1 Introducción

El destete de los lechones es una etapa necesaria en el período de crecimiento del cerdo y tiene un gran impacto en el rendimiento posterior (1). Durante este período, el destete provoca estrés en los lechones, lo que aumenta el nivel de factores inflamatorios en el organismo, activa el sistema inmunitario, destruye la morfología y la estructura intestinales y perjudica la función de la barrera intestinal (2). Esto da como resultado una disminución en la tasa de conversión alimenticia, una desaceleración en la tasa de crecimiento y la invasión de patógenos en el organismo, lo que conduce a un aumento en la tasa de diarrea y mortalidad en lechones (3). Por lo tanto, cómo aliviar el estrés del destete de los lechones, promover el desarrollo de la morfología y la estructura intestinal, mejorar la función de barrera intestinal y mejorar el rendimiento de la producción de lechones es un área vital de la investigación en nutrición animal (4). Durante mucho tiempo, los antibióticos se han utilizado ampliamente como aditivos alimentarios para resistir la invasión de patógenos en el cuerpo animal y mejorar la calidad de los productos ganaderos (5). Sin embargo, con los residuos de antibióticos en los productos animales y la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos, el uso de antibióticos en la cría de animales se ha convertido en un evento de interés público (6, 7), por lo tanto, los países de todo el mundo están prohibiendo gradualmente el uso de antibióticos en la alimentación animal y restringiendo el uso de antibióticos en el proceso de cría animal (8Por lo tanto, es urgente encontrar un sustituto de los antibióticos en los piensos. Los medicamentos a base de plantas son una de las alternativas potenciales efectivas a los antibióticos y están recibiendo cada vez más atención (9).

La Codonopsis pilosula tiene el efecto de vigorizar el bazo en beneficio del pulmón, promoviendo la producción de líquido corporal. El astrágalo membranaceo tiene los efectos de tonificar la energía vital, fijar la superficie epidérmica y detener la sudoración, inducir diuresis para reducir el edema, generar líquidos y nutrir la sangre, promoviendo el daño del pus. Codonopsis pilosulae y Astragalus membranaceus son medicamentos importantes para mantener la energía saludable para eliminar los males, y sus componentes principales son polisacáridos, una variedad de aminoácidos y oligoelementos, etc. (10, 11). Las investigaciones han demostrado que una mezcla de Codonopsis pilosula y Astragalus membranaceus puede mejorar la capacidad de los cerdos de engorde para resistir las altas temperaturas y el frío, promover el crecimiento y mejorar el rendimiento y la calidad de los productos ganaderos (12). La evaluación toxicológica preclínica de la seguridad mostró que la solución oral de polisacárido de Codonopsis es segura para la administración a largo plazo sin efectos secundarios evidentes, y tiene una buena seguridad de la medicación (13). La adición de polisacáridos de astrágalo a la dieta básica mejora el rendimiento del crecimiento, reduce la tasa de diarrea y mejora la función inmunológica de los lechones destetados (14). Aunque los efectos antiinflamatorios e inmunomoduladores de los componentes polisacáridos en Codonopsis pilosulae y Astragalus membranaceus han sido bien reconocidos, los estudios previos se han centrado en la regulación de la función inmune in vitro y en animales de experimentación, etc., y no se han reportado estudios sobre los efectos de la AC en lechones destetados. En este estudio, evaluamos los efectos de la AC sobre el rendimiento del crecimiento, la inmunidad, el nivel antioxidante, la microbiota intestinal y los AGCC de lechones destetados, lo que puede proporcionar una referencia para la aplicación racional de la AC para la alimentación en la producción porcina.

2 Materiales y métodos

2.1 Animales de experimentación

Se obtuvieron 48 lechones destetados sanos (Duroc × Landrace × Large White), de 31 días de edad, de Gansu Jindi Herding Co. El experimento siguió las normas de bienestar animal y fue aprobado por el Comité de Ética Animal de la Universidad Agrícola de Gansu.

2.2 Principales instrumentos

El equipo utilizado para el experimento incluye un evaporador rotativo (RE-6000) de la Fábrica de Instrumentos Bioquímicos Yarong de Shanghai, un etiquetador de enzimas de longitud de onda completa (FK-058) de Beijing Putian Xinqiao Technology Co, un espectrofotómetro ultravioleta (725 N) de Shanghai Yuanxi Instrument Co, una máquina de cromatografía de gases de Agilent Technologies Co, un liofilizador de Beijing Bomikang Experimental Instrument Co, una camisa calefactora eléctrica termostática automática (ZHT-I) de la provincia de Shandong Fábrica de instrumentos Yongxing del condado de Jancheng, un mezclador de vórtice de Haimen Qilinbel Instrument Manufacturing Co y un pulverizador de Tianjin Tester Instrument Co.

