BACILLUS CEREUS Y VIRGINIAMICINA EN DIETAS PARA LECHONES

THE EFFECT OF BACILLUS CEREUS OR VIRGINIAMYCIN IN YOUNG PIGS DIET ON THE PERFORMANCE AND CECAL FLORA

Tortuero, F., J. Riopérez, L. Martín y R. Viñarás.

Instituto de Alimentación Animal. Ciudad Universitaria. 28040 Madrid. España.

Palabras clave: Flora cecal. pH cecal. Indice de transformación. Crecimiento.

Keywords: Cecal flora.Cecal pH. Feed efficiency. Growth

SUMMARY

Two trials were conducted with young pigs (initial weight 6 Kg) to evaluate the effect of a concentrate of Bacillus cereus CCT-953, virgi- niamycin or B. cereus plus virginiamycin on the growth, feed efficiency, cecal pH and cecal flora.

Addition of B. cereus or virginiamycin to the feed improved average daily gain and feed efficiency, but the differences were not signifficant. An addive effect was not observed for B. cereus plus virginiamycin.

The cecal flora and pH were modified when B.

cereus, virginiamycin or B. cereus plus virginiamycyin were fed.

RESUMEN

Se han realizado dos experimentos con lecho- nes de un peso medio de 6 kg con el fin de determinar los efectos de una cepa de Bacillus cereus (CCT-953), virginiamicina, o ambos aditi- vos, conjuntamente, sobre el crecimiento, la efi- ciencia nutritiva, el pH y la flora cecal. La adición de B. cereus, virginiamicina o el empleo simultáneo de ambos aditivos dió lugar a un incremento sensible, pero no significativo, de la ganancia en peso y el índice de conversión.

El empleo simultáneo de B. cereus y virginia- micina no supuso un efecto aditivo sobre los índices de producción.

La flora bacteriana, en mayor grado, y el pH cecales experimentaron modificaciones cuando se adicionaron al pienso el B. cereus o el antibió- tico.

INTRODUCCIÓN

Desde la década de los años sesenta

el empleo de antibióticos como promo-

tores del crecimiento y eficiencia nutri-

tiva viene siendo práctica rutinaria en

alimentación animal. Entre los

antibióticos permitidos por la legislación

específica dentro de la CEE la virginia-

micina se ha mostrado eficaz como

estimulante de los índices de produc-

ción de cerdos en crecimiento (Castell,

1977; Barber et al., 1978; Stahly et al.,

1980). Sin embargo, el uso de

antibióticos a niveles subterapéuticos,

como estimulantes de la producción ani-

mal, ha preocupado seriamente a los

responsables de la sanidad pública, lo que ha incitado a la búsqueda de al- ternativas en sustitución de estas sus- tancias. Una de estas alternativas se basa en el empleo de microorganis- mos específicos, que se han mostrado eficaces como estimulantes del cre- cimiento en pollos (Tortuero, 1970;

Larousse, 1970; Fuller y Brooker, 1974) y cerdos (Parker, 1975; Hale y Newton, 1979). Sin embargo, (Hines y Koch, 1971; Clinie et al., 1976;

Holden, 1976) no siempre esta res- puesta es positiva para el crecimiento de los lechones. Entre otras razones porque el efecto probiótico de estas bacterias depende en alto grado de la especie microbiana elegida y de su capacidad de implantación y multipli- cación en el epitelio gastro-intestinal.

El presente trabajo ha tenido como objetivo fundamental comparar los efec- tos de la adición al pienso de una cepa de Bacillus cereus frente a la virginiamicina comprobando al mismo tiempo la influencia de ambos aditivos, conjuntamente, sobre el crecimiento, la eficiencia nutritiva, el pH y la flora intestinal.

MATERIAL Y MÉTODOS Animales y manejo. En la primera prueba experimental, 56 lechones, cru- ce de Large White x Landrace, machos y hembras (50/50), de 24 días de edad y peso medio de 6 kg se distribuyeron, en 4 grupos con dos repeticiones de 7 animales. Estos grupos correspondían a los siguientes tratamientos: Testigo; B.

cereus; virginiamicina; B. cereus más

virginiamicina.

