26 Oct 2021

Ácidos orgánicos, un aporte de la ciencia que mejora el desempeño animal

Biomin organicos
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AUTOR

Christiane Matias

Doctorado en Zootecnia - Nutrición Animal (Universidad Federal de Minas Gerais/BH) Master en Zootecnia - Producción Animal (Universidad Federal de Minas Gerais/BH) Medicina Veterinaria (Universidad Federal de Minas Gerais/BH) Cargo, Gerente Técnico de Vendas em BIOMIN

Diamond V
Entre varios aditivos estudiados por su efecto favorable en la nutrición de los animales, los ácidos orgánicos han recibido especial atención debido a su acción directa o indirecta antimicrobial.

CARACTERÍSTICAS BIOQUÍMICAS DE LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS

Desde el punto de vista bioquímico los ácidos orgánicos se caracterizan por:

la presencia de un grupo carboxilo en su configuración molecular,

su solubilidad en agua y

su carácter de ácido débil (SCAPINELLO et al., 1998).

 

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orgánicosDe igual manera se conocen como ácidos carboxílicos por contener uno o más grupos carboxilos en su estructura molecular (BRAZ, 2007).

Pueden encontrarse en forma libre o en forma de sales de calcio, potasio y sodio (GAUTHIER, 2002).

Están presentes naturalmente en las plantas y tejidos animales o son obtenidos a partir de procesos fermentativos.


Algunos ácidos orgánicos como el ácido cítrico, acético y propiónico, son importantes en la alimentación humana y se utilizan como conservantes alimenticios, produciendo una rápida acidificación del medio (DANNER et al., 2003). Estos ácidos confieren también color, olor y sabor a los alimentos y bebidas (MROZ, 2005).


En la nutrición animal se utilizan ácidos débiles de cadena corta (de uno a siete carbonos). Pueden modificar la fisiología de las bacterias, lo que lleva a la ocurrencia de trastornos metabólicos que evitan la proliferación de estos microrganismos y causan su muerte.

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MECANISMO DE ACCIÓN DE LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS

Kirchgessner y Roth (1988) citan diferentes mecanismos de acción de los AO, entre ellos:

Disminución del pH y su capacidad amortiguadora, así como efectos antibacterianos y antifúngicos en el alimento.

Reducción del valor de pH por liberación de iones de hidrógeno en el estómago, activando el pepsinógeno que se convierte en pepsina y mejorando la digestibilidad proteica.

Modulación de la microbiota en el tracto gastrointestinal (TGI).


La eficiencia de un ácido orgánico para inhibir el crecimiento de un microrganismo depende de su valor pKa, que describe el valor de pH en el cual el 50% del ácido está disociado.


orgánicosEl ácido orgánico sólo tiene poder antimicrobial si se encuentra en su forma no disociada, en este estado puede atravesar la pared celular de las bacterias y hongos y modificar su metabolismo.

Eso significa que la eficacia antimicrobiana del ácido orgánico es mayor en condiciones ácidas (como en el estómago) y es reducida en pH neutro (como en el intestino).

Por lo tanto, cuanto menor sea el valor pKa del ácido orgánico, mayor será su efecto sobre la reducción del pH y menor será su efecto antimicrobiano en las porciones más distales durante su tránsito en el tracto digestivo.

Un ácido fuerte (con pKa bajo) acidifica el alimento en el estómago, pero no tiene fuertes efectos directos sobre la microbiota intestinal.

ACTIVIDAD ANTIMICROBIAL DE LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS:

La actividad antimicrobial de los ácidos orgánicos depende de su capacidad de disociación (PARTANEN, 2001).

Cuando se encuentran en forma no disociada, las moléculas del ácido pueden penetrar en la pared celular de las bacterias Gram negativas incrementando su capacidad bactericida.

Dentro de la célula, el pH es más alto que el valor pKa del ácido y una gran proporción se disocia liberando su ion hidrógeno (H+).

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En el intento de bombear hacia el exterior los iones de hidrógeno (H+) la célula microbiana consume enormes cantidades de energía produciendo su muerte (Figura 1).

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(Booth, 1985 – Stratford y Anslow, 1998 – Russel y Diez-Gonzales, 1998 – Roe et al., 1998 – Krebs et al., 1983 – Cherrington et al., 1983 – Freese et al., 1973)

Para maximizar el efecto directo de los ácidos orgánicos contra patógenos, el contacto entre la molécula del ácido y el microrganismo es una condición previa.

Eso significa que el ingrediente activo de un ácido orgánico debe alcanzar el sitio donde se encuentran los patógenos, sitios como el pienso, el estómago u otra ubicación del tracto gastro intestinal.

¿SAL O ÁCIDO?

orgánicosEl uso de sales de ácidos orgánicos son una buena alternativa, al no reaccionar con los metales y por lo tanto facilitar su inclusión en el pienso o en la premezcla, permiten incorporarse más eficientemente al alimento y de esta manera tener una difusión y eficacia antimicrobial mayor.

