NUTRICION Y SALUD INTESTINAL

SISTEMA GASTRO INTESTINAL (SGI) • Desde el punto de vista de la Nutrición Animal, el aparato digestivo puede presentar múltiples variantes

morfológicas; pero el proceso digestivo tiene el mismo propósito en todos los animales:

LIBERAR LOS GLÚCIDOS, LÍPIDOS Y PROTEÍNAS DEL ALIMENTO INGERIDO Y REDUCIRLOS EN SUS UNIDADES BASICAS MAS SENCILLAS, POR MEDIO DE LOS MECANISMOS Y FACTORES INVOLUCRADOS EN

LA DIGESTIÓN y ASEGURAR UNA EFICIENTE ABSORCION

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INGESTIÓNDIGESTIÓN (accion mecanica por masticacion, accion quimica por HCl, enzima, micobiologica, etc).TRANSPORTE DE DIGESTA (contracciones peristalticas).ABSORCIÓN (transporte activo, pasivo,) nutrientes a la sangre).SINTESIS (proteinas verdaderas, acidos grasos, carbohidratos, vitaminas).EXCRECIÓN ( productos de desecho: por la bilis se excreta toxinas, microbios, etc y por el recto se excreta calcio, magnesio y fosforo)

• DIGESTIÓN GÁSTRICA: • Ac. Clorhídrico• Pepsina: Proteínas = polipéptidos + péptidos + peptonas• Cuajo o renina: en lactantes, coagulación para facilitar la digestión• (nata, caseína y lactosa) y el suero: (lactosa, lactoalbúminas, NNP y sales minerales)• Lipasa: Actividad limitada por el bajo pH: Ac. Grasos + Glicerina• DIGESTION INTESTINAL :• Bilis hepática: sin fermentos emulsiona grasas. Es rico en Na y K. Favorece el peristaltismo

intestinal, rebaja la tensión superficial del quimo, favorece la hidrólisis, impide la proliferaciónde bacterias de la putrefacción y otros m.o. perjudiciales.

• Jugo entérico: Amilasas, Proteasas y Lipasas• Jugo pancreática: Tripsina: Proteínas y péptidos en AA• Amilasa: Almidón e H.C. en azúcares• Lipasa: descompone grasas en a. grasos y glicerina. Máxima actividad con pH 8• DIGESTION INTESTINO GRUESO ?? fermentación

DIGESTION: enzimas endógenas

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• Carbohidratos→ monosacaridos(Amilasa salival (boca) amilasapancreática (intestino delgado),disacaridasas(intestino delgado)

• Proteinas→ peptidos pequeños yaminoacidos (Pepsina en el estómago.Endopeptidasas de origen pancreático yExopeptidasas (carboxipeptidasa deorigen pancreático

• Lipidos→monogliceridos y acidosgrasos (Lipasa pancreática. Requierede la presencia de bilis.

ALIMENTO

RESIDUO NO DIGERIDO

INTESTINO DELGADO ABSORCIÓN

secreciones endógenas

partículas gruesas

HECES DURAS

partículas finasCIEGO

HECES BLANDAS

AGV

Reingestión

DIGESTION EN CONEJOS

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DIGESTION EN EQUINOS

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DIGESTION EN RUMIANTES

- Producción de saliva: Vacuno: 150 l/d - Capacidad rumen: 55-60 gal. (25-30 gal normal)- Contenido ruminal : en 3 capas- Consumo de agua: 850-930 g./Kg. MS- Digestión física, química, microbiológica

(fermentación)- Masticación: 40-50 veces (hasta 75 x minuto)- Tiempo de masticación y rumia: 8 h. c/u.

(regurgitación remasticación, reensalivación ynueva deglución, para disminuir el tamaño departícula del alimento y aumentar la superficie parala fermentación microbiana

- pH= 5.5-6.5; T°= 38- 42 °C- Bacterias: más de 60 especies, número y % según

dieta.

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FERMENTACIÓN MICROBIANA

- Funciones de los m.o.: 1. digiere la fibra a AGV: convierte celulas vegetales en energia

utilizable. Los AGV de Cadena Corta (AGVCC) aportan conel 60-80% de la energia dietaria de rumiantes(dependiendo de la dieta).

