Exclusión Competitiva en Aves 

Introducción

El acarreo asintomático en las parvadas de aves, de Salmonellas de hospedadores no específicos, es el factor principal para la difusión de los problemas de salmonelosis humana (WHO, 1988). Se asocia a aves reproductoras infectadas, el uso de alimento contaminado, y la naturaleza del medio ambiente en que viven las aves, donde la Salmonella puede penetrar vía roedores, insectos, aves silvestres y aún el hombre. La transmisión de Salmonella colonizante en la industria avícola es tanto por transmisión horizontal como vertical.

Transmisión Vertical

Se asocia con reproductoras pesadas colonizadas por Salmonella, y que la transmiten por el huevo a la incubadora y eventualmente al pollito. De una manera similar, las reproductoras ligeras que están colonizadas pueden transmitir Salmonella, vía los huevos a la incubadora y por lo tanto a las pollitas y eventualmente al hombre vía el huevo comercial para consumo, que proviene de las gallinas ponedoras ahora colonizadas.

La no invasiva Salmonella typhimurium, en el Reino Unido hasta 1988, era la que con mayor frecuencia causaba intoxicación alimenticia al hombre por comer productos avícolas, pero en los últimos años, la altamente invasiva Salmonella enteritidis PT4 se ha convertido en el patógeno predominante en el hombre (en Europa), asociado al consumo de huevo y carne de pollo. La crisis conocida como ‘pánico al huevo’ a fines de 1988, obligó al gobierno británico a tomar acciones y a hacer obligatorio el sacrificio de reproductoras y gallinas de postura infectadas en las que el aislamiento de Salmonella era confirmado (igual que muchos otros países). Esto ha contribuido a reducir la colonización por Salmonella en las aves productivas, pero el efecto económico consecuente de las pérdidas por sacrificio de aves y el efecto social sobre los avicultores implicados, ha sido omitido (Mulder, 199l).

Ha habido gran preocupación respecto al incremento súbito en la incidencia de Salmonella enteritidis PT4 en carne de pollo y huevo. Las investigaciones realizadas muestran que esto parece deberse a la naturaleza altamente invasiva de esta especie particular. Hinton et. al. (1990) encontró que cuando S. enteritidis PT4 se administraba a pollitos recién nacidos, esta se podía aislar de los ciegos en un 82% de los casos por los 2 días de edad, y del hígado en 59 % de los casos por el día 9 de edad. Esto sugiere que S. enteritidis PT4 coloniza el intestino de las aves por la vía oral inicialmente, y debido a su invasividad, penetra la pared intestinal y migra al hígado. Trabajos posteriores de Hinton et. al. (1991) corroboraron los resultados del trabajo inicial.

La transmisión vertical interna vía ruta ovárica ha sido implicada en este incremento en la salmonelosis humana, causada por S. enteritidis PT4 en aves. Sin embargo, Mulder (1991) en su artículo, reporta que los grupos de investigación en Holanda y E.U. han infectado gallinas ponedoras tanto por la vía oral como intravenosa con S. enteritidis.

Ellos mostraron que algunas veces los cascarones estaban contaminados, pero que a pesar de la contaminación de los ovarios y el oviducto, en ambos estudios, ningún huevo resultó positivo a S. enteritidis. La conclusión de estos estudios es que esta ruta de infección es cuestionable y que una vía más efectiva para la infección es vía el cascaron del huevo puesto. Las bacterias presentes en el huevo, infectado probablemente por materia fecal, puede penetrar el cascarón y sobrevivir en las membranas, posiblemente migrando hasta llegar a la yema. La implicación positiva de estos estudios sugiere que si S. enteritidis PT4 logra esto, de hecho, coloniza e invade a las aves vía oral solamente. Las medidas preventivas comunes, tales como el uso de algunos antimicrobianos preventivos en el alimento tienen buenas posibilidades de eliminar o reducir tal colonización.

Transmisión Horizontal

Es la otra forma en que Salmonella se puede difundir rápidamente en la parvada. Algunas prácticas modernas, tales como el uso de grandes galpones, donde muchas aves cohabitan, favorecen la transmisión de las Salmonellas colonizantes. La transmisión horizontal también puede ocurrir en una incubadora donde los pollitos recién nacidos se infectarán uno a otro. De la misma forma, el alimento contaminado necesita infectar sólo unas cuantas aves , que una vez colonizadas, pueden diseminar Salmonellas rápidamente. Durante el procesado en rastro, las aves infectadas pueden contaminar maquinaria y así transmitir Salmonellas a canales que no estaban contaminadas.

