INTRODUCCIÓN

En la última década la industria porcina se ha preocupado por la eficiencia productiva, aumentando el número de crías por hembra al año a un costo menor, lo cual implica el acortamiento de los días de lactancia, así como el tiempo del destete en plena etapa de desarrollo fisiológico de los lechones (^{Yin et al., 2014}). Dicha situación conlleva al tardío establecimiento de la microbiota natural en el tracto digestivo, que provoca la consecuente aparición de enfermedades entéricas, debido a la rápida colonización de microorganismos patógenos en dichos animales (^{Chaytor et al., 2011}; ^{Ihara et al., 2013}).

En las décadas pasadas, el método de mayor uso para prevenir enfermedades entéricas fue el uso de antibióticos como aditivos alimentarios. Varios estudios han comprobado las influencias negativas de éstos en la eubiosis del sistema gastrointestinal, dando lugar a la resistencia bacteriana a fármacos y su presencia residual en las carnes, leche, huevos y otros productos de origen animal, afectando así la salud humana al consumirlos, de ahí que sea necesario introducir los probióticos como una alternativa ante esta problemática (^{García et al., 2012}).

La inclusión de los probióticos en la dieta de los animales, podría favorecer a mejorar los rendimientos productivos, así como de la salud del huésped (^{Miranda et al., 2017}). Una de las alternativas de los probióticos es ejercer su efecto, principalmente en la exclusión de microorganismos patógenos, gracias a su efecto antimicrobiano y la producción de ácido láctico, creando un ambiente favorable para la respuesta inmunológica y la prevención de enfermedades infecciosas en el hospedero (^{Cottney et al., 2012}). Diversos países europeos y de América Latina, estudian los efectos de los microorganismos eficientes en algunas especies de animales, como ganado bovino, porcino, ovino y aves, puesto que han logrado mejorar los índices bioproductivos (^{Sun et al., 2015}). El objetivo del presente estudio fue evaluar el comportamiento bioproductivo de cerdas reproductoras y su descendencia al incluir probiótico en la dieta.

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio. La obtención del preparado microbiano y las pruebas microbiológicas se realizó en el Laboratorio de Fermentaciones, Centro de Investigaciones Agropecuarias (CIAP) y Laboratorio de Microbiología, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (Cuba).

El estudio de campo se desarrolló en la unidad de producción porcina “Javierito”, poblado de Mataguá, Villa Clara (Cuba), localizado a 22°09′00″LN 79°58′35″LO, 230 msnm, con una precipitación anual de 115 mm, temperatura media de 24,2ºC y humedad relativa anual de 82,97%.

Diseño y tratamientos experimentales. Se utilizó un Diseño Completamente Aleatorizado con síes repeticiones por tratamiento, donde cada animal representó una unidad experimental. Los tratamientos evaluados fueron: Control, dieta basal sin aditivo (T1) y Tratados, dieta basal más aditivo microbiano (T2).

Animales y dieta basal. Se emplearon 12 cerdas reproductoras híbridos CC21 (Yorkshire - Landrace/ L35 Duroc) con peso vivo 165 ± 3kg, todas del tercer parto. Con seis animales por tratamiento y tras el parto, los cerditos se distribuyeron al azar para conformar los grupos experimentales con 60 animales por tratamiento (30 hembras y 30 machos). Las cerdas madre a partir de 110 días de gestación hasta el destete, se ubicaron en corrales independientes (maternidad). Los lechones a partir del destete se reagruparon (sin alterar los grupos de procedencia) con 20 cerditos en corrales de 6 x 6,5m pisos de cemento. El alimento balanceado empleado se puede apreciar en la Tabla 1, que cumple con los requerimientos nutricionales para cerdos según la categoría animal (^{NRC, 1998}). Este se ofreció a las reproductoras dos veces por día, a las 7:00 am y 4:00 pm. y ad libitum a los cerditos a partir de los siete días de edad hasta el destete y de ahí hasta 70 días de edad, se alimentaron en el mismo horario que a sus madres. El agua, también, se suministró ad libitum en bebederos tipo tetinas.