2. fabrica proteina: produce amonio: Utilizado por los m.o. paraformar AA´s, pueden absorver AA´s para formar proteinas,pero parcialmente, satisfacen las necesidades de proteinaspor digerir algunos m.o. Esto ocurre en el abomaso e intestinodelgado

3. fabrica vitamins K and B complex (Sintetiza todas las vitaminasdel complejo B, excepto vitamin B12, que requiere Co para susintesis). Productos de la digestion fermentativa : AGVCC =SCFAs

=VFAs, CH4, CO2 y NH3

• Pricipales SCFAs: Propionato: utilizado por el higado(gluconeogenesis) , Acetato utilizado para energia y formargrasas y Butirato utilizado para energia

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ESTRUCTURA DE VILLI: BASE DE LA ABSORCIÓN

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- The villi increase the surface areaof the ileum for the absorption. Thevilli are finger like projections into thelumen of the gut. The villi increase theavailable surface area by ten times.- The crypts contain the secretorycells of intestinal secretion.- Mucosa is a mucus secretingmembrane.- The circular and longitudinalmuscles combine to create thecontractions known as peristalsisthat maintains the movement ofchyme along the alimentary canal.- The serosa is a tough outermembrane composed of collagen.

MECANISMO DE ABSORCIÓN

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Many substances in the diet are composed of small molecules that need little or no digestion. These include sugars, mineral ions, vitamins and water. These areabsorbed by different transport mechanisms:•Cholesterol and the fat-soluble vitamins (A, D, E, K) are absorbed into the epithelial cells of the ileum by lipid diffusion •Mineral ions and water-soluble vitamins are absorbed by passivetransport in the ileum•Dietary monosaccharides are absorbed by active transport in the ileum•Water is absorbed by osmosis in the ileum and colon.

SISTEMA GASTRO INTESTINALADAPTAR LAS FORMULACIONES DE LA DIETA AL SGI DEL AVE. NO QUE EL SGI DEL AVE

SE ADAPTE A LA DIETA (Barragán, 2012).

IMPORTANCIA DEL SGI:

- Componentes: físicos, químicos, inmunológicos y microbiológicos- El intestino es el órgano inmune mas grande (70%)

IMPORTANCIA DEL SGI:

- Barrera de químicos, contaminantes y patógenos ingeridos.- Absorción de nutrientes y agua

The caeca are a pair of tubes that allow fermentation of undigested food to take place. This is emptied every 24 hours (3 VECES) or so and is a light brown

(mustard colour) froth. This can often be confused as diarrhoea by the novice

SALUD INTESTINAL

SALUD ANIMAL

BIENESTAR ANIMAL

OPTIMA RESPUESTA ANIMAL

SALUD INTESTINAL

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“point fingers”

Los factores que afectan la salud intestinal incluyen: ENFERMEDADES ENTERICAS, ESTRÉS AMBIENTAL, APETITO, FORMA DEL ALIMENTO, TOXINAS EN EL ALIMENTO, EXCESIVO NIVELES DE NUTRIENTES ó FACTORES

ANTINUTRICIONALES, ETC. (Peter Ferket, 2002).

DEFINICION????No existe una definiciónAcertada (practica)Porque???Es una interacción dinámica, en tiempo real.Armonizar las basesy/o los 5 factores de la SI, es complejo, necesario y posible!!!

ESTRES

Pesticidas – metales pesados

1. INTEGRIDAD INTESTINAL (II)Desarrollo completo, macroscópico y microscópico, a la integridad ininterrumpida y al funcionamiento normal del tubo intestinal

(estructura y funcion). SGI saludable, una altura máxima de la villi, máxima densidad de la villi y máxima área absortiva. Es necesario estimular un desarrollo temprano, integro y completo del aparato STI, glándulas y órganos anexos para maximizar la digestión y absorción de nutrientes. Mantenimiento de la salud intestinal para habilitar el potencial genético para crecimiento y

utilizar eficientemente los nutrientes de la dieta

Evaluación de la II involucra evaluar registros (consumo), examinación clínica, Necropsia, histopatología, peso relativo, etc.,:RUTINA TECNICA CAMPO

La buena II & TGI sano es esencial para:• Optima digestión y absorción de

nutrientes (Eficiencia de utilización de la dieta)

• Controlar el ingreso de los patógenos entéricos

• Lograr el máximo potencial de crecimiento

• Lograr una pigmentación deseada• Resistencia al desgarramiento en el

procesamiento del faenado• Manejo de la cama (menos humedad)• Mínimo olor sucio (foul odor )• Provee resistencia contra m.o. entero

patógenos• Menos morbilidad y mortalidad

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IMPORTANCIA DE LA II & TGI SANO

Nutrition and gut health are closely related in commercial poultry production.

