Pared Celular de la Levadura e Inmunoestimulación

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Las actividades acuícolas a nivel mundial muestran un rápido incremento en la producción (17,8% anual) desde el año 1997 (FAO, 2007, Mohamed et al. 2010). Con la intensificación de la producción acuícola, la propagación de enfermedades ha sido el principal problema en la industria de cultivo de peces. Hasta el momento, los antibióticos se utilizan como tratamiento para las enfermedades de los peces y también con el fin de ofrecer un mejor rendimiento del crecimiento y una mejor eficiencia alimenticia.

Al igual que en otras especies animales, el uso generalizado de los antibióticos como aditivo en los alimentos acuícolas se encuentra bajo un exhaustivo escrutinio, ya que existe una creciente preocupación sobre los riesgos asociados con la transmisión de bacterias resistentes, provenientes de los ambientes acuícolas hacia los seres humanos, así como el riesgo asociado con la introducción en el medio ambiente humano de bacterias no patógenas, que contengan genes de resistencia antimicrobiana y la posterior transferencia de dichos genes a los patógenos humanos.

 En Enero del 2006, la Unión Europea ratificó la prohibición del uso de todos los antibióticos sub-terapéuticos como agentes promotores del crecimiento en la producción animal. Conjuntamente con la prohibición del uso de  antibióticos promotores del crecimiento (APC) las nuevas estrategias en la gestión de la alimentación y la salud en las prácticas acuícolas han recibido mucha atención. La investigación sobre el uso de los prebióticos en la nutrición de peces aumenta con la demanda de los consumidores, los cuales abogan por productos más seguros, producidos de acuerdo a las prácticas sostenibles (Denev et al, 2009).

 Acuacultura y Mecanismo de Protección

El sistema inmune de los peces es el principal mecanismo de defensa contra las enfermedades infecciosas. Una respuesta inmune local en la mucosa intestinal se genera en diferentes pasos. Al principio los macrófagos y otras células fagocíticas, como las células dendríticas, absorben los patógenos (inmunidad no específica) y los destruyen con las enzimas y los radicales; además los procesan para su presentación a las células T locales. Las células fagocíticas también secretan citoquinas pro-inflamatorias que estimulan la actividad y proliferación de las células T y B, que son más aptas para atacar el tipo de patógeno presentado por la célula fagocítica (inmunidad específica) (Gante, 2011).

 La inmunidad en los peces juega un papel importante contra los agentes patógenos. El sistema inmune de los peces comparte algunas similitudes con los mamíferos; sin embargo, los peces se basan más en los mecanismos no específicos de defensa que los mamíferos. El sistema inmune no específico de los peces se compone de varios componentes humorales y celulares claves, que brindan protección innata contra la infección, independientemente del tipo de patógeno. Varios estudios han demostrado que los inmunoestimulantes son muy beneficiosos para el sistema inmune de los peces (Denev et al., 2009).

 Se han propuesto varios mecanismos para explicar la acción específica de immunoestimulantes en los peces, como la estimulación selectiva de la microbiota beneficiosa, la mejora de las funciones inmunes, la resistencia a enfermedades, la supervivencia, el crecimiento y eficiencia alimenticia.

 Beta Glucanos – Componente de la Pared Celular de la Levadura.

 Han sido estudiadas como inmunoestimulantes en numerosas especies de vertebrados e invertebrados. La evaluación de los parámetros inmunes celulares y humorales se estableció a nivel fenotípico por la actividad fagocítica de los macrófagos de la cabeza del riñón y cuantificación de las citoquinas inflamatorias en los tejidos del bazo y de las agallas, a través de un ELISA indirecto. En varias especies de peces se informó que existe una respuesta inmune innata, mediada por la lisozima.