2.3 Preparación de la CA

Codonopsis pilosula y Astragalus membranaceus son hierbas secas, compradas en el mercado de hierbas del río Amarillo, ciudad de Lanzhou, provincia de Gansu, y se almacenaron en el laboratorio 612, edificio Zhi Zhi, Universidad Agrícola de Gansu. La autenticación de las hierbas fue llevada a cabo por el Prof. Wei Yanming, Departamento de Medicina Veterinaria China, Facultad de Medicina Animal, Universidad Agrícola de Gansu. A continuación, las hierbas se trituraron con un pulverizador y se decocieron añadiendo 10 veces el volumen de agua destilada a 1:1 durante 1 h. La decocción se llevó a cabo dos veces, y luego se agregó el filtrado a 10 veces el volumen de etanol. A esto le siguió otra decocción, después de la cual se mezcló con el filtrado tres veces y se concentró usando un evaporador rotativo. El siguiente paso consistió en la liofilización en un liofilizador para obtener CA. El contenido de polisacáridos de CA fue de 65,2%, y el contenido de flavonoides fue de 0,172 mg/g, según lo analizado por espectrofotómetro ultravioleta.

2.4 Animales y diseño experimental

Cuarenta y ocho lechones destetados sanos de 31 días de edad, marcados con las orejas y numerados, se dividieron aleatoriamente en cuatro grupos según el peso corporal, con machos y hembras en cada grupo distribuidos uniformemente: CON (dieta basal), LCA (dieta basal +0,5% CA), MCA (dieta basal +1,0% CA) y HCA (dieta basal +1,5% CA). Cada grupo de lechones se alojó en un corral (4 m × 3 m × 1,0 m) con un suelo de hormigón con goteras y una temperatura ambiente de 33 ± 2°C, y se desinfectó una vez al día por la mañana. Después de un período de adaptación de 2 días, el período experimental duró 28 días. Durante el período experimental, el manejo de la alimentación siguió los procedimientos rutinarios de la granja porcina, la alimentación se realizó 5 veces al día y el fondo del comedero se utilizó como estándar para cada alimentación, asegurando que no hubiera material residual antes de la siguiente alimentación. Cada grupo de lechones se alojó en un corral (4 m × 3 m × 1,0 m) con un suelo de hormigón con goteras y una temperatura ambiente de 33 ± 2°C, y se desinfectó una vez al día por la mañana. Además, a los lechones se les proporcionó acceso gratuito a comida y agua, y su ingesta de alimentos se registró diariamente. La composición y el nivel de nutrientes de la dieta basal (base de materia seca) se muestran en la Tabla 1.

2.5 Recogida y procesamiento de muestras

Las heces frescas se recogieron de cada lechón en condiciones asépticas el día 29 del experimento y se almacenaron congeladas a -80 °C. Se recolectó sangre de la vena cava anterior para cada grupo de prueba y se colocó en un tubo centrífugo tapado de 10 mL. A continuación, las muestras de sangre se centrifugaron a 4.000 r/min durante 15 min para separar el suero, que se almacenó congelado a -80 °C.

2.6 Medición del indicador

2.6.1 Rendimiento del crecimiento y tasa de diarrea

Cada lechón se pesó en las mañanas del 1º y 29º día del ensayo. La ingesta de alimento se registró diariamente para calcular la ganancia diaria promedio (ADG), la ingesta diaria promedio de alimento (ADFI) y la relación de conversión alimenticia (F/G). Durante el ensayo también se registraron incidencias de diarrea entre los lechones. La puntuación atribuida a la diarrea fue la siguiente: 0, normal; 1, heces blandas; 2, diarrea suelta/algo de diarrea; 3, diarrea; 4, diarrea acuosa severa. La tasa de diarrea se calculó de acuerdo con la siguiente fórmula: tasa de diarrea (%) = (número de lechones con diarrea * días de diarrea) / (número de lechones * total de días de observación) * 100 (15).

2.6.2 Índices séricos de antioxidantes

Los kits GSH-Px, MDA, SOD y T-AOC de Jianchen en Nanjing, China, se utilizaron para medir los niveles de antioxidantes en el suero. La información de los kits se presenta en la Tabla 2.

2.6.3 Niveles séricos de inmunoglobulinas

Los niveles séricos de inmunoglobulinas, incluyendo IgA, IgG e IgM, se determinaron utilizando kits de ELISA de acuerdo con las instrucciones del kit. La información de los kits se presenta en la Tabla 3.

