Efecto de la lignocelulosa en dietas de lechones

Los aspectos fisiológicos del proceso de destete han sido discutidos en detalle en trabajos presentados por Lallès et al. (2007) y Montagne et al. (2007) quienes indicaron que este proceso se puede dividir en 2 etapas bien definidas:

1 Fase aguda
La primera, que tiene una duración de aproximadamente una semana posterior al destete, se caracteriza por marcadas variaciones en la estructura y la función del tracto gastrointestinal, sumadas a consumos de alimento reducidos.

No existe hoy en día consenso entre los autores acerca de los mecanismos por los cuales el estrés post destete afecta la estructura intestinal.
Pluske y Williams (1996) indicaron que los cambios en las actividades enzimáticas y la morfología del intestino observadas en lechones de destete podrían ser provocados en forma directa por el estrés o por la reducción del consumo diario, ya que la anorexia es común durante esta etapa.
Brooks et al. (2001) concluyeron que alrededor del 10% de los animales destetados a los 28 días de edad no ingieren alimento alguno durante las primeras 48 horas.

Como consecuencia, existe una menor producción de ácido clorhídrico (HCl) por parte de las células parietales del estómago, lo cual entorpece el comienzo del proceso de digestión, y se producen modificaciones intestinales como una reducción de la actividad enzimática en el borde de cepillo, lo que ocasiona una acumulación del contenido digestivo en el sector distal del intestino, aumentando el riesgo de contraer diarrea postdestete (Kenworthy y Allen, 1966; Hampson, 1986).
 
2 Fase regenerativa
La segunda fase dura de 7 a 15 días post destete y es un período que se caracteriza por la adaptación progresiva del lechón a la dieta sólida.
Algunos de los cambios detectados en estas variables resultan en el incremento del tamaño de la mucosa en el yeyuno, una consecuencia de la mayor disponibilidad de nutrientes en el lumen intestinal y por tanto el crecimiento de las vellosidades intestinales. Además, el tamaño del páncreas se incrementa en esta etapa, recuperándose así la actividad enzimática (Montagne et al., 2007).
 
¿Cuál es el rol de la lignocelulosa en la prevención de diarreas?
 En vista de que cada año se implementan nuevas regulaciones en el uso de antibióticos, la lignocelulosa se presenta como un aditivo con múltiples funciones que ayudará a evitar las diarreas post destete y modular de mejor forma del intestino del lechón.

Por definición, la lignocelulosa hace referencia a la materia seca vegetal que constituye las paredes celulares leñosas de las plantas y que consiste esencialmente en celulosa íntimamente asociada lignina. En la clasificación de la fibra dietética esta se agrupa como una fibra insoluble de baja fermentabilidad.

Hablar de lignocelulosa o fibra insoluble como un aditivo en el control de diarreas en lechones pareciera una idea un poco disparatada, pero la realidad es completamente diferente.

Cuando se habla de fibra en dietas, lo primero que se nos viene a la mente es que este nutriente, diluye otros nutrientes en la ración, lo que origina dietas con un menor requerimiento energético y proteico.
Por otro lado, la fibra es un sustrato indigestible para el lechón, ya que carece de enzimas específicas para su desdoblamiento.
La lignocelulosa presenta una capacidad de fermentación baja. Sin embargo, es suficiente para modular el intestino y producir ácidos grasos de cadena corta (AGCC).
 
¿Qué sucede en el estómago del lechón?
Efecto del destete
El estómago de un lechón en lactancia presenta una capacidad de retención baja, dada por el consumo de leche ya que al ser este un alimento altamente digestible, no se necesita una degradabilidad estomacal excesiva.
Por lo tanto, es de suma importancia comprender la fisiología de este órgano cuando se hace la transición de una dieta líquida a una dieta sólida.

Otro punto a considerar es el índice de absorción ácida que proveen cada uno de los ingredientes dentro de una ración sólida.
Este índice se define como la resistencia de un alimento a la reducción del pH por el ácido gástrico.

Existen ingredientes que aportan resistencia a la acidez estomacal, tal es el caso de las proteínas, calcio, fosforo y óxido de zinc.
Este efecto trae como consecuencia que pase quimo mal digerido hacia el intestino. El efecto de un quimo mal digerido produce un crecimiento exponencial de bacterias lo que se transforma en diarreas post destete.
 
Efecto de la lignocelulosa
Los efectos de la lignocelulosa en el estómago son los siguientes:
La inclusión de fibra insoluble aumenta del tamaño de estómago. Esto genera mayor producción de ácido clorhídrico y, por lo tanto, una disminución en el pH del contenido estomacal (Fliss, M., 2017).
 
La lignocelulosa posee la característica de ligar agua. Esta característica permite disminuir el vaciado gástrico, modificando en consecuencia, la peristalsis estomacal, lo que genera cambios en el mezclado. La retención gástrica incrementa la digestión de proteínas y el desdoblamiento del almidón.

La lignocelulosa estimula al consumo alimento y, por lo tanto, se estimula al estómago a producir más ácido clorhídrico.
 
¿Y en el intestino?
Efecto del destete
A nivel de intestino delgado los efectos del destete son negativos:
1  Reducción del tránsito intestinal, esto se debe a múltiples factores, tales como: disminución actividad enzimática, inflamación, disminución del tono muscular intestinal.
Al presentarse un quimo con un movimiento disminuido dentro del intestino se genera proliferación bacteriana y consecuentemente diarrea.

