  88. 88. Entre los productos obtenidos de las plantas podemos citar los aceites esenciales. En general la actividad de los aceites esenciales se debe a un conjunto de sustancias que se producen de forma conjunta en la planta y que a menudo actúan de forma sinérgica o como coadyuvantes. En su compleja composición química estos productos incluyen glúcidos, lípidos, aceites esenciales, resinas, proteínas y alcaloides entre otros componentes.
  89. 89. Los aceites esenciales presentan a su vez una amplia variedad de componentes como son los terpenos, fenoles, ácidos orgánicos, alcoholes, aldehídos y cetonas. Estos aceites se caracterizan en general por ser de baja densidad entre 0.85 y 0.95 g/ ml, son muy volátiles y poseen un marcado componente aromático que permite detectar su presencia en cualquier producto. El contenido de las plantas en aceites esenciales no es constante y en ello influye: variedad de la planta, la época de recolección y el sistema de cultivo entre otros procesos.
  90. 90. El mecanismo de acción de estos aceites esenciales no se conoce en toda su extensión, pero de ellos se sabe que protegen a las plantas contra los agentes externos y en general tienen una elevada capacidad antioxidante.
  91. 91. La actividad de estos productos sobre el desarrollo de los microorganismos podemos diferenciarla en: a.- Actividad antifúngica: Controlan el crecimiento de los hongos filamentosos y levaduras y en ocasiones su acción se ve marcadamente potenciada con la adición de ácidos orgánicos.
  92. 92. b.- Actividad antibacteriana: Controlan el desarrollo de las bacterias, aunque se precisan, en general dosis más elevadas que en el caso de control antifúngico. La acción conjunta con ácidos orgánicos, se ve también incrementada
  93. 93. Debido a su actividad biológica, la inclusión de aceites esenciales en la dieta de varias especies animales, tiene un interés creciente debido a la citada tendencia legal a excluir a los aditivos antimicrobianos. Gunther y Adiarto (1992) observaron un incremento en la digestibilidad de la energía del orden del 5% en diversas especies animales por la adición de aceites esenciales en su dieta.
  94. 94. Asimismo, Bonomi et al., en el año 1990 había demostrado que al suplementar dietas con aceites esenciales se lograba un incremento de la ganancia de peso en la camada de cerdas reproductoras del orden de un 18%. En esta línea se ha propuesto asimismo la adición de mezclas de productos naturales con ácidos orgánicos, con la clara filosofía de mejorar la productividad y el rendimiento.
  95. 95. Con el fin de poder evaluar la actividad antimicrobiana de cualquier producto de origen natural, presentamos a continuación algunas de las metodologías desarolladas habitualmente en el Laboratorio de Microbiología de la Facultat de Veterinària de la Universitat Autónoma de Barcelona y que nos han permitido discernir entre formulaciones y preparados de origen natural diverso, en base a su mayor actividad o capacidad inhibidora del desarrollo de microorganismos de interés en Veterinaria.

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