ANIMAL SCIENCE
Effect of a dry fermented product on morphological, immunological, histological and health indicators of broilers
[1] Instituto de Ciencia Animal, km 47 ½ Carretera Central, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. Código Postal 32700
[2] Centro de Producción de Animales de Laboratorio, Calle Tercera 407593 entre Sexta Carretera Tirabeque, Boyeros, La Habana, Cuba
[*] Email: lsavon@ica.co.cu
Abstract
To
determine the effect of the inclusion of a dry fermented product,
prepared from ruminal content, on the morphological, immunological,
health and histological indicators of broilers, 32 EB24
hybrid male animals, with 42 days of age, were used. Broilers were
distributed according to a completely randomized design with eight
repetitions per treatment: control of corn/soybean and three
experimental diets including 1, 2 and 3% of the dry fermented product.
Morphological indicators (relative weights, g/gLW x 100) of digestive
organs, accessory organs of the gastrointestinal tract (GIT) were
determined, as well as other immunological (spleen, thymus and bursa of
Fabricius) and histological indicators. Health indicators (hematocrit)
and serum concentrations of total proteins, uric acid, cholesterol,
triglycerides and glucose were also analyzed. The dry fermented product
did not alter the relative weights of organs of full and empty
gastrointestinal tract, nor that of accessory organs and lymphoids.
There was increase of relative weight of spleen (P=0.0693), which
corresponded with an increase in hematocrit, in broilers that received
up to 3% of the dry fermented product. Protein metabolism indicators did
not vary with the inclusion of the dry fermented product, which
influenced on energy metabolism, with an increase of 6.85 vs. 9.52 and
10.21 of serum glucose (P<0.0091 mmol/L) for 2 and 3% of dry
fermented product, with a decrease of 0.84 vs. 0.52 and 0.54
(P<0.0032 mmol/L) of triglycerides regarding the control. An
elongation of villi of the small intestine mucus and a hyperplasia of
cecal tonsils was observed, which could indicate better nutrient
absorption and possible immunostimulatory effect. Results suggest that
the inclusion of up to 3% of the dry fermented product in the diet of
broilers based on corn/soybean, favors health and histological
indicators of these animals.
Keywords:
fermentation; ruminal content; lymphoid organs; histology; broilers.
Ruminal
content is a by-product obtained from this organ that, at the moment of
the death of the bovine, contains all the material that was not
digested. It has a complete balance of amino acids, fat, minerals and
vitamins of B complex and C vitamin, besides some unidentified growth
factors (Sugiarto 2014). For years, this
material has been discarded, although it is, due to its high organic
load, of great environmental impact. This residue also has a large
number of microorganisms (fungi, protozoa and bacteria) living in
symbiosis in the rumen (Dairio et al. 2005).
For all the above, it is an alternative for feeding broilers and
fattening pigs, rabbits and ruminants, due to its chemical, biological
and bromatological characteristics, and a wide availability (Ríos and Ramírez 2012).
On the other hand, fermentation is one of the oldest technologies used for improving food quality (Kim 2012). Nowadays, there is a great variety of fermented products for animal feeding (Beruvides 2019).
The
objective of this research was to determine the effect of a dry
fermented product (PFS), obtained from ruminal content, on
morphological, immunological, health and histological indicators of
broilers.
Preparation of the dry fermented product (PFS).
The PFS was produced with the use of a liquid fermented product (PFL)
mixed with corn meal (1:1) weight/volume (w/v), according to Gutiérrez (2005)
procedure. It was dried under the sun for 48-72 h and manually removed
every 2 hours to avoid the development of undesirable reactions. Once
the product was dried, it was packed into two paper bags for later use.
Three samples of 500 g were taken from each bag of dry product prepared
in July 2015 in the Food Production Laboratory of the Department of
Digestive and Biochemical Physiology, Institute of Animal Science. A
sample was taken from three different locations in the bag (low, medium,
top) and mixed to form a single sample. This process was repeated three
times for each bag, to obtain a total of six samples (three from each
bag). Later, the PFS was taken to a hammer mill to obtain a particle
size of 1 m.
Chemical analysis. The chemical analysis was performed according to the methodology of AOAC (2010). True protein determinations were carried out according to Bernstein (1924), modified by Meir (1986).
Fiber fractioning (neutral detergent fiber, acid detergent fiber,
lignin and cellulose) was determined according to the procedure of van Soest et al. (1991). Calcium, magnesium and potassium were determined by atomic absorption spectrophotometry, and phosphorus was determined by Amaral (1972).
Animals and diets. An amount of 32 male broilers (EB24),
of 35 days old, were used, which came from an experiment of productive
performance. Animals were distributed in four experimental treatments:
1) control treatment (without the fermented food) and treatment II, III
and IV with 1, 2 and 3% of PFS, respectively. During the time of
experimentation, animals had free access to water and food. The
experimental diets were formulated according to the requirements of Rostagno (2011), as it is shown in table 1.
Table 1.
Composition of experimental diets. Broiler, finishing stage (36-42 days).
