Modo de Acción de las Proteínas Funcionales del Plasma

Modo de Acción de las Proteínas Funcionales del Plasma Atomizado. Aplicación en Diferentes Etapas de la Producción Porcina
Dr. Javier Polo
Como Funciona el Plasma
Mejores Rendimientos Bajo
Condiciones de Stress Ambiental
Efecto Respecto a Otras Fuentes de Proteínas y Ambientales en los Rendimiento Productivos de Lechones Recién Destetados
Coffey y Cromwell., 1995
Ambiente
Granja
Experimental
Ambiente
Granja
Convencional
Fuente Proteica x Ambiente (P < 0.10).
Stahly y col., 1994
Ambiente Baja
Presión
Antígenos
Ambiente Alta
Presión
Antígenos
Resumen de más de 100 Estudios que Demuestran las Mejoras en Producción en Lechones con Plasma
Porcentaje de Mejora en Índices Productivos de Lechones alimentados con Plasma
en Comparación con Otras Fuentes de Proteínas (D14 tras destete)
1
Referencia
n1
Ganancia Media Diaria
Consumo
Medio Diario
Eficiencia
Coffey and Cromwell, 2001
(Plasma vs otras proteínas)
79
+25.0
+21.0
+4.0
Van Dijk, 2001
(Plasma vs fuentes de proteínas lacteas)
38
+23.9
+24.5
+0.1
Van Dijk, 2001
(Plasma vs fuentes de proteína de Soja)
14
+38.1
+28.8
+7.9
Número de experimentos
Coffey and Cromwell, 2001. Pig News and Information 22(2):39N-48N.
Van Dijk, 2001. Livestock Production Science 68:263-274.
0
Mejora en la GMD en respuesta al uso del SDAP dependiendo de la FUENTE PROTEICA reemplazada
0-7 días post-destete
•
•
0-14 días post-destete
Meta‐análisis de 43 publicaciones (75 pruebas y 12,000 lechones)
Respuesta relativa al Control(s) sin SDAP
Torrallardona, 2010. Asian-Aust. J.
Anim. Sci. 23 (1) 131-148
Mejora en la GMD y CMD en respuesta al SDAP dependiendo de la EDAD al destete
Torrallardona, 2010
Estudios con Plasma atomizado utilizado para combatir enfermedades o
desafíos
Especie
Patógeno
Resultados
Autor
Año
Cerdos
E. coli
↑ consistencia heces
Borg y col.
1999
Cerdos
Salmonella
↑ consistencia heces
Borg y col.
1999
Cerdos
E. coli
↑ GMD, ↓ mortalidad
Bosi y col.
2001
Cerdos
E. coli
↑ GMD, ↓ IgA
Bosi y col.
2004
Cerdos
E. coli
↑ GMD, ↑ Lactobacilli
Torrallardona y col.
2003
Cerdos
E. coli
↑GMD
Campbell y col.
2001
Cerdos
E. coli
↓ Propagación en heces
Deprez y col.
1996
Cerdos
Rotavirus
↓Diarrea
Corl y col.
2007
Cerdos
E. coli
↑ consistencia heces
Nollet y col.
1999
Cerdos
LPS
↓ Expresión mRNA citoquinas
Touchette y col.
2002
Cerdos
E. coli
↑GMD, ↑ consistencia heces
Van Dijk y col.
2002
Cerdos
PCVAD
↑Supervivencia
Messier y col.
2007
Cerdos
PCVAD
↑ GMD, ↓ clinical symptoms
Morés y col.
2007
Gambas
WSSV
↑ supervivencia, ↑ GMD
Russell & Campbell
2000
Truchas
Yersinia ruckeri
↑ supervivencia, ↑ GMD
Aljaro et al.
1998
Pollos
Pasteurella multocida
↑ supervivencia, ↑ GMD
Campbell y col.