¿Por qué se contaminan las parvadas de aves de producción tan fácilmente?

Se ha sabido por muchos años que los pollitos recién nacidos son particularmente susceptibles. Milner & Shaffer (1952) demostraron que 50% de pollitos de 1 día podrían ser infectados con tan sólo 10 organismos por ave de Salmonella typhimurium, pero para el día 14, el 90% de las aves resistieron una dosis de desafío de 106 organismos. En los sistemas modernos de producción avícola se ha demostrado que la microflora intestinal natural, protectora, es muy difícil de desarrollar. Esto se le atribuye a la falta de contacto entre el pollito y la gallina madre. La colocación de los pollitos en un galpón limpio y desinfectado, poco tiempo después de nacer, brinda las condiciones para que las aves tengan poca oportunidad de adquirir rápidamente, la microflora intestinal que las protegería de una infección por Salmonella (Nurmi & Rantala, 1973).

El Concepto de la Exclusión Competitiva

El término ‘Exclusión Competitiva’ (EC) se usa para describir la incapacidad de una población de microorganismos para establecerse en el intestino debido a la presencia de otra población. En otras palabras, una población de microorganismos está mejor adaptada en ese ambiente particular, o está produciendo un metabolito que es tóxico para la competencia. Se han propuesto varios mecanismos por medio de los cuales la microflora nativa (deseable) excluye de manera competitiva la microflora no deseada del intestino de los pollos. La producción de ácidos grasos volátiles (AGV) en el intestino hacen que el pH disminuya, éste es uno de los mecanismos. Bayley (1987) hizo una revisión de todos los factores que afectan a la Exclusión Competitiva Microbiana en pollos y concluyó que la producción de AGV's era menos importante que la ocupación física de los sitios o receptores intestinales para las bacterias, tales como Salmonella, que se adhieren, colonizan o invaden.

Poco tiempo después se confirmó que la administración de microorganismos naturales presentes en el intestino de las aves como cultivos de ‘Exclusión Competitiva’ (EC) podían proteger a los pollitos susceptibles contra la colonización por patógenos, particularmente Salmonella. Nurmi y Rantala (1973) demostraron que el contenido intestinal diluido e introducido a pollitos recién nacidos prevenía la colonización de sus intestinos por Salmonella infantis.

Subsecuentemente se encontró que el mismo efecto podría lograrse usando un cultivo anaerobio mixto de microflora aviar (Rantala y Nurmi 1973). Desde entonces, muchas investigaciones se han llevado a cabo sobre el uso y eficacia de varios cultivos de EC en situaciones donde la microflora normal de las aves era inadecuada o estaba ausente, incluyeron investigación en E.U. (Snoeyenbos et. al., 1978, 1979), Australia (Lloyd et. al., 1974, 1977; Soedadi, 1979), Canadá (Bamum et. al., 1981; Blanchfield et. al., 1982, 1984; Pivnick et. al., 1981), Inglaterra (Bames et. al., 1979, 1981), Alemania (Dom & Krabisch, 1981) y Holanda (Goren et. al., 1984).

El ‘concepto Nurmi’ como se le nombró, a este nuevo método de reemplazo de la microflora natural perdida en pollos, pronto se convirtió en sinónimo de las siguientes observaciones:

a) Pollitos recién nacidos se pueden infectar con sólo una célula de Salmonella.

b)Aves mayores son resistentes a la infección debido a la macrobiótica nativa presente en su intestino, particularmente el ciego y el colon pero posiblemente otras porciones del intestino.

c)Muy probablemente, los pollitos que nacen junto a la gallina son poblados rápidamente por tal flora nativa, proveniente del adulto.

d)Las incubadoras han reemplazado a las gallinas, sin embargo, la producción en masa de pollitos, se lleva a cabo en un ambiente con control sanitario tal que la microflora normal no tiene acceso a las aves en estos sistemas modernos.