Ingredients | Treatments |
---|
Corn/soybean | Corn/soybean 1% PFS | Corn/soybean 2%PFS | Corn/soybean 3% PFS |
---|
Corn meal | 62.4 | 61.523 | 60.068 | 59.068 |
Soybean meal | 30.018 | 29.615 | 29.68 | 29.677 |
Dry Fermented Product | 0 | 1 | 2 | 3 |
Plant oil | 3.6 | 4 | 4.5 | 4.6 |
Monocalcium phosphate | 1 | 0.95 | 0.95 | 0.95 |
Calcium carbonate | 1.2 | 1.11 | 1 | 0.9 |
Salt | 0.45 | 0.45 | 0.45 | 0.45 |
Methionine | 0.152 | 0.157 | 0.162 | 0.165 |
Lysine | 0.05 | 0.065 | 0.06 | 0.06 |
Choline | 0.13 | 0.13 | 0.13 | 0.13 |
Premix2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Calculated contribution (%) |
CP | 18 | 17.99 | 18 | 18 |
CF | 2.68 | 2.64 | 2.62 | 2.61 |
ME1 | 12.97 | 12.95 | 12.94 | 12.84 |
P disp. | 0.326 | 0.32 | 0.32 | 0.32 |
Ca | 0.717 | 0.713 | 0.712 | 0.715 |
Meth+Cyst | 0.708 | 0.706 | 0.707 | 0.707 |
Lis | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.986 |
Na | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
1 it is expressed in Mj/kg
2Each
kg contains vitamin A, 13,500 IU; vitamin D3, 3,375 IU; vitamin E, 34
mg; B2, 6 mg; panthotenic acid, 16 mg; nicotinic acid, 56 mg; Cu, 2,000
mg; folic acid, 1.13mg; vitamin B12, 32µg; Mn, 72 mg; Zn, 48mg
At 42 d of age, 8 broilers were selected
per treatment for control treatment and 6 for experimental treatments.
They were weighed and the indicators shown in the experimental procedure
were determined.
Morphometric indicators of digestive, accessory and immunological organs.
Broilers were sacrificed two hours and thirty minutes after food
ingestion, according to the method of jugular vein bleeding, described
by Sánchez(1990). Subsequently, the
abdominal cavity was opened and accessory organs (liver and pancreas)
and digestive tract were removed. For analysis, the latter was divided
into crop, proventriculus, gizzard, small intestine, caeca and final
portion (colon and rectum). In addition, immunological organs were
extracted (thymus, spleen and bursa of Fabricius).
Digestive
organs were weighed, full and empty (the digestive content was removed
by moving the index and thumb fingers to empty them) in a SARTORIUS
technical balance. Data of immune, accessory and digestive organs were
expressed as relative weight (g / g LWx100). Liveweight (LW) was
established at the time of sacrifice (Giambrone 1996).
Indicators of health and blood biochemistry.
Blood samples were taken directly from the jugular vein, tilting the
tube slightly, so that the blood could roll down the walls. This avoids
serum hemolysis, which will be used later. Two sets of collection tubes
were used: one for the determination of total blood, and another for
obtaining serum. Total blood was placed at room temperature until clot
retraction was achieved. Later, it was centrifuged at 3000 rpm for five
minutes to obtain the serum. Hematocrit was directly determined from
total blood by Wintrobe method.
Blood
biochemistry indicators (cholesterol, glucose, triglycerides, total
proteins, albumin and uric acid) were determined in blood serum by an
automatic Cobas integra 400 PLUS (Roche Diagnostic System).
Histological analysis. For microscopic examination, eight samples of 1 cm2
were taken from each organ for control treatment, and six from each
organ for the remaining treatments (1, 2 and 3% PFS). All samples were
stored in formalin at 4% for histological analysis and gently shaken to
remove remains of adherent intestinal content. Fixing process consisted
of dehydration with staggered ethanol solutions (50, 70, 80, 96 and
100%) and cleaning with xylol. The organs were appropriately sized (CENPALAB 2000) and included in paraffin (POT.05.03.003). Subsequently, they were cut (CENPALAB 2000a)
(POT.05.03.005) with the use of equipment designed for this purpose
(microtome). Cuts were spread in sheets and then they were stained with
hematoxylin-eosin (Scheure and Chalk 1986) (POT.05.03.015) (CENPALAB 2000b). The histological sections were examined with an Axioplan-2 optical microscope (Carl Zeiss Jena GmbH, Jena, Germany).
Statistical analysis.
A completely randomized design was used with four treatments,
consisting of experimental diets and eight repetitions/treatment. For
the analysis of results, the computerized statistical package INFOSTAT
2012 (Di Rienzo et al. 2012) was used. In the necessary cases, mean values were compared using Duncan (1955) test.
No
differences were observed among treatments applied for liveweight. This
result could be related to food intake, which did not differ among
treatments. That is, PFS did not influence on this indicator. There were
no differences in morphometric indexes of full and empty organs of the
gastrointestinal tract (GIT) of broilers that consumed different levels
of PFS (tables 2 and 3).
Table 2.
Relative weight (g/g LWx100) of full digestive organs of the GIT of broilers that consume PFS
Indicators | PFS levels % | ±SE and Sign |
---|
Control (0) | 1 | 2 | 3 |
---|
Live weight, g | 1959.33 | 2048.33 | 1991.61 | 2023.33 | 71.38 P=0.8095 |
GIT | 9.19 | 9.70 | 9.01 | 8.76 | 0.35 P=0.3182 |
Crop | 0.55 0.09 | 0.58 0.08 | 0.51 0.08 | 0.50 0.089 | P=0.9190 |
Proventriculus | 0.63 | 0.60 | 0.56 | 0.54 | 0.03 P=0.4123 |
Gizzard | 3.20 | 2.67 | 2.49 | 2.81 | 0.26 P=0.2891 |
Small intestine | 3.98 0.18 | 4.21 0.21 | 3.96 0.18 | 3.86 0.18 | P=0.6524 |
Caeca | 0.81 | 1.05 | 0.78 | 0.88 | 0.10 P=0.2679 |
Colon-rectum | 0.31 | 0.27 | 0.22 | 0.27 | 0.03 P=0.4695 |
Table 3.
