Los ingredientes de la levadura se han utilizado ampliamente en los alimentos para mascotas durante décadas, principalmente como fuente de proteínas y otros nutrientes (como las vitaminas del complejo B) y como potenciador del palatante. Sin embargo, la levadura tiene componentes típicos en su estructura, que componen la pared celular: β-glucanos y manano-oligosacáridos (MOS). La concentración y disponibilidad de estos hidratos de carbono variará en función del tipo de levadura (Saccharomyces cerevisiae u otras) y del proceso de fermentación (cerveceros, panaderos, melazas, granos de destilería, etc.), así como de las siguientes tecnologías que se aplican para obtener diferentes productos finales (secos inactivos, autolizados, hidrolizados, etc.).
β-glucanos
Los β-glucanos en la pared celular de la levadura son de enlace β-1,3 y 1,6-glucanos, diferentes de los que se encuentran en los cereales (como la avena, apenas salvado y otros) que son β-1,4 y 1,3-glucanos. Esta diferencia fisicoquímica afectará su función biológica porque los β-1,4-glucanos ramificados o lineales tienen una actividad limitada (proporción mayoritaria en células vegetales), mientras que los β-1,3-glucanos con una ramificación adicional tienen el mayor efecto inmunomodulador (Petravić-Tominac et al., 2010). Así, los β-glucanos de la pared celular de Saccharomyces cerevisiae consisten principalmente en β-1,3-glucanos unidos en una columna vertebral central con ramas de β-1,6-glucanos de varios tamaños (Petravić-Tominac et al., 2010) que a su vez están unidos con las proteínas manano, sirviendo de ancla para la estructura e integridad de la capa de mananoproteínas (Magnani y Castro-Gómez, 2008).
MOS
El MOS es ampliamente llamado y clasificado como prebiótico en la literatura; sin embargo, podría ser posiblemente malinterpretado ya que la definición de un prebiótico es «un ingrediente alimentario no digerible que afecta beneficiosamente al huésped al estimular selectivamente el crecimiento y/o la actividad de una o un número limitado de bacterias en el colon y, por lo tanto, mejora la salud del huésped» (Definición por Gibson & Roberfroid, 1995). Más tarde, la Asociación Científica Internacional de Probióticos y Prebióticos (ISAPP, por sus siglas en inglés) actualizó el concepto como: «un ingrediente fermentado selectivamente que dá lugar a cambios específicos en la composición y/o actividad de la microbiota gastrointestinal, confiriendo así beneficios a la salud del huésped».
El principal modo de acción conocido del MOS es servir como sitio de unión para las bacterias patógenas, evitar su adhesión al epitelio intestinal y una mayor colonización e infección (Moran, 2004). Las bacterias como Salmonella y E. coli utilizan la fimbria tipo 1, una lectina específica de la manosa, para reconocer las glicoproteínas en la superficie del enterocito (Moran, 2004). Por lo tanto, MOS bloquea la lectina bacteriana y la adhesión de enterocitos bacterianos, limitando la colonización de patógenos entéricos y, por otro lado, favoreciendo el crecimiento de la población autóctona y haciendo que el intestino funcione de manera más eficiente y liberando más nutrientes para el crecimiento de tejido magro y mejorar la inmunidad en el animal huésped (Faustino et al., 2021). Por lo tanto, este mecanismo controla y reduce la carga entérica bacteriana y la infección. El complejo manano-glucanos mantendrá la estabilidad primaria del MOS tal cual y su insolubilidad en agua. Esto es crucial para la función biológica de la misma en el intestino del animal.
Beneficios en la Alimentación de Mascotas
Estudios con perros de la literatura científica han reportado los beneficios de la suplementación con MOS relacionados con cambios en la microbiota intestinal (potenciando significativamente las bacterias beneficiosas y disminuyendo las patógenas), el sistema digestivo (integridad intestinal, reducción del olor fecal y mejora de la calidad de las heces), modulando las respuestas del sistema inmune (actividad fagocítica, interleucinas, inmunoglobulinas), entre otros (Swanson et al., 2002; Grieshop et al., 2004; Middelbos et al., 2007; Pawar et al., 2017; Theodoro et al., 2019). Sin embargo, muchos estudios informan sobre el uso de un producto de pared celular de levadura (una combinación de β-glucanos y MOS) o no aclaran completamente la composición del producto MOS utilizado. Esto podría llevar a una interpretación errónea del modo de acción y los beneficios de MOS frente a los β-glucanos.
El organismo no sintetiza β-glucanos, por lo que deben ser reconocidos por el sistema inmunitario, induciendo respuestas inmunitarias (Petravić-Tominac et al., 2010), llamados inmunomoduladores. El proceso comienza con el reconocimiento por parte de las células fagocíticas (macrófagos, monocitos, células dendríticas, neutrófilos, células NK/Natural Killer) de un receptor tipo “toll” en su superficie celular, que reconoce patrones microbianos e induce una respuesta inmunitaria innata inmediata. La estructura que permite el reconocimiento por parte del sistema inmune son los patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs), y entre los PAMPs más conocidos se encuentran los β-glucanos, que desencadenan respuestas para proteger al huésped contra la invasión de patógenos, caracterizando la inmunidad innata (Magnani & Castro-Gómez, 2008). Después de esta activación y fagocitosis, el fagocito presenta un fragmento de antígeno procesado. Este estimula una respuesta en cadena mediante la liberación de citocinas proinflamatorias y la activación de la producción, liberación y movilización de células fagocíticas adicionales (producidas en la médula ósea) (Petravić-Tominac et al., 2010), la actividad fagocítica y otras respuestas inmunitarias mediadas por células.
Este efecto inmunomodulador implica entrenar el sistema inmunitario innato y prepararlo para una respuesta más rápida, más eficaz e inteligente a los desafíos (Petravić-Tominac et al., 2010). El resultado práctico es reducir el proceso inflamatorio (lo que supone menor costo metabólico), controlar las infecciones y sus consecuencias (estrés oxidativo, daño celular, etc.) y mejorar la producción de inmunoglobulinas y anticuerpos (sobre patógenos/antígenos específicos o títulos de vacunas).
Existen varios productos de β-glucanos purificados y concentrados, y su efecto inmunomodulador se ha demostrado a lo largo de los años, así como cuando los β-glucanos se complejan con MOS en la pared celular de la levadura. Estos beneficios parecen ser esenciales para los cachorros (debido a la etapa de desarrollo del sistema inmunitario y del tracto intestinal, así como al intenso período de vacunación), animales de edad avanzada (por la mayor susceptibilidad del sistema inmunológico en edades avanzadas), y también para aquellos con problemas intestinales o enfermedades que pueden causar depresión en la respuesta inmune.
Conclusión
El MOS y los β-glucanos son componentes clave de los productos de levadura. Su composición, concentración y disponibilidad están estrechamente relacionadas con el tipo de levadura de la que provienen. Los MOS y los β-glucanos benefician a las dietas de alimentos para mascotas debido a sus interesantes propiedades para equilibrar la microbiota, preservar la salud intestinal y modular la respuesta inmunitaria. Tener una comprensión más profunda de esas propiedades clave ayuda a valorarlas mejor en las aplicaciones de alimentos para mascotas y permite su uso personalizado para abordar los desafíos específicos que enfrentan los animales de compañía, como el crecimiento, la reproducción y la recuperación.
Melina Bonato, Ph.D.
Gerente Técnico y de Investigación y Desarrollo Global, ICC Brasil
Gustavo de Aguiar, Ph.D.
Especialista Técnico en Monogástricos, ICC Brasil