e)Las galeras en las que los pollitos recién nacidos son ubicados después de su nacimiento son normalmente desinfectadas y los pisos cubiertos con cama de paja entre cada parvada de pollos. Entonces la flora nativa de las aves adultas tampoco esta disponible para poblar a los pollitos recién nacidos.

f)La introducción de microflora intestinal (EC) de las aves adultas a los pollitos recién nacidos los hace de inmediato resistentes a dosis de infecciones tales como 103 a 106 de Salmonella.

g)La flora intestinal de aves adultas puede ser introducida como una suspensión de deyecciones fecales provenientes de material cecal o cultivos anaeróbicos; a esto se le denomina como ‘tratamientos’.
Los tratamientos pueden introducirse directamente en el buche o añadirse al agua de bebida y posiblemente al alimento. Los aerosoles pueden ser una manera útil de aplicarlos.

h)La fuente del material para tratamiento es la especie homóloga misma, aunque el tratamiento que se deriva de pollos puede proteger a pavos y viceversa.

Existe evidencia que sugiere que la protección de aves jóvenes contra Salmonella parece ser un resultado directo de la colonización del intestino, aunque el mecanismo preciso no se ha elucidado completamente, y sólo algunos factores de control de poblaciones microbianas en el intestino han recibido atención. El mecanismo propuesto de exclusión de Salmonella presupone que esta establece una infección en el pollito por adherencia a la pared del epitelio cecal. Tal adhesión se ha demostrado en el caso de S. typhimurium por Soerjadi et. al. (1981 a, 1981 b, 1982) y estudios en los cuales se utilizó microscopio electrónico y de luz han demostrado que las Salmonellas, tales como S. enteritidis, pueden también penetrar la superficie epitelial, favorecida por la previa ingestión por macrófagos (Popiel & Tumbull, 1985).

Observaciones directas de microflora cecal normal se han hecho por microscopía electrónica de barrido (Soerjadi et. al., 1982). Una especie de tapete de microorganismos se desarrolla sobre la superficie, los microorganismos que la componen se conectan por medio de fibríllas entre sí y con la mucosa cecal, de esta manera presentando una barrera formidable para la invasión de cualquier patógeno.

Stavric et. al. (1987) encontraron que la adherencia de Salmonella como prerrequisito para su invasión requiere acceso a los receptores en el tejido aviar donde se aloja. Las bacterias normales del ciego administradas a pollitos de un día de edad, se adhirieron fuertemente al epitelio cecal y sobrevivieron lavados frecuentes del órgano expuesto. Usando varios preparados de EC compuestos de lavados cecales con y sin microorganismos adherentes mostraron que la protección máxima se lograba con aquellos cultivos que contenían especies bacterianas de adhesión intestinal. Más tarde otros trabajos de Stavric et. al., (1991) corroboraron estos hallazgos, mostrando que las bacterias que se adhieren al intestino (bacterias adhesivas) incrementaban la eficacia de los cultivos de EC contra desafíos hechos a una dosis de 105 CFU de Salmonella typhimurium.

La protección de pollitos contra Salmonella colonizante usando material obtenido de aves donadoras de la misma especie parece, ser independiente de la raza, línea o sexo (Snoeyenbos et. al., 1978) y se sabe ahora que existe un efecto en contra de un rango de serotipos de Salmonella, incluyendo aquellos que pueden causar mortalidad en aves muy jóvenes (Lloyd et. al., 1977). Los pavipollos se pueden proteger con material proveniente de pavos adultos (Reid & Barnum, 1983) y los pollos y pavos son capaces de protegerse unos a otros (Snoeyenbos et. al., 1978). El material protector de pollos adultos es menos efectivo en pollos contra S. gallinarum específica de ave, la cual puede causar una infección sistémica sin antes colonizar el ciego (Silva et. al., 1981). Sin embargo, con las Salmonellas que envenenan los alimentos, no solo es el pollito protegido contra la colonización cecal el que importa sino que, una vez adquirida una microflora totalmente protectora, puede mantenerse por toda la vida de la parvada, aunque ésta esté expuesta a desafíos posteriores de Salmonella (Snoeyenbos et. al., 1978; Rigby & Pettit, 1980).

