Efecto de los aceites esenciales de plantas aromático-medicinales en la fase de transición de animales monogástricos

Abstract

La presente Tesis Doctoral tiene como objetivo principal evaluar el efecto de los aceites esenciales de Thymus zygis subsp. gracilis, rico en timol (65,5%), y Thymbra capitata, rico en carvacrol (72,9%), como promotores del crecimiento en animales monogástricos destetados precozmente, y su uso como fuente de principios activos que potencien la calidad de las producciones ganaderas. Para este fin, 32 ratas macho Sprague Dawley, destetadas a los 21 días, se dividen aleatoriamente en cuatro lotes. El grupo Control se alimenta con un pienso base, otros dos lotes se suplementan con un 0,06% de cada aceite esencial y al cuarto grupo se la añade un 0,06% de la mezcla de los dos a partes iguales. Se calculan los parámetros productivos de los animales durante 10 días de ensayo, y tras su sacrificio, se realiza el estudio histológico del intestino a través de la medida, mediante análisis de imagen, de la longitud de las vellosidades, profundidad de las criptas y grosor de la mucosa, en intestino delgado y grueso. Por otro lado, a un total de 80 lechones de cerdo blanco, de ambos sexos (Pietrain*Large white x Large white*Landrace), destetados de forma precoz a los 21 días de edad, se les suplementa la alimentación con un 0,16% de los mismos aceites, comparándolos con un grupo Control suplementado con diformiato de potasio. Se controla el rendimiento productivo de los animales durante los 42 días de la fase de transición. De cada lote se toman al azar 8 animales sobre los que se evalúa el efecto de la alimentación sobre el pH del intestino y su microbiología, por métodos tradicionales (aerobios mesófilos totales, Escherichia coli, Clostridium sulfito-reductores, enterobacterias totales y Lactobacillus spp.) y por PCR en tiempo real (Bacterias totales y enterobacterias). Asimismo, se determina mediante HPLC la transferencia de los fenoles carvacrol y timol a la carne, y el efecto sobre sus características físico-químicas (pH, color CIELab y pérdidas de agua por goteo) y sensoriales (prueba discriminatoria triangular y de preferencia sobre panel de consumidores). De los resultados obtenidos se concluye que los aceites esenciales ensayados actúan como promotores del crecimiento al mejorar el índice de conversión de alimento de los animales. Asimismo, el aceite esencial de Thymbra capitata, y en menor medida el tratamiento con mezcla de aceites, favorece el crecimiento morfológico de la parte proximal y distal del intestino delgado de ratas, lo que unido a un mayor incremento de peso, sugiere un aumento de la eficiencia en la absorción de nutrientes. Además, los aceites esenciales ensayados igualan, e incluso mejoran en algunos aspectos, la actividad del diformiato de potasio sobre la salud intestinal de los cerdos, ya que producen una mayor acidificación del pH estomacal respecto al ácido orgánico. Debido a los buenos resultado obtenidos en la relación Lactobacillus:Enterobacteria, asociada en el caso de Thymbra capitata al aumento de Lactobacillus, y al descenso de enterobacterias en el diformiato de potasio, se considera interesante el estudio combinado de los dos compuestos en alimentación animal. Por último, el empleo de aceite esencial de Thymbra capitata y Thymus zygis en la alimentación de cerdos favorece la transmisión de sus compuestos fenólicos mayoritarios, carvacrol y timol, a la carne, especialmente a los músculos de las patas traseras, lo cual influye en las características físico-químicas y sensoriales de la carne. El aceite esencial de Thymbra capitata es el que presenta una mayor transmisión de su fenol mayoritario, carvacrol, responsable del aumento de la capacidad de retención de agua durante el almacenamiento, y de la mayor aceptación de esta carne por parte de los consumidores.

The main objective of this Doctoral Thesis is to evaluate the effect of essential oils from Thymus zygis subsp. gracilis, which is rich in thymol (65.5%), and Thymbra capitata, rich in carvacrol (72.9%), as a growth promoters for early weaned monogastric animals, and their potential use as an active compound to improve quality in animal husbandry. For this reason, 32 Sprague Dawley male rats were weaned at 21 days of age and randomly divided into four lots. The Control group was fed a base feed, while the diet of another two lots was supplemented with 0.06% of each essential oil and the forth lot with a 0.06% mixture of both oils mixed together in equal parts. The productive parameters of the animals were calculated over a 10-day experimental period, and, aftersacrifice, a histological examination of the intestine was carried out, measuring the length of the villi, the depth of the crypts and mucosa thickness by means of image analysis of the small and large intestine. In addition, a total of 80 white piglets of both genders (Pietrain*Large white x Large white*Landrace), were weaned prematurely at the age of 21 days, and their food was supplemented (0.16%) with the same oils. The results were compared with those of a control group whose diet was supplemented with potassium diformate. The productive performance of the animals was monitored during 42 days of the transition phase. From each lot, 8 animals were randomly selected and, after sacrifice, the effect of the feed was evaluated on the pH of the digestive system and its microbiology, using traditional methods (total aerobic mesophiles, Escherichia coli, sulphite-reducing Clostridium, total enterobacteria and Lactobacillus spp.) and by means of real time PCR (total bacteria and enterobacteria). Also, the transfer of the phenols carvacrol and thymol to the meat was determined through HPLC, and the effect on the meat’s physicochemical (pH, CIELab colour and drip loss) and sensory (discriminatory triangular test and consumer preference panel) characteristics was assessed. From the results it is concluded that the essential oils used act as growth promoters by improving the feed conversion rate of the animals. Also, the essential oil from Thymbra capitata, and to a lesser extent, the treatment with a mixture of oils, favours the morphological growth of the proximal and distal part of the small intestine of rats, which, together with the observed increase in weight, suggests an improvement in the nutrient absorption efficiency. Also, the used essential oils equals, or even improves in some aspects, the effect of potassium diformate on the intestinal health of pigs, because they increase the acidification of the stomach pH compared with the organic acid. Given the good results obtained for the Lactobacilus:Enterobacteria ratio, associated in the case of Thymbra capitata with the increase in Lactobacillus and the decreased number of enterobateria in the potassium diformate, the use of both components together in animal feed is considered worthy of study. Lastly, the use of essential oil of Thymbra capitata and Thymus zygis in the feeding of pigs favours the transmission of their principal phenolic compounds, carvacrol and thymol, to the meat, especially to the hind leg muscles, affecting the physicochemical and sensory characteristics of the meat. The essential oil from Thymbra capitata is the essential oil that transmits more of its main phenol, carvacrol. This is responsible for the increased water holding capacity observed during storage, and also produced the meat that was the most accepted by consumers.