Los productos que contienen ácidos orgánicos libres pueden reaccionar con las sales, algunos medicamentos y premezclas minerales y vitamínicas y por esta razón necesitan ser incluidos directamente en la mezcla final.

Cuando las sales de ácido orgánicos llegan al estómago o proventrículo, el pH ácido desencadena una reacción que las transforma en ácidos libres y, a partir de este punto, siguen la misma ruta metabólica que los ácidos orgánicos libres.

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Es importante resaltar que el ácido orgánico y la sal de ácido orgánico tienen efecto antimicrobial, sin embargo, sólo los productos a base de ácidos orgánicos libres no encapsulados pueden ayudar a higienizar el alimento y acidificar el estómago.

Las sales de ácidos actúan a partir del estómago o proventrículo y en este caso funcionan como vehículo.


Los productos a base de ácidos orgánicos libres incluidos en el agua o los que tienen sílice como vehículo actúan sobre el alimento y el TGI anterior, pero una pequeña cantidad de principio activo llega al intestino.

orgánicosLos productos que tienen la vermiculita como vehículo liberan los principios activos a lo largo del TGI, lo que aumenta su efecto en el intestino.

Las mezclas de sales de ácidos y ácidos orgánicos libres están comúnmente disponibles en el mercado.

BENEFICIOS DE LA UTILIZACIÓN DE ÁCIDOS ORGÁNICOS EN CAMPO

Dos de los patógenos de mayor importancia en la industria avícola mundial que causan daños incalculables a la rentabilidad del negocio son Salmonella y E. coli.
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Los ácidos orgánicos tienen la capacidad de atravesar la barrera que protege a estos enteros patógenos Gram negativos, confiriéndoles la capacidad de pasar de su forma no disociada a su forma disociada en el interior de las mismas controlando su proliferación mediante un efecto bactericida.

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Los daños causados por estos patógenos no únicamente desencadenan procesos proinflamatorios sino que también dañan la integridad del epitelio intestinal a tal nivel que en ocasiones puede presentarse translocación bacteriana conllevando infecciones sistémicas.


Los efectos adversos anteriormente mencionados exigen al huésped la inversión de nutrientes para solventar el costo metabólico que implica el combatir a estos patógenos y reparar el daño ocasionado.


Al controlar la proliferación de estas bacterias, los ácidos orgânicos:

evitan esta inversión indeseable de nutrientes en estos procesos,

favorecen la digestión y absorción de nutrientes y

como consecuencia el desempeño zootécnico (Palamidi et al., 2016) de los animales.

CONCLUSIÓN:

Los ácidos orgánicos pueden:

controlar la proliferación bacteriana,

optimizar los procesos de digestión y absorción entérica y por lo tanto

mejorar el desempeño zootécnico de los animales de producción.

Por lo anterior, hay suficiente evidencia científica y de campo para asegurar que los ácidos orgánicos puedan ser considerados como promotores naturales de crecimiento y una excelente alternativa para mejorar el resultado económico de la actividad pecuaria en muchas especies.

REFERENCIAS

Cláudio Scapinello, Haroldo Garcia de Faria, Antônio Cláudio Furlan, Mara Regina Shimmack Pedro. Influência de Diferentes Níveis de Ácido Fumárico ou Ácido Acético sobre o Desempenho de Coelhos em Crescimento. R. Bras. Zootec., v.27, n.5, p.945-950, 1998

Czerwinski J, Højberg O, Smulikowska S, Engberg RM, Mieczkowska A. Influence of dietary peas and organic acids and probiotic supplementation on performance and caecal microbial ecology of broiler chickens. Br Poult Sci 2010;51:258e69.

Czerwinski J, Højberg O, Smulikowska S, Engberg RM, Mieczkowska A. Effects of sodium butyrate and salinomycin upon intestinal microbiota, mucosal morphology and performance of broiler chickens. Arch Anim Nutr 2012;66: 102e16.

Nava GM, Attene-Ramos MS, Gaskins HR, Richards JD. Molecular analysis of microbial community structure in the chicken ileum following organic acid supplementation. Vet Microbiol 2009;137:345e53.

Huyghebaert G, Ducatelle R, Van Immerseel F. An update on alternatives to antimicrobial growth promoters for broilers. Vet J 2011;187:182e8.

Mani-Lopez E, García HS, Lopez-Malo A. Organic acids as antimicrobials to control Salmonella in meat and poultry products. Food Res Int 2012;42:713e21.

Van Immerseel F, Russell J, Flythe M, Gantois I, Timbermont L, Pasmans F, et al. The use of organic acids to combat Salmonella inpoultry: a mechanistic explanation of the efficacy. Avian Pathol 2006;35:182e8.

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