Relative weight (g/g LWx100) of empty digestive organs of the GIT of broilers that consume PFS.
Indicators | PFS levels % | ±SE and Sign |
---|
Control (0) | 1 | 2 | 3 |
---|
Live weight, g | 1959.33 | 2048.33 | 1991.61 | 2023.33 | 71.38 P=0.8095 |
GIT | 6.69 | 5.56 | 6.17 | 6.35 | 0.36 P=0.2102 |
Crop | 0.36 0.04 | 0.39 0.04 | 0.37 0.04 | 0.38 0.04 | P=0.9676 |
Proventriculus | 0.59 | 0.54 | 0.53 | 0.49 | 0.39 P=0.4221 |
Gizzard | 2.29 | 1.96 | 1.99 | 2.17 | 0.14 P=0.3161 |
Small intestine | 3.15 0.14 | 3.15 0.15 | 3.00 0.14 | 2.97 0.14 | P=0.6770 |
Caeca | 0.43 | 0.43 | 0.46 | 0.49 | 0.04 P=0.7294 |
Colon-rectum | 0.23 | 0.20 | 0.19 | 0.23 | 0.02 P=0.5995 |
In this regard, Gutiérrez (2005)
also found no effect on relative weights of empty digestive organs of
the gastrointestinal tract of broilers that received doses of 0.5, 1.0,
1.5 and 2% of a dry fermented product, (Vitafert).
Relative weight of the GIT accessory organs was similar among treatments (table 4).
This means that PFS does not increase the specific functions of these
organs in the release of enzymes to digest and absorb nutrients and in
the excretion of bile and cellular metabolism, respectively. As a
consequence, the values of these indicators did not differ from the
control. These results also agree with those obtained by Gutiérrez (2005), with the dry fermented product Vitafert, and with reports of Elkafi et al. (2015), who analyzed a dry mixture of bovine blood and fermented ruminal content.
Table 4.
Effect of PFS on relative weight (g/g LWx100) of accessory organs of the GIT of broilers
Indicators | PFS levels (%) | ± SE and Sign |
---|
0 (control) | 1 | 2 | 3 |
---|
Live weight, g | 1,959.33 | 2,048.33 | 1,991.61 | 2,023.33 | 71.38 P=0.8095 |
Liver | 2.26 | 2.18 | 2.24 | 2.02 | 0.08 P=0.2303 |
Pancreas | 0.22 | 0.23 | 0.22 | 0.20 | 0.02 P=0.8694 |
Immunological indicators. No
differences were observed among treatments in the relative weights of
the bursa of Fabricius and thymus with the inclusion of PFS (table 5).
As it is demonstrated, relative weight of the bursa of Fabricius had
values between 0.18 and 0.27, so the animals were immunocompetent.
Regarding Giambrione (1996), this condition
is reached when the relation between absolute weight of the organ and
liveweight is between 0.20 and 0.30. According to this author and Contreras and Fernández (1999),
the immune system of broilers undergoes evolution, and the main organs
of immunity are the bursa and the thymus, during the first stage of
life. In the first, B lymphocytes are produced, responsible for humoral
immunity (production of antibodies by B lymphocytes), and the second
organ is responsible for cell-mediated immunity (production of cytokines
and cells by T lymphocytes). Peripheral tissues of the immune system in
broilers are spleen, cecal tonsils, Harder glands and bone marrow.
These are populated by B and T lymphocytes during broiler growth. When
these animals approach maturity, the bursa and thymus involve, and the
immunocompetence of broilers starts depending on the peripheral immune
system.
Table 5.
Relative weights of lymphoid organs (g/gLWx100) and hematocrits (%) of broilers receiving PFS in the diet
Indicators | PFS levels % | ±SE y Sign | 1-ß Test potency |
---|
Control (0) | 1 | 2 | 3 |
---|
Live weight, g | 1959.33 | 2048.33 | 1991.61 | 2023.33 | 71.38 P=0.86 95 | 8% |
Bursa of Fabricius | 0.21 | 0.27 | 0.18 | 0.24 | 0.03 P=0.2971 | 30% |
Thymus | 0.50 | 0.51 | 0.55 | 0.49 | 0.07 P=0.9401 | 7% |
Spleen | 0.13 | 0.14 | 0.19 | 0.17 | 0.01 P=0.0693 | 61% |
Hematocrit | 31.17 a | 32.16 ab | 33.66 b | 32.83 ab | 0.59 P=0.045 | 72% |
a,b Different letters within the same line differ significantly (P< 0.05) (Duncan 1955)
*P<0.05
The relative weight of the spleen did not
differ statistically among treatments. However, from a biological point
of view, it was observed that broilers that received 2% of PFS in the
diet, had superior relative weight (P = 0.0693). When analyzing the
potency of the test, it was observed to be 61%, which is low so the fact
that no statistical differences were found for P <0.05, several
factors inherent to sampling could have influenced, such as sample size
or errors inherent to sampling that were not controlled, as in the
weighing of the organ, due to the adhered fat that was not removed,
among other factors. In any case, the highest relative weight of the
spleen, confirmed by a high hematocrit content, could indicate an
immunostimulatory response to the inclusion of PFS. As it is known, this
product, made from fermented ruminal liquor content, contains
metabolites called “tertiary metabolites”, such as polysaccharides,
bacteriocins and enzymes that could promote this action.