Sistema de manejo de los animales. La maternidad se mantuvo a 28°C de temperatura durante las primeras dos semanas después de parto, posteriormente se redujo en 1,5°C cada semana hasta el destete. El fotoperiodo fue controlado con 12h de luz y 12h de oscuridad. Las camadas de cada tratamiento se ubicaron distantes unas de otras (con un cuartón intermedio a ambos lados del pasillo) para evitar la auto inoculación. Los lechones se destetaron a los 33 días de edad. Los cerditos provenientes de cada grupo en estudio recibieron las atenciones veterinarias pertinentes según el Manual de Manejo de Hembras y Primerizas (^{Coates et al., 2013}).

Preparados microbianos. Las cepas utilizadas para la obtención del preparado microbiano fueron: Lactobacillus acidophilus, Estreptococcus thermophilus, fueron provenientes del banco de cepas Villa Clara y Kluyveromyces fragilis (L-4 UCLV) banco de cepas de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, Santa Clara (Cuba). Estas se activaron en leche descremada a 37ºC por 24h. Para la obtención del preparado microbiano, se utilizaron los siguientes sustratos: melaza de caña de azúcar más yogurt de soya y levadura de torula y esto se fermentó a 37ºC por 24h, según la técnica descrita por ^{Miranda et al. (2017)}. La composición química y la concentración microbiana del preparado microbiano empleado para los animales, fue la siguiente: 13% materia seca, 16% proteína cruda, 13,5% proteína verdadera, 3,1% extracto etéreo, 3,2% materia orgánica, 3,98 pH, 9x10⁷ y 9,2x10⁶ (bacterias y levaduras) UFC/mL de concentración microbiana, 0,73mmol/mL de ácido láctico y 94 % de viabilidad.

Suministro de aditivo microbiano a los animales. El aditivo microbiano se aplicó a las 7:00 am en intervalo de tres días. Las cerdas reproductoras del grupo T2 recibieron 20mL de preparado microbiano, inoculado en 0,5kg de dieta basal y 0,6L agua, a partir de los últimos 30 ± 2 días de gestación hasta el destete. Los lechones descendientes del grupo T2 continuaron recibiendo el mismo aditivo que sus madres. La primera dosis aplicada a los cerditos fue un mL en mono dosis a los 10 días de edad. La dosificación en forma oral, 1mL en las semanas tres y cuatro; 1,5mL en el quinto y sexto, 2mL en el séptimo y octavo y 2,5mL en las siguientes semanas hasta los 70 días de edad. Los animales del grupo control recibieron suero fisiológico en la misma cantidad que el grupo tratado. Los lechones a partir del destete (33 días de edad) recibieron el aditivo inoculado en 25g de dieta basal y 50mL agua.

Variables de respuesta. Para evaluar la repercusión del aditivo microbiano en las cerdas reproductoras y su descendencia; se determinaron como variables de respuesta los indicadores productivos (comportamiento de peso vivo en las diferentes etapas (cerdas madres) y peso al nacer de las crías), a los cerditos se pesaron a los 15, 33, 52 y 70 días de edad. Para el mismo se utilizaron tres básculas romana URKO de 500, 50 y 20kg de capacidad, respectivamente, previamente calibrada con un margen de error ± 0,25g. La prevalencia de diarreas y porcentajes de mortalidad fue valuado en todos los animales estudiados. Para la evaluación microbiana se realizó hisopado rectal a las cerdas madres y su descendencia. El muestreo se efectuó al destete (33 días de edad) y a los 15 días después de suspender el tratamiento (cerdas madres y lechones). El procedimiento experimental para la determinación de los indicadores se presenta a continuación.

Indicadores productivos. Con la información obtenida, se calculó la ganancia de peso (GP) por periodo al final del experimento.

Control de diarreas y mortalidad. Todos los animales en estudio fueron sometidos a un riguroso control clínico para detectar cambios de conducta, trastornos diarreicos y muertes. Con esta información se determinó la prevalencia de diarias y porcentaje de mortalidad.