• Diet formulation and feed management can have amarked effect on gut health greatly influencingnutrient utilization and growth of the animal.

• Gut health problems arise due to impropernutrition and an unhygienic environmentespecially during the early stages of chickdevelopment.

• For cost effective and sustainable commercial operations there is need to:1. Maintain natural gut health through propernutrition and a clean environment, and2. Effective treatment of an existing gut disorder.

FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA INTEGRIDAD INTESTINAL

• a. Physical barriers: Intestinal integrity is compromised when the mucus layer is degraded; epithelial cells are effaced or destroyed, the vascular supply is interrupted, or the immune system is compromised. Viruses, bacteria, fungi, parasites, and toxins can damage this. +++

• Physical barriers protect against the entry of foreign materials and organisms into the bloodstream andaccess to other viscera thus helping intestinal integrity. On occasion due to improper nutrition or anunhygienic environment, when the load of foreign invaders increase these barriers are breached.

a.1 Mucus (a protective1. Mucus: material secreted by intestinal cells) is a barrier to bacterial and fungalinvasion. It is broken by some enzymes (eg. mucinolytic, urease). Poultry feeds with under cooked soymeal may contain urease.

a.2 Gut epithelial cells (enterocytes): These cells form a semi-permeable surface that selectively allowspassage of fluid, electrolytes, and dissolved nutrients. Every epithelial cell in the digestive tract is part of acontinuous physical barrier. When organisms and toxic agents damage epithelial cells, the integrity of thisprotective barrier is broken.

a.3 Fluid secretion: fluid having large amounts of water mixed with electrolytes. The fluid in the upper smallintestine is protective and keeps bacteria in suspension and washes them downstream.

a.4 Vascular supply: supply under the gut epithelial layer serves to rapidly dilute and carry away anyagents or chemicals (endogenous or exogenous) that may breach the mucosal barrier18/04/2018

b. Stress factors: Gut environment is also altered by several stress factors to the birds like handling,transportation, overcrowding, abrupt changes in environment, etc.c. Feed toxins and toxicants: Feed toxins and toxicants can also affect the gut integrity.d. Dietary factors: Nutritional deficiency due to imbalance in ration formulation, grain engorgement,

microbial load in feed etc. affect gut health. The nature of the diet, for example presence of non-starch polysaccharide (NSP) especially soluble fractions in the diet provide substrate for thegrowth of undesirable bacteria and accumulation of fermentation products affecting the gutseverely. Insoluble NSP is a major problem leading to soiling of litter.

e. Health status: Diseases like coccidiosis and fowl plague are found to affect the gut integrity severely.Infections, injuries etc. also affect gut health.

f. Beak deformity: Beak deformity preventing proper feed consumption may impair gut health.g. Gut microbiota: The rich bacterial community that make up the gut micro flora play an

important role for the host through changes in the morphology of gut, nutrition, pathogenesisof enteric diseases, immune response and alterations in colonization resistance.

The shift in composition of this microbiota results in production and efficiency losses often inthe absence of any clinical signs. Useful microbes (commensal bacteria) in gut play a positiverole in controlling the gut flora and stimulate the development of the gut wall.

HENCE, MICROBIAL BALANCE OF GUT IS UTMOST IMPORTANT IN MAINTAINING GUT INTEGRITY

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ALTERACIÓN INTESTINALTRANSLOCACION BACTERIANA

La aparición de translocación bacteriana supone unapérdida de la función de barrera que la pared intestinalejerce frente a la propia flora de la luz intestinal.