2  Durante los primeros 4 días de destete, el largo de las vellosidades se ve seriamente disminuido y las criptas se vuelven mas profundas.
Estas estructuras pueden tardarse unos 5 a 7 días en recuperarse. Este cambio esta relacionado por el estrés y por la falta de consumo de alimento para sostener el mantenimiento de este tejido.

3  Reducción enzimática dentro del intestino. El cambio de la dieta y la falta de apetito, genera una reducción en la producción enzimática del páncreas (maltasa y aminopeptidasa). Esta reducción enzimática se transforma en una mayor cantidad de quimo sin desdoblar; lo que se transforma en una mayor cantidad de alimento para la colonización bacteriana.
 
Wenke presenta en su revisión que, al momento de existir una mayor cantidad de quimo sin digerir en el intestino delgado de un lechón, la actividad microbiana yo no se circunscribirá únicamente al colon si no que, llegará hasta las porciones superiores del intestino.
 
La presencia de bacterias a nivel de intestino delgado se traduce en mayor cantidad de metabolitos bacterianos, toxinas, disrupción de la integridad intestinal, permeabilidad de paredes de intestino, aumento de antígenos asociados a alimentos hacia el interior de las paredes del intestino.
 
Este desbalance genera un incremento en la liberación de citoquininas proinflamatorias IL1, IL6 y TNF B lo que contribuye a un mayor riesgo de desórdenes funcionales del intestino.
 
Efecto de la lignocelulosa
Intestino delgado
Entre los efectos que produce la lignocelulosa a nivel intestinal son:
1  Posee la característica de ligar agua, por lo que no interfiere con la digestión y absorción de nutrientes.
A diferencia de las fibras solubles que producen viscosidad, limitando la funcionalidad de las enzimas del intestino (Fliss M., 2017).

2  Estimula el peristaltismo, lo que reduce la retención del quimo a nivel intestinal. Esta propiedad evita que el quimo sea colonizado por bacterias como E.coli, generando una menor incidencia de diarreas post destete (Hanczakowska, 2008).
 

 3  Genera un arrastre mecánico a nivel de intestino.
Este estimulo promueve el crecimiento de las vellosidades intestinales.
Al haber un mejor desarrollo de las vellosidades intestinales se genera una mejor actividad de la amilasa pancreática en las células borde de cepillo, presentes en el intestino delgado (Gerritsen, R., 2013).

4  Se ha demostrado que la inclusión de fibra insoluble en el intestino promueve la proliferación de células caliciformes. Este aumento genera la producción de mucina a nivel intestinal.
La mucina es la primera barrera de defensa que posee el intestino para evitar la adherencia de bacterias patógenas al epitelio intestinal (Fliss M., 2017).

5  El aporte de fibra insoluble en la dieta promueve la proliferación de un microbioma compuesto por bacterias beneficiosas.
Por lo tanto, la proliferación de bacterias patógenas a nivel intestinal se ve disminuido (Hanczaksowska, 2008).

6  A nivel de colón, aporta un mayor tiempo de retención del alimento digerido. Es en esta porción donde se observa mayor actividad microbiana en el intestino de los cerdos. Esta característica representa un mayor volumen de las heces.

Disminuye la concentración de amonio y aminas en las heces de los lechones debido a que un mayor tiempo de retención en el colón permite una fermentación proteolítica más eficiente degradando los compuestos mencionados.
 
 
Intestino grueso
1  El aporte de fibra insoluble en la dieta promueve la proliferación de un microbioma compuesto por bacterias beneficiosas. Por lo tanto, la proliferación de bacterias patógenas a nivel intestinal se ve disminuido por este cambio en la población (Hanczaksowska, 2008).
2  La lignocelulosa es un ingrediente que incrementa la concentración de ácidos grasos de cadena corta (acético, propiónico y butírico) en intestino grueso. El incremento en la producción de estos ácidos grasos se debe a la fermentación generada por el microbioma a este nivel (Chen, 2019).
3  La presencia de fibra insoluble disminuye el contenido de amoníaco en el quimo colónico. Esto se puede interpretar como el resultado de una mayor incorporación de nitrógeno en proteína microbiana debido al crecimiento de la microbiota, estimado por la Provisión de cantidades adiciones de energía fermentable.
4  Por lo tanto, se considera un beneficio adicional para este aditivo por que reduce la endotoxemia generada por la fermentación proteica y el gasto energético excreción de urea.
5  La inclusión de fibra insoluble incrementa la expresión genética de proteínas ocludín y claudín. Estas proteínas son las encargadas mantener al epitelio intestinal unido entre las células. Cuando este mecanismo es deficiente se genera una permeabilidad intestinal lo que genera una respuesta inmune muy fuerte (Chen, 2013).

Conclusiones
El destete produce efectos negativos sobre el sistema gastrointestinal de un lechón. En este aspecto, el concentrado de lignocelulosa presenta una gran variedad de características que ayudan a contrarrestar dichos efectos.
La lignocelulosa debe ser considerada como una herramienta que contribuye a la reducción del uso de antibióticos en granjas porcinas.

Debido a su capacidad de estimular la producción de ácidos grasos de cadena corta, puede sustituir otros aditivos que se incluyen en el alimento con similar mecanismo de acción.
Finalmente, la incorporación de lignocelulosa en dietas de lechones, puede generar una mejora en la digestibilidad del alimento.

Por Juan Gabriel Espino