2004
Nivel de Ganancia de Peso de cerdos con plasma respecto al crecimiento de los cerdos del grupo control
140
Porcentaje
120
100
80
60
40
20
0
0
50
100
150
200
250
GMD de los cerdos del grupo control, g/d
Zimmerman, datos no publicados
300
350
¿El porque los cerdos alimentados con proteínas plasmáticas crecen mejor que otros cerdos alimentados con otras fuentes de proteínas?
Proteínas vs. Proteínas Funcionales
• Proteínas = fuente de amino ácidos para el animal.
• Proteínas Funcionales = aquellas proteínas que retienen actividad biológica en el animal • Las proteínas funcionales pueden tener efecto sobre la fisiología intestinal y afectar a la salud animal.
Conexión Inmune
Tracto Gastrointestinal
(GALT)
Tracto Respiratorio
(NALT)
Tejido Linfoide Asociado a
Mucosa (MALT) – Conexión
Inmune
Sistema Reproductor
“ Plasma Secado por
Atomización reduce la
sobre-estimulación de la
respuesta inmune en
animales (ej. cerdos y
ratas) permitiendo que
más energía disponible
y nutrientes puedan ser
utilizadas para
crecimiento y otras
funciones productivas
en lugar de ser
utilizados para
mantener la respuesta
inmune.”
Moreto & Perez‐Bosque. 2009. J. Anim. Sci. 87 (E. Suppl.) E92‐E100
“Es destacable el hecho de
que el plasma secado por
atomización también tenga
efectos sistémicos.”
“La inflamación Intestinal se
ha demostrado que afecta
negativamente el crecimiento
de animales jóvenes y el
transtono en la función de
barrera intestina se considera
que tiene consecuencias
negativas en la salud.
“Una fuente de proteínas
como las proteínas
plasmáticas, … pueden jugar
un papel importante en limitar
las consecuencias de la
inflamación intestinal,
probablemente a menor coste
que por otros medios.”
Perez‐Bosque, et.al., 2010. J. Nutr. 140: 25‐30
Conservando el Sistema Inmune Con Plasma
Sin Plasma
Mantenimiento
Mantenimiento
Sistema
Inmune
Crecimiento
Crecimiento
Sistema
Inmune
Hay más nutrientes y energía disponible para crecimiento, porque
se necesitan menos nutrientes para mantener el sistema inmune.
Uso de Proteínas Plasmáticas en Dietas de Lechones Destetados
El Destete es un Periodo Estresante
– Reduce ingestión de pienso y crecimiento
– Aumenta diarreas
– Destete induce inflamación
– Destete induce inestabilidad intestinal
– Inflamaciones tempranas impactan los sub‐siguientes parámetros productivos de los cerdos.
Los niveles del Plasma afectan la permeabilidad intestinal
Permeabilidad en el colon a [14C]‐inulina
Un 2.5 y 5% de plasma redujeron el flujo de inulina en el colon, indicando una menor permeabilidad intestinal 48 lechones (16 cerdos/trt) destetados a 17 d de edad
* = P < 0.05, n = 8 pigs/trt
Inulin = 5,000 kDa
Peace et al., 2010, Proc. AASV, pp. 65‐66
Los niveles de Plasma afectan a las citoquinas pro‐inflamatorias, TNF‐α
2.5% SDPP
5% SDPP
600
500
TNF‐α, pg/mL
• Un 5% de plasma redujo la producción de la citoquina pro‐inflamatoria TNF‐α asociada al destete mientras que un 2.5% no tuvo efecto.
0%SDPP
400
*
300
200
*
100
0
7
14
Días Post‐Destete
* = P < 0.05, n = 8 pigs/trt
Peace et al., 2010, Proc. AASV, pp. 65‐66
Los niveles del Plasma afectan el índice de Diarrea
Fecal Score
• Un 5% de plasma redujo la presencia de diarrea asociada al destete, mientras que un 2.5% no tuvo efecto.