Procedimiento experimental para la toma de muestras y caracterización microbiana. Se seleccionaron al azar 30 lechones y todas las cerdas reproductoras de cada tratamiento y a estos se les practicó el hisopado rectal. Estas muestras se tomaron a las 7:00 am en hisopos con medios de transporte (DELTALAB®, España). Luego se trasladaron al laboratorio dentro de las primeras dos horas para su posterior procesamiento. La caracterización microbiana, consistió en la descripción de los organismos cultivados en placas Petri con medios selectivos agar MRS (Man, Rogosa y Sharpe M6411-500G, HEMEDIA®, India), Nutritivo (Nutr, 213000-BD Difco™, USA) y Agar Sabouraud (Sabrd 211584-BD BBL™, USA) de las muestras del hisopado rectal de las cerdas reproductoras y sus lechones. Estos, se incubaron por 24 h a 37ºC y 30ºC para bacterias y levaduras, respectivamente. Las placas con medio de cultivo MRS fueron cultivados en condiciones anaerobias utilizando la jarra GasPak Plus™. Pasado este tiempo se desarrolló recuento celular de número de unidades formadoras de colonias (UFC), se cuantificó por conteo visual de las colonias, tinción de Gram, pruebas de catalasa y se observó al microscopio eléctrico (BA310 Binocular MOTIC, China). Para diferenciar las características morfo-tintoriales, se utilizó la metodología descrita en Manual of Systematic Bacteriology ^{Kandler y Weiss (1992)}. Todas las pruebas realizadas fueron por quintuplicado.

Análisis Estadístico. Los datos experimentales se procesaron con el paquete estadístico Statgraphic plus 15.1 para Windows. Se realizó el Análisis de Varianza según el diseño Completamente Aleatorizado y en los casos necesarios, se aplicó la Prueba de Comparación de ^{Duncan (1955)} para discriminar diferencias entre medias a P<0,05.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Tabla 2, se muestra el comportamiento de los indicadores productivos medidas durante el estudio. Al valorar el peso vivo de las cerdas reproductoras suplementadas con el preparado probiótico a partir de 30±2 días antes de parto hasta el destete, las condiciones corporales fueron estables y la disminución de peso vivo fue menor a 5,2 kg en las cerdas madres del tratamiento T2 durante la lactación y hubo diferencia (P<0,05) con respecto a los animales del grupo control. El comportamiento productivo favorable de los lechones es reflejo de la respuesta del preparado probiótico adicionado a la dieta a partir del último mes de la gestación y esto hace que se logre mantener en los rangos normales de producción para esta especie y categorías (^{Cottney, et al., 2012}; ^{Ek-Mex, et al., 2015}).

El aditivo probiótico suplementado a las cerdas madres en el último tercio de la gestación ayudó a mejorar significativamente (P<0,05) el comportamiento productivo sobre los animales que no consumieron. Así mismo, no hubo crías nacidas muertas en las camadas que consumieron probiótico. Similares resultados fueron reportados por ^{Cottney et al. (2012)} al suplementar un cultivo mixto de L acidophilus y L rhamnosus a cerdas reproductoras. El peso de las crías al nacer provenientes de las cerdas madres tratadas fue superior a 35g sobre los descendientes que no consumieron probiótico. Los resultados del presente estudio, coinciden en parte con los reportados por ^{Ayala et al. (2014)}, quienes atribuyen a los probióticos las mejorías sobre el proceso de la digestión y absorción de los nutrientes, unido al anabolismo gestacional en la cerda, que a su vez permite realizar un mejor aprovechamiento de sus dietas favoreciendo al crecimiento del feto en la etapa final de la gestación (^{Gutiérrez et al., 2014}).