The hematocrit was maintained in the normal physiological ranges for the species (Meluzzi et al. 1992), although it was higher (P = 0.045) for 2% of PFS with respect to the control treatment (table 5).
This result was expected, since if the spleen is a hematopoietic organ,
the increase in its relative weight should correspond to the increase
in blood counts.
Indicators of blood biochemistry.
The study of blood biochemistry showed that serum indicators of protein
metabolism: total proteins, albumin and uric acid, as well as the
albumin/globulin (A/G) ratio, did not vary with the inclusion of PFS in
the diet of broilers (table 6). However, the product influenced significantly on energy metabolism indicators.
Levels
of 2 and 3% of PFS increased serum blood glucose (P <0.0091)
compared to control and 1% of PFS, which were similar to each other.
Increase in serum cholesterol (P <0.0204) was observed with PFS
levels. This corresponded with the decrease in triglycerides from 0.84
to 0.54mmol / L.
Related to these results,
glucose represents the most important sugar in carbohydrate metabolism
in all vertebrates. It is the carbohydrate that circulates through blood
toward different organs and body tissues that use it as an energy
source (D'Mello1995). In conventional diets
for broilers and laying hens, starches (amylose and amylopectin),
present in corn, wheat, and soybean constitute the main source of
circulating blood glucose (Gunsberg et al. 1998, cited by Miranda López et al. (2007). Circulating glucose values in blood plasma of broilers are in the range of 8.4-10.1mmol/L (Miturka et al. 1977). Table 6
shows that only broilers of the treatments with 2 and 3% of PFS showed
glucose levels in the normal ranges. This means, perhaps, that PFS
levels of 2% and above provide different organs and body tissues with
the energy needed to perform their functions.
On
the other hand, the increase obtained in serum cholesterol levels with
PFS suggests that this product, despite constituting a mixture of
microorganisms mainly composed by yeasts and lactic bacteria, did not
show a hypocholesterolemic activity for this species (broilers). Similar
results were obtained by Pérez (2000),
when doses of 50, 75 and 100 mL of yeast hydrolyzed were tested. With
regard to control, this author did not observe a decrease in serum
cholesterol in treated broilers. It should be noted that the liver is
the main organ of lipid metabolism of broilers. It is the main seat of
lipogenesis, where cholesterol is synthesized and triglycerides
constitute its main product (Martínez 2004).
Table 6.
Indicators of blood biochemistry of broilers receiving PFS in the diet
Indicators1,2 | PFS levels % | ±SE y Sign |
---|
Control (0) | 1 | 2 | 3 |
---|
A/G | 0.71 | 0.73 | 0.65 | 0.67 | 0.04 P=0.6050 |
Albumin, g/L | 12.06 | 11.25 | 11.85 | 12.91 0.80 | 0.75 P=0.5090 |
Cholesterol, mmol/L | 3.11a | 3.15a | 3.62ab | 4.10b 0.25 | 0.23 P=0.0242 |
Glucose, mmol/L | 6.85 a | 6.77 a | 9.52 b | 10.21b 0.69 | 0.64 P=0.0091 |
Total Proteins, g/L | 29.13 | 27.19 | 30.31 | 32.10 1.96 | 1.83 P=0.3300 |
TG mmol/L | 0.84 b | 0.61 a | 0.52 a | 0.54 a | 0.06 P=0.0032 |
AU, mmol/L | 354.25 | 378.25 | 399.38 | 358.00 35.02 | 32.76 P=0.7580 |
1TG = triglycerides; AU= uric acid, A/G= Albumin /Globuline relation
2a,b, Different letters in the same line differ at P<0.05 (Duncan (1955)
Histological analysis. Generally,
lymphoid tissue hyperplasia, associated with mucous membranes in the
cecum (cecal tonsils) was observed in all treatments with PFS compared
to control group. Cecal tonsils, spleen and Harder gland are part of the
immune system, and are likely to favor an immunostimulatory action (figures 1 and 2).
With
respect to intestine (duodenum), in all the treatments where PFS was
included, an apparent elongation of villi was observed. Height of villi
and depth of the crypt are important indicators of intestinal health of
animals, and are directly related to the absorption capacity at mucus
level (Buddle and Bolton 1992) (figures 3 and 4). The increase of villi height, as well as their diameter, means superior surface area for nutrient absorption (Sklan and Noy 2003, Wang and Peng 2008 and Rodríguez 2012).
A morphometric indicator that could be related to nutrient absorption
surface is relative length of the small intestine. Unfortunately, this
indicator was not measured. Results suggest that the inclusion of up to
3% of the dry fermented product in the diet of broilers based on
corn/soybean, favors health and histological indicators of these
animals.
Fig. 1.
Control group, animal 1. Normal caecum. HE 20x
Fig. 2.
Treatment 1, animal 19. Caecum hyperplasia. HE 20x
Fig. 3.
Control group, animal 9. Duodenum with normal villi. HE 20x
Fig. 4.