0%SDPP
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
2.5% SDPP
5% SDPP
*
7
14
Días Post‐Destete
* = P < 0.05, n = 8 pigs/trt
Peace et al., 2010, Proc. AASV, pp. 65‐66
*
Conexión Inmune
Tracto Gastrointestinal
(GALT)
Tracto Respiratorio
(NALT)
Tejido Linfoide Asociado a
Mucosa (MALT) – Conexión
Inmune
Sistema Reproductor
En conclusión, SDP y IC en la dieta interactúan con las células inmunes del GALT y reducen la respuesta pulmonar a un desafío con LPS, lo cual es consistente con la hipótesis que existe una comunicación extensiva entre los tejidos de las diferentes mucosas a través del sistema inmune mucosal común. Los resultados obtenidos soportan la idea de que la administración oral con proteínas plasmáticas es una nueva estrategia para prevenir, modular y atenuar la inflamación pulmonar.
Alimentación con Plasma durante una infección con el virus del PRRS
Plasma Porcino
Control
A
B
Infección con PRRS
Suero en agua, 2%
Plasma en pienso, 8%
‐4 dpi
0 dpi
7 dpi
(106 TCID50 PRRSv intranasal)
dpi: días post infección
Campbell y col. Póster nº 254. Pg. 560. Congreso IPVS. Vancouver. Canadá. 18-21 Julio,
2010
28 dpi
Resultados: Viremia PRRS
Porcentaje cerdos con viremia
100
90
80
70
60
50
Plasma
40
Control
30
20
• A los 29 dpi se apreció una reducción significativa en el porcentaje de cerdos virémicos en el grupo que consumió plasma en la dieta, indicando una mejora en la eliminación viral.
10
0
0
3
7
14
21
29
dpi
Campbell y col. Póster nº 254. Pg. 560. Congreso IPVS. Vancouver. Canadá. 18-21 Julio, 2010.
Sindrome Asociado a PCV2
• Granja engorde‐finalización con historia de PCVAD y PRRS‐SIV‐Mycoplasma
• Mortalidad Historica 7%, rango 4% ‐
10%
• 18‐20 cerdos/cuadra; igual ratio de sexo
• 2 filas de 24 cuadras; pienso diferente/fila; 1 trt por fila
• 451 cerdos/fila; 12 semanas de edad (25 kg PC) al comienzo de la prueba
Messier y col., 2007, AASV. 147-150
Mortalidad Acumulada por Semanas durante Engorde‐Finalizacion
Control
SDPP
14
Mortalidad A cumulada
,%
12
10
1%
SDPP
2.5%
SDPP
8
6
4
* P <0.01
**P <0.05
2
0
1
2
3**
4**
5*
6*
7*
8*
9*
10*
11* 12*
Semanas en Finalización
Messier y col., 2007, AASV. 147-150
13*
14*
15*
16* 17+*
Conexión Inmune
Tracto Gastrointestinal
(GALT)
Tracto Respiratorio
(NALT)
Tejido Linfoide Asociado a
Mucosa (MALT) – Conexión
Inmune
Sistema Reproductor
El Sistema Inmune Innato Puede Inducir Pérdida Temprana del Embrión e Insuficiencia Ovárica
Salmon, 2004. J. Clin. Invest. 114:15.