En la Tabla 3, se puede apreciar el comportamiento del promedio de ganancia de peso en las diferentes etapas productivas del cerdo. En las etapas, neonato y cría, los lechones del grupo T2 obtuvieron en peso superior a 1,5kg sobre los animales del grupo control, mientras que, en la etapa pre-ceba la ganancia fue mayor a 2kg, sobre los animales que no consumieron el preparado probiótico. En ambas casos hubo diferencias (P<0,05) con respecto a los animales del grupo control. El periodo pre-ceba fue el de mejor (P<0,05) comportamiento con respecto a otras etapas productivas.

La repercusión positiva sobre los parámetros productivos en los lechones, al incluir de los microorganismos probióticos en la dieta, fue posiblemente, debido a la regeneración de las microvellosidades, mayor absorción y mejor aprovechamiento de nutrimientos, lo que se pudo reflejar de manera positiva en el comportamiento bioproductivo (^{Chaytor et al., 2011}).

^{García et al. (2012)} reportaron mejorar la asimilación de nutrientes, en efecto aumenta la ganancia de peso, cuando los cerdos consumieron microorganismos probióticos en la dieta. Por su parte, ^{Ihara et al. (2013)} informaron mejorar la digestibilidad, la producción de vitaminas del complejo B y cofactores de crecimiento en cerdos. Efectos positivos sobre el comportamiento productivo y la salud de los lechones al suplementar probiótico en la dieta (^{Londoño et al., 2016}).

En la Figura 1, se observa la prevalencia de diarreas en las diferentes etapas productivas de los cerdos.

Figura 1 Prevalencia de los trastornos diarreicos de lechones en el experimento. 

La presencia de las diarreas fue mayor (P>0,05) en el grupo T1, con respecto a los animales del tratamiento T2. La disminución diarrea en los animales que consumieron el preparado probiótico (Figura 1) en los primeros días posteriores al destete, momento crítico en la vida del animal. Fue posiblemente por la acción de los microorganismos probióticos introducidos con la dieta debido a su capacidad de formar metabolitos segundarios como son las bacteriocinas, ácido láctico, peróxido, entre otros. En este sentido, ^{Ayala et al. (2014)} observaron disminuir el porcentaje de diarreas y muertes al incluir bacterias ácido lácticas en la dieta de los lechones.

^{Zhao et al. (2015)} redujeron (P≤0,05) la prevalencia de diarreas y muertes al suplementar un cultivo mixto de bacterias acido lácticas en cerdos destetados. Similares resultados fueron reportados por ^{Vélez-Zea et al. (2015)} con la suplementación de Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis. Por su parte, ^{Rajput et al. (2013)} y ^{Lähteinen et al. (2015)} además de mejorar la salud, observaron aumentar el comportamiento productivo en cerdos que consumieron los probióticos con respecto al grupo control. Los resultados obtenidos en el presente estudio, corroboran las bondades que prestan los preparados probióticos sobre la salud de los cerdos en las diferentes etapas productivas.

En la Tabla 4, se aprecia las características morfotintoriales de los microorganismos aislados a partir del hisopado rectal de las cerdas madres que consumieron los preparados microbianos, en la evaluación realizada al destete y a los 15 días posteriores a la suspensión del probiótico.

Tabla 4 Nivel de crecimiento celular y la característica morfo-tintorial de las colonias del hisopado rectal de las cerdas reproductoras (híbridos CC21) suplementadas con probiótico. 

Valores distintas en la misma fila difieren a p<0,05 (Duncan, 1955). T1, dieta basal sin aditivo. T2, dieta más L. acidophilus más S thermophilus y K. fragilis (L-4 UCLV). NM, número de muestras. NC, nivel de crecimiento. -, no crecimiento. +, Poco crecimiento. ++, Regular crecimiento. +++, Mayor crecimiento. ++++, Excelente crecimiento. MRS, Man, Rogosa y Sharpe Sabrd, Agar Sabouraud. UFC, unidades formadoras de colonias. Caracterización microbiana según la metodología descrita por Kandler y Weiss (1992).