Salmonella enteritidis PT4 invasiva a una dosis de 104 organismos por ave puede reducirse o eliminarse en pollitos de un día de edad, con el uso de cultivos de EC efectivos (Fowler & Mead, 1990; Hinton et. al., 1991).

La EC ha demostrado también tener una influencia protectora contra la invasión de patógenos distintos a Salmonella.

Weinack et. al. (1981) demostraron que el tratamiento previo de pollitos era efectivo contra seis cepas patógenas de Escherichía coli que se encontraba en las heces de las aves. La semejanza entre el comportamiento de las Salmonella y las E. coli patógenas en estudios de exclusión fue posteriormente demostrado por Soerjadi et. al. (1981 a). Debido a que ninguno de los pollos desafiados excretó ambos organismos simultáneamente, estos patógenos al parecer comparten el mismo receptor en el intestino.

Hay evidencia creciente de que Campylobacter jejuni, reconocido como un causante importante de enteritis en humanos, está relacionado con el consumo de carne de pollo. Con pollitos, Soerjadi et. al. (1982 a) encontró que la colonización por C. jejuni era restringida de una manera importante al ciego y a la cloaca. En un estudio posterior, Soerjadi et. al. (1984) encontró que la protección fue demostrada contra los aislamientos de pollo y de humanos de C. jejuni por cultivos de EC.

Cultivos Definidos vs No Definidos o Cultivos Puros de EC

La flora normal natural del pollo ha sido ampliamente estudiada. En particular, Barnes & Impey (1970) encontraron que los ciegos de la mayor parte de las aves de corral contienen una amplia variedad de especies bacterianas, y que cuando se aislaban las bacterias anaerobias de los ciegos, 40% de estas eran bacilos Gramnegativos del grupo Bacteroidaceae, 40% eran bacilos Gram-positivos incluyendo Lactobacillaceac, y el resto fueron principalmente peptostreptococcos. Se encontró posteriormente (Goren et. al., 1984 a) que la presencia de estas bacterias anaerobias era esencial para la calidad de la protección del cultivo de EC.

Los primeros estudios usando cultivos de EC se concentraron principalmente en el uso de contenido cecal natural y flora fecal de aves adultas saludables. Pronto se hizo aparente que las principales ventajas de estos cultivos, aparte de su facilidad de uso, fueron: que aún de subcultivos seriales extensos, el material conserva su capacidad protectora (Snoeyenbos et. al., 1978; Mead & Impey, 1984) y que b) hay pocas probabilidades de transmitir patógenos no bacterianos tales como virus y protozoarios, porque son incapaces de multiplicarse en medios de cultivo bacteriológicos y porque serían diluidos o eliminados en los subcultivos (Mead & Impey, 1987).

Muchos investigadores encontraron que la mejor fuente de material protector eran las aves adultas que habían sido criadas en ambiente natural de granja tradicional y que por lo tanto habían estado expuestos a un desafío bacteriano natural. De la misma manera aves de parvadas libres de patógenos específicos (SPF) mantenidas bajo condiciones especialmente controladas, y protegidas con una suspensión fecal obtenida de un grupo de pollos maduros comunes producían flora altamente protectiva tan buena como la obtenida de las aves donadoras iniciales (Snoeyenbos et. al., 1979). Estas aves SPF se monitorearon con métodos convencionales para asegurar la ausencia continua de patógenos durante su crianza.

De la misma manera, muchos investigadores buscaron la posibilidad de producir cultivos definidos de EC a base de bacterias aisladas y multiplicadas individualmente. Este concepto tiene mas que ver con los probióticos, en los cuales se utilizan una o más especies bacterianas para producir un cultivo protector. No obstante, los probióticos han mostrado respuestas muy variables ante el desafío con Salmonella y hasta el momento no han brindado una protección consistente.

