CEPA DE MEGASPHAERA ELSDENII Y SUS USOS.

Un cultivo bacteriano biológicamente puro de M. elsdenii que tiene una secuencia de ARN ribosómico 16S que presenta al menos un 97,

0 % de similitud con una secuencia de ARN ribosómico 16S de la cepa de M. elsdenii depositada en NCIMB, Aberdeen, Scotland, RU, con el número NCIMB 41125; y una velocidad de crecimiento de al menos 0,938 h -1

Cepa de Megasphaera elsdenii y sus usos La presente invención se refiere a una nueva cepa de Megasphaera elsdenii y a sus usos. La presente invención se refiere además a preparaciones y procedimientos que incorporan dicha cepa. La presente invención también se refiere a piensos para rumiantes y a una preparación y procedimiento para la prevención y tratamiento de la acidosis láctica en rumiantes.

Antecedentes Acidosis láctica La acidosis láctica es un trastorno digestivo de los rumiantes que puede producirse cuando hay una ingesta excesiva brusca de carbohidratos fácilmente fermentables, particularmente cuando los rumiantes cambian de una dieta de forraje a una dieta concentrada de alta energía o rica en energía que contiene un alto nivel de almidón. El trastorno se caracteriza por una acumulación de ácidos orgánicos, especialmente ácido láctico, en el rumen (Dawson y Allison, 1988) . Ciertos estudios han indicado que un fuerte desequilibrio entre las cantidades de bacterias productoras de ácido láctico y bacterias que usan ácido láctico, producido por un aumento brusco de la proporción de carbohidratos fácilmente fermentables en la dieta, es la causa principal de la aparición de la acidosis láctica (Slyter, 1976) .

Durante décadas se ha aconsejado la manipulación de la población microbiana del rumen para prevenir la acidosis láctica mediante la administración de material que contiene una gran cantidad de bacterias que usan lactato, pero nunca se ha puesto en práctica a gran escala. Las manipulaciones para aumentar el uso de lactato dentro del rumen se han conseguido mediante la administración de fluido ruminal de un animal ya adaptado (Allison y col., 1964; Braun y col., 1992) y mediante la administración de cultivos bacterianos puros o mezclados de consumidores de lactato (documentos 1.251.483 Wilker y col., 1971; 3.857.971 Abdo y Cahilly, 1974; 4.138.498 Das, 1979; 5.380.525 Leedle y col., 1991; Hession y Kung, 1992; Robinson y col., 1992; Wir y awan y Brooker, 1995) .

Algunos de estos aditivos alimentarios que contienen cultivos bacterianos vivos se han patentado (documentos 1.251.483 Wilker y col., 1971; 3.857.971 Abdo y Cahilly, 1974; 4.138.498 Das, 1979; 5.380.525 Leedle y col., 1991) , pero no se han comercializado mucho o no se han comercializado en absoluto. En tres de las patentes (documentos 1.251.483 Wilker y col., 1971; 3.857.971 Abdo y Cahilly, 1974; 4.138.498 Das, 1979) , los cultivos se obtuvieron a partir de fermentadores de cultivo continuo con un inóculo inicial de fluido ruminal. Sin embargo, los animales donantes no estaban necesariamente adaptados a una dieta concentrada de alta energía. Tampoco se menciona la tolerancia al pH de ninguno de esos cultivos. En otra patente (documento 5.380.525 Leedle y col., 1991) , los cultivos se aislaron a pH 5, 3 directa o indirectamente después del enriquecimiento a partir de rumiantes adaptados a dietas concentradas de alta energía.

La incidencia acidosis subaguda y aguda en vacas lecheras La acidosis ruminal subaguda es un problema sanitario y de producción común y grave en la industria lechera porque las vacas lecheras normalmente se alimentan con dietas que contienen altos niveles de grano. Las acidosis ruminales subaguda y aguda simplemente son diferentes grados del mismo problema. La acidosis ruminal aguda es más severa y las funciones fisiológicas pueden verse afectadas significativamente. El animal afectado está deprimido y normalmente atáxico, anoréxico, con las pupilas dilatadas y un ritmo cardiaco elevado. La diarrea será evidente y el animal puede permanecer tumbado y morir de 2 a 5 días después de la provocación (Nordlund, 1995) . La acidosis aguda se caracteriza por una reducción espectacular del pH ruminal (≤ 5, 0) , un gran aumento en la concentración de ácido láctico y una gran reducción en protozoos (Nocek, 1997) .