Treatment 2, animal 13. Elongation of intestinal villi
El
contenido del rumen es un subproducto que se obtiene del sacrificio de
ganado bovino el cual al momento de su muerte contiene todo el material
que no alcanzó a ser digerido. Posee un balance completo de aminoácidos,
grasa, minerales y vitaminas del complejo B y vitamina C, además de
algunos factores de crecimiento no identificados (Sugiarto 2014)
y por años se ha desechado y produce alto impacto ambiental debido a su
alta carga orgánica. Este residuo también posee gran cantidad de
microorganismos que viven en simbiosis en el rumen como hongos,
protozoos y bacterias (Dairio et al. 2005)
y pueden ser aprovechados. Por esto se puede decir que es una
alternativa para la alimentación de, pollos y cerdos de engorde, conejos
y rumiantes por sus características químicas, biológicas,
bromatológicas y su amplia disponibilidad (Ríos and Ramírez 2012).
Por
otra parte, la fermentación es una de las tecnologías más antiguas que
se ha utilizado para la mejorar la calidad de los alimentos (Kim 2012) En la actualidad, se producen una gran variedad de productos fermentados que se utilizan en la alimentación animal (Youling et al. 2011, Douyan 2015 y Beruvides 2018).
El
objetivo de esta investigación fue determinar el efecto de un producto
fermentado seco (PFS) obtenido a partir de contenido de rumen, en
indicadores morfológicos, inmunológicos de salud e histológicos de
pollos de ceba
Elaboración del PFS.
El producto fermentado seco (PFS) se elaboró a partir de la mezcla del
producto fermentado líquido (PFL) con harina de maíz (1:1) peso ̸
volumen (p ̸ v) según el procedimiento de Gutiérrez (2005). El producto se secó al sol durante 48-72 h (Solano et al.
2003) y se removió cada dos horas de forma manual, para evitar el
desarrollo de reacciones indeseables. Una vez seco el producto, el lote
se envasó en dos sacos de papel para su utilización posterior. Se
tomaron tres muestras de 500 g de cada saco del producto seco que se
elaboró en el julio de 2015 en el Laboratorio de Producción de Alimentos
del departamento de Ciencias Biofisiológicas, del Instituto de Ciencia
Animal. El muestreo se realizó tomando el producto de tres lugares de
los sacos (bajo, medio, arriba) y se mezclaron para conformar una
muestra. El proceso se repitió tres veces en cada saco, para obtener en
total seis muestras (tres de cada saco) Posteriormente, el PFS se pasó
por un molino de martilló para obtener un tamaño de partícula de un
milímetro
Análisis químico. El análisis químico, se realizó de acuerdo con la metodología de la AOAC (2010). Se realizaron determinaciones de proteína verdadera según Bernstein (1924) modificado por Meir (1986).
El fraccionamiento de la fibra (fibra detergente neutro, fibra
detergente ácido, lignina y celulosa) se determinó según el
procedimiento de Van Soest et al. (1991). El calcio, magnesio y potasio se determinaron por espectrofotometría de absorción atómica. El fósforo se determinó por Amaral (1972).
Animales y dietas. Se utilizaron 32 pollos de ceba machos (EB24)
de 35 días de edad que procedieron de un experimento de comportamiento
productivo. Los animales se distribuyeron en cuatro tratamientos
experimentales. Estos fueron:1) tratamiento control (sin el alimento
fermentado) y tratamiento II, III y IV con el 1, 2 y 3% del PFS,
respectivamente. Durante todo el tiempo de experimentación los animales
tuvieron libre acceso al agua y al alimento. Las dietas experimentales
se formularon según los requerimientos de Rostagno (2011) y se muestran en la tabla 1.
Tabla 1.
Composición de las dietas experimentales. Pollo de ceba Etapa de acabado (36-42 días).
Ingredientes | Tratamientos |
---|
Maíz/soya | Maíz/soya 1% PFS | Maíz/soya 2%PFS | Maíz/soya 3% PFS |
---|
Harina maíz | 62,4 | 61,523 | 60,068 | 59,068 |
Harina de soya | 30,018 | 29,615 | 29,68 | 29,677 |
Producto Fermentado Seco | 0 | 1 | 2 | 3 |
Aceite vegetal | 3,6 | 4 | 4,5 | 4,6 |
Fosfato monocálcico | 1 | 0,95 | 0,95 | 0,95 |
Carbonato calcio | 1,2 | 1,11 | 1 | 0,9 |
Sal común | 0,45 | 0,45 | 0,45 | 0,45 |
Metionina | 0,152 | 0,157 | 0,162 | 0,165 |
Lisina | 0,05 | 0,065 | 0,06 | 0,06 |
Colina | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,13 |
Premezcla2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Aporte calculado (%) |
PB | 18 | 17,99 | 18 | 18 |
FB | 2,68 | 2,64 | 2,62 | 2,61 |
EM1 | 12.97 | 12.95 | 12.94 | 12.84 |
P disp. | 0,326 | 0,32 | 0,32 | 0,32 |
Ca | 0,717 | 0,713 | 0,712 | 0,715 |
Met+Cist | 0,708 | 0,706 | 0,707 | 0,707 |
Lis | 0,99 | 0,99 | 0,99 | 0,986 |
Na | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
1 Se expresó en Mj/kg
2Each
kg contains vitamin A, 13,500 IU; vitamin D3, 3,375 IU; vitamin E, 34
mg; B2, 6 mg; panthotenic acid, 16 mg; nicotinic acid, 56 mg; Cu, 2,000
mg; folic acid, 1.13mg; vitamin B12, 32µg; Mn, 72 mg; Zn, 48mg
A los 42 días de edad se seleccionaron 8
aves por tratamiento para el tratamiento control y 6 para los
tratamientos experimentales, se pesaron y se les determinaron los
indicadores que muestra el procedimiento experimental siguiente:
Indicadores morfométricos de órganos digestivos, accesorios e inmunológicos.