2.6.4 Análisis de la microbiota intestinal

El ADN bacteriano se extrajo de muestras fecales de lechones utilizando un kit. Las regiones V3 + V4 de los genes 16SrRNA se amplificaron por PCR con un par de cebadores universales (Adelante: ACTCCTACGGGAGGCAGCA, Reverso: GGACTACHVGGGTWTCTAAT) marcados con códigos de barras para producir los fragmentos de unos 500 pb con ADN polimerasa. La calidad y la concentración de los genes microbianos se examinaron en gel de agarosa al 1,2%. Los productos de PCR se controlaron y purificaron con electroforesis en gel de agarosa al 2%. Los productos de amplificación se recuperaron mediante perlas magnéticas, cuantificadas por fluorescencia con un lector de microplacas, y cada muestra se mezcló en proporción al volumen requerido. La plataforma Illumina NovaSeq realizó la secuenciación Misep en todas las bibliotecas. Se realizó un control de calidad de los datos, eliminando las secuencias de baja calidad y las secuencias quiméricas para garantizar la precisión de los datos. Luego, las secuencias se clasificaron en diferentes OUT de acuerdo con un 97% de similitud para formar grupos de OUT. Se seleccionaron secuencias representativas para compararlas con la base de datos para la identificación de especies. Posteriormente, se analizaron el índice de α diversidad, el índice de β diversidad y las diferencias intergrupales.

2.6.5 Análisis de los AGCC

2.6.5.1 Condiciones de GC

En el análisis cromatográfico se utilizó la columna Aligent J&W GC (DB-FFAP, 30 mm × 0,25 mm, 0,25 μm). La temperatura del puerto de inyección era de 220 °C. El procedimiento de aumento de la temperatura de la columna consistió en los siguientes pasos: la temperatura inicial fue de 60 °C y se mantuvo durante 2 min, luego se aumentó a 120 °C a una tasa de 10 °C/min y se mantuvo durante 2 min, y finalmente, se aumentó a 180 °C a una tasa de 15 °C/min y se mantuvo durante 5 min. Las muestras se determinaron mediante el método de derivación con una relación de derivación de 20:1 y un volumen de inyección manual de 1 μL. Se utilizó nitrógeno de alta pureza (pureza superior al 99%) como gas portador a un caudal de 1 mL/min. El detector de ionización de llama (FID) se empleó a una temperatura de 280 °C.

2.6.5.2 Establecimiento de curvas estándar

En primer lugar, se midieron con precisión seis patrones de ácido acético (90 μL), ácido propiónico (50 μL), ácido n-butírico (10 μL), ácido isobutírico (40 μL), ácido n-valérico (20 μL) y ácido isovalérico (20 μL) con una relación de volumen de 9:5:1:4:2:2. A continuación, las seis soluciones patrón se mezclaron bien y se diluyeron con agua ultrapura para obtener seis soluciones patrón mixtas con diferentes concentraciones (5.000 veces, 4.000 veces, 3.000 veces, 2.000 veces, 1.000 veces y 500 veces). Se extrajo N-butanol en 20 μL y se añadieron 980 μL de agua ultrapura para hacer una dilución de n-butanol. Por ejemplo, se utilizaron 5.000 veces y se aspiró 1 μL de la solución estándar mezclada. Posteriormente, se añadieron 4.949 μL de agua ultrapura y 50 μL del diluyente patrón interno para lograr una concentración de muestreo de N-butanol de 1,079 mmol/L. A continuación, se aspiró con precisión 1 μL de la muestra y se detectó en la máquina con N-butanol como patrón interno. Finalmente, se obtuvo la curva estándar con la relación de contenido como coordenada horizontal y la relación de altura de pico como coordenada vertical.

2.6.5.3 Preparación de soluciones de muestras fecales

Las muestras fecales con un peso de 0,20 g se colocaron con precisión en tubos EP de 2 mL. Luego, se agregó cuatro veces el volumen de agua ultrapura, se mezcló bien y se dejó reposar a temperatura ambiente durante 20 min. Después de esto, la mezcla se centrifugó a 15000 r/min y 4°C durante 15 min. El sobrenadante resultante se aspiró en tubos EP de 2 mL, mientras que los precipitados fecales se sometieron al mismo procedimiento con cuatro veces el volumen de agua ultrapura. A continuación, el sobrenadante combinado de ambas operaciones se centrifugó de nuevo, y el sobrenadante resultante se aspiró en 990 μL. A continuación, se añadieron 10 μL de solución de dilución de n-butanol, se mezclaron bien y la mezcla se filtró a través de una membrana de 0,22 μm. Finalmente, se pipeteó con precisión 1 μL para la detección de GC (16).