Los signos de la acidosis ruminal subaguda son muy diferentes de los de la acidosis aguda. Los sistemas modernos de la industria lechera de alojamiento en grupos o alimentación en grupos hacen que sea difícil reconocer estos síntomas, porque normalmente no se detectan dentro del grupo las vacas individuales con estos problemas. Los rebaños con acidosis ruminal subaguda presentarán algunos o todos los siguientes signos: laminitis, diarrea intermitente, pérdida de apetito o ingesta cíclica de alimento, altas proporciones de sacrificio en el rebaño por problemas sanitarios poco definidos, mal estado físico a pesar de la ingesta de energía adecuada, abscesos sin causas evidentes y hemoptisis (tos con sangre) o epistaxis (sangrado de la nariz) . La mayoría estos signos son secundarios a la acidosis y la mayoría de ellos no aparecen hasta semanas o meses después de los acontecimientos iniciales de la acidosis. A diferencia de las vacas de engorde intensivo, las vacas lecheras se mantienen durante años y el tratamiento de la acidosis, por lo tanto, es importante para aumentar los beneficios.

La laminitis crónica es quizás el signo clínico más constante de un rebaño con acidosis ruminal subaguda. Aunque la relación entre la acidosis y la laminitis no se entiende completamente, la asociación está ampliamente reconocida clínicamente y demostrada en ensayos de investigación (Kelly y Leaver, 1990; Manson y Leaver, 1988; Nocek, 1997) . Además, la mayoría de los gerentes de la industria lechera, veterinarios y nutricionistas tienden a infraestimar o quizás tolerar una incidencia anormal de laminitis y cojera en rebaños de producción de leche. Una investigación en Minnesota demostró una incidencia media de cojera del 15 % con un intervalo del 0 al 33 % (Nordlund, Garret y Oetzel, 1995) . Ciertos estudios en Europa han identificado la cojera como el tercer problema sanitario más costoso en vacas lecheras después de la mastitis y la reproducción (McDaniel y Wilk, 1989) . De esta manera, el tratamiento de la acidosis claramente es de suma importancia.

Un síntoma importante de la acidosis subaguda es la reducción de la ingesta de alimento y la reducción de la eficacia de la producción de leche. La acidosis subaguda, debido a las dificultades para diagnosticar el problema, tiende a disimularse con otros problemas, tales como un tratamiento deficiente, una baja calidad del forraje y una mayor actividad económica para muchos granjeros de la industria lechera porque estos problemas son omnipresentes, particularmente en las granjas lecheras de alta producción.

Debido a la alta incidencia de alteraciones nutricionales y metabólicas entre las vacas lecheras de alta producción, las estrategias nutricionales para mejorar el rendimiento con dietas basadas en cereales se centra en la prevención de la disfunción ruminal controlando la producción de ácido o estimulando un crecimiento microbiano más eficaz. En el momento actual, los aditivos alimentarios juegan un papel importante a este respecto (Hutjens, 1999) . El uso de cepas de cultivos de levaduras que estimulan específicamente el crecimiento de bacterias que usan ácido láctico genera mucho interés y una investigación reciente indicó que se están usando cultivos de levadura en el 33 % de los rebaños de Wisconsin de alta producción. Los resultados de diversos estudios sugieren que la cepa Yea Sacc 84170 parece ser particularmente adecuada para alterar la fermentación ruminal y la producción animal cuando se usa en ensilajes de alto contenido de lactato y piensos de alto contenido de concentrados (Dawson, 1995) . Sin embargo, los resultados de producción son muy irregulares. En los Estados Unidos, el coste del suplemento con cultivo de levaduras es de 4 - 6 centavos por vaca y por día (Hutjents, 1999) . Los ionóforos, debido a su capacidad de prevenir el crecimiento de productores importantes de ácido láctico, también puede jugar un papel en el tratamiento de la acidosis subaguda. Aunque el coste es relativamente bajo (1 - 2 centavos estadounidenses/vaca/día, Hutjens, 1999) parece haber alguna resistencia contra el uso de ionóforos debido a algunos casos recientes de toxicidad a los ionóforos. Además, los ionóforos no se han registrado en los Estados Unidos para su uso en dietas para vacas lecheras.