Las aves se sacrificaron dos horas y treinta minutos después de la
ingestión de alimento por el método de desangrado de la vena yugular
descrito por Sánchez (1990).
Posteriormente, se abrió la cavidad abdominal y se extrajeron los
órganos accesorios (hígado y páncreas) y el tubo digestivo. Este último
se dividió para su análisis en buche, proventrículo, molleja, intestino
delgado, ciegos y porción final (colon y recto). También se extrajeron
los órganos inmunológicos (timo, bazo y bolsa de Fabricio).
Los
órganos digestivos se pesaron llenos y vacíos (se eliminó el contenido
digestivo desplazando los dedos índice y pulgar para vaciarlos) en una
balanza técnica marca SARTORIUS. Los datos de los órganos digestivos,
accesorios e inmunes se expresaron como peso relativo (g de órgano/g
peso vivo x100). El peso vivo (PV) se estableció en el momento de
sacrificio (Giambrone 1996)
Indicadores de salud y de la bioquímica sanguínea.
La muestra de sangre se tomó directamente de la vena yugular,
inclinando ligeramente el tubo de colección, de forma que ésta ruede por
las paredes. De esta forma se evita la hemólisis del suero que se
utilizará posteriormente. Se utilizaron dos juegos de tubos de
colección; uno para la determinación de sangre total y otro para la
obtención del suero. La sangre total se colocó a temperatura ambiente
hasta lograr la retracción del coágulo. Posteriormente se centrifugó a
3000 rpm durante cinco minutos con el objetivo de obtener el suero. El
hematocrito se determinó directamente de la sangre total mediante el
método de Wintrobe.
Los
indicadores de la bioquímica sanguínea; colesterol, glucosa,
triglicéridos, proteínas totales, albúmina y ácido úrico se determinaron
en el suero sanguíneo mediante un analizador automático Cobas integra
400PLUS (Roche Diagnostic System).
Análisis histológico. Para el examen microscópico se tomaron ocho muestras de 1 cm2
de cada órgano para el tratamiento control y seis de cada órgano para
los tratamientos restantes, (1, 2 y 3% PFS). Todas las muestras se
conservaron en formol al 4% para el análisis histológico y se agitaron
suavemente para eliminar restos de contenido intestinal adherente. El
proceso de fijación consistió en la deshidratación con soluciones
escalonadas de etanol (50, 70, 80, 96 y 100%), la limpieza con xilol.
Los órganos se tallaron adecuadamente (CENPALAB 2000) y se incluyeron en parafina (POT.05.03.003). Posteriormente se cortaron CENPALAB (2000a
(POT.05.03.005) con la utilización del equipo diseñado para tal efecto
(micrótomo). Los cortes se extendieron en láminas y a continuación se
procedió a la tinción de rutina hematoxilina-eosina (Scheure y Chalk 1986) (POT.05.03.015) (CENPALAB 2000b) Las secciones histológicas se examinaron con un microscopio óptico Axioplan-2 (Carl Zeiss Jena GmbH, Jena, Alemania).
Análisis estadístico.
Se utilizó un diseño completamente aleatorizado con cuatro tratamientos
que consistieron en las dietas experimentales y ocho repeticiones/
tratamiento. Para el análisis de los resultados se utilizó el paquete
estadístico computarizado INFOSTAT 2012 (Di Rienzo et al.2012). Los valores medios se compararon mediante la dócima de Duncan (1955) en los casos necesarios.
No
se observaron diferencias entre los tratamientos empleados para el peso
vivo. Este resultado pudiera estar relacionado con el consumo de
alimentos, que no difirió entre tratamientos, es decir, el PFS no
influyó en este indicador. No se observaron diferencias en los índices
morfométricos de los órganos del TGI lleno y vacío de los pollos de ceba
que consumieron diferentes niveles de PFS (tablas 2 y 3).
Tabla 2.
Peso relativo (g/g PVx100) de los órganos digestivos llenos del tracto gastrointestinal de pollos de ceba que consumen PFS.
Indicadores | Niveles de PFS % | ±EE y Sign |
---|
Control (0) | 1 | 2 | 3 |
---|
Peso vivo, g | 1959,33 | 2048,33 | 1991,61 | 2023,33 | 71,38 P=0.8095 |
TGI | 9,19 | 9.70 | 9,01 | 8.76 |
|
Buche |
|
|
|
| P=0,9190 |
Proventrículo l | 0,63 | 0,60 | 0,56 | 0,54 |
|
Molleja | 3,20 | 2,67 | 2,49 | 2,81 |
|
Intestino delgado |
|
|
|
| P=0,6524 |
Ciegos | 0,81 | 1,05 | 0,78 | 0,88 |
|
Colon -Recto | 0,31 | 0,27 | 0,22 | 0,27 |
|
Tabla 3.
Peso relativo (g/g PVx100) de los órganos digestivos vacíos del tracto gastrointestinal de pollos de ceba que consumen PFS.
