Ácidos orgánicos.
Entre varios aditivos estudiados por su efecto favorable en la nutrición de los animales, los ácidos orgánicos han recibido especial atención (Huyghebaert et al., 2011) debido a su acción directa o indirecta antimicrobial (Van Immerseel et al., 2006; Mani-Lopez et al., 2012). Esta actividad antimicrobial de los ácidos orgánicos permiten controlar el crecimiento de patógenos y de alguna manera modular la composición de la microbiota intestinal (Nava et al., 2009; Czerwinski et al., 2010, 2012; Sun et al., 2013) favoreciendo el desempeño zootécnico de los animales y su salud general.
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). De 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.
Mecanismo de acción de los Ácidos Orgánicos
1|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. El 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+). 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). 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?
El 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. 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. Los 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. 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. 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 orgánicos 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.
Autor/es: Renata Reis y Eduardo Vicuña, Gerente de Producto y Servicio Técnico de Avicultura para LATAM, Biomin.