Se han implicado tres tipos de mecanismos necesariospara que se produzca la translocación bacteriana:1. Alteración en el normal equilibrio ecológicobacteriano de la flora intestinal, concretamente elsobrecrecimiento bacteriano por bacilos aerobiosgramnegativos.2.Disfunción de los mecanismos de defensainmunológica del huésped.3. Alteración en la barrera intestinal, con elconsiguiente incremento en la permeabilidad intestinala las bacterias.Son necesarios todos estos factores para que latranslocación se dé.La endotoxemia también favorece la translocaciónbacteriana

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Ingredientes contienen antinutrientes:

Lectinas, fitatos (Maíz); aglutininas, arabinoxilanos Fitatos (Trigo); betaglucanos (Cebada); Taninos (Sorgo); oligosacaridos, Inhibidores de tripsina, lectinas, PNA (Soya);

CAUSA MAS COMUNES DE MALA II• Coccidiosis y Enteritis necrótica (Clínicas o Subclínicas) son las causas mas comunes que derivan en una mala II. El daño es

costoso, principalmente en su forma subclínica, pudiendo causar perdidas hasta de 10.2 centavos de dólar por pollo de 2 kg (5.2centavos por coccidiosis y 5 centavos por enteritis necrótica).

• Otras causas de mala II son: Sindrome de retraso del crecimiento y enanismo, Reovirus, Ascaridiasis, Cestodosis, Colibacilosis enteropatógena, Salmonelosis, etc.,

• Agentes etiológicos y tipos mas comunes de la enteritis: Protozoarios (Eimeria spp., Histomona spp., y de menor importancia cochlosoma, hexamita, trichomona y cryptosporidium)Helmintos: Ascaridia spp., Capillaria spp.., y Heterakis spp.Cestodos: Raillietina spp.Bacterias: Clostridium perfringes, Escherichia coli enteropatogena y Salmonella spp.Virus: Coronavirus (sobre todo en pavos), rotavirus, astrovirus, reovirus, enterovirus y calicivirus.Hongos: Levaduras, Candida albicansInfecciones mixtas: causadas concurrentemente por cualquiera de los agentes etiologicos arriba mencionados

Causas alimenticias: MICOTOXINAS, GRASAS RANCIAS, AMINAS BIOGÉNICAS, HARINA DE SOYA MAL PROCESADA, AGUA DE BEBIDA DEMALA CALIDAD, ETC.

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2. II & INMUNIDAD (70%)

• Sistema inmune mucosal: la mucosa intestinal tiene una función de barrera, pero también puede generar unarespuesta inmune protectiva contra patógenos.

• El SGI alberga el mas grande numero de células inmunes en el cuerpo• El TGI constituye una extensa superficie en la que se produce un CONTACTO ÍNTIMO entre el organismo y las

substancias de la dieta, microorganismos, parásitos y toxinas exógenas.• El intestino permite el PASO DE SUSTANCIAS a la circulación sistémica, pero al mismo tiempo EXCLUYE COMPUESTOS

PATÓGENOS (Gaskins, 1997).• El TGI tiene múltiples MECANISMOS DE DEFENSA inespecíficos e inmunológicos.• Los mecanismos no específicos incluyen producción de ácidos gástricos, peristaltismo, capa mucosa, estrecha unión

entre las células epiteliales, proteo lisis, resistencia contra la colonización por bacterias patógenas y el eje intestinohepático.

• La defensa inmunológica del intestino delgado incluye la PRODUCCIÓN DE INMUNOGLOBULINAS secretoras, célulasM y linfocitos (Madara et al. 1990; Walker y Owen, 1990; Deitch, 1993; Wang, 1995).

• Los INDICADORES comúnmente usados para evaluar la integridad intestinal son la longitud de las vellosidades,densidad y longitud intestinal y peso relativo del intestino, profundidad de las criptas y númerode células caliciformes, permeabilidad transepitelial, actividad enzimática de la superficie ciliada,inflamación y crecimiento del animal.