Los prebióticos son fibras funcionales no digeribles que afectan beneficiosamente al huésped estimulando selectivamente el crecimiento y activan el metabolismo de una, o un número limitado de bacterias, que promueven la salud en el tracto intestinal, mejorando así al huésped intestinal. El Beta-glucano es un carbohidrato en partículas que consiste en glucosa y manosa y es el principal constituyente de la pared celular de levadura (Schimitt et al., 2013).

Varios estudios confirman las potentes  propiedades inmunoestimulantes de los beta-glucanos en muchas especies de peces de agua dulce y salada, documentando los efectos a la resistencia contra patógenos, protección, supervivencia, así como la inmunidad humoral específica en los peces. Se observó una fuerte  degranulación de neutrófilos en la carpita cabezona después de haberle suministrado beta-glucanos en la dieta. En la dorada, la actividad de la lisozima aumentó después de 4 semanas alimentándose con células de levadura a una dosis de 10 g / kg de ración. Se observó  una mejora en la actividad fagocítica, en la actividad respiratoria y en la acción bactericida de los macrófagos cabeza de riñón en los grupos que recibieron inmunoestimulantes dietéticos.

 Pared Celular de las Levaduras – Inmunidad y Resistencia a la Infección Aeromonas Hydrophila

 Se realizaron varios estudios con ImmunoWall ® (ICC) en la Universidad de Agricultura de Sari (Ebrahimi, 2011). El ImmunoWall ® es un producto natural que contiene varios compuestos estimulantes como los beta- glucanos, complejos de carbohidratos, MOS y complejos de gluco manoproteínas , que han sido utilizadas como aditivos para piensos en la producción animal. Ambos son componentes de la pared celular de levadura (Saccharomyces cerevisiae). Se confirmaron que los niveles adecuados o bajos de beta-glucanos son estimuladores eficaces de las funciones inmunes no específicas en los peces.

 Materiales y Métodos

 Los alevines se adoptaron durante 2 semanas y luego se criaron en grupos por triplicado en tanque de 250-litros (n = 15 por tanque con pesos iniciales promedio de 11,12 ± 0,55 g), y divididos en 5 grupos que recibieron dietas experimentales (isonitrogenada e isoenergética) que contenían diferentes niveles de ImmunoWall ® (0, 0,5, 1, 1,5 y 2,5 g de prebiótico / kg de dieta) tres veces al día (hasta la aparente saciedad) durante 8 semanas.

 Resultados Experimentales

Tanto la proporción de eficiencia de alimento y la eficiencia de proteína aumentó de forma significativa (p <0.05) con el aumento de los niveles de  ImmunoWall®  de 0,5 a 1,5 g / kg de dieta. El contenido de proteína más alto (p <0,05) se encontró en los peces alimentados con la dieta que contenía 2,5 g / kg de prebiótico. Los parámetros hematológicos y la concentración de proteínas totales en plasma fueron también significativamente mayor (p <0,05) en los alevines alimentados con dietas que contenían 1,5 y 2,5 g / kg de prebiótico en relación con el grupo de control.

Tabla 1. Recuento total de bacterias, elementos de inmunidad y la composición proximal de los alevines de carpa común alimentados con dietas que contienen diferentes niveles de ImmunoWall ® durante 8 semanas.

Los peces de control contenían el mayor promedio en cuanto a los recuentos de bacterias totales y el promedio más bajo (p <0,05) se observó en los peces alimentados con la dieta que contenía  2,5 g / kg de ImmunoWall® El presente estudio revela que la suplementación de ImmunoWall® en la dieta entre 1 a 1,5 g / kg es capaz de mejorar la eficiencia alimentaria y el rendimiento de crecimiento de los alevines de C. carpio, así como su resistencia a la infección A. hydrophila. Los niveles ImmunoWall® de 0 a 2,5 g / kg en la dieta no revelaron ninguna mortalidad durante todo el experimento.