En el caso de los lactobacilos, el retraso que éstos presentan para alcanzar el ciego coincide con los períodos de más alta susceptibilidad (1-6 días de edad del Pollito), a la infección por Salmonella, y se han hecho intentos para dosificar pollitos ya sea con especies solas o mezclas de lactobacilos los cuales han fracasado repetidamente (Watkins & Miller, 1983; Weinack et. al., 1985 e). Con una pequeña mezcla de varias especies de bacterias, Barmes et. al., (1980) encontró que las bacterias conformes desaparecian del buche y del ciego de las aves tratadas con probióticos inicialmente, pero en desafíos subsecuentes, los niveles de S. typhimurium fueron de 10 a 100 veces mayores que los controles no tratados. Experiencias posteriores mostraron que mezclas complejas de bacterias (50 a 100 especies) eran necesarias para obtener protección adecuada y esto lo lograron estableciendo una microflora balanceada en el ciego (lmpey et al., 1982; Nurmi, 1985; Stavric et. al., 1985; Stavric, 1987). Mead & Impey (1985) encontraron que cuando comparaban cultivos definidos de bacterias cecales con otros no definidos naturales de pollo y de pavo las mezclas no definidas eran notoriamente más protectivas contra el desafío con Salmonella kedougou de 1,000 por ave a los 2 días de edad (ver tabla 1).

Tabla 1- Efecto de cultivos definidos y no definidos de pollo y de pavo en su habilidad para evitar la colonización con Salmonella.

Pollitos Pavitos

Tratamiento % Aves
Positivas
Salmonella/g
contenido cecal

% Aves
Positivas

Salmonella/g
Contenido cecal
Ninguno
82
1,400,000
100
12,000,000
48 Bacterias (D)
22
11
100
8,300,000
65 Bacterias (D)
21
19
100
51,000,000
Bacterias de pollo
23
20
86
41,000
Bacterias de pavo
0
0
13
3

(D)=Bacterias definidas solamente.

Factores que afectan la susceptibilidad a la enfermedad y el papel de la EC

En esta revisión sobre Exclusión Competitiva en aves, Bayley (1987) sugiere que hay varios factores involucrados en determinar cómo los pollos susceptibles se infectan con Salmonella.

Estos incluyen:
a) La edad del ave.
b) Estrés y ambiente.
e) El uso de antimicrobianos.

a) La edad del ave

Por primera vez Milner y Schaffer (1957) observaron que la colonización de Salmonella en aves era dependiente de la dosis y variaba con la edad del pollo. Sadler et. al., (1969) corroboró estos hallazgos observando una correlación entre la edad del ave y la dosis de inóculo. Mientras más pequeño era el pollito, más susceptible era a un desafío, con una dosis menor de Salmonella.

Debido a esta susceptibilidad, la mayor parte de los estudios realizados en el campo y en laboratorio consistieron en tratar pollitos con cultivos de EC el mismo día de su nacimiento, dentro de las primeras 24 a 48 horas. Pronto fue evidente que los pollitos de un día de edad son los más susceptibles debido a la deficiencia de microflora protectora en sus intestinos. Seuna (1979) encontró que cuando un cultivo de EC se administraba al mismo tiempo que el desafío con Salmonella, la protección era deficiente, pero que se lograba una protección completa con un tiempo tan reducido como dos horas entre el tratamiento y el desafío.

Otros investigadores han demostrado que aún cuando las aves han sido colonizadas con Salmonella, a los tres días y nueve días de edad, los pollitos se recuperaban rápidamente con tratamientos múltiples de flora de EC (Weinack et. al., 1985 a), y que en pruebas de campo en mayor escala (Snoeyenbos et. al., 1985), los grupos infectados de pollitos que recibieron la flora a los 11 días mostraron mucho mayor eliminación de S. infantis y S. typhimurium que las aves testigo.

b) Estrés y ambiente

En la industria avícola muchas prácticas de manejo y condiciones ambientales se combinan produciendo situaciones estresantes a las aves, lo cual incrementa potencialmente la colonización intestinal por Salmonella. Los factores que contribuyen al estrés incluyen a la temperatura ambiental, disponibilidad de agua y alimento, y transporte.

Weinack et. al. (1985 b) encontró que las influencias de todos estos factores medio ambientales interfieren con la colonización natural de las bacterias protectoras dentro de los intestinos de aves jóvenes, y de esta manera alteraban detrimentalmente la protección que ésta podía aportarles contra el desafío por Salmonella typhimurium. Ellos posteriormente encontraron que los pollitos tratados con cultivos de EC sujetos al mismo medio ambiente no disminuyeron la habilidad protectiva de esta microflora estable.

c) El uso de antimicrobianos

Los antibióticos en el alimento se han administrado a las aves en bajos niveles por muchos años, y los niveles terapéuticos son usados obviamente contra Salmonella y otras bacterias.