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Costo del sistema inmune

3. DIETA - SI

Calidad de ingredientes alimenticios

Mantenimiento natural de salud intestinal

Dieta balanceada

Peletizado/extruido.Destrucción de factores. Reducción de contaminación bacterial (Salmonella, E. coli, etc) Mejora digestibilidad

Alimento procesado

Optima densidad energética y nutricional.Formulación científica:

ADITIVOSProductos farmaceuticos/biologicos (Potencial animal)Promueven SI directamente o prevenir patógenos entéricos.Pruebas de efectividad de aditivos

DIETA: NUTRICIÓN TEMPRANA-SI

GOOD START is an important factor in MAXIMIZING PROFITS from broiler operations. Early nutrition mainly in the first 7 DAYS OF LIFE for broilers may program the birds' systems and set a

pattern for growth and productivity. A large % of early growth (2 to 5 times the growth rate of other tissues)occurs in the DIGESTIVE TRACT and those organs involved in digestion.

(FACTOR 1ra w.: 4.5) If digestive growth is retarded during this time period, overall growth rate may be compromised. Further

newly hatched chicks are more prone to gut infections as its natural defense is yet to be strengthened. Feeding of chicks:Access to nutrients post hatch has a major impact on the immediate and long-term development of the

chick.The immediate post hatch period is critical for the development of all systems in chicks including the

immune system (70% respuesta a nivel intestinal).The development of bursa and spleen is responsive to environmental stress at an early age in chicks.Delayed access to nutrients post hatch reduces the relative weight of bursa and spleen.The passage of feed that is not sterile, through TGI exposes the bursa to a variety of antigens. So the earlier

the chicks are fed post hatch, the sooner will the proliferation stem cell meet environmental antigens. Thisclearly suggests that early nutrition is important in laying a strong foundation for the health status of birds ina situation where little or no antibiotics are allowed in their feed.

Suitable feed additives should be added in the starter diet as precautionary measure that will ensure betterhealth and productivity.

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RECOMENDACIONES NUTRICIONALES

• Acceso rápido de agua y alimento de buena calidad, para favorecer eldesarrollo y maduración precoz del tubo intestinal .

• Verificación diaria del consumo (agua y alimento) mediante la palpacióndel buche, ver comedero, registro.

• Uso de enzimas para mejorar digestibilidad y reducir la viscocidad decereales con contenido alto de polisacaridos no almidonados.

• Verificación y rechazo de materias primas para la fabricación de alimentoscontaminados con micotoxinas o aminas biogenicas.

• Evitar el uso de grasas rancias o no estabilizadas con antioxidantes o queno cumplan con los requisitos de calidad.

• Evitar el uso de soya mal procesada con contenido alto de inhibidores detripsina.

• Complementacion de fuentes proteicas: animal - vegetal

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ADITIVOS – Salud Intestinal

ANTICOCCIDIALES: QUIMICOS-IONOFOROS-MIXTOS. Perdidas

económicas, coccidiosis subclínica

PROBIOTICOS: aditivo verde, mono o mezcla de cultivos,

modula balance microbiota, reducen riesgo de enfermedad x reducción de m.o. patógenos y

incrementa resistencia a infección

PREBIOTICOS: no digerible (si fermentable). CHO´S oligosacaridos potenciales: MOS, FOS, XOS, GOS

SYMBIOTICOS: Probióticos activo en ID. Prebiótico activo en IG. La combinación apropiada da un efecto sinérgico: simbiótico

ACIDIFICANTES/ACIDOS ORGANICOS:AGCC, AG, A Carboxílicos. Mantieneintegridad intestinal, reduce patógenos,reduce pH (6.0), promueve microbiota,incrementa eficiencia enzimática,incrementa altura de villi (mejor absorción),

ENZIMAS: El alimento poseePolisacáridos no amiláceos (PNA) queda viscosidad (reduce digestión/absorción) , fitatos (atrapa P). Enzimasexógenas: fitasas, proteasas, lipasas,etc.

SECUESTRANTE DE MICOTOXINAS:

Adsorben micotoxinas a nivel intestinal.

ANTIBIOTICOS: Suprime poblaciónsensitiva bacterial (controla m.o.) 6%de energía neta puede ser perdidopor fermentación microbial. AGPmejora entre 1-10% crecimiento

FITOGENICOS

Concepto de PROMOTOR DE CRECIMIENTO

OTROS: Emulsificantes, antioxidantes, inmunomoduladores, etc,.