 Discusión

 Jafar Nodeh (2010) demostró recientemente que la suplementación de la dieta de alevines de esturión persa (Acipenser persicus) con el prebiótico comercial ImmunoWall® modificó considerablemente la microflora intestinal. El autor también informó de que la población de  Lactobacillus (bacterias de ácido láctico) en el intestino de los peces alimentados con una dieta que contenía 2 g de prebiótico / kg, fue mayor que la de los otros grupos, mientras que el recuento total de bacterias disminuyó de manera constante con un aumento de los niveles de prebióticos hasta 2 g kg de dieta / (p <0,05).

Además, se ha confirmado en numerosos estudios que las bacterias del ácido láctico, uno de los  probióticos más comunes, tienen efectos beneficiosos no solo en la mejora de la nutrición del huésped a través de la producción de enzimas digestivas suplementarias, sino que también producen bacteriocinas que inhiben a los patógenos específicos de los peces.

Parece que los cambios en la morfología de las vellosidades y la densidad de los alevines de carpa común alimentados con el prebiótico ImmunoWall ® son probablemente uno de los factores relacionados con el potencial aumento de la captura de nutrientes, lo que conlleva a una mayor eficiencia alimentaria.

El aumento del recuento de los GB (glóbulos blancos) pudo haber sido debido al estrés sufrido por los peces como resultado de la alimentación diaria con beta-glucanos. Harikrishnan et al. (2003) también reportó un aumento en el recuento de leucocitos en los C. carpio después del tratamiento a base de hierbas con Azardicha indica. Los aumentos observados en los leucocitos y los niveles totales de proteínas, así como la baja mortalidad son resultado de la infección por A. hydrophila, los cuales parecen ser signos de mejora del estado de salud de los peces alimentados con prebióticos.

Por otra parte, las altas concentraciones de proteínas en suero, incluyendo elementos humorales del sistema inmunológico no específico, es probable que sean los resultados de una mejora en la respuesta inmune no específica de los peces. La mejora del estado de salud de los alevines de C. carpio probablemente se deba a los componentes de beta-glucano y MOS del ImmunoWall ®.

Los glucanos pueden modular la actividad de los fagocitos y otros componentes del sistema inmune innato en los peces (Robertsen et al., 1994). La administración de glucanos en la dieta de los peces representa una mejora en la actividad respiratoria, en la fagocitosis, en el valor de la lisozima y en la resistencia frente a patógenos en algunos peces de cultivo (Ogier de Maulny et al, 1996;. Li y Gatlin, 2004).

 Rodríguez et al. (2007) descubrió que los glucanos -1, 3/1, 6 – podrían modificar la respuesta inmune de los juveniles del P. vannamei, ya que influye en  la prevalencia del síndrome de la mancha blanca (WSSV) y a la supervivencia del camarón en los estanques. Li y Gatlin (2004) observaron que las lobinas rayadas híbridas alimentadas con  glucano y / o quitina de la levadura de cerveza, mostraron una  producción de anión superóxido extracelular de los macrófagos del riñón. Este suplemento prebiótico también mejora la resistencia de los peces a la infección A. hydrophila, ya que  actúa como un potente inmunoestimulante. No obstante, la sobredosis de ImmunoWall ® parece obstaculizar las mejoras de la utilización del alimento y el crecimiento de los alevines.

 Conclusión

Basado en los hallazgos de este estudio podemos afirmar que la suplementación de ImmunoWall® a niveles de 1 a 1,5 g / kg fue beneficiosa para el sistema inmune, aumentando el rendimiento y la supervivencia de los alevines de C. carpio.

Autores: Por PhD Ghaffar Ebrahimi, Departamento de Pesca de la Universidad de Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales de Sari, Irán. y Msc. Márcia Villaça, Gerente Técnica de Ventas para Mascota & Aqua, ICC Brasil Ltda.

Fuente: ICC Brasil Ltda.

Contacto: Ricardo Toledo. Gerente de Negocio para Amèrica

Email: ricardo.toledo@iccbrazil.com.br

 

 

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