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APLICACIÓN DE PROTEÍNAS ALTERNATIVAS FUNCIONALIDAD DEL PLASMA EN AVES Y PORCINO V Ponencia patrocinada por:
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APLICACIÓN DE PROTEÍNAS ALTERNATIVAS FUNCIONALIDAD DEL PLASMA EN AVES Y PORCINO
V Ponencia patrocinada por:
Uso estratégico del plasma en porcino David Solà-Oriol Investigador en nutrición en SNiBA
Completó su formación como Ingeniero Agrónomo en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agraria de Lleida (ETSEA-UdL) en 2003. Después realizó su tesis doctoral en el IRTA (Mas de Bover). Después de terminar su doctorado y hasta ahora ha trabajado como investigador en nutrición de monogástricos (cerdos y aves) en el Servei de Nutrició i Benestar Animal (SNiBA) de la Facultat de Veterinària de la Universitat Autònoma de Barcelona, donde ha liderado numerosos proyectos de financiación privada (I+D, asesoramiento y relación universidad-empresa) y proyectos de financiación pública.
David Solà-Oriol
¿O que es el plasma?
Glóbulos rojos
Sangre
Fracción plasmática
Centrifugación
Fracción plasmáGca
Concentración Atomizado
(alta presión y Tª )
Fuente de proteína de alta calidad (>80%PB)
Amino Acidos Totales, %
Lys Thr Met Cys Trp Ile Leu Val
6.8 4.8 0.7 2.8 1.4 2.9 7.8 5.3
Plasma Porcino
Alto contenido Inmunoglobulinas
Ingrediente Palatable
(Condicionamiento post-ingestivo positivo)
mejor Inmunidad del lechón
¿Y qué atributos conocemos?
51%
Proteínas plasmáGcas
22%
Fracciones de tejido
27%
Citoquinas
ParGción de compuestos y metabolitos
22%
Proteínas plasmáGcas
27%
Proteínas plasmáGcas
• Funcionalidad Biológica • Factores regeneración Gsular • Nutrientes específicos
respuesta inmune
ParGción de compuestos y metabolitos
Respuesta immune
AcMvación frente agresiones, daños u otros agestes estresantes
AcMvación de células inmunitarias y liberación de mediadores (citoquinas…)
Como resultado se da un proceso inflamatorio
1. Gasto EnergéGco 2. Cambios en el metabolismo
AcGvación de la respuesta inmune
Estudios con diferentes especies han puesto de manifiesto la funcionalidad del plasma a diferentes niveles
Mucosa intesMnal y función barrera
Epitelio pulmonar y mucosa del sistema respiratorio
Epitelio y mucosa del aparato reproductor
Mayor superficie de intercambio ente huésped y el ambiente La mayor parte de las células inmunitarias se encuentran en la mucosas
Funcionalidad Plasma sobre Respuesta Inmune
Funcionalidad a nivel intestinal
Epitelio intestinal
(40 kDa)
0
1
2
3
4
5
Control SEB SEB-SDP
pmol
HRP
/cm²·
h
HRP Flux
Ruta para-celular SEB SEB-SDP Control
Microscopio electrónico de localización de anticuerpos “HRP”
Mantenimiento de la integridad de la proteínas de unión celular tras un proceso inflamatorio.
Perez-‐Bosque, et.al., 2010. J. Nutr. 140: 25-‐30
100
150
200
250
300
Control SEB SEB-SDP
pmol
Dex
tran
/cm²·
h
Dextran (4 kDa)
Desafio con enterotoxina B de Staphylococcus aureus
Pérez-‐Bosque et al., 2006, J. Nutr. 136: 2838-‐2843
0
400
800
1200
Control SEB SEB-SDP
pg IL
-10/
g tis
sue
IL-10 in Mucosa
0
300
600
900
1200
1500
Control SEB SEB-SDP
pg T
NF-α/
g tis
sue
TNF-α in Mucosa TNF-α in Mucosa IL-10 in Mucosa
Citoquinas anti inflamatorias- IL-10 Citoquinas pro- inflamatorias- TNF-α
* *
SEB promueve la inflamación intesGnal caracterizada por el aumento de citoquinas pro-‐inflamatorias
La suplementación de la dieta con SDAP reduce el aumento de citoquinas pro-‐inflamatorias mediante la secreción de citoquinas anG inflamatorias (IL-‐10)
Desafio con enterotoxina B de Staphylococcus aureus
Funcionalidad a nivel respiratorio
Epitelio respiratorio
(40 kDa)
Maijo et al., 2012, BJN 107:867
Expresión de citoquinas anG-‐inflamatorias
n=7-‐9 ratones/grupo n=5-‐6 ratones/group
Mature TGF-β1 IL-10 a a
b
a
0
20
40
60
80
100
6 h
pg m
atur
e TG
Fβ1/
mL
prot
.