Indicadores | Niveles de PFS % | ±EE y Sign |
---|
Control (0) | 1 | 2 | 3 |
---|
Peso vivo, g | 1959,33 | 2048,33 | 1991,61 | 2023,33 |
|
TGI | 6,69 | 5,56 | 6,17 | 6,35 |
|
Buche |
|
|
|
| P=0,9676 |
Proventrículo | 0,59 | 0,54 | 0,53 | 0,49 |
|
Molleja | 2,29 | 1,96 | 1,99 | 2,17 |
|
Intestino delgado |
|
|
|
| P=0,6770 |
Ciegos | 0,43 | 0,43 | 0,46 | 0,49 |
|
Colon -Recto | 0,23 | 0,20 | 0,19 | 0,23 |
|
Al respecto, Gutiérrez (2005)
tampoco encontró efecto en los pesos relativos de los órganos
digestivos vacíos del tracto gastrointestinal de pollos de ceba que
recibieron dosis de 0,5, 1.0, 1.5 y 2% de un producto fermentado seco
(Vitafert).
El peso relativo de los órganos accesorios del TGI también fueron similares entre tratamientos (tabla 4).Ello
significa que el PFS no incrementa las funciones específicas de estos
órganos en la liberación de enzimas para digerir y absorber los
nutrientes y en la excreción de bilis y el metabolismo celular,
respectivamente. Como consecuencia, los valores de estos indicadores no
difirieron del control. Estos resultados concuerdan también con los
obtenidos por Gutiérrez (2005) con el producto fermentado Vitafert seco y con Elkafi et al. (2015) los que analizaron una mezcla seca de sangre bovina y contenido de rumen fermentado.
Tabla 4.
Efecto del PFS en el peso relativo (g/g PVx100) de órganos accesorios del TGI de pollos de ceba
Indicadores | Niveles de PFS (%) | ±EE y Sign |
---|
0 (control) | 1 | 2 | 3 |
---|
Peso vivo, g | 1959,33 | 2048,33 | 1991,61 | 2023,33 | 71,38 P=0.8095 |
Hígado | 2,26 | 2,18 | 2,24 | 2,02 | 0,08 P=0,2303 |
Páncreas | 0,22 | 0,23 | 0,22 | 0,20 | 0,02 P=0,8694 |
Indicadores inmunológicos. No se observó diferencias entre tratamientos en los pesos relativos de la bolsa de Fabricio y el timo con la inclusión de PFS (tabla 5).
Como se observa, el peso relativo de la bolsa de Fabricio presentó
valores entre 0.18-0.27, por lo que animales se hallaban
inmunocompetentes. De acuerdo con Giambrone (1996)
esta condición se alcanza cuando la relación entre el peso absoluto del
órgano respecto al peso vivo se halla entre 0.20-0.30. Según este
investigador y Contreras y Fernández (1999),
el sistema inmune de las aves sufre una evolución, y son la bolsa y el
timo en una primera etapa de la vida, los órganos centrales de la
inmunidad, en el primero se producen los linfocitos B encargados de la
inmunidad humoral (producción de anticuerpos por linfocitos B) y el
segundo encargado de la inmunidad mediada por células (producción de
citoquinas y células por linfocitos T). Los tejidos periféricos del
sistema inmune en las aves son el bazo, los tonsiles cecales, las
glándulas de Harder y la médula ósea, los que son poblados durante el
crecimiento de las aves por los linfocitos B y T. Cuando las aves se
acercan a la madurez, la bolsa y el timo involucionan y la
inmunocompetencia del ave pasa a depender del sistema inmune periférico.
El
peso relativo del bazo no difirió estadísticamente entre tratamientos,
pero si se halló desde el punto de vista biológico que los pollos que
recibieron el 2% de PFS en la dieta tenían mayor peso relativo
(P=0.0693.) Al analizar la potencia de la dócima se observó que esta era
de 61%, que es una potencia baja por lo que el hecho de no encontrar
diferencias estadísticas para P<0.05 pudieron influir varios factores
como el tamaño de muestra o errores inherentes al muestreo que no se
controlaron, como en el pesaje del órgano si la grasa adherida que
presenta no se eliminó completamente, entre otros. De todas formas, el
mayor peso relativo del bazo corroborado por un mayor contenido de
hematocrito, pudiera indicar una respuesta inmunoestimulante a la
inclusión del PFS. Como se conoce, este producto elaborado a partir de
contenido líquido de rumen fermentado contiene metabolitos denominados
“metabolitos terciarios” como polisacáridos, bacteriocinas, y enzimas
que pudieran propiciar esta acción,
Tabla 5.
Pesos relativos (g/gPVx100) de órganos linfoides y hematocrito (%) de pollos de ceba que reciben PFS en la dieta.
Indicadores | Niveles de PFS % | ±EE y Sign | 1-ß Potencia de la dócima |
---|
Control (0) | 1 | 2 | 3 |
---|
Peso vivo, g | 1959,33 | 2048,33 | 1991,61 | 2023,33 |
| 8% |
Bolsa de Fabricio | 0,21 | 0,27 | 0,20 | 0,24 |
| 30% |
Timo | 0,50 | 0,51 | 0,55 | 0,49 |
| 7% |
Bazo | 0,13 | 0,14 | 0,19 | 0.17 |
| 61% |
Hematocrito | 31,17 a | 32,16 ab | 33,66 b | 32,83 ab |
| 72% |
a,b Letras diferentes dentro de la misma fila difieren significativamente (P< 0.05) (Duncan 1955). *P<0.05
Por otra parte, el hematocrito.se mantuvo en los rangos fisiológicos normales para la especie (Meluzzi et al. 1992),
aunque fue superior (P= 0.045) para el 2% de PFS en comparación con el
tratamiento control (tabla 5). Este resultado era esperado, ya que si el
bazo es un órgano hematopoyético, un incremento de su peso relativo se
debe corresponder con un aumento de las células hemáticas.