2.6.5.4 Experimentos repetibles

Se prepararon seis muestras paralelas utilizando el método descrito en «2.6.5.3». A continuación, se detectaron los tiempos de retención y las áreas de pico de los seis componentes siguiendo las condiciones cromatográficas de «2.6.5.1». Posteriormente, se calcularon los valores de RSD y se verificó la reproducibilidad.

2.6.5.5 Experimento de estabilidad

Se preparó una muestra de acuerdo con el método de procesamiento descrito en «2.6.5.3», y las muestras se inyectaron en seis intervalos de tiempo diferentes de acuerdo con las condiciones cromatográficas descritas en «2.6.5.1». Posteriormente, se detectaron los tiempos de retención y las áreas pico de los seis componentes, y se calcularon los valores de RSD.

2.6.5.6 Experimentos de precisión

Sobre la base de las condiciones cromatográficas especificadas en «2.6.5.1», realizamos seis inyecciones de una solución estándar mixta diluida de 500 veces en la muestra. A continuación, detectamos el tiempo de retención y el área máxima de los seis componentes y calculamos sus respectivos valores de RSD.

2.6.5.7 Experimento de recuperación del patrón de referencia

Las muestras preparadas después del tratamiento de la sección «2.6.5.3» se enriquecen con una mezcla estándar de concentración conocida, y las recuperaciones con picos se calculan a continuación sobre la base de las condiciones cromatográficas de la sección «2.6.5.1».

2.6.5.8 Determinación de AGCC en muestras fecales

El método de procesamiento descrito en «2.6.5.3» consistió en la preparación de seis muestras para cada grupo y la detección del contenido de los seis componentes mediante un ensayo de GC. En concreto, 1 μL de las muestras se aspiró con precisión de acuerdo con las condiciones cromatográficas de «2.6.5.1».

3 Análisis estadístico

Los datos se presentaron como media ± error estándar de la media. Los datos experimentales se analizaron mediante ANOVA de un factor en el programa SPSS Statistics 26.0, con significación estadística definida como p < 0,05. Los gráficos se crearon utilizando el software GraphPad Prism 8.

4 Resultados

4.1 Efectos de la AC sobre el rendimiento del crecimiento y la tasa de diarrea en lechones destetados

Con base en los resultados de la Tabla 4, no hubo diferencias significativas en IBW entre los tres grupos. La adición de CA a la dieta basal dio lugar a una tendencia creciente en el peso corporal de los lechones destetados, con el grupo MCA exhibiendo la GMD más alta y la F/G más baja. Además, las tasas de diarrea en los grupos LCA y MCA se redujeron en un 12,5 y un 50,0% en comparación con el grupo CON.

Tabla 4. Efectos de la AC sobre el rendimiento del crecimiento y la tasa de diarrea de lechones destetados.

4.2 Efectos de la AC sobre los niveles séricos de antioxidantes en lechones destetados

La actividad de T-AOC en los grupos LCA y MCA, y la actividad de GSH-Px en el grupo HCA fueron significativamente mayores (p < 0,05) en comparación con el grupo CON, como se demuestra en la Figura 1. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en la actividad sérica de MDA en los grupos de LCA, MCA y HCA en comparación con el grupo CON (p > 0,05). Además, la actividad de SOD en el grupo MCA también fue significativamente mayor que en el grupo CON.

4.3 Efectos de la AC sobre el nivel de inmunidad sérica de lechones destetados

Los niveles de IgM, IgG e IgA fueron significativamente más altos en los grupos LCA, MCA y HCA en comparación con el grupo CON (p < 0,05, Figura 2), lo que sugiere que la CA podría aumentar los niveles de inmunoglobulina de los lechones destetados y mejorar su inmunidad.

