Aditivos fitognicos facilitando la digestin en cerdos Un

Aditivos fitogénicos facilitando la digestión en cerdos. Un breve resumen Dr. Agr. Ing. Thomas Weiland BIOMIN, Product Manager Phytogenics

¿Qué son Fitogénicos? Fitogénicos = Aditivos funcionales para la alimentación animal de origen vegetal Hierbas & especies Aceites esenciales Plantas o sus fracciones usadas directamente por sus propiedades en medicina, cocina, entre otros. Metabolitos secundarios de plantas. Líquidos hidrofóbicos concentrados que contienen compuestos aromáticos volátiles de las plantas. Compuestos de aceites esenciales Eugenol Compuestos individuales de un aceite esencial, responsables de su actividad biológica. P. ej. en aceite de tomillo los principales compuestos son timol y carvacrol. Extractos no Otras substancias derivadas de plantas, empleadas por sus -volátiles de calidades específicas o aroma. P. ej. taninos de corteza de roble plantas Flavan

Formulación Sustancias únicas de aceites esenciales/extractos Aceites esenciales/ extractos Planta única Mezcla de plantas Mezcla de aceites esenciales/extr actos/ plantas Productos complejos p. ej. Productos de orégano Productos idénticos al natural Productos herbales Puntos en diferentes colores indican diferentes sustancias de origen vegetal. Aumento en complejidad & potencial

Formulación Efectividad de combinaciones con diferente número de aceites esenciales sobre el rendimiento en lechones destetados Control negativo 4 compuestos 6 compuestos 10 compuestos Consumo, kg 31. 9 32. 5 32. 9 33. 8 Consumo relativo (%) 100 101. 9 103. 1 105. 9 Ganancia diaria, g 440 477 496 516 18. 55 a 20. 05 b 20. 85 b 21. 66 c 1. 72 a 1. 62 b 1. 58 c 1. 56 c Crecimiento, kg FCR ab = p < 0. 05 ac = p < 0. 01

Efectos principales de los fitogénicos Propiedades sensoriales Æ Efecto de sabor (olfato y sabor) Æ Apetecedor Æ Enmascarando olor/sabor desagradable Nota: Entre las especies hay grandes diferencias en la percepción de olor y sabor. Muchas veces los animales perciben un espectro más amplio de olores y sabores que los humanos.

Efectos principales de los fitogénicos Actividades biológicas Æ Æ Æ Æ Eugenol Antioxidante Anti-inflamatorio Analgésico Estimulante de secreciones endógenas Antimicrobiano Fungicida Astringente Analgésico Anethol Thymol Carvacrol Linalool

¿Por que los encuestados usan fitogénicos?

¿Por las que los encuestados en América Latina NO usan fitogénicos?

¿Como fitogénicos optimizan la conversión alimenticia? Efectos antioxidantes Incremento de la digestibilidad de los nutrientes Menos nutrientes no digeridos en el intestino Conexión estrecha más fuerte Emisión reducida de NH 3 Ahorro de nutrientes Conversión Modulación de la alimenticia Microbiota Más nutrientes para el desempeño Menos inflamación en el intestino: NfκB ↓ Menos estrés intestinal & celulas más fuertes

¿Como fitogénicos optimizan la conversión alimenticia? - Morfología (vellosidades/criptas) - Salud (inflamación, uniones estrechas/ tight junctions) Intestino grueso/delgado: Estabilización/modulación de la microbiota la. EUBIOSIS microbiota

Mejora de la digestibilidad ileal +1. 4% 100 90 Digestibilidad ileal (%) 80 +7. 7% +9. 8%* 70 60 50 40 30 20 10 0 Proteína bruta Grasa bruta Control Fuente: Maenner et al. , JAS, 2011 Almidón Digestarom® Fitogénico *Diferencia significativa (p<0. 05)

Mejora de la digestibilidad ileal 90 +10. 4%* +4. 9% +9. 6%* +13. 2%* +17. 2%* +16. 8%* +11. 0%* +7. 2%* 80 Digestibilidad ileal (%) 70 60 50 40 30 20 10 a na in lis e ti m i on t *Diferencia significativa (p<0. 01) Fuente: Maenner et al. , JAS, 2011 si iro na na i on e tr l i an f ila en p lin ro a a in in c eu ol l Control Fitogénico is

Morfología intestinal Largo de la vellosidad (μm) Cripto Vellosidad +11. 9% más largas Control Fitogénico Profundidad del cripto (μm)