a
a a
b
0 0,5
1 1,5
2 2,5
3 3,5
6 h
pg IL
-10/
mL
prot
. LPS Control
SDP LPS-SDP
ab = P < 0.05
Expresión de citoquinas anG-‐inflamatorias
0
5
10
15
Control SDP IC
pg/m
g pr
ot
Mature TGF-β
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Control SDP IC
pg/m
g ti
ssue
IL-10
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
Control SDP IC
pg IL
-10/
mg
prot
IL-10
CITOQUINAS ANTI-INFLAMMATORIAS DE LA MUCAOSA
SDP=Plasma IC=concentrado de inmunoglobulinas
a a
Desafío por LPS
Mucosa pulmon
NALT
Mucosa intestinal
GALT
SDP IC
SANGRE Citoquinas anti-inflamatorias Inflamación
Tejido linfoide intestinal
Evidencia de conexión inmunitaria entre mucosas
Funcionalidad a nivel reproductivo
Epitelio reproductivo
S. A. Robertson 2014. Journal of animal Science. Vol. 85 No. 13_suppl, p. E36-‐E44. doi:10.2527/jas.2006-‐578
Preparación implantación ovárica y mantenimiento gestación
Desagos + Estrés =
InferGlidad, fallo gestación, reabsorción embriones
S. A. Robertson 2014. Journal of animal Science. Vol. 85 No. 13_suppl, p. E36-‐E44. doi:10.2527/jas.2006-‐578
Preparación implantación ovárica y mantenimiento gestación en cerdas primerizas
Plasma seminal promueve: 1. la síntesis de citoquinas pro inflamatorias en el
epitelio reproductivo. 2. activación de la células inmunitarias del
endometrio. 3. activación de la tolerancia inmunitaria para la
correcta implantación embrión.
Plasma actúa en: 1. tejido del endometrio promoviendo la secreción
d e c y c l o o x y g e n a s e - 2 ( C O X - 2 ) m R N A transcripción.
2. Estimula la secreción de prostaglandinas PGE y PGF2α.
3. Desarrollo de cuerpo lúteo y secreción progesterona.
Song et al., J. Anim. Sci. 2015;
FerGlidad confirmada
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Tasa de ferGlid
ad, %
Jackson Lab CON
1% SDP 2% SDP
4% SDP 8% SDP
Plasma: P < 0.05
La ferMlidad media en ratas de Jackon Lab es de 41.5%
El stress por transporte, mezcla y adaptación de animales reduce la tasa de ferMlidad
la suplementación de plasma en las dietas de adaptación y gestación mejora la tasa de ferMlidad neutralizando los efectos provocados por estres
b a Conexión inmunitaria
Interconexión inmunitaria entre mucosas
Mantenimiento
Sistema immune
(15-20% total)
Producción
Mayor disponibilidad de energía y nutrientes desMnados a producción ya que el gasto para sistema inmune es menor
Cerdas NO desafiadas
Cerdas CON desafío
(Lochmiller and Deerenberg, 2000; Pereira et a., 2011)
Mantenimiento
Sistema immune
(25-30% total)
Producción
Gasto energéGco asociado al desago
La inclusión de plasma en las dietas de transición mejora la supervivencia y el peso de la canal en lechones vacunados con Mhyo-‐PCV2
Pujols et al. 2016, Porcine Health Management 2:4
89.0 b 85.0 b
96.1 a
87.7 a
70 75 80 85 90 95
100
Superviveincia transición-‐engorde, %
Peso Canal., kg
Starter 0% SDP Starter 6% SDP
Funcionalidad del plasma frente desagos
La inclusión de 8% de plasma reduce el porcentaje de cerdos con viremia tras una infección experimental con PRRSv
Díaz et al. IPVS 2010
% cerdo
s con
vire
mia
Días post infección
Funcionalidad del plasma frente al PRRS
La inclusión de 8% de plasma mejora la capacidad para
producir IFN-‐γ tras una infección por PRRSv
Díaz et al. IPVS 2010
Células p
or m
m2
Días post infección
Células p
or m
m2
El aumento de citoquinas y interleuquinas promueve una eliminación más rápida del virus
Funcionalidad del plasma frente al PRRS
L. Coleman & T.Friedel (2015)
Preparación durante la recrías, transporte, cuarentenas, mezclas y jerarquías en paMos de gestación son desagos implícitos al sistema de producción porcina actual
Plasma en pienso para cerdas gestación y lactación
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Kg/d CMD
SEMANAS DE RECRÍA
Influencia del protocolo de vacunación sobre el consumo medio diario (CMD kg/d) en una recría de 74 hasta 155 kg de peso vivo
+ Aujeszky viva + Influenza inacMvada
+ Mycoplasma inacMvada
+ Aujeszky viva
+ Influenza trivalente
+ PRRS viva
+ Influenza trivalente
Fabà et al., (2017)
¿Qué interés puede tener para el sector porcino?
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Kg/d CMD
SEMANAS DE RECRÍA
Influencia del protocolo de vacunación sobre el consumo medio diario (CMD kg/d) en una recría de 74 hasta 155 kg de peso vivo
+ Aujeszky viva + Influenza inacMvada
+ Mycoplasma inacMvada
+ Aujeszky viva
+ Influenza trivalente
+ PRRS viva
+ Influenza trivalente
BROTE RESPIRATORIO
Fabà et al., (2017)
¿Qué interés puede tener para el sector porcino?
Campbell et al. (2006). AASV, 136-‐142
Núcleo de >5000 cerdas con suplementación 0.5% plasma en gestación y lactación (1/2 población)
1. Reducción Mtulaciones PRRS 2. Reducción repeMciones de 11 a
7.8% 3. Mejora tasa de partos de 81 a 86% 4. Se destetó ½ lechón más por cerda
cubierta
¿Qué interés puede tener las madres?
Conclusiones
Integrando los diferentes efectos observados sobre la mucosa intestinal, respiratoria y reproductiva, podríamos hablar de una inmuno-conexión a nivel de mucosa.
Por su composición, el plasma porcino es un ingredientes con un alto valor funcional más allá de su probada implicación como fuente de proteína de calidad
Si bien se ha comprobado la existencia de desafíos implícitos e inevitables asociados al sistema productivo, la utilización de plasma podría ayudar a mejorar los rendimientos productivos a lo largo del ciclo productivo.
La suplementación del plasma vía dieta podría ayudar a reducir la respuesta inmune e inflamatoria de las mucosas reduciendo el gasto energético que la activación de la inmunidad representa