4.4 Efectos de la AC sobre la microbiota intestinal de los lechones destetados

Se utilizó la secuenciación de alto rendimiento del 16SrRNA para describir los cambios en la microbiota intestinal de los lechones destetados. Se encontró que la curva de acumulación de especies del SPecaccum era plana, lo que indica una buena homogeneidad en la composición de la comunidad bacteriana y diferencias mínimas en la abundancia entre ASVs/OTUs, que cumplieron con los requisitos de secuenciación (Figura 3A). El índice Chao1, utilizado para medir la abundancia de la comunidad, reveló que el grupo CON tenía la mayor riqueza comunitaria, seguido por los grupos MCA, LCA y HCA. En particular, el índice Chao1 fue significativamente menor (p < 0,05) en el grupo HCA en comparación con el grupo CON, lo que indica una menor riqueza comunitaria en el grupo HCA. Además, la evaluación de la diversidad comunitaria utilizando el índice de Shannon mostró que el grupo MCA tenía la mayor diversidad, seguido por los grupos CON, LCA y HCA (Figuras 3B, C), lo que sugiere que la diversidad comunitaria del grupo MCA fue mayor en comparación con los otros grupos. El análisis de coordenadas principales (PCoA) demostró que el grupo CON era más similar a la microbiota de los grupos LCA y MCA, pero diferente de la del grupo HCA, mostrando una buena reproducibilidad intragrupo (Figura 3D). La composición de la microbiota intestinal se ilustra en el diagrama de Venn, que indica que los ASV/OTU únicos para los grupos CON, LCA, MCA y HCA son 7.813, 6.983, 7.994 y 5.727 respectivamente, con 993 ASV/OTU comunes a los cuatro grupos (Figura 3E). Los principales filos bacterianos en las heces de los lechones fueron Firmicutes, Bacteroidetes, Spirochaetes, Actinobacteria, Tenericutes y Proteobacteria. La AC aumentó la abundancia relativa de Firmicutes en los lechones destetados en comparación con el grupo CON, mientras que la abundancia relativa de Bacteroidetes fue mayor en los grupos LCA y HCA, y Spirochaetes fue elevada en los grupos MCA y HCA (Figura 3F). A nivel de género, los géneros dominantes en todas las muestras fueron Clostridiaceae, Oscillospira, Treponema, Bacteroidales, Lachnospiraceae, Lactobacillus, Ruminococcaceae y Faecalibacterium. Además, la abundancia relativa de Bacteroidales en el grupo de HCA, Clostridiaceae en los grupos de HCA y MCA, Lactobacillus en los grupos de LCA y MCA, Prevotella en el grupo de MCA y Faecalibacterium en el grupo de MCA fueron elevadas (Figura 3G).

4.5 Efectos de la AC sobre los AGCC en lechones destetados

4.5.1 Establecimiento de un método para la determinación de los AGCC

4.5.1.1 Tiempos de retención y picos cromatográficos de AGCC

De acuerdo con las condiciones cromatográficas de «2.6.5.1», se tomó 1 μL del patrón mezclado y de la solución de muestra, respectivamente. Los resultados del tiempo de retención se muestran en la Tabla 5. Como se puede observar en la Figura 4, los picos de los componentes estaban bien separados, la línea de base era suave y los tiempos de retención de los patrones y muestras correspondían bien.

Tabla 5. Tiempos de retención de los seis AGCC y n-butanol (patrón interno).

4.5.1.2 Examen de las relaciones lineales

Las ecuaciones de regresión, los rangos lineales y los coeficientes de correlación del ácido acético, el ácido propiónico, el ácido isobutírico, el ácido n-butírico, el ácido isovalérico y el ácido n-valérico se obtuvieron de acuerdo con las condiciones cromatográficas de «2.6.5.1», con la relación del contenido como coordenada horizontal (X) y la relación de la altura del pico como coordenada vertical (Y). La solución patrón mixto se diluyó en diferentes gradientes de patrones mixtos y se calculó la concentración de patrones individuales en cada afeitado. En la Tabla 6, las sustancias mostraron buenas relaciones lineales con coeficientes de correlación mayores a 0,99.

4.5.1.3 Resultados de repetibilidad

Los valores de RSD del tiempo de retención para el ácido acético, el ácido propiónico, el ácido isobutírico, el ácido n-butírico, el ácido isovalérico y el ácido n-pentanoico en las muestras fecales fueron de 0,06, 0,03, 0,01, 0,01, 0,006 y 0,008%. Del mismo modo, los valores de RSD de las alturas máximas fueron 12,33, 7,19, 0,76, 1,94, 3,00 y 2,47%, respectivamente. Estos resultados indican colectivamente que el método es estable, confiable y cuenta con buena reproducibilidad.

4.5.1.4 Resultados de estabilidad

Los valores de RSD del tiempo de retención de ácido acético, ácido propiónico, ácido isobutírico, ácido n-butírico, ácido isovalérico y ácido n-pentanoico en las muestras de heces fueron 0,06, 0,03, 0,02, 0,01, 0,01, 0,008%. Además, los valores de RSD de las alturas máximas fueron 11,62, 5,47, 5,12, 6,51, 3,00, 6,01%. Estos valores indican que las soluciones de las muestras de heces mostraron una buena estabilidad.