Las colonias uniformares fue mayor (P<0,05) en las muestras provenientes de los animales que consumieron el preparado probiótico. Así mismo, hubo mayor (P<0,05) número de células unidades formadoras de colonias (UFC) en el mismo grupo. Al observar, en el microscopio eléctrico los microrganismos con formas de bacilos cortos, largos y en cadena, cocos aislados, pares y en cadenas, Gram positivo y catalasa negativo fue mayor (P<0,05) en el T2 con respecto al grupo control.

Al evaluar las muestras que fueron cultivadas en placas con agar Sabouraud las colonias mostraron un color amarrillo cremoso con cierto abultamiento, asimismo, hubo diferencia (P<0,05) con respecto al grupo control.

Del mismo modo, en el muestreo realizado 15 días después de suspender el tratamiento, las placas Petri con muestras procedentes de las cerdas madres que consumieron preparado probiótico, mantenían valores similares a los obtenidos en el destete en todos los indicadores evaluados, pero al comparar entre grupos hubo diferencias (P<0,05) en todas las características morfológicas de los microorganismos en estudio (Tabla 4).

Los resultados obtenidos en el presente estudio coinciden en parte con los reportados por ^{Rajput et al. (2013)}, quienes reportaron algunas características morfológicamente similares a los observados en el estudio, entre los que se destacan microorganismos de géneros Lactobacillus y Bifidobacterium, dichas bacterias mayoritariamente son de origen intestinal y utilizadas de forma tradicional en fermentaciones alimenticias de uso veterinario.

Por su parte, ^{Sun et al. (2015)} observaron, al introducir microorganismos vivos como aditivos en la dieta para los animales, la modificación de la composición de la microbiota intestinal y su efecto potencial sobre la absorción de nutrientes y minerales en el huésped (^{Vélez-Zea et al., 2015}). Unido a esto, ^{Zhao et al. (2015)} manifiestan, que los microorganismos vivos introducidos buscan un nicho adecuado donde compiten e interaccionan entre sí, constituyendo finalmente una población relativamente estable y compleja en la microbiota natural del hospedero, no obstante, esta estabilidad puede ser alterada por cambios dietéticos o ambientales que son sometidos los animales (^{Londoño et al., 2016}). Sin embargo, es limitada la información sobre las funciones que desempeñan en el metabolismo de nutrientes y el tiempo de permanencia en el tracto gastrointestinal de los animales (^{Patil et al., 2015}).

En la Tabla 5, se aprecia el crecimiento microbiano en diferentes medios selectivos y descripción del tipo de microorganismo en el muestreo realizado a lechones durante el destete y 15 días después de suspender tratamiento. Las colonias uniformares fueron mayores (P<0,05) en las muestras provenientes de los lechones del grupo T2. Así mismo, hubo mayor (P<0,05) número de células unidades formadoras de colonias (UFC) en el T2 con respecto a T1. Igualmente, los organismos en formas de bacilos cortos, largos y en cadenas, cocos aislados, pares y en cadenas, Gram positivo y catalasa negativa fueron mayores (P<0,05) en el T2. También hubo mayor (P<0,05) incremento de colonias de color amarrillo cremoso con cierto abultamiento en placas con agar Sabouraud en el T2 con respecto al grupo control. En todos los medios selectivos, las muestras provenientes del grupo T2 mostraron mayor (P<0,05) crecimiento microbiano con respecto al grupo control.

Tabla 5 Nivel de crecimiento celular y las características morfo-tintoriales de las colonias del hisopado rectal de los lechones tratados con probiótico. 

Valores distintos en la misma fila difieren a p<0,05 (Duncan 1955). T1, dieta basal sin aditivo. T2, dieta más L. acidophilus más S thermophilus y K. fragilis (L-4 UCLV). NM, número de muestras. NC, nivel de crecimiento. -, no crecimiento. +, Poco crecimiento. ++, Regular crecimiento. +++, Mayor crecimiento. ++++, Excelente crecimiento. MRS, Man, Rogosa y Sharpe. Sabrd, Agar Sabouraud. Caracterización microbiana según la metodología descrita por Kandler (1992).

