Introducción

El Estado de Sonora ocupa el segundo lugar en la producción de cerdos en México, siendo superado solamente por Jalisco (SIAP, 2015). La producción porcina en Sonora es catalogada de mejor calidad, en comparación a los otros estados del país. Sin embargo, los porcicultores tienen el problema de la presencia de altas temperaturas que afectan la productividad porcina. Durante los meses de verano, la temperatura ambiente promedio es de 33ºC y exhibe una variación diurna sustancial (26-49ºC). Por su parte, la humedad relativa es de 47,5%. Diversos reportes indican que el comportamiento productivo de todos los animales domésticos, incluidos los cerdos (Hsia et al., 1974, Song et al., 2011, Cerisuelo et al., 2012), disminuye con la exposición a altas temperaturas (Hyun et al., 1998), observándose una marcada reducción en el consumo de alimento y eficiencia alimenticia en cerdos alojados a temperaturas >25ºC (Quiniou et al., 2000). Varios estudios han evaluado los efectos del estrés por calor; sin embargo, dichas pruebas se han llevado a cabo bajo temperaturas no tan extremas, ni fluctuaciones como típicamente se presentan en la mayor parte del tiempo en el Estado de Sonora. Se han llevado a cabo evaluaciones a 35,1ºC (Cerisuelo et al., 2012) y 37ºC (Song et al., 2011); además, la relación con la humedad también difiere.

El ajuste de las formulaciones alimenticias mediante el aumento de las concentraciones calóricas y de aminoácidos ha sido una estrategia de alimentación comúnmente utilizada en ambientes calurosos para minimizar las influencias ambientales en el rendimiento y el crecimiento (Cerisuelo et al., 2012); sin embargo, este método tiene un costo elevado. Ante esta situación, la industria porcina sonorense tiene que buscar nuevas alternativas más económicas para la producción local de cerdos. Varios estudios han evaluado los efectos de la suplementación de levadura sobre el rendimiento del crecimiento, así como el estado de salud (Shen et al., 2009; Collier et al., 2011; Li y Kim, 2014; Tran et al., 2014; Jiang et al., 2015). Aunado a los efectos positivos antes mencionados del uso de levadura en animales domésticos, Vieira et al. (2013) reportan que mejora el sistema inmune y la salud intestinal (Vieira et al., 2013; Hancox et al., 2015; Palma et al., 2015). En un estudio realizado por Broadway et al. (2016), se encontró que la adición de levaduras puede mitigar el efecto del estrés calórico en vaquillas en crecimiento.

En la actualidad es escasa la información en torno al efecto que pudiera tener la utilización de dietas con diferentes niveles de nutrientes y de levadura viva en cerdos en etapas de crecimiento-finalización alojados bajo condiciones de estrés calórico severo como el que se presenta en los meses de verano en el estado de Sonora. Por estas razones, la hipótesis del trabajo es que al adicionar levadura (Saccharomyces cerevisiae) se podrán mitigar los efectos de estrés calórico y tener resultados similares en comparación a dietas formuladas para su utilización en la época de verano. En consecuencia, el objetivo de este estudio fue evaluar los efectos de dietas con diferentes densidades de nutrientes y la suplementación con una levadura viva en cerdos en la etapa crecimiento-finalización durante estrés calórico severo.

Materiales y Métodos

Animales, y alojamiento

El estudio fue realizado en la unidad experimental porcina del Departamento de Agricultura y Ganadería de la Universidad de Sonora, durante los meses de verano (Junio – Agosto). Se utilizaron un total de 60 cerdos (cruzas Duroc × Large White) con un peso inicial de 21,74 ±1,3 kg y 9,5 semanas de edad, alojados por un periodo de 100 días de estudio. Los cerdos utilizados en este experimento fueron manejados acorde a las normas establecidas por el Consejo Canadiense de Cuidado de Animales (CCAC, 1993) y las normas oficiales mexicanas (NOM-033-ZOO-1995; NOM-051-ZOO-1995; NOM-062-ZO O-1999).

Los cerdos fueron agrupados tomando como criterio el peso vivo inicial y posteriormente asignando a una de tres dietas experimentales. Cada tratamiento tuvo 20 cerdos, los cuales fueron alojados en corraletas individuales equipadas con comederos y bebederos. El estudio fue dividido en tres fases de alimentación. La Fase I comprendió el periodo en el que los cerdos presentaban un peso de 22-60kg de peso vivo, la Fase II de 60-90kg, mientras que la Fase III de 90-113kg.