Reducción de la demanda inmune Superficie de las placas de Peyer en el íleon Control Fitogénico Avilamicina

Inflamaciones en el tracto digestivo son costosas Lipopolisacáridos (Endotoxinas, LPS) = estímulo inflamatorio IL-1ß and PGE 2 (Factores de reacciones inflamatorias) = grado de inflamación Cortisol (Factor Catabólico, inmunosupresor) = reacción del cuerpo al desafío IGF-1 (Factor 1 de Crecimiento Tipo-Insulina, mediador del crecimiento) = nivel del crecimiento posible Marcadores de Inflamación medidos en lechones -LPS +LPS IL-1ß (pg/ml) 32 114 PGE 2 (pg/ml) 490 1285 55 206 IGF-1 (ng/ml) 182 101 Ganancia Diaria d 14 - d 28 (g/d) 604 525 Consumo Diario d 14 - d 28 (g/d) 962 838 Conversión Alimenticia 1. 59 Cortisol (ng/ml) Source: Liu et al, J. Anim. Sci. 81: 2758 -2765, 2003

El Yin & Yang de la inflamación Citoquinas proinflamatorias Proteínas/enzimas anti-inflamatorias Cuando se enfrentan a patógenos / factores estresantes, las células activarán procesos que conducen a: - La producción de citoquinas proinflamatorias → Procesos inflamatorios (NF-ƙB) - Producción de proteínas anti-inflamatorias → Protección celular (Nrf 2)

Fortalecimiento de la Protección Celular El complejo del sistema Nrf 2 es uno de los mecanismos principales de defensa celular vs el estrés xenobiótico y oxidativo en el tracto intestinal. Mezcla compleja fitogénica Enzimas detoxificantes Antioxidantes Transducción de señales Anti inflamatorio Anti estrés El sistema Nrf 2 -Keap contribuye a la protección contra varias patologías como: carcinogénesis, hepato-toxicidad, dificultades respiratorias e inflamación.

Promotores de Crecimiento Efectivos. . . T. A. Niewold, 2007 Professor Nutrition and Health, Faculty of Bioscience Engineering Katholieke Universiteit Leuven, Belgium “… son inhibidores de la respuesta inflamatoria intestinal. La Inflamación resultante, sea de origen alimenticio o por enfermedad, es inversamente relacionada con el crecimiento y la salud. Por consiguiente, la investigación debe poner foco en los compuestos anti-inflamatorios y en una composición anti-inflamatoria de los alimentos. ”

Mejora de la integridad y de la función barrera intestinal La barrera intestinal se compone de uniones estrechas Las uniones estrechas regulan la difusión pasiva de moléculas. Las uniones estrechas actúan como función de puerta y sirven como primer mecanismo de defensa contra antígenos, toxinas bacterianas, patógenos, etc. En caso de alteración, se debe iniciar un mecanismo rápido de reparación epitelial. Buena función de barrera intestinal y el montaje rápido de uniones estrechas son cruciales para la buena integridad intestinal, la salud y el rendimiento del animal.

Mejora de la integridad y de la función barrera intestinal Recuperación más rápida para una mejor barrera intestinal después de 24 h después de 6 h después de 24 h Regaliz

Microbiota intestinal 10 Bacterias patógenas vs. 90 Bacterias benéficas Soportar Minimizar Las bacterias intestinales proporcionan funciones nutricionales y defensivas a su huésped.

Modulación de la Microbiota Entérica (Lactobacilos) 9. 10 Cuenta celular en el quimo (log 10/g) 8. 90 8. 70 8. 50 8. 30 8. 10 7. 90 7. 70 Stormach Estómago Íleon Ileum Colon ascendente Ascending colon Control Fuente: Maenner et al. , JAS, 2011 Fitogénico

Modulación de la Microbiota Entérica (E. coli) 4. 5 Cuenta celular en el quimo (log 10/g) Reducción de la migración ascendente 4. 0 3. 5 3. 0 2. 5 2. 0 Stormach Estómago Ileum Íleon Ascending colon Colon ascendente Control Fuente: Maenner et al. , JAS, 2011 Fitogénico

Modulación de la Microbiota Entérica Cambiando la microbiota intestinal hacía una microbiota intestinal más benéfica. 5. 0 Modulación de la Microbiota Intestinal Conversión alimenticia log CFU/g digesta ileal 4. 5 4. 0 a a b b 3. 5 3. 0 2. 5 2. 0 1. 5 1. 0 0. 5 0. 0 Total aerobic bacteria Control Source: Kroismayer, 2007 Fitogénico Digestarom® Total anaerobic bacteria Avilamicina Avilamycin a, b p < 0. 05