En el segundo experimento se utili- zaron 32 lechones, cruce de Pietrain x Large White x Duroc, machos y hem- bras (50/50) y de 24 días de edad. Los animales se repartieron en 2 grupos con 2 repeticiones de 8 animales. Uno de estos grupos se alimentó con la dieta base (testigo); otro con la misma dieta adicionada de B. cereus.

En ambos experimentos, los anima- les se alojaron en jaulas de 2 x 1 m provistas de bebedero automático. Las condiciones ambientales se mantuvie- ron entre los límites aconsejados para esta fase de crecimiento de los lecho- nes.

Características del B. cereus CCT- 953.

En las dos pruebas experimentales se ha utilizado un preparado comercial de Bacillus cereus CCT-953 con una concentración de 10

células vivas/g de producto. Esta cepa, del mismo modo que B. cereus, es una cepa esporulada, cuyas características diferenciables con este último son su mayor termorresistencia y su alta estabilidad en los piensos almacenados durante lar- gos períodos de tiempo. Por otra parte, y como B. subtilis, es capaz de multipli- carse en el tracto gastroentérico a dis- tintos valores de pH.

Dietas y tratamientos. La composi-

ción de la dieta basal, utilizada en ambos

experimentos se especifica en la Tabla

I. A los animales del grupo de B. cereus

se les administró la dieta basal adiciona-

da de 100 mg del producto comercial,

equivalente a 1 x 10

células vivas, por kg de pienso. Los lechones del grupo virginiamicina (Exp. 2) ingirieron la dieta basal suplementada con 10 mg/kg de este antibiótico, mientras que al grupo virginiamicina + B. cereus se administró la dieta basal adicionada de 10 mg/kg de virginiamicina y 100 mg/Kg del prepara- do de B. cereus. La elección de virginia- micina se hizo en razón de ser uno de los antibióticos actualmente permitidos en la C.E.E. y al que han de referirse las

investigaciones sobre promotores del crecimiento. Tanto el alimento, como el agua de bebida estuvieron a libre disposición de los animales.

Análisis bacteriológico y pH. A los 21 días de iniciadas las pruebas, y previa anestesia con pentobarbital sódico se sacrificaron, mediante sec- ción de los vasos del cuello, 4 lechones de cada uno de los grupos del experi- mento 2. Los animales fueron evisce- rados inmediatamente después del sa- crificio con el fin de evitar el posible aflujo de microorganismos a la luz in- testinal y las variaciones del pH post- morten. Una pequeña porción de la parte anterior del ciego de cada uno de los lechones se ligó mediante catgut estéril, depositándola en cápsulas de Petri. Las muestras, así preparadas, se conservaron en frigorífico a 4ºC du- rante 4 horas.

Las técnicas utilizadas para el estu- dio microbiológico fueron las siguien- tes:

- Recuento total de gérmenes: Agar nutritivo al 20/1000.

- Enterobacteriáceas: Agar Mac- Conkey.

- Lactobacteriáceas: Agar Rogosa con 1,32 ml de ácido acético glacial/

litro de agar.

- Anaerobios totales: Agar-Brewer, incubado en gas-Pack

- B. cereus CCT-953: Agar nutriti- vo con colistina y cloranfenicol.

De los ciegos de los animales, en los que se realizó el análisis microbiológi- co, se tomaron muestras para la deter- minación del pH utilizando para su medida un micropH Crison.

Tabla I. Composición de la dieta basal.