4.5.1.5 Resultados de precisión

La precisión del ensayo fue buena, como lo indican los valores de RSD de los tiempos de retención de los patrones mixtos ácido acético, ácido propiónico, ácido isobutírico, ácido n-butírico, ácido isovalérico y ácido n-pentanoico, que fueron 0,06, 0,04, 0,02, 0,01, 0,01, 0,005%. Además, los valores de RSD de las alturas máximas fueron 10,74, 5,68, 3,55, 6,77, 5,59 y 6,47%, respectivamente.

4.5.1.6 Ensayo de recuperación de picos

Las recuperaciones de ácido acético, ácido propiónico, ácido isobutírico, ácido n-butírico, ácido isovalérico y ácido n-pentanoico fueron 90,79, 122,94, 93,41, 95,64, 96,22 y 93,06%, respectivamente. Estos resultados sugieren que las recuperaciones del ensayo fueron buenas.

4.5.2 Efectos de la AC sobre el contenido de AGCC en lechones destetados

Las muestras fecales mostraron las proporciones más altas de ácido acético y ácido propiónico. Los grupos MCA y HCA tuvieron niveles significativamente más altos de AGCC totales y ácido acético en comparación con el grupo CON (p < 0,05). Además, el grupo HCA exhibió niveles significativamente elevados de ácido propiónico, ácido isobutírico, ácido n-butírico, ácido isovalérico y ácido n-valérico en comparación con el grupo CON (p < 0,05) (Figura 5).

4.5.3 Análisis de correlación entre los AGCC y la microbiota intestinal

Los resultados mostraron que Ruminococcus y Lactobacillus eran bacterias productoras de ácidos grasos de cadena corta (Figura 6). El análisis de correlación de Spearman demostró una correlación positiva entre Ruminococcus y el ácido acético, y entre Lactobacillus y los ácidos acético y propiónico (17, 18).

5 Discusión

El estrés del destete de los lechones puede causar un aumento de la permeabilidad intestinal y una disminución de la resistencia (20), lo que hace que los lechones sean propensos a la diarrea dentro de 1 semana después del destete, alta mortalidad y crecimiento y desarrollo juvenil deficientes, lo que resulta en un bajo rendimiento productivo en la edad adulta (8, 20). El tracto intestinal desempeña un papel en la absorción de nutrientes y en la prevención de la invasión de patógenos, y la incidencia de diarrea es un indicador importante para evaluar el grado de salud intestinal (21). Mejorar el entorno de cría y aliviar el estrés del destete de los lechones puede mejorar eficazmente la salud de los lechones. El estrés causado por el destete de los lechones puede aumentar sus necesidades de energía y nutrientes, reduciendo así la eficiencia de conversión alimenticia (22). Además, algunos estudios han reportado que la adición de polisacáridos de astrágalo, polisacáridos de ginseng, polisacáridos de Lycium, Clostridium butyricum, quercetina y Codonopsis pilosulae y Astragalus membranaceus fermentados a las dietas básicas aumentó significativamente el peso y redujo la incidencia de diarrea en lechones (23-27Estos resultados son consistentes con los resultados del presente estudio, lo que indica que la adición de AC a la dieta básica también puede mejorar el rendimiento del crecimiento y la tasa de conversión alimenticia de los lechones destetados, y reducir eficazmente la incidencia de diarrea de los lechones. En este estudio, se añadió un 1,5% de CA a la dieta basal, lo que resultó en un aumento en la tasa de diarrea en comparación con el grupo CON. Este aumento puede atribuirse a la alta dosis de CA, que podría provocar reacciones adversas en el sistema digestivo de los lechones. Tales reacciones pueden incluir irritación del tracto gastrointestinal, afectando así las funciones digestivas y de absorción de los animales y, en última instancia, causando diarrea. Algunos estudios han sugerido que altas dosis de hierbas fermentadas pueden reducir eficazmente las tasas de diarrea (28). Sin embargo, los hallazgos de este estudio indican un resultado diferente cuando se utilizó CA en la concentración especificada. Deng et al. enfatizaron la importancia de la proteína como nutriente esencial para el crecimiento de los lechones. Sin embargo, la ingesta excesiva de proteínas puede desencadenar reacciones alérgicas, alterar la función de barrera intestinal, promover el crecimiento de patógenos y exacerbar la diarrea de los lechones (29). Además, se descubrió que la adición de CA aumentaba significativamente la ingesta de alimento para lechones, y se planteó la hipótesis de que el mecanismo subyacente podría ser que Codonopsis pilosulae y Astragali seu Hedysari son ricos en polisacáridos, que son aromáticos en olor y palatables, y por lo tanto aumentan la ingesta de alimento para lechones (30).