Diversidad microbiota - pollos

nativos - Calidad carne: sabor

Limitaciones del uso de los antibióticos:

• Un sobre uso de algun antibiotico por largo periodo de tiempo puede conllevar a que las poblaciones bacteriales locales sevuelvan RESISTENTES AL ANTIBIOTICO

• RESIDUOS DE ANTIBIOTICOS EN LOS PRODUCTOS PODRIA AFECTAR A LOS HUMANOS.• Hay dos principales vias con las que se podria reducir nuestra dependencia del uso de antibioticos en los animales:• 1.DESARROLLAR ALTERNATIVAS A LOS ANTIBIOTICOS, que trabajan por mecanismos similares, promoviendo crecimiento y

realzando la eficiencia de conversion alimenticia.• 2.Una ruta mas dificultosa podria ser MEJORAR LA SALUD ANIMAL

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4. AGUA-FISIOLOGIA SGI

Enfoque Nutricional

Transit time and pH in poultry GIT

GIT Segment TransitTime(Min)

pH

Crop 50 5.5

Proventriculus / gizzard

90 2.5-3.5

Duodenum 5-8 5-6

Jejunum 20-30 6.5-7.0

Ileum 50-70 7.0-7.5

Colon 25 8.0

Source: R.Gauthier(2002)

To improve gut health, a clear understanding of the STRUCTURE AND FUNCTIONALITY OF THE GUT is important.High numbers of intestinal villi and high EPITHELIAL TURNOVER RATE (48 to 96 h), and rapid inflammatory response (less than 12 hours, as compared to 3-4 days in mammals), which makes them more susceptible to disturbances in absorptive capacity than mammals

Puede variar por factores

nutricionales y otros

DIGESTIBILIDAD PROTEINA

Enzimas (EN-EX)

DINAMICA DE DIGESTA

• 2 Grams fluid secretion for each 1 Gram digesta– Nutrient solution– Pathogen dilution and flushing

• Secreted from crypts and sides of villi• Absorption from tip and from large intestine

5. MICROBIOTA• Parte integral de la salud del TGI e influencia el desarrollo de la microanatomia,

ayuda a los procesos digestivo, estimula el desarrollo del sistema inmune entéricoy puede proteger contra la invasión de patógenos.

• Muchos factores causan cambio en la población bacterial.• Toma alrededor de 15 días para que el ave desarrolle una población microbiana

madura, siendo una de las razones por la que la nutrición es importante durante los primeros 15 días.

La microbiota realizafunciones: digestión yabsorción denutrientes, salud eintegridad intestinal,exclusión competitivade patógenos,inmunomodulacion

MICROBIOTAParte integral de la salud del TGI e influencia el desarrollo de la microanatomia, ayuda a losprocesos digestivo, estimula el desarrollo del sistema inmune entérico y puede proteger contra lainvasión de patógenos.

Tabla 2. Cantidad de bacterias (log CFU/ g) en el tracto intestinal del pollo en diferentes edades.

Fotos de: Collet, S. University of Georgia - 2008

PROBIOTICO + PREBIOTICO

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Cervantes, Phibro Animal Health Corp. EUA, 2011

VD was higher when probiotics based on Bacillus subtilis were usedtogether with prebiotics based on MOS, compared to the use ofprobiotics based on Bacillus sp alone. It was also higher in the birdsfed the probiotics containing a bacterial pool compared to thosecontaining only one culture (probiotic 1). The results suggest that, inorder to obtain higher VD (consequently higher nutrient absorptionarea), it is necessary to use MOS-based saccharides whenprobiotics based in only one bacterial culture are used.On the other hand, they would be not necessary if the probiotics hasmany bacterial cultures, as observed for probiotic 2.

Higher villi in the jejunum (p<0.01) were seen when Bacillus subtilis-based probiotics were used compared to diets without this additive

MICROBIOTA

ECUACIÓN DE INTERES NUTRICIONAL

A superfície de absorção (SA) (Hardin et al., 1999):

SA (mm2) = altura do vilo (mm) x largura a 50% de altura do vilo(mm)

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Máxima área de absorción

Máxima altura de villi + máxima densidad de villi

ABSORCION OPTIMA DE NUTRIENTES

Dieta + integridad + microbiota = Salud intestinal