Bailey (1987) reportó que los estudios llevados a cabo en la Estación Experimental Aviar de Houghton, Reino Unido, demostraron que, cuando terminaba la terapia a base de antibióticos contra la infección por Salmonella finalizaba, la re-excresión de Salmonella en altas cantidades sucedía.

Esto era debido a la pobre competencia que había por parte de la escasa flora que quedaba en el intestino, alterada y dañada también por los niveles terapéuticos del antibiótico (Smith & Tucker, 1975 a, b, 1978, 1980). Una revisión completa de los efectos de los antibióticos a dosis terapéuticas fue realizado por Gustafson (1984).

Pareciera, entonces que la combinación de aditivos alimenticios, antibióticos y productos para Exclusión Competitiva podría ser antagonista. Sin embargo, las investigaciones han demostrado que éste no es el caso. En particular los antibióticos a dosis bajas, que son comúnmente usados en los aditivos alimenticios (15 a 25 ppm) representan poco o ningún problema (Nurmi & Rantala, 1974; Rantala, 1974).

Snoeyenbos et. al., (1979) encontró que los antibióticos: furazolidona, tetraciclina, bacitracina, eritromicina, y una mezcla de penicilina y estreptomicina, administradas en forma individual, ya fuera por inyección en pollitos o por su incorporación en el alimento (a 200 ppm), no interfirió de manera significativa en los pollitos que habían sido tratados con cultivos de EC.

Seuna et. al., (1985) al tratar pavipollos con gentamicina, un cultivo de EC y una combinación de los dos, encontró que el tratamiento combinado reduce el estado de reservorio de Salmonella en las aves, pero el tratamiento más efectivo fue el cultivo de EC solo. Bailey et. al., (1988) no solamente encontró que los cultivos de EC, administrados a pollitos antes del desafío con Salmonella no fueron afectados por los alimentos comerciales medicados, sino que además los ‘factores de protección’ subsecuentes aumentaron significativamente en la mayoría de los casos (ver tabla 2).

Tabla 2 - Efecto de alimentos comerciales de Exclusión Competitiva para prevenir la colonización de Salmonella en los pollos.

Alimento
Aditivo (lb/ton)
Taza de Colonización
Factor de Protección
0
Sin tratamiento de EC
30/30
0
1
No medicado
5/30
22
2
Nicarbazina (2.35)
Bacitracina (2.35)
12/30
8
3
Nicarbazina (1)
Bacitracina (1)
Acido Arsanílico (1)
0/30
>100
4
Monensina (2.4)
Virginiamicina (0.2)
Acido arsanílico (1)
0/30
>100
5
Rofenaid (1)
Roxarsone (0.05)
0/30
>100
6
Monensina (0.2)
Lincomicina (0.005)
Roxarsone (0. l)
0/30
>100

Bailey et. al. (1988).

Después de una terapia con antibióticos completa, la administración de cultivos de EC a pollitos tratados, mostraron que la reaparición de S. infantis podía evitarse (Seuna & Nurmi, 1979).

Hubo una asociación altamente significativa (P<0.001) entre el uso de cultivos de EC y la reducción en el número de pollitos infectados, tratados con antibiótico (ver tabla 3).

Tabla 3 - Efecto relativo en la habilidad del cultivo para Exclusión Competitiva para evitar la recolonización de pollitos con S. infantis después de la terapia con antibióticos.

Terapia de antibióticos Dosis de S. infantis con EC Sin EC
Neomicina/Polimixina
9. 5 x 10 ² 2/10
10/10
Oxitetraciclina/Neomicina
4. 6 x 10 ² 8/8
8/8
Dihidroestreptomicina
9. 5 x 10 ² 5/9
5/9
Furazolidona
1. 2 x 10 ² 3/8
3/8
Trimetoprim/Sulfadiazina
1. 2 x 10 ² 4/8
4/8

Seuna & Nurmi (1979)

Alimentos acidificados y el uso de EC

Los productos avícolas contaminados con Salmonella son la fuente principal de enfermedades en humanos ocasionadas por alimentos, en la mayoría de los países desarrollados (WHO, 1988).