El estrés oxidativo es un problema común en la ganadería porcina, lo que lleva a una reducción de los niveles de bienestar animal y de la calidad de la producción. El destete de los lechones muestra una disfunción del tracto intestinal, aumentando el nivel de radicales libres e inhibiendo el sistema antioxidante, lo que resulta en una disminución de la capacidad antioxidante del organismo (31). La capacidad antioxidante del cuerpo se evalúa comúnmente por los niveles de SOD, GSH-PX, T-AOC y MDA. Los niveles de MDA reflejan el estado desequilibrado del sistema de defensa antioxidante en los lechones (32). La SOD se encuentra ampliamente en los organismos y es capaz de eliminar los radicales aniónicos superóxido en los organismos (33). GSH-PX es una importante enzima catabólica peroxidativa en los organismos, y la magnitud de su actividad refleja directamente el nivel de Se del organismo (34). Además, los niveles de MDA a menudo se consideran indicadores representativos de la peroxidación lipídica (35). Los niveles de T-AOC representan el estado redox in vivo (36). Se descubrió que la suplementación con Codonopsis pilosulae y Astragalus membranaceus puede aliviar los efectos del estrés del destete al mejorar los niveles de antioxidantes de los lechones destetados y mantener la salud intestinal (37). Se añadieron a la dieta basal Codonopsis pilosulae y Astragali seu Hedysari triturados, lo que elevó los niveles de GSH-Px、CAT y SOD, y disminuyó los niveles de MDA en el suero de gallinas ponedoras verdes (38). En este estudio, la adición de CA a la dieta básica mejoró significativamente los niveles séricos de T-AOC, SOD, GSH-Px y MDA. Estos resultados sugieren que la adición de AC a las dietas puede mejorar la capacidad antioxidante de los lechones destetados al contrarrestar el estrés oxidativo.

La inflamación inducida por el destete puede conducir a un crecimiento lento de los lechones en la producción porcina. En este estudio, la AC mejora los niveles séricos de IgA, IgG e IgM en lechones destetados y mejora la inmunidad corporal. Las inmunoglobulinas, incluidas IgA, IgG e IgM, protegen al organismo al eliminar antígenos extraños y tienen la función de fortalecer la inmunidad del cuerpo, prevenir la invasión de virus y bacterias, neutralizar toxinas y matar las células tumorales (39). Los polisacáridos, los principales componentes activos de Codonopsis pilosulae y Astragalus membranaceus, se unen a una variedad de receptores en la superficie de las células inmunitarias y activan las vías de señalización relevantes, regulando así el sistema inmunitario del cuerpo (40). Sin embargo, cuando el cuerpo experimenta una respuesta inmunitaria excesiva, una parte de la energía y la nutrición del cuerpo se utilizará para la respuesta inmunitaria excesiva (41). Por lo tanto, la adición de CA al alimento puede mejorar la capacidad inmune de los lechones destetados y mantener las inmunoglobulinas y las citocinas antiinflamatorias en el nivel adecuado, para lograr la supresión de diversas reacciones adversas después del destete.

La salud del cuerpo y la flora intestinal están inextricablemente ligadas, la disbiosis de la flora intestinal daña la mucosa intestinal, la permeabilidad intestinal aumenta, lo que facilita la aparición de enfermedades intestinales (42). En este estudio, se encontró que la composición y estructura microbiana difirieron entre los grupos experimentales, siendo los filos Firmicutes y Bacteroidetes los que representan los filos predominantes en las heces de los lechones destetados y la abundancia de las bacterias beneficiosas Firmicutes, Bacteroidetes, Lactobacillus, Faecalibacterium, Clostridiaceae y Prevotella todas reguladas al alza (20). Lan et al. demostraron que la alimentación con una mezcla de Astragalus membranaceus, Codonopsis pilosula y alicina podía cambiar la microbiota fecal de los cerdos de engorde al aumentar el número de Lactobacillus spp. y disminuir el número de Escherichia coli para mejorar la comunidad microbiana, y que los microorganismos bacterianos en el ciego del cerdo estaban predominantemente en los Firmicutes y Bacteroidetes (12, 43). Se considera que los Faecalibacterium son probióticos que protegen el sistema digestivo de los patógenos intestinales (44). Bacteroidetes y Firmicutes producen nutrientes para uso del organismo a través de la degradación de las fibras vegetales (45). Spirochaetes está fuertemente asociado con enfermedades inflamatorias del tracto intestinal y diarrea en el cuerpo. La flora intestinal puede digerir alimentos, sintetizar vitaminas esenciales, estimular y regular el sistema inmunológico, eliminar patógenos, etc. Una flora intestinal equilibrada puede ayudar a prevenir enfermedades (46). La CA es beneficiosa para promover el crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas (Firmicutes, Bacteroidetes, Clostridium, Lactobacillus, Faecalibacterium) e inhibir el crecimiento de bacterias dañinas (Spirochaetes), mantener el equilibrio de la comunidad microbiana intestinal y mejorar la salud intestinal.

