Nucleótidos libres, β-glucanos y MOS: El Ajuste Perfecto para Aumentar el índice de Supervivencia y Producción de Peces y Camarones

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La amplia expansión de la acuicultura comercial en los últimos 15 años ha acompañado un aumento de la producción mundial de peces en viveros (KOBAYASHI et al., 2015).

Sin embargo, así como en toda producción intensiva, ha surgido la ocurrencia de serios problemas relacionados a la sanidad, con consecuente uso de medicamentos tales como el acúmulo en los tejidos y en  la flora microbiana ambiental.

Los peces, de forma semejante a los mamíferos, poseen sistema inmune innato y adaptativo, siendo el innato responsable por las respuestas primarias, rápidas, no específicas y sin memoria contra recontaminaciones. Ya el sistema inmune adaptativo es responsable por respuestas específicas, o en otras palabras, respuestas intensas con anticuerpos específicos para cada patógeno.

Las células más conocidas del sistema inmune innato son los macrófagos, neutrófilos, células dendríticas y células natural killer (SHARMA, 2003). Los receptores del tipo Toll, localizados en la superficie de las células inmunológicas, reconocen patrones microbianos e inducen una respuesta inmune innata inmediata. Después de esa activación y de la fagocitosis, el fagocito presenta un fragmento procesado del patógeno al sistema inmune adaptativo y estimula una respuesta no-patogénica. Por lo tanto, se llaman a los fagocitos células presentadoras de antígenos. El reconocimiento del patógeno por el sistema inmune innato desencadena defensas innatas inmediatas y la activación de la respuesta inmune adaptativa (LEE & IWASAKI, 2007).

De esta forma, los compuestos o aditivos suplementados a las dietas, con el objetivo del aumento de la tasa de supervivencia, resistencia a enfermedades y el crecimiento de peces y camarones, se están utilizando con más frecuencia y más éxito. La levadura Sacharomyces cerevisiae es un aditivo natural e inmunoestimulante (ABU-ELALA et al., 2013), utilizada en las producciones con la finalidad de promover una mejora de la salud intestinal, resultando en mayor resistencia a enfermedades y mejores índices de producción.

Las levaduras están compuestas por mananoligosacáridos (MOS) y β-glucanos 1,3-1,6, además de ser una rica fuente en RNA y aminoácidos, principalmente glutamina y proteínas provenientes de su citoplasma.

A fin de proporcionar todos esos nutrientes de forma completa, ICC Brazil, líder en el mercado de productos a base de levadura para nutrición de animales, promueve Hilyses® que es una levadura hidrolizada Saccharomyces cerevisiae obtenida a partir de la fermentación de la caña de azúcar para producción de etanol. La levadura pasa por la hidrólisis de RNA y polipéptidos, por medio de algunas enzimas específicas que se añaden, resultando en nucleótidos y nucleósidos libres, aminoácidos altamente digestibles, péptidos y polipéptidos de cadena corta.

Hilyses® también contiene pared celular de levadura, compuesta de MOS y altos niveles de β-glucanos 1,3-1,6 (inmunomoduladores del sistema inmunológico).

Los nucleótidos y nucleósidos libres pueden ser prontamente absorbidos por los enterocitos en el intestino y son especialmente importantes en los tejidos de células de rápida proliferación y capacidad limitada para síntesis de novo. Nucleótidos libres se pueden utilizar por la vía de reciclaje, donde el organismo puede sintetizarlos con menor consumo de energía, resultante de las bases de reciclaje y nucleótidos de la degradación metabólica de ácidos nucleicos de células muertas o del alimento. Sin embargo, cuando el suministro endógeno es insuficiente, las fuentes (alimentares) de nucleótido exógeno pueden tornarse, en verdad, nutrientes semi-esenciales.

Aunque los nucleótidos no estén estrictamente definidos como inmunoestimulantes, están conectados a este proceso, pues proveen al sistema inmunológico sustratos y cofactores necesarios para el trabajo (MURTHY et al., 2009), una vez que están involucrados en todos los procesos celulares (LEHNINGER, 2005).

El uso de nucleótidos en la nutrición de peces tiene varios beneficios, incluyendo aumento de la ingestión de alimentos, reparo rápido del intestino, mejora de la flora intestinal de la mucosa y superficies mucosas (LI, 2006). Estos han sido utilizados en la industria de la acuicultura como fuente de nitrógeno o como alimento funcional para animales acuáticos (LIM et al., 2001), y pueden compensar la escasez de nucleótidos en alimentos ricos en proteínas vegetales (ZHANG, et al., 2012).