Experimentalmente, ha habido varias bacterias que tienen potencial como agentes microbianos de suministro directo (DFM) para rumiantes, pero no se han comercializado por varias razones. Por ejemplo, Megasphaera elsdenii (ME) es el organismo que usa lactato principal en el rumen de vacas adaptadas alimentadas con dietas de alto contenido de grano. Cuando las vacas cambian desde una dieta con un alto contenido de forraje a una dieta altamente concentrada, el número de ME con frecuencia es insuficiente para... [Seguir leyendo]

1. Un cultivo bacteriano biológicamente puro de M. elsdenii que tiene una secuencia de ARN ribosómico 16S que presenta al menos un 97, 0 % de similitud con una secuencia de ARN ribosómico 16S de la cepa de M. elsdenii depositada en NCIMB, Aberdeen, Scotland, RU, con el número NCIMB 41125; y una velocidad de crecimiento de al menos 0, 938 h-1.

2. El cultivo bacteriano biológicamente puro de la cepa de M. elsdenii depositada en NCIMB, Aberdeen, Scotland, RU, con el número NCIMB 41125.

3. El cultivo bacteriano biológicamente puro de M. elsdenii de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado además por su capacidad de usar lactato a una tasa comprendida entre el 39, 65 % y el 97, 62 %, incluso en presencia de azúcares.

4. El cultivo bacteriano biológicamente puro de M. elsdenii de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además por su resistencia frente a ionóforos.

5. El cultivo bacteriano biológicamente puro de M. elsdenii de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además por su capacidad de producir predominantemente acetato.

6. El cultivo bacteriano biológicamente puro de M. elsdenii de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además por su capacidad de proliferar a valores de pH de sólo 4, 5.

7. Una composición para facilitar la adaptación de rumiantes desde una dieta basada en forraje a una dieta basada en un concentrado de alta energía, consistiendo la composición esencialmente en un cultivo bacteriano de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para su uso para facilitar la adaptación de rumiantes desde una dieta basada en forraje a una dieta basada en un concentrado de alta energía.

9. Uso de un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la fabricación de un medicamento para facilitar la adaptación de rumiantes desde una dieta basada en forraje a una dieta basada en un concentrado de alta energía.

10. Un aditivo alimentario para rumiantes que comprende un vehículo y una cantidad eficaz de un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

11. El aditivo alimentario de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el cultivo se encuentra en un recipiente anaerobio.

12. Un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para su uso en el tratamiento de la acidosis láctica ruminal, y en la prevención de una cualquiera o más de las siguientes, a saber, acidosis láctica ruminal, rumenitis, laminitis inducida por acidosis láctica ruminal, meteorismo espumoso inducido por acidosis láctica ruminal y abscesos hepáticos.

13. Uso de un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la fabricación de un medicamento para tratar la acidosis láctica ruminal y para prevenir una cualquiera o más de las siguientes, a saber, acidosis láctica ruminal, rumenitis, laminitis inducida por acidosis láctica ruminal, meteorismo espumoso inducido por acidosis láctica ruminal y abscesos hepáticos.