Dietas

La dieta testigo positivo (TP) fue formulada para satisfacer los requerimientos de nutrientes totales de cerdos de alto potencial magro producidos en la época de verano, típicamente utilizada en la región del estado de Sonora durante los meses con mayores temperaturas. La dieta de testigo negativo (TN) fue formulada reduciendo la grasa y pasta de soya, ingredientes que fueron reemplazados por sorgo para reducir la cantidad de energía y proteína, en comparación a la dieta TP. La dieta con levadura Saccharomyces cerevisiae (SC), fue formulada tomando como base la dieta TN más la adición de 0,7kg/ton de S. cerevisiae. La finalidad de formular la dieta SC fue bajo la suposición que una proporción del contenido nutricional será aportado por efecto de adicionar levadura viva, y dicha aportación servirá para que la dieta SC presente el mismo comportamiento de la dieta TP. La composición y contenido nutricional de las dietas experimentales son presentados en las Tablas I y II, respectivamente.

TABLA I

COMPOSICIÓN DE LAS DIETAS EXPERIMENTALES FASE I, II Y II

^{a, b, c} Las dietas fueron suplementadas con una premezcla comercial para lograr llenar el perfil de vitaminas, minerales y aminoácidos.

TABLA II

CONTENIDO NUTRICIONAL DE LAS DIETAS EXPERIMENTALES

Comportamiento productivo

Los cerdos fueron pesados individualmente al inicio del experimento y al final de cada fase experimental. La cantidad de alimento ofrecido y rechazado fue registrado para determinar el consumo de alimento. Con la información recabada se calculó la ganancia diaria promedio (GDP), el consumo diario de alimento promedio (CDA), y la conversión alimenticia (CA). La temperatura ambiental y el porcentaje de humedad relativa (%HR) presentados durante el periodo experimental fueron registrados diariamente.

Estado de salud

Todos los animales fueron monitoreados diariamente para detectar signos de posibles enfermedades. Para ello se tomó como referencia varias escalas utilizadas en estudios internacionales que relacionan efectos en la salud. La gravedad de una diarrea se determinó utilizando la escala descrita por Marquardt et al.(1999) y Rantzer et al. (1996) (0: normal, 1: heces blandas, 2: diarrea leve, y 3: diarrea severa). La frecuencia de diarrea leve y severa fue analizada. Para evaluar las enfermedades respiratorias, los cerdos que se registraron fueron en la escala de 3 a 6 con dificultad para respirar (Halbur et al., 1996), así como los cerdos que exhibieron una tos seca o no productiva por tres o más segundos (Escobar et al., 2002).

Medidas de la canal

Al final del periodo experimental se registró el peso vivo final de todos los cerdos y posteriormente fueron sacrificados siguiendo los procedimientos convencionales de las normas oficiales mexicanas en un rastro TIF ubicado en Hermosillo, Sonora, México. Los cerdos fueron desensibilizados eléctricamente (procedimiento aprobado y practicado comúnmente en rastros acreditados), desangrados, depilados y eviscerados. Las canales se pesaron de manera individual para registrar el peso de canal caliente, y después la canal fue enfriada durante 24h a 4ºC para obtener el peso de la canal fría; el porcentaje de rendimiento se determinó dividiendo el peso de la canal caliente entre el peso corporal final, multiplicando por 100. La profundidad de la grasa dorsal y músculo longissimus dorsi fueron medidos por una sonda óptica Fat-O-Meter entre la décima y onceava, y última costilla a 6cm de la línea media de la canal. Con esta información se procedió a calcular el porcentaje de rendimiento magro (NMX-FF-081-SCFI-2003).

Costo de alimentación por kg de peso ganado

Los costos de alimentación por kg de ganancia de peso se calcularon empleando los costos del alimento (precios por cantidad y tipo de ingrediente) y la cantidad de alimento consumido requerido para ganar 1kg de peso. El cálculo del costo de alimentación se realizó en las diferentes fases y dietas experimentales.

Análisis estadístico

Se tomó como una unidad experimental a cada cerdo. Los análisis de varianza (ANOVA) se realizaron utilizando un diseño de bloques completos al azar (Steel y Torrie, 1980). En cada bloque se establecieron los tres tratamientos. El factor de bloqueo fue el peso inicial. Se construyeron contrastes (C) para comparar la dieta TP con la dieta que contenía la levadura (contraste 1: TP vs SC) y para probar el efecto de agregar la levadura, se comparó la TN con la SC (contraste 2: TN vs SC). Se utilizó un análisis de c² para evaluar el grado de enfermedad diarreica y respiratoria. Un valor de P≤0,05 se consideró estadísticamente significativo, y un valor de alfa correspondiente a 0,05

Resultados

Temperatura y humedad relativa

El estudio se realizó durante los meses de junio a agosto, época del año que comprende los meses más calurosos en la región de Sonora, México. La temperatura y humedad relativa dentro de la instalación que alojaba las jaulas metabólicas fueron registradas diariamente durante todo el periodo experimental. Los promedios de temperaturas mínima, máxima y promedio fueron de 26; 40,24 y 31,45ºC, respectivamente, mientras que la humedad relativa promedio fue del 38,90% (Figura 1).