Ingredientes: %

Cebada cervecera 55,77

Harina de soja, 44 % 26

Leche íntegra en polvo 2

Suero de leche descremado 5,30

Manteca de cerdo 7,20

Fosfato bicálcico 1,80

Carbonato cálcico 1,00

DL-metionina 0,06

L-lisina 0,12

Sal 0,35

Corrector vitamínico-mineral 0,40 Composición:

P.B.,% 18,38

E.D., kcal/kg 3565

Metionina+cistina, % 0,60

Lisina, % 1,16

Ca, % 0,97

P total, % 0,50

a) Suplementando por kg de pienso: vitamina A, 6.000 U.I.; vitamina D

1000 U.I.; vitamina B

, 1 mg;

riboflavina, 4,0 mg; piridoxina, 2,5 mg; vitamina B

, 16 mcg; vitamina E, 10 mg; ác. nicotínico, 25 mg; ác.

pantoténico, 12 mg; cloruro colina, 500 mg; Fe, 50

mg; Cu, 3 mg; I, mg; Mn, 20 mg; Zn 80 mg.

Estudio estadístico. Los resultados correspondientes a la ganancia media diaria en peso se sometieron al análisis de la varianza utilizando para ello el procedimiento 7D del BMDP.

RESULTADOS

Ganancia en peso y eficiencia nutri- tiva. La adición de B. cereus CCT-953 a un pienso para lechones si bien no Tabla II. Efectos de la adición de B. cereus CCT-953, virginiamicina o la combinación de ambos al pienso, sobre la eficiencia nutritiva en lechones a los 45 días de edad. Experimento 1.

Tratamientos

Testigo B. cereus Virginiamicina

B. cereus SE

CCT-953

+ virginiamicina

Peso medio inicial (kg) 6,32 6,05 6,56 6,54

Peso medio final (kg) 11,89 12,58 13,24 13,36

Ganancia diaria (g) 265 311 318 325 0,487

Alimento ingerido/animal/día (g) 474 461 509 526

Indice transformación 1,79 1,48 1,60 1,62

(a) Error standard de la media.

(b) 0.1 g/kg de pienso.

(c) 10 mg/kg de pienso.

(d) 0.1 g de B. cereus CCT-953.

Tabla III. Efectos de la adición de B. cereus CCT-953, virginiamicina o la combinación de ambos al pienso, sobre la eficiencia nutritiva en lechones a los 45 días de edad. Experimento 1.

Tratamientos

Testigo B. cereus SE

CCT-953

Peso medio inicial (kg) 5,95 6,03

Peso medio final (kg) 10,30 11,00 0,504

Ganancia diaria (g) 207 236

Alimento ingerido/

animal/día (g) 346 361

Indice transformación 1,67 1,52

(a) Error standard de la media

(b) 0.1 g/kg de pienso

Figura 1. Evolución del peso vivo de los corderos en función del tiempo.

supuso diferencias significativas en la ganancia en peso (P < 0,05) a los 45 días de edad determinó, por el contrario, aumentos sensibles en el peso de los animales que fueron del 14,2% y 17,2%, al final del primero y segundo experi- mento, respectivamente (Tablas II y III). Este incremento en el peso se hizo mucho más acusado en la primera se- mana experimental (Tabla IV).

La ganancia media diaria en peso de los cerdos alimentados con las dietas adicionadas de virginiamicina o virgi- niamicina más B. cereus fué mayor que la del grupo testigo (Tabla III). Sin embargo, las diferencias no fueron sig- nificativas. Dichas diferencias al final de la prueba alcanzaron el 19,9 y 22,4%, respectivamente.

El consumo de piensos, excepto para

el grupo B. cereus del segundo experi- mento, fue mayor en los cerdos alimen- tados con pienso adicionado de B.

cereus, virginiamicina o ambos aditivos simultáneamente. En todos los grupos tratados la eficiencia alimenticia fue igualmente superior, representando en el caso de B. cereus, con relación al testigo, porcentajes del 9,1 y 17,5 para el 1º y 2º experimento, respectivamen- te. La suplementación de virginiamicina y B. cereus al pienso no significó efec- tos aditivos sobre la ganancia en peso o el consumo de alimentos.