14. Un agente veterinario para el tratamiento de la acidosis láctica ruminal y la prevención de una cualquiera o más de las siguientes, a saber, acidosis láctica ruminal, rumenitis, laminitis inducida por acidosis láctica ruminal, meteorismo espumoso inducido por acidosis láctica ruminal y abscesos hepáticos, que comprende una cantidad eficaz de un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

15. Una preparación para el tratamiento de la acidosis láctica ruminal y la prevención de una cualquiera o más de las siguientes, a saber, acidosis láctica ruminal, rumenitis, laminitis inducida por acidosis láctica ruminal, meteorismo espumoso inducido por acidosis láctica ruminal y abscesos hepáticos en rumiantes, que comprende un inóculo de un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6; y un medio de crecimiento anaerobio estéril separado, disponiéndose los componentes de la preparación en cámaras separadas de un recipiente anaerobio que se pueden conectar entre sí de forma anaerobia, para inocular así de forma anaerobia el medio de crecimiento con el cultivo.

16. Un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, para su uso para conseguir una o más de las siguientes mejoras en rumiantes, a saber, mayor producción de leche; mayor rendimiento de forraje engorde intensivo; mayor velocidad de crecimiento; reducción en el tiempo de acabado; menor morbilidad y mortalidad digestiva; menor incidencia de acidosis láctica y enfermedades relacionadas; mayor eficacia de conversión de los alimentos; reducción en el contenido de forraje en los piensos; y capacidad de alimentarse con dietas relativamente más concentradas.

17. Uso de un cultivo bacteriano de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la fabricación de un medicamento para conseguir una o más de las siguientes mejoras en rumiantes, a saber, mayor producción de leche; mayor rendimiento de engorde intensivo; mayor velocidad de crecimiento; reducción en el tiempo de acabado; menor morbilidad y mortalidad digestiva; menor incidencia de acidosis láctica y enfermedades relacionadas; mayor

eficacia de conversión de alimentos; reducción en el contenido de forraje en los piensos; y capacidad de alimentarse con dietas relativamente más concentradas.

18. Un procedimiento para aislar un cultivo biológicamente puro de M. elsdenii de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que incluye las etapas de obtener una muestra de fluidos ruminales y cultivar la muestra en un medio de crecimiento preseleccionado, en el que el medio de crecimiento preseleccionado se selecciona del grupo que consiste en medio sin fluido ruminal semidefinido, medio con lactato de fluido ruminal incubado (IRFL) , medio SDL, medio SDG, medio SDM, medio CSL 4 y medio CSL 6; estando caracterizado el procedimiento porque se preseleccionan una pluralidad de parámetros para favorecer a M. elsdenii de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en detrimento de otros microorganismos del rumen; en el que los parámetros se seleccionan entre:

(i) constituyentes del medio de crecimiento, en el que los constituyentes del medio de crecimiento se seleccionan del grupo que consiste en dH2O, Na-lactato, agar, sodio D, solución de L-lactato, solución de púrpura de bromocresol, peptona, KH2PO4, (NH4) 2SO4, MgSO4, CaCl2, vitaminas (incluyendo clorhidrato de piridoxal, piridoxamina, riboflavina, cloruro de tiamina, nicotinamida, Ca-D-pantotenato, ácido aminobenzoico, biotina, ácido fólico y cianocobalamina) , solución de oligoelementos, solución de minerales, Na2S, cisteína, antiespumante, monensina, maltosa, glucosa, indigocarmina, extracto de levadura, CSL, KOH y L-cisteína;

(ii) pH, en el que el pH se selecciona entre 4, 5 y 6, 5;

(iii) temperatura, en el que la temperatura se selecciona entre 4 ºC y 50 ºC;

(iv) agentes antimicrobianos, en el que los agentes antimicrobianos se seleccionan del grupo que consiste en lasalosid y monensina; 25 (v) entorno gaseoso, en el que el entorno gaseoso es CO2;

(vi) potencial redox; y (vii) ausencia de nutrientes y organismos provocadores, en el que el organismo provocador es un organismo ruminal provocador seleccionado entre una población total del rumen de un animal adaptado a dietas de alta energía.

Fiig. 1. Velocidades de crecimiento de los consumidores de lactato a diversos valores de pH

Fig. 2 Velocidades de crecimiento (H-1) de los aislados que usan lactato en medio de glucosa a diversosvalores de pH