Interacción entre microorganismos y digestión de grasas Ácidos biliares conjugados Efecto emulsificador (nocivo para microbios) Hidrolasas de ácidos biliares Ácidos grasos, monoglicéridos, esteroles, vitaminas solubles en grasa Formación micelar (deconjugation) (deconjugación) Microorganismos (p. ej. Clostridium perfringens) Source: Dr. Vet. Med. E. Nickoll, Journal "Drugs and More", 2000 Digestión de grasas

Mejorando el Desempeño Animal y los Resultados Económicos Lechones

Mejorando el Desempeño Animal y los Resultados Económicos Consumo de alimento + 3. 5 % 25 + 2. 3 % 20 17. 7 17. 2 Consumo/lechón (kg) 21. 9 21. 0 15 10 5 + 12. 9 % + 9. 4 % 2. 95 2. 4 1. 2 1. 0 0 1 2 Semanas pos destete 3 -6 total Control Fitogénico

Mejorando el Desempeño Animal en lechones Ganancia diaria y FCR comparados con el control (%) 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 1 2 3 4 5 6 7 8 Ensayo 9 10 11 12 13 14 ADG av. FCR

Reemplazo de Saborizante, Edulcorante, Antibióticos Promotores de Crecimiento • Control: dieta convencional • Prueba: dieta convencional sin APC, saborizante, edulcorante, prebiótico con Fitogénico) Inicio 12 - 25 kg Antibióticos o aditivos Crecimiento - 40 kg Desarrollo - 80 kg Engorde - Mcdo. Control Fitogénico Nivel de uso en ppm o gramos/ton de alimento Lincomicina 2. 500 4. 4 gr Bacitracina MD 500 11% x 2. 500 x x x 500 x 800 x 2. 000 x 1. 000 x 500 x 250 x Edulcorante 200 x X x x x Fitogénico 1 x 300 X x x x Fitogénico 2 x x X 300 x x Fitogénico 3 x x X x x 150 STAFAC 25 Levadura Glucanos Saborizante convencional Prueba commercial en México (2010)

Reemplazo de Saborizante, Edulcorante, Antibióticos Promotores de Crecimiento Diferencias al Control en parámetros zoo-técnicos & económicos Diferencia al Control (en %) 30 26. 8 25 21. 0 20 14. 1 15 14. 1 11. 1 10 5 0 -2. 4 -5 -2. 6 -4. 9 -10 to ien cim e Cr ia c an n Ga ia to ar i d e Pr cio a en lim u ns Co o R FC m n ció ta s Co Prueba commercial en México (2010) im al to en ien cim e cr g k V o al c e ja e cr e r d / ica to ien to a nt Ve on óm

Mejorando el Desempeño Animal y los Resultados Económicos Cerdas

Beneficios esperados en Cerdas Reproductoras q Más lechones nacidos y destetados q Mayor consumo y mejor aprovechamiento de los nutrientes q Mejora en fertilidad y consistencia del desempeño q Lechones con mayor peso al destete q Alta eficiencia de gastos (ROI)

Beneficios en Cerdas Reproductoras Data recorded according to «pig flow» Control Fitogénico Tasa de gestación % 93. 2 96. 2 Lechones nacidos/camada n 17. 2 18. 3 Nacidos vivos/camada n 16. 4 16. 7 Mortalidad pre destete % 11. 4 9. 5 Destetados/camada n 14. 4 15. 1 Peso/lechon destetado kg 7. 0 7. 4 Peso/camada destetada kg 100. 8 111. 0 Destetados/cerda/año n 33. 9 35. 6

Mejor calidad de la leche 4, 000 Celulas somáticas (1000/ml leche) 3, 500 3, 000 2, 500 2, 000 1, 500 1, 000 500 0 Parto Día 2 1 Día 7 Control Día 14 Fitogénico