Microbiología y pH intestinal. De acuerdo con la tabla V la adición de B.

cereus o virginiamicina al pienso supu- so variaciones sensibles en el recuento total de bacterias, así como en el núme- ro de gérmenes correspondientes a enterobacteriáceas, lactobacteriáceas y anaerobios totales. Como era de espe- rar la presencia de B. cereus solo fue detectable en el grupo B. cereus, no habiéndose identificado esta bacteria en el grupo virginiamicina + B. cereus.

Los valores de pH cecal se recogen en la tabla V.

DISCUSIÓN

La adición de B. cereus CCT a un pienso para lechones, en el que se sus- tituyó el maíz por cebada cervecera, determinó, aún no siendo significativa, una mejora sensible del crecimiento y de la eficiencia nutritiva en las dos pruebas experimentales realizadas. Es- tos resultados concuerdan con los obte- nidos por Baird (1977) y Polmanns et al. (1980) cuando adicionaron un con- centrado de L. acidophilus (Probios) a Tabla IV. Efectos de la adición de B. cereus

CCT-953, virginiamicina o B. cereus más virginiamicina, sobre la ganancia en peso de los lechones en cada una de las tres semanas del período experimental (% sobre la ganancia en peso con relación al testigo).

Semanas en experimentación

1ª 2ª 3ª

Experimento 1

Testigo 100 100 100

B. cereus 143 104 121

Virginiamicina 139 104 132

Virginiamicina +

B. cereus CCT-953 140 104 123

Experimento 2

Testigo 100 100 100

B. cereus CCT-953 152 105 102

un pienso para lechones. En este mismo sentido Lessard y Brisson (1987), com- probaron que la adición al pienso de un producto obtenido por fermentación del Lactobacillus bulgaricus, Lacto- bacillus casei y Streptococcus thermophilus daba lugar, en lechones jóvenes, a un incremento significativo (p < 0,05) de la ganancia en peso y el pienso ingerido. Por el contrario, Harper et al. (1983) no obtuvieron respuesta significativa sobre estos índices ni so- bre la eficiencia nutritiva en cerdos en crecimiento, cuando adicionaron al pien- so un cultivo liofilizado de Lactobacillus acidophilus conteniendo 4 x 10

célu- las vivas por gramo. Esta disparidad en los resultados, frecuente no solo en la bibliografía, sino también en condicio- nes prácticas, viene a demostrar que la respuesta positiva que cabe esperarse cuando se emplean bacterias ácido- lácticas, bien en el pienso o en el agua de bebida, depende de la cepa emplea- da y de su capacidad de implantación y multiplicación en el epitelio gastroin-

testinal. Este hecho dificulta extraordi- nariamente el análisis comparativo de los resultados obtenidos por diversos autores.

Concretando la discusión a nuestro trabajo, si se analizan los datos relativos a cada una de las semanas del período experimental (tabla IV), se deduce fá- cilmente que el efecto del B. cereus CCT fue mucho más acusado durante la primera semana de dicho período, durante la cual el incremento de la ganancia en peso llegó a exceder el 40% con relación a los animales del grupo testigo. Este notable incremento en el peso de los lechones de los grupos alimentados con piensos conteniendo B.

cereus o virginiamicina pudiera atri- buirse a los propios cambios en la flora intestinal como consecuencia de la im- plantación del B. cereus CCT-953 o del propio antibiótico. Podría argumentar- se, de otra manera, que el equipo enzimático del B. cereus, dotado de beta-glucanasa, entre otras enzimas, sería capaz de aumentar el valor nutri-

Tabla V. Recuento bacteriano y pH cecal de lechones de 45 días de edad. Log

de colonias/

g de peso fresco.

Recuento Enterobac- Lactobac- Anaerobios B. cereus pH tota teriáceas teriáceas totales

Testigo 9,90±0,3 5,07±0,3 10,03±0,3 10,03±0,2 - 5,68±0,03

B. cereus 9,63±0,3 3,37±2,2 9,33±0,1 9,8±0,2 6,6±1,2 5,59±0,1

Virginiamicina 9,37±0,1 4,73±0,6 9,43±0,1 9,73±0,2 5,89±0,2

Virginiamicina

+B. cereus 9,37±0,2 4,83±0,6 9,37±0,1 9,77±0,2 NF 6,26±0,3

NF = No cuantificable de modo correcto.

tivo de la cebada para los lechones. Sin embargo, si analizamos los resultados obtenidos en los animales alimentados con la dieta adicionada de virginiamicina, esta última interpretación parece poco probable, aún cuando el mecanismo de acción de los antibióticos como estimu- lantes de los índices de producción se efectue a través de la flora intestinal.