Los AGCC, los principales metabolitos producidos por los microbios intestinales, protegen la salud intestinal al reducir la inflamación, mantener la integridad intestinal y modular la respuesta inmunitaria. También están implicados en la inhibición de las histonas desacetilasas y en la activación de los receptores acoplados a G (4, 7, 47). El ácido acético y el ácido propiónico son absorbidos por las células epiteliales intestinales para llegar a la sangre periférica y al hígado, donde se utilizan para obtener energía y participan en la síntesis de glucógeno (48). Además, los AGCC inhiben la reproducción de patógenos al reducir el pH intestinal del huésped y aumentar la riqueza de la microbiota intestinal. Se ha demostrado que la fibra de astrágalo mejora los AGCC de los lechones destetados y regula su comunidad microbiana, mientras que un estudio relacionado demostró una disminución en la abundancia de Bacteroidetes y Spirochaetes en la comunidad microbiana fecal de lechones con diarrea (49, 50). Además, Clostridium se ha correlacionado fuertemente con el ácido acético y los AGCC totales (51). Por último, se ha descubierto que la AC promueve la abundancia de Ruminococcacea y Lactobacillus productores de ácido acético y ácido propiónico, aumentando así el contenido de AGCC en lechones destetados y potencialmente desempeñando un papel positivo en la inmunidad y la salud del huésped al modular la microbiota intestinal para promover la producción de AGCC.

6 Conclusión

La adición de 1,0% de CA a la dieta basal mejoró el rendimiento del crecimiento y redujo la incidencia de diarrea en lechones destetados. Este nivel óptimo de aditivos puede haber contribuido a los efectos beneficiosos, que pueden explicarse por la mejora de la capacidad antioxidante, la respuesta inmunitaria, la microbiota intestinal y los AGCC. Estos resultados sugieren que la AC puede servir como alternativa a los antibióticos en el desarrollo de piensos para lechones destetados.

Declaración de disponibilidad de datos

Los datos presentados en el estudio se depositan en el repositorio del NCBI, número de acceso PRJNA1144829. Acceso a través del siguiente enlace: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/PRJNA1144829.

Declaración ética

Los estudios con animales fueron aprobados por el comité de ética de animales experimentales de la Universidad Agrícola de Gansu. Los estudios se llevaron a cabo de acuerdo con la legislación local y los requisitos institucionales. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los propietarios para la participación de sus animales en este estudio.

Contribuciones de los autores

RG: Curación de datos, Metodología, Redacción – borrador original. HZ: Análisis formal, Investigación, Redacción – revisión y edición. CJ: Metodología, Software, Redacción – revisión y edición. CN: Conceptualización, Curación de datos, Redacción – revisión y edición. BC: Análisis formal, Metodología, Redacción – revisión y edición. ZY: Administración de proyectos, redacción, revisión y edición. YW: Administración de proyectos, redacción, revisión y edición. YH: Administración de proyectos, redacción, revisión y edición.

Financiación

El/los autor/es declara(n) haber recibido apoyo financiero para la investigación, autoría y/o publicación de este artículo. Este trabajo fue apoyado por el Proyecto de Investigación Doble Principal de Primera Clase del Departamento Provincial de Educación de Gansu (GSSYLXM-02); la Fundación Fuxi de la Universidad Agrícola de Gansu (No. Gaufx-03 J01); el Sistema de Investigación Agrícola de China del Ministerio de Hacienda y el Movimiento Marino y Pesca (CARS-37); el Fondo Juvenil de Ciencia y Tecnología de Gansu (21JR7RA846); y la «Estrella de la Innovación» de los Estudiantes de Posgrado Destacados de la Provincia de Gansu (2023CXZX-669).

Conflicto de intereses

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran interpretarse como un posible conflicto de intereses.

Nota del editor

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Referencias