En cuanto a la evaluación realizada 15 días después de suspender el tratamiento, mantenían características similares a los obtenidos en la evaluación realizada al destete, pero al comparar entre grupos hubo diferencia (P<0,05) en algunos indicadores medidos. Los resultados reportados en el presente estudio indican que los microorganismos probióticos incluidos en la dieta de los cerdos pudieron adherirse a los diferentes segmentos del tracto gastrointestinal, esto demuestra que la microbiota natural podría estar modificado por los organismos benéficos (^{Patil et al., 2015}).

Por lo que es importante suplementar en cantidad relativamente alta de UFC introduciendo en la dieta, para lograr una mayor implantación y permanencia en el tracto gastrointestinal y que estos promuevan la estimulación del sistema inmune, evitando la colonización de los agentes patógenos en el hospedero (^{Gutiérrez et al., 2014}). De manera regular, en la literatura se informa que cuando se incluyen microorganismos vivos como aditivos en las dietas, estos influyen en la salud disminuyendo la carga microbiana de los agentes patógenos en el huésped (^{Sun et al., 2015}; ^{Gutiérrez et al., 2014}).

Las caracterizadas morfológicamente de los microorganismos del presente estudio se asemejan con las especies pertenecientes al género L acidophilus, por ^{Patil et al. (2015)}, streptococcus aisladas de intestino del cerdos (^{Castro y Martínez, 2015}) y levaduras del genero Kluyveromyces reportado por ^{Miranda et al. (2017)}. Por su parte, ^{González et al. (2016)} observaron que los microorganismos introducidos por vía oral, se asocian en la mucosa intestinal para cumplir con las funciones probióticas. Los resultados obtenidos corroboran la presencia de los microorganismos en el tracto gastrointestinal. En otros estudios, se ha demostrado la variación microbiana en el tubo digestivo de los cerdos que consumieron aditivos probióticos (^{Patil et al., 2015}). Por lo tanto, el uso de los probióticos es una buena alternativa para mantener un equilibrio en la microbiota natural en lechones neonatos. Así mismo, la salud de los animales se ve influenciada por las condiciones ambientales y de manejo durante el destete, donde sufre cambios drásticos en su régimen social y alimentación, que desencadenan en una serie de cambios morfológicos (a nivel epitelial) y fisiológicos, que lo hacen susceptible a enfermedades de tipo bacteriano (^{Yin et al., 2014}; ^{Lähteinen et al., 2015}).

Los exámenes microbiológicos como el hisopado rectal en los lechones, ayudan a evaluar el nivel de microorganismos presentes a este nivel (^{Londoño et al., 2016}). La cantidad de muestras crecidas en medios específicos a partir de hisopado rectal de las muestras provenientes de los lechones que consumieron probiótico hasta 70 días de edad, fue superior a los reportados por ^{Cottney et al. (2012)}. Los organismos con capacidad probiótica se caracterizan por su capacidad de resistir a condiciones ambientales del tracto gastrointestinal, a cambios de pH y su estructura morfológica puede ser en forma de cocos, bacilos y Gram positivos no esporulados. Normalmente, un gran número de éstos microorganismos son aislados desde el suelo, heces y tracto gastrointestinal del animal (^{Castro y Martínez, 2015}).

CONCLUSIONES

Las cerdas reproductoras que consumieron probiótico en el último tercio de la gestación obtuvieron mayor peso al parto, asimismo, sus descendientes nacieron con mayor peso. Además, los indicadores productivos de los lechones fueron mejores en todas las etapas evaluadas, igualmente con el empleo del preparado microbiano se logra disminuir los trastornos diarreicos y las muertes. Así mismo, hubo mayor presencia de organismos en forma de cocos (aislados, pares y en cadena), bacillos (cortos largos y cadena), Gram positivo, catalasa negativo y levaduras de color amarrillo cremoso con cierto abultamiento, en las muestras del hisopado rectal cultivados en medios selectivos.