Todos los componentes de Hilyses® resultan en un efecto sinérgico mejorando la integridad y la salud del intestino, mayor proliferación celular y fortaleciendo el sistema inmunológico, que es importante para los animales durante las fases de crecimiento acelerado (periodos iniciales), reproducción, estrés y condiciones desafiadoras de enfermedad.

En un estudio realizado por Abu-Elala, et al. (datos no publicados) en la Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad de El Cairo, Egipto, se utilizaron 270 Oreochromis niloticus (50,7 ± 0,8 g de peso corporal) divididos en 3 grupos experimentales: Control, 0,2% y 0,4% de Hilyses®; siendo 90 peces para cada grupo de tratamiento (3 repeticiones /tanque).

Durante 2 meses se midió el desempeño de los peces a cada 2 semanas y, al final del experimento, 5 peces/repetición fueron sacrificados para evaluación de los parámetros clínico-patológicos, oxidantes y antioxidantes, PCR cuantitativa relativa de expresión génica inmune, actividad e índice fagocitarios (%) y actividad de la lisozima (µg/mL). Después de 2 meses, los peces fueron desafiados contra bacterias Gran-positivas Lactococcus garvieae y Gran-negativas Aeromonas hydrophila y se observaron las tasas de mortalidad durante 1 semana.

La suplementación de Hilyses® al 0,4% en las dietas mejoró el peso corporal de los peces a los 2 meses en 32,6 g (+33,3%) en relación al grupo control. Además, hubo aumento de la ganancia de peso en el  67,3% y reducción de la conversión alimentar en el 28,6% (P<0,05).

Hilyses® en la dosificación del 0,4% promovió el mejor resultado para actividades de catalasa y G-reductasa (P<0,05). Los nucleótidos presentes en Hilyses proveen soporte a los mecanismos celulares que aumentan la actividad antioxidante y las β-glucanos estimulan el sistema inmune, donde algunas células producen peróxido de hidrógeno como forma de defensa bacteriana. La acción conjunta de ambos promueve un aumento de la actividad de las enzimas antioxidantes (catalasa y g-reductasa). La suplementación de Hilyses® en la dieta reveló aumento significativo en las citocinas pro-inflamatorias y gene inmune TNFα en ambos los grupos suplementados, y aumento para el gene IL1-β en la dosificación 0,4% (P<0,05).

   La respuesta innata fue influenciada por ambos los tratamentos usados, confiriendo una mejora en la actividad fagocitaria y de lisozima, así como aumento en el índice de fagocitosis (P<0,05). La acción de las β-glucanos ocurre sobre sistema inmune innato, es decir, donde ocurre la primera respuesta inmune a la contaminación patogénica, evitando mayor gasto energético durante un proceso inflamatorio prolongado y movilizando más rápidamente el sistema inmune adaptativo, lo que evitará pérdidas de producción y altas tasas de mortalidad.

Tabla 1. Desempeño, resultados clínico-patológicos, estrés oxidativo, expresión de genes relacionados a la inmunidad, inmunidad innata y parámetros de mortalidad de O. niloticus

Los resultados de desafío con L. garvieae mostraron que la suplementación de Hilyses®, en las dosificaciones del 0,2% y 0,4%, redujo aproximadamente un 66,7% y 89% de la mortalidad, respectivamente, el   desafío con A. hydrophila mostró que Hilyses®, en las dosificaciones del 0,2% y 0,4%, redujo el 60% y el  100% de la mortalidad, respectivamente (P<0,05). Estos resultados comprueban la eficacia de las β-glucanos actuando sobre el sistema inmune innato, el MOS con su acción en bacterias patogénicas y nucleótidos proporcionando soporte a los mecanismos celulares de inmunidad.

Gráficos 1. Efecto de Hilyses sobre la mortalidad de Oreochromis niloticus desafiado contra bacterias Gran positivas, como Lactococcus garvieae y Gran negativas, como Aeromonas hydrophila.

La modulación del sistema inmunológico innato puede ser una de las estrategias para combatir la contaminación, reducir la mortalidad y mejorar la productividad de los peces y camarones. Si se suministra la levadura precozmente a los animales, el sistema inmunológico se modulará y estará alerta para diversas infecciones o contaminaciones.

Autores: Liliana Borges y Melina Bonato, P&D ICC Brazil

Fuente: Internatrional Aquafeed

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