La inflamación afecta la producción
de progesterona y con ello el
mantenimiento del embarazo
La inflamación interrumpe la
interfase materno-fetal
27
Porcentaje Partos (GD 17)
10/62 34/63
7/98
10/27
17/160 44/90
Song y col., 2011. J. Anim. Sci. Vol. 89, E-Suppl. 1/J. Dairy Sci. Vol. 94, E-Suppl. 1. Abstract 257. Pp.248
Aplicación en Cerdas Lactantes
Resumen de resultados obtenidos en 5 estudios de lactación
N Cerdas
Control
Plasma
%1
Paridad 1 & 2 Consumo Pienso, kg/d
701
4.76
5.18
+ 8.8
Paridad 1 Destete a Celo, d
521
9.18
7.95
- 13.4
% Paridad 1 cerdas en celos entre d
4a6
521
61.4
71.0
+ 15.6
588
86.8
92.3
+ 6.3
Peso de la camada al destete, kg
1,780
46.6
48.4
+ 3.9
Promedio peso lechón al destete, kg
1,780
5.16
5.48
+ 6.2
Lechones destetados con alto valor,
Camada
554
8.94
9.32
+ 4.2
Cerdas Primíparas, Paridad 1
Cerdas Multíparas, Paridad >2
Porcentaje de cerdas con siguiente
camada, %
1 = Porcentaje cambio del grupo Plasma respecto al grupo Control
Pesos promedios de los datos a partir de 5 experimentos en lactación (2,723 cerdas)
Crenshaw y col., 2007 JAS 85:3442-3453; Crenshaw ey col.,2008 Allen D. Leman Swine Conference, p 47
Mensaje para Recordar
En cerdas Lactantes Plasma a 0.5% Criterio
Edad Cerdas
Jóvenes
Maduras
Ingesta Pienso
Aumenta
Disminuye
Destete a Celo
Disminuye
No Cambia
Peso lechones
Aumenta
Aumenta
Lechones con valor comercial
Aumenta
Aumenta
Aplicaciones en Cerdas Gestantes
Plasma en Piensos de Gestación
(Vitagliano, Agroceres‐PIC, Brasil)
Variable
Control
Plasma
P=
Número de cerdas cubiertas
153
156
--
Fallo a concebir, %1
11.6
5.2
0.048
Abortos, %
4.7
2.0
0.20
Mortalidad Cerdas, %
2.1
1.3
0.50
No Embarazadas, %
0.5
0.7
0.77
Número de cerdas con parto
126
141
--
Porcentaje de Partos, % 1
81.1
90.8
0.018
Número total cerdos nacidos
/camada
11.7
11.8
0.73
Cerdos nacidos vivos por
camada
10.7
10.7
0.94
Las cerdas fueron alimentadas con 2 kg pienso/d + 20 g plasma/d desde cubrición a día 35 de gestación
La paridad de las cerdas tuvieron un rango desde 1 a 8, con una distribución similar entre dietas
1
Dieta por interacción de paridades (P > 0.5)
Vitagliano y col., 2009, Leman Swine Conference
El Uso de Plasma Atomizado como Alternativa Natural al Uso de Antibióticos en Alimentación Animal
Resumen de Estudios: Plasma como alternativa a los AB en dietas de porcino.
Antibiótico
Desafío
Incl. Resultados Plasma vs control
Plasma Resultados Plasma vs Ab
Referencia
Colistina
‐
5%
↑ GMD; ↓ C:G
No diferencias
Torrallardona et al., 2002 Anim. Feed Sci. Tech., 99: 119‐129
Colistina
E. coli K99
7%
↑ GMD; ↑ CMD; ↓ C:G; ↑ Peso No Intestino delgado; diferencias
↑ Altura Villi; ↑ Lactobacillus en digesta Illeal y Cecal
Torrallardona et al. , 2003 J. Anim. Sci. 81: 1220‐
1226 Colistina + Amoxiciclina
E. coli K88
6%
No ↑ GMD; ↑ CMD; ↓ Títulos IgA salivar específica diferencias
frente a K88; ↓ Ulceraciones; ↓ Edema; ↓ ICI*; ↑ depresión Cripta; ↓ IL‐8; ↓ TNF‐α; ↓ IFN‐
γ
Bosi et al., 2004 J. Anim. Sci. 82:1764‐1772
Colistina
E. coli K 99
6%
↑ GMD ; ↑ CMD Torrallardona et al. , 2007 Livest. Sci., doi:10.1016/j.livsci.
2007.01.106 No diferencias
Conclusión
• El Plasma está ampliamente utilizado en dietas de destete.
• Ahora se reconoce que el plasma es una mezcla de proteínas funcionales que reducen la sobre‐
estimulación de la respuesta inmune.
• Entendiendo el modo de acción del plasma es posible utilizar las ventajas de estas proteínas tan versátiles en un amplio rango de aplicaciones tales como reproducción, embarazo y crecimiento de tejido magro.
• Utilizado apropiadamente, el plasma puede mejorar la eficiencia de los sistemas de producción. 36
Gracias por su atención
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