Aunque el tratamiento con calor se utiliza en forma frecuente para destruir cualquier Salmonella presente, no es siempre suficiente para eliminar tales organismos, y las condiciones de manufactura frecuentemente propician la recontaminación del alimento terminado (Hinton & Mead, 1990).

La incorporación de ácidos grasos de cadena corta, tal como el ácido fórmico, no sólo evitan la recontaminación sino que han demostrado reducir la incidencia de la infección por Salmonella en parvadas avícolas y en pollitos jóvenes a los que se les da alimentos contaminados de manera artificial.

Hinton et. al., (1991) probó un producto de EC en pollitos en combinación con alimento, con y sin suplemento ácido.

Al desafiar con Salmonella enteritiris PT4, encontraron que el tratamiento ácido en el alimento no alteró la eficacia del cultivo de EC, en términos de reducir el nivel de S. enteritidis PT4 presente en el ciego. Además el cultivo de EC evitó la invasión de las Salmonellas en el hígado (ver tabla 4).

Tabla 4 - Efecto de la habilidad del cultivo para Exclusión Competitiva en la prevención de la colonización de pollitos con S. enteritidis PT4 cuando se combinó con alimento tratado con ácido.

Log10 Salmonellas/gm

Muestra
EC
Alimento ácido
0
1-2
3-5
6-8
Contenido
cecal
-
+
+
-
-
+
5*
28
29
0
2
0
8
0
0
17
0
1
Hígado -
+
+
-
+
+
10
27
26
18
3
4
2
0
0
0
0
0

*Número de pollitos. Hinton et. al., (1991).

Esto sugiere que la infección en el hígado es consecuencia de una colonización intestinal previa, más que la infección por alguna otra ruta. Hinton et. al., (1991) también sugirió que debido a que el tratamiento con EC y alimento acidificado son compatibles, las dos medidas podrían ser combinadas para optimizar la protección en las aves.

Requisitos que debe cumplir un producto eficaz

En esta revisión, Bailey (1987) también comenta sobre los factores que pueden afectar la eficacia de la exclusión competitiva en las aves, tanto en términos de requerimientos bacterianos y la eventual eficacia en la comercialización de un cultivo de EC.

Esto incluye:
a) La fuente del cultivo EC.
b) Las condiciones de cultivo.
c) El cultivo mínimo para inducir protección.
d) El almacenamiento del cultivo EC, y
e) Los métodos para hacer el tratamiento y administrar el producto.

a) La fuente del cultivo EC

Pollos adultos libres de enfermedades han sido usados comúnmente para obtener el material gastrointestinal para la producción de cultivos frescos para EC. La eficacia máxima se ha obtenido utilizando tal fuente de material, que puede estar compuesta tanto de material cecal como fecal (Stavric et. al., 1987). Se ha encontrado que la edad de las aves donadoras es importante para la eficacia, y Stavric et. al., (1987) demostró que la microflora que inducía protección completa se podía establecer en un tiempo de 6 a 8 horas en un pollito de un día de edad después de administrar el cultivo de EC. Se ha convertido en una práctica común usar material obtenido de aves adultas, debido al hecho de que el intestino maduro puede contener una mayor diversidad de flora que está mejor establecida.

b)Las condiciones de cultivo

La anaerobiosis es la clave del éxito de un cultivo para producir Exclusión Competitiva eficiente. Goren et. al., (1984 a) encontró que tanto las bacterias anaerobias obligadas como las facultativas eran esenciales para inducir una protección completa, y que esto se aplicaba no solamente a los cultivos iniciales en sí, sino también al proceso de preparación, almacenamiento y aplicación de las bacterias protectora. Esta investigación corrobora los hallazgos iniciales de Rantala (1974) y Snoeyenbos et. al., (1978).

c)El cultivo mínimo para inducir protección

Ha sido demostrado por Blanchfield et. al., (1982, 1984) que una cantidad tan pequeña como 10a la menos 7 al 0-5g de material fecal proporcionados a pollitos de un día de edad vía buche, proporcionaba una buena protección contra la colonización por Salmonella, pero que una dosis del nivel de 10 a la menos 10 a 10 a la menos 8 g de material no lo hacía. Se debe tener en mente que estas dosis tan pequeñas fueron administradas directamente a la aves bajo condiciones ideales de laboratorio. Se ha encontrado que dosis 1,000 -10,000 veces más altas son necesarias en el campo (Seuna et. al., 1978) para asegurar una protección adecuada, cuando se hace la administración de cultivos de EC a las aves en las granjas bajo condiciones comerciales normales.