El efecto positivo resultante de la adición de 10 ppm de virginiamicina al pienso, en porcentaje muy similar al obtenido con el B. cereus, concuerda con los resultados de Pelura et al. (1980) y Stahly et al. (1980). Conviene, no obstante, precisar que estos autores utilizaron dosis más elevadas de virgi- niamicina en el pienso (44 mg y 27,5 mg/

kg de pienso, respectivamente). El efec- to de los antibióticos, sin embargo, y como sucede con las bacterias ácido- lácticas, no es constante. Así, Harper et al. (1983) en una serie de pruebas comparativas no obtuvieron respuesta positiva sobre la ganancia en peso o la eficiencia nutritiva cuando adicionaron virginiamicina a piensos de iniciación para lechones. En otro sentido, anali- zando los resultados del grupo virginiamicina más B. cereus, no se ha demostrado una interacción del antibió- tico con la bacteria ácido-láctica em- pleada. Resultados similares han sido reseñados por Harper et al. (1983) uti- lizando conjuntamente un cultivo liofilizado de L. acidophillus y virginia- micina.

En otro aspecto, el estudio de la flora bacteriana intestinal ha puesto de mani- fiesto que la adición de B. cereus y virginiamicina al pienso para lechones determinó cambios sensibles, referidos, de modo especial, a descensos en todos y cada uno de los parámetros analiza-

dos. Esta reducción en el recuento total, y de modo especial en las enterobacte- riáceas o en los anaerobios, viene a ser reflejo de la acción antagónica de las bacterias ácido-lácticas, comprobada, entre otros, por Tortuero (1973). Este autor demostró que la adición de una cepa de L. acidophillus al agua de bebida para los pollos determinaba una notable disminución en el número de enterococos, alcanzando aquella su máxima pendiente a los 9 días de la administración.

Sin embargo, es de destacar en nues- tro estudio que el número de lactobac- teriáceas disminuyó sensiblemente en presencia de virginiamicina, mientras que el descenso aparente en el grupo B.

cereus se corrige si se contabiliza el número de colonias totales de bacterias productoras de ácido láctico (lactobac- teriáceas + B. cereus). Es oportuno destacar, por otra parte, la ausencia prácticamente de B. cereus en el con- tenido cecal de los lechones correspon- dientes al grupo virginiamicina más B.

cereus.

Es posible que este microorganismo, sensible a la virginiamicina, sea inhibido a nivel intestinal por la dosis subtera- peútica del antibiótico, lo que explicaría la ausencia de interacción o de efecto aditivo cuando la virginiamicina y B.

cereus se incluyeron en el peso conjun- tamente. En otro aspecto, el elevado número de lactobacilos, superior a 10

en el íleon (Smith, 1965; Jonsson et al., 1985; Tortuero et al., 1989), y el conte- nido en beta-glucanasa de algunas de estas cepas bacterianas pudieran expli- car el aparente incremento del valor nutritivo de la cebada para los lechones.

Reflejo, por otra parte, de la acción de

la virginiamicina sobre determinadas

bacterias cecales sería la elevación de los valores de pH (Tabla V) inhibiendo la formación de gases de fermentación y favoreciendo la utilización energética del pienso.

AGRADECIMIENTO

Este trabajo ha sido posible por la

financiación de la Comisión de Investi- gación Científica y Técnica (PA86- 0437). Los autores desean expresar igualmente su gratitud a Norell, S.A.

por su contribución al estudio microbio- lógico intestinal y a Smith-Kline por la donación de la Virginiamicina. Asimis- mo, su reconocimiento a la Sra. Ortíz y a los Sres. Cosín y Ramos por su cola- boración.