Figura 1
Temperatura (ºC) y humedad relativa (%) durante el estudio en el lugar de alojamiento

Comportamiento productivo

Los datos del comportamiento productivo de la Fase I se muestran en la Tabla III. Los cerdos alimentados con la dieta TP tendieron a aumentar su consumo diario de alimento promedio (CDA; P<0,10), en comparación a los cerdos alimentados con la dieta SC. La tendencia en el aumento del consumo de alimento provocado por la utilización de la dieta TP, causó mayor conversión alimenticia (CA; P<0,05), en comparación con la dieta SC. Las variables de peso final, ganancia diaria promedio (GDP) y conversión alimenticia no fueron modificados por las dietas experimentales (P>0,05) durante la Fase I.

TABLA III

COMPORTAMIENTO PRODUCTIVO FASE I (22-60kg)

C1, TP vs SC: testigo positivo vs adición de levadura; and C2, TN vs SC: testigo negativo vs adición de levadura.

En lo que respecta a la Fase II (60-90kg), ninguna variable de comportamiento productivo fue modificada (P>0,05) por la utilización de las dietas experimentales (Tabla IV). En la Fase III, los cerdos alimentados con la dieta SC tuvieron mayor CDA, GDP y peso corporal final (P<0,05), aunado a una tendencia en mejorar la CA (P<0,10), en comparación con la dieta TN (Tabla V). El utilizar las dietas TP y SC representa un efecto similar en las variables comportamiento productivo (P>0,05). Dicho resultado significa que la utilización de la levadura Sacchaomyces cerevisiae puede mitigar los efectos negativos del estrés calórico severo, y con ello sustituir la utilización de dietas formuladas con alta concentración de calorías y aminoácidos, dietas cuyo costo es muy elevado.

TABLA IV

COMPORTAMIENTO PRODUCTIVO FASE II (60-90kg)

TABLA V

COMPORTAMIENTO PRODUCTIVO FASE III (90-113kg)

Estado de salud

En la Fase I se presentó diarrea leve (score 2) durante la segunda semana del estudio, y la gravedad fue mayor en los cerdos alimentados con las dietas TN y TP (P<0,01), en comparación a los cerdos alimentados con la dieta SC (52,40; 23,80 y 0,00%; respectivamente). Al final de la Fase II se observó una enfermedad respiratoria ligera en algunos de los cerdos. En la mayoría de los cerdos enfermos, los signos de enfermedad respiratoria (tos) eran evidentes y la enfermedad se atribuía a cambios ambientales. Solo un cerdo presentó disnea leve. El grupo de cerdos alimentado con la dieta TN, fue el que más se vio afectado por la presencia de tos (54,40%), seguido por los grupos alimentados con las dietas TP (38,10%) y SC (4,80%) (P<0,01).

Características de la canal

El porcentaje de rendimiento, grasa dorsal, profundidad del músculo longissimus dorsi ente la costilla 10ª y 11ª y porcentaje magro no se modificaron significativamente por la utilización de las dietas TP, TN y SC (P>0,05; Tabla VI). El uso de la dieta SC incrementó 4,62% el peso corporal final, en comparación al uso de la dieta TN (P<0,05). A pesar de no ser significativo, la utilización de la dieta SC generó un incremento de 2,83% en el peso corporal final, en comparación a los animales alimentados con la dieta TP (P>0,05; Tabla V).

TABLA VI

CARACTERÍSTICAS DE LA CANAL

C1, TP vs SC: testigo positivo vs adición de levadura; and C2, TN vs SC: testigo negativo vs adición de levadura.

Costo de alimentación por kg de peso ganado

El costo de alimentación por kg de ganancia fue disminuido cuando las proporciones de pasta de soya y grasa en las dietas de los animales fueron reducidas y sustituidas por sorgo. La adición de levadura (SC) resultó en un menor costo por kg aumentado (P<0,05) en comparación con la dieta de TP (1,06 y 1,12 USD/kg de ganancia, respectivamente). Los cerdos alimentados con la dieta SC mostraron los mismos costos para producir 1kg de ganancia en comparación a la dieta TN (P>0,05), 1,06 y 1,07 USD/kg de ganancia, respectivamente. Cuando los cerdos fueron alimentados con la dieta SC, los costos de alimento aumentaron; sin embargo, debido a los beneficios de esta dieta, el costo de alimentación por kg de ganancia fue menor que el de los cerdos alimentados con la dieta de TP.