Indicadores de la bioquímica sanguínea.
El estudio de la bioquímica sanguínea mostró que los indicadores
séricos del metabolismo proteico: proteínas totales, albumina y ácido
úrico, así como la relación albúmina ̸globulina (A/G) no variaron al
incluir PFS en la dieta de pollos de ceba (tabla 6). Sin embargo, se halló que el producto si influyó significativamente en los indicadores del metabolismo energético.
Así,
se encontró que los niveles de 2 y 3% del PFS incrementaron la glucosa
sanguínea sérica (P<0.0091) en comparación con el control y el 1% de
PFS, los que fueron similares entre sí. Se observó un incremento del
colesterol sérico (P<0.0204) con los niveles de PFS, que se
correspondió con una disminución de 0.84 a 0.54mmol/L de los
triglicéridos.
En relación con estos resultados,
la glucosa representa el azúcar más importante en el metabolismo de los
carbohidratos en todos los vertebrados. Este es el carbohidrato que
circula vía sanguínea a los diferentes órganos y tejidos corporales
quienes lo emplean como fuente energética (D'Mello 2000) En dietas
convencionales para pollos de engorde y gallinas ponedoras, los
almidones (amilosa y amilopectina) presentes en el maíz, trigo, y soya,
constituyen la fuente principal de glucosa sanguínea circulante
(Gunsberg et al. 1998, citados por Miranda López et al. (2007).
Los valores circulantes de glucosa en el plasma sanguíneo de los pollos
de engorde se encuentran en el rango de 8.4-10.1mmol/L (Miturka et al. 1977).
Si se observa la tabla 6, sólo las aves de los tratamientos 2% y 3% de
PFS mostraron niveles de glucosa en los rangos normales. Esto quizás
significa que niveles 2% y superiores de PFS propician la energía
necesaria a los diferentes órganos y tejidos corporales para realizar
sus funciones.
Por otro lado, el incremento que
se observó en los niveles de colesterol sérico con el PFS, conduce a
pensar que éste a pesar de constituir una mezcla de microorganismos
entre ellos levaduras, y bacterias lácticas no manifestó una actividad
hipocolesterolémica para esta especie (pollos de ceba). Resultados
similares obtuvo Pérez (2000) cuando ensayó
dosis de 50, 75 y 100 mL de hidrolizado de levadura y no observó
disminución del colesterol sérico de las aves tratadas en respecto al
control. Hay que destacar que el hígado es el principal órgano del
metabolismo lipídico de las aves, es el asiento principal de la
lipogénesis, en él se sintetiza el colesterol y además, su principal
producto son los triglicéridos (Martínez 2004).
Tabla 6.
Indicadores de la bioquímica sanguínea de pollos de ceba que recibieron PFS en la dieta.
Indicadores1,2 | Niveles de PFS % | ±EE y Sign |
---|
Control (0) | 1 | 2 | 3 |
---|
A/G | 0,71 | 0,73 | 0,65 | 0,67 |
|
Albúmina, g/L | 12,06 | 11,25 | 11,85 | 12,91 0,80 | 0,75 P=0,5090 |
Colesterol, mmol/L | 3,11a | 3,15a | 3,62ab |
|
|
Glucosa, mmol/L | 6,85 a | 6,77 a | 9,52 b |
|
|
Prot. Totales, g/L | 29,13 | 27,19 | 30,31 |
|
|
TG mmol/L | 0,84 b | 0,61 a | 0,52 a | 0,54 a | 0,06 P=0,0032 |
AU, mmol/L | 354,25 | 378,25 | 399,38 |
| 32,76 P=0,7580 |
1 Prot.totales= proteínas totales; TG =triglicéridos; AU= ácido úrico, A/G=Relación Albúmina /Globulina
2 a,b, Letras distintas en una fila difieren a P<0.05 (Duncan 1955)
Análisis histológico. De manera
general, se observó una hiperplasia del tejido linfoide asociada a
mucosas en el ciego (tonsiles cecales) en todos los tratamientos con el
PFS respecto al grupo control. Los tonsiles cecales, el bazo, la médula
de Harder forman parte del sistema inmune y es probable que favorezcan
una acción inmunoestimulante (figuras 1 y 2).
Con
respecto al intestino (duodeno) se observó en todos los tratamientos
donde se incluyó el PFS una aparente elongación de las vellosidades. La
altura de la vellosidad y la profundidad de la cripta son importantes
indicadores de la salud intestinal de los animales y están directamente
relacionadas con la capacidad de absorción a nivel de la mucosa (Buddle y Bolton 1992) (Figuras 3 y 4)
El incremento en la altura de las vellosidades así como su diámetro se
traduce en una mayor área de superficie para la absorción de nutrientes (Sklan y Noy 2003, Wang y Peng 2008, Rodríguez 2012.Un
indicador morfométrico que pudiera relacionarse con la superficie de
absorción de nutrientes es la longitud relativa del intestino delgado,
desafortunadamente, este indicador no se midió. Se sugiere que la
inclusión de hasta 3% de PFS en la dieta de pollos de ceba basada en
maíz/soya resulta favorable en indicadores de salud e histológicos de
estos animales
Fig. 1.
Control group, animal 1. Normal caecum. HE 20x
Fig. 2.
Treatment 1, animal 19. Caecum hyperplasia. HE 20x
Fig. 3.
Control group, animal 9. Duodenum with normal villi. HE 20x
Fig. 4.
Treatment 2, animal 13. Elongation of intestinal villi