Mejor utilization de la energía alimenticia Control Fitogénico Diferencia 5. 77 6. 35 Energía del alimento de lactancia (MJ EM/kg) 13. 50 Consumo total de energía / lactancia (MJ EM) 1, 635. 80 1, 800. 23 +164. 43 Producción de leche / cerda (kg/d) 9. 90 11. 30 +1. 40 Contenido energético de la leche (MJ EM/kg) 7. 10 1, 465. 20 1, 685. 62 -220. 43 16. 39 13. 45 -2. 94 25. 0 409. 75 336. 25 Consumo diario / cerda (kg) Emisión de energía por la leche (MJ EM) Pérdida de peso (PP) / cerda y lactancia (kg) Energía necesaria para la recuperación por kg de peso mobilizado (MJ EM) Energía necesaria para recuperar la pérdida de peso en la lactancia (MJ EM) Ventaja energética en la conversión de la energía ingerida en desempeño (MJ EM) Fuente: Khon Kaen University, Thailandia, 2008 +0. 58 -73. 50 +129. 50

Mejor utilization de la energía alimenticia Control Consumo diario / cerda (kg) Energía del alimento de lactancia (MJ EM/kg) Fitogénico 5. 77 6. 35 13. 50 Diferencia +0. 58 arable p m o c , o t n g alime k 6. 9 . x o r p ponde a a s e r r o c 9. 90 +1. 40 Producción de leche / cerda (kg/d) a j a t tancia. 11. 30 c la n e Esta ven g k 6 4. 7. 10 Contenido energético de la leche (MJ EM/kg) iario de 0 d o m u s n o c r o y a un m 1, 465. 20 1, 685. 62 -220. 43 con Emisión de energía por la leche (MJ EM) otal de t io ic f e n e b El 16. 39 -2. 94 Pérdida de peso (PP) / cerda y lactancia (kg) TO N 13. 45 E I M A H C E V Energía necesaria para la recuperación por kg de peso OR APRO 25. 0 J E M 25. 0 + O M U S N mobilizado (MJ EM) O C R diario O o m MAY u s n o c e Energía necesaria para recuperar la pérdida de peso en más d 409. 75 g k 1 ~ 336. 25 -73. 50 n o rar c a la lactancia (MJ EM) p m o c e. d ia e se pu en lactanc Consumo total de energía / lactancia (MJ EM) Ventaja energética en la conversión de la energía ingerida en desempeño (MJ EM) Fuente: Khon Kaen University, Thailandia, 2008 1, 635. 80 1, 800. 23 +164. 43 +129. 50

Mejor fertilidad Tasas de parto/gestación 102 97 92 87 82 77 72 Alemania 2011/12 Italia 2011/12 Control Alemania 2011 Fitogénico Polonia 2014

Mejor persistencia del desempeño Datos basados en: APCCR* – 64, 913 servicios Unidad Prueba – 4, 808 servicios 1, 200 1, 100 Índice de lechones** 1, 000 900 800 700 600 500 1 2 3 4 5 6 7 No. de paridad *APCCR = Asociación de Productores de Cerdos de Calidad de Renania **Índice de lechones= Nacidos vivos x tasa de nacimiento x 100 8 9 APCCR 10 11 ≥ 12 Unidad Prueba

Menor retiro de cerdas por problemas en fertilidad Retiro de cerdas por razones de déficits en 100 93 90 Stock medio / rebaño 83 4787 80 70 4724 65 60 53 50 52 42 41 40 35 30 30 30 28 21 20 16 10 0 13 6 1 2 3 4 5 Número de parto 6 Fitogénico 7 4 8 Control

Importancia económica de la permanencia/vida util 800 € 650 € 700 € 589 € 600 € 12% 500 € 3% 1 2 3 13%€ 503 13% 12% 9% 384 € 231 € 4 5 6 7 8 9+ 400 € 300 € 667 € 200 € 100 € -6% 0€ -84 € -100 € 68 € -197 € -200 € -300 € -22% 1 2 3 No. de parto Ganancia acumulada x Cerda Fuente: Calculadora_Estructura Rebaño_Rentabilidad_web, PIC North America Rédito, %

Mejorando el Desempeño Animal y los Resultados Económicos Engorde

Mejor desempeño en engorde Ganancia diaria 102% Costo alimentación/kg crecimiento FCR 100% 96% 100% Control 95% Fitogénico Source: Khon Kaen University, Thailand 2009 Control Fitogénico

Mejor distribución de rangos de peso

Resumen de 20 pruebas con uso de fitogénicos en engorde

Calidad de la carne - Atributos sensoriales 81. 0 71. 0 Puntuación 61. 0 51. 0 41. 0 31. 0 21. 0 11. 0 [WERT]b RT]a [WERT]b 2. 37 2. 31 1. 0 Flavor Off-flavor Fitogénico ab difiere P ≤ 0. 05 1. 99

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