BIBLIOGRAFÍA

Baird, D.M., 1977. Probiotics help boost feed efficiency. Feedstuffs, 49:111.

Barber et al. 1978. The value of virginiamycin (eskalin) as a feed additive for growing pigs in diets with or without a high copper supple- ment. Anim. Prod. 26: 151-155.

Castell, A.G. 1977. Effects of virginiamycin on the performance of pigs fed barley diets supple- mented with soybean meal or low-glucosinate rapeseed meal. Can. J. Anim. Sci. 57: 313-320.

Clinie, T.R., Forsyth and M.P. Plumlee. 1976. Probios for starter and grower pigs. Purdue Swine Day Rep. p. 53.

Fuller, R. and Brooker, B.E. 1974. Lactobacilli which attach to the crop epithelium of the fowl.

Amer. Clin. Nutr. 27:1305.

Hale, O.M. and Newton, G.L. 1979. Effects of a nonviable Lactobacillus species fermentation product on performance of pigs. J.Anim. Sci.

48: 770.

Harper, A.F., E.T. Kornegay, K.L. Bryan and M.R.

Thomas. 1983. Efficacy of virginiamycin and commercially-available Lactobacillus probiotic in swine diets. Anim. Fedd Sci. Technol., 8: 69- 76.

Hines, R.H. and Koch, B.A. 1971. Response of growing and finishing swine to dietary source of Lactobacillus acidophilus. Kansas Agr. Exp.

Sta. Progr. Rep. 181: 29-32.

Holden, P.J. 1976. The effect of commercial feed additives on the performance of early-wea-

ned pigs. Proc. Internat’l Pig Vet. Soc. p. AA5.

Jonsson, W., L. Bjork and C.O. Claesson. 1985.

Survival of orally administered Lactobacillus strains in the gut of cannulated pigs.

Larousse, J. 1970. Aspects des actions conju- gées on commutatives des F. antibiotiques et des ferments lactiques stabilisés par lyop- hilisation. Les ind. de l’alim. animal. 212: 15- 25.

Lessard, M. and G. J. Brisson. 1987. Effect of a Lactobacillus fermentation product on growth inmune response and fecal enzyme activity in weaned pigs. Can. J. Anim. Sci., 67: 509-516.

Parker, R.B. 1975. Applications of Lactobacillus feeding in swine and other livestock. Amer.

Feed Manufacturers Assoc. Nutr. Council, November p. 38.

Pelura, III, J., J.L. Krider, T.R. Clinie, C. Reset and L.B. Underwood. 1980. Virginiamycin, protein and lysine responses of young swine. J.

Anim. Sci., 50: 767-772.

Pollman, D.S., D.M. Danielson and E.R. Peo. 1980.- Effect of Lactobacillus acidophillyus on starter pigs fed a diet supplemented with lactose. J.

Anim. Sci., 51, 638-644.

Smith, H.W. 1965. The development of the flora in the alimentary tract in young animals. J. Pathol.

Bacteriol. 90: 495-513.

Stahly, T.S., G.L. Cromwell and H.J. Monegue.

1980.- Effects of the dietary inclusion of copper

and (or) antibiotics on the performance of

weanling pigs. J. Anim. Sci. 51: 1347-1351.

Tortuero, F. 1970. Influencia de la implantación de gérmenes lácticos en pollos sobre los índices de producción, digestibilidad de la grasa y retención de nitrógeno. XIV Congreso Mundial de avicultura. 761. Madrid.

Tortuero, F. 1973. Influence of implantation of

Lactobacillus acidophillus in chicks on the growth, feed conversón, malabsorption of fats syndrome and intestinal flora. Poultry Sci.

52: 197-203.

Tortuero, F., J. Riopérez, L. Martín and R. Viñarás.

1989. Bacillus cereus y virginiamicina en die-

tas para lechones. Arch. Zootec. 39: 67-77.