d)El almacenamiento del cultivo EC

Las correctas condiciones de almacenamiento de los cultivos base y los productos de EC finales son de vital importancia para mantener sus propiedades protectoras. Varios métodos han sido puestos en práctica, incluyendo subcultivos líquidos seriados (Snoeyenbos et. al., 1978), congelación (Pivnick et. al., 1981) y liofilización (Pivnick et. al., 1982) con diferentes resultados.

e) Los métodos para hacer el tratamiento y administrar el producto

Se han intentado una gran variedad de métodos para tratar aves con cultivos para EC, todos ellos han probado tener buenos resultados contra la colonización por Salmonella. Entre estos se incluyen aquellos en los que se administra el producto directamente dentro del buche de las aves, aquellos en los que la administración es en el agua de bebida, y la aplicación por aerosol sobre huevos en la incubadora (Goren et. al., 1984 b) o a pollitos en la granja (Schneitz et. al., 1990). Una tendencia constante que las investigaciones sobre Exclusión Competitiva, cualesquiera que sean los métodos de administración, han demostrado es el deseo de administrar los cultivos de EC en la primera oportunidad después del nacimiento.

Un aspecto importante en la producción comercial de cultivos para Exclusión Competitiva es la necesidad de un control de calidad completo y la estandarización de las pruebas de eficacia. Se han propuesto pruebas estandarizadas in vivo en laboratorio (Hinton & Mead, 1991):

Control de calidad y la estandarización de las pruebas de eficacia

La forma en la que el efecto protector de los cultivos de EC son cuantificados es muy importante, y se debe tomar en cuenta la proporción de aves que se han convertido en portadoras de Salmonella y los números de Salmonellas que se alojan en cada uno de los grupos. Pivnick et. al., (1985) propusieron los términos factor de infección (FI) y factor de protección (FP). El Factor de Infección es la media geométrica del número de Salmonellas por gramo de contenido cecal, para todos los pollos de un grupo particular de tratamiento, examinados después del desafío. Valores bajos de Fl sugieren una baja proporción de aves infectadas con niveles bajos de Salmonella en ellos. Los valores de FP se derivan de la división de Fl de las aves no tratadas entre aquel del grupo tratado correspondiente. Mientras más grande es el valor FP, más efectiva es el tratamiento contra un desafío dado. Tratamientos con valores FP menores de 4 fueron considerados por Pivnick et. al., (1985) como aquellos que tenían pocas posibilidades de reducir la infección por Salmonella bajo condiciones de campo. Con el valor teórico máximo de Pivnick, de > 80, la mayoría de los cultivos de EC que ellos probaron dieron un valor FP dentro del rango de 4.8 a 17.5.

Un grupo de investigadores internacionales (Mead et. al., 1989) sugirieron un ensayo recomendado basado en el realizado por Pivnick et. al., (1985) y que se menciona arriba, tal modelo debería de ser adoptado como un standard de investigación y standard industrial. En este ensayo una cepa de Salmonella kedougou (NCTCl2l73) con resistencia específica a ácido nalidíxico es utilizada como organismo de desafío. Se deben seguir todas las condiciones, en cuanto a número de aves obtenidas y tratadas, condiciones de crianza y alojamiento, tiempos de tratamiento y desafío, y aislamiento y enumeración de Salmonellas después del tratamiento. De una manera similar, se sugiere que los cultivos de EC o producto deberían tener un FP superior a 4 para ser considerados eficaces, y capaces de conferir una protección adecuada a pollitos en riesgo de invasión por Salmonella.

Debido a que hay muchas especies, subespecies y cepas, tanto de tipo paratifoides como de Salmonellas invasivas, capaces de colonizar, infectar e invadir aves susceptibles, se sugiere también que especies tales como S. typhimurium y S. enteritidis pueden ser usadas también en el ensayo estándar para probar la eficacia de los cultivos de EC contra tales Salmonellas. No obstante, los cultivos de EC deberían desafiarse con S. kedougou también, de tal forma que se pueda obtener un comportamiento comparable.