Discusión

La mejora en GDP, CDA y CA, observados en la Fase III, fue similar a lo reportando en otros estudios, en los que se administró levadura en cerdos de destete observándose mejoras en GDP (Veum et al., 1988; Collier et al., 2011), y en CA (Veum et al., 1988, Jiang et al., 2015). En cerdos en etapa crecimiento-finalización se observó una mejora en GDP (Martínez et al., 2000; Lu et al., 2017) y en CA (Lu et al., 2017). Dicho potencial en comportamiento productivo por parte del uso de levaduras también ha sido observado en otras especies (Keyser et al., 2007; Vieira et al., 2013; Plaza-Diaz et al., 2014).

Recientemente Jiang et al. (2015) reportaron que la suplementación de S. cerevisiae en diferentes formas (levadura viva, levadura muerta o componentes de la pared celular) mejora la conversión alimenticia, el desarrollo intestinal y estimula el sistema inmune de lechones destetados tempranamente. Sin embargo, Bowman y Veum (1973) y Reynoso-Gonzalez et al. (2010), no encontraron efectos sobre el comportamiento productivo al suplementar levadura en cerdos en crecimiento. Posiblemente los animales de experimentación en los trabajos de Bowman y Veum (1973) y Reynoso-Gonzalez et al. (2010) se encontraban en mejores condiciones ambientales y no sujetos a condiciones de estrés calórico severo, lo cual permitió que no tuvieran factores estresantes, minimizando el efecto de la levadura.

En este sentido, el rango óptimo de temperatura es de 10 a 24ºC para cerdos en etapa de finalización (55-110kg) colocados en grupos y alimentados ad libitum (Pond y Maner, 1984). Verstegen y Close (1994) reportan que la temperatura crítica alta para cerdos en finalización es de 28,5ºC. Por su parte, Kouba et al. (2001) reportan un decremento en el consumo voluntario y crecimiento de cerdos en finalización cuando las temperaturas ambientales estuvieron por encima de 23,9ºC. En el presente estudio, los cerdos fueron alojados en un ambiente cálido, y se consideró que estuvieron sufriendo estrés térmico debido a que el promedio de temperatura fue de 31,4ºC, con mínima de 26,0ºC y máxima 40,2ºC. Las temperaturas diarias fueron mayores a las deseables (10-24ºC) para animales en crecimiento-finalización, y las temperaturas máximas fueron mayores que la temperatura extrema para cerdos en finalización (28,5ºC; Verstegen y Close, 1994). En base a los valores de humedad y temperatura que se presentaron durante el periodo de prueba, y en concordancia con lo reportado en Iowa State University (2002) se concluye que los animales de experimentación presentaron diariamente estrés calórico.

En cuanto al estado de salud de los animales, varios autores han reportado una relación positiva entre los suplementos de levadura y la salud animal (Pérez et al., 2001; Trckova et al., 2014; Jiang et al., 2015). Price et al. (2010) encontraron que la adición de productos de la fermentación de S. cerevisiae en dietas de destete genera altas ganancias compensatorias después de una infección con Salmonela, en comparación al uso de dietas convencionales de destete.

El incremento de la ganancia es probablemente asociado a un incremento de bacterias benéficas dentro de tracto gastrointestinal y posterior activación del sistema inmune. Otras investigaciones indican que S. cerevisiae puede directa o indirectamente reducir la población patogénica o suprimir el crecimiento de estos microorganismos (Czerucka et al., 2007; de Vrese y Schrezenmeir, 2008; Trckova et al., 2014). Por otra parte, la ausencia de efecto en las características de la canal es consistente en estudios previos en los cuales se ha adicionado levadura en cerdos (Bowman y Veum 1973; Mir y Mir, 1994).

El efecto positivo en el comportamiento productivo y salud animal tras la adición de levadura bajo condiciones de estrés calórico desafiante indica que puede ser una alternativa viable para minimizar los efectos del calor en época de verano en la región de Sonora, lo cual será importante para reducir los costos de alimento por kilogramo producido.

Conclusión

Los resultados muestran que la suplementación con levaduras a dietas porcinas durante estrés calórico severo mejora el comportamiento productivo y el estado de salud, y reduce costos del alimento consumido por kg de peso aumentado, sin afectar las características de la canal en cerdos en la etapa crecimiento-finalización.

Agradecimientos

This work was supported by CONACyT Apoyos Complementarios para la Consolidación Institucional de Grupos de Investigación y apoyos complementarios para la adquisición de equipo científico, Universidad de Sonora.

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Notas de autor

Autor de correspondencia: Miguel Angel Barrera-Silva. e-mail: miguel.barrera@unison.mx.

Enlace alternativo

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