Efecto del biopreparado y microencapsulado del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 sobre el rendimiento productivo en cerdos

Los cerdos son el segundo animal más consumido en el mundo y una fuente esencial de proteína animal. Su creciente demanda ha impulsado la intensificación de la producción, lo que a su vez aumenta los riesgos para la salud y la propagación de diversas enfermedades. El uso de antibióticos para preveni...

Full description

Autores:
Galván Araujo, Sindy Paola
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de Córdoba
Repositorio:
Repositorio Institucional Unicórdoba
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/9174
Acceso en línea:
https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/9174
https://repositorio.unicordoba.edu.co/
Palabra clave:
Probiótico
Microencapsulado
Secado
Inulina
Biopreparado
Biotecnología
Nutrición porcina
Probiotic
Microencapsulation
Drying
Inulin
Biopreparation
Biotechnology
Swine nutrition
Rights
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Copyright Universidad de Córdoba, 2025
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Mendoza Corvis, Fernando Alonso
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description Los cerdos son el segundo animal más consumido en el mundo y una fuente esencial de proteína animal. Su creciente demanda ha impulsado la intensificación de la producción, lo que a su vez aumenta los riesgos para la salud y la propagación de diversas enfermedades. El uso de antibióticos para prevenir enfermedades en granjas hacinadas afecta negativamente la calidad y la inocuidad de la carne, contribuye a la resistencia a los antimicrobianos y representa una grave amenaza para la salud humana, la salud pública y el medio ambiente. Se han implementado en la producción porcina alternativas sostenibles como los probióticos y simbióticos para mejorar la salud intestinal, el rendimiento y reducir el uso de antibióticos. A nivel industrial una de las desventajas en la obtención de probióticos es el uso de medios de cultivos costosos, estos pueden reducirse mediante el aprovechamiento de los residuos agroindustriales como las cáscaras de frutas mediante la biotecnología. Estos últimos han demostrado que son excelentes materias primas para el desarrollo de probióticos, como los Lactobacillus. En este trabajo se evaluó el efecto del microencapsulado de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 óptimo y el biopreparado seleccionado sin microencapsular sobre el rendimiento productivo en cerdos. Se tomó la cepa de L. plantarum CAM-6 para el estudio determinándose sus parámetros cinéticos en biopreparados con diferentes formulaciones y se obtuvo su biomasa celular a partir de cáscaras de frutas maduras de papaya, banano y piña procedentes de pequeños productores ubicados en el departamento de Córdoba empleando un los tratamientos fueron distribuidos con un Diseño Completo al Azar, los datos se analizaron mediante Análisis de Varianza (ANOVA) de una vía y las medias estadísticas se compararon mediante la prueba de Tukey. Se evaluó la aplicación de agentes encapsulantes con prebiótico (inulina) en los tratamientos para la microencapsulación mediante la metodología de superficie de respuesta y el diseño experimental Box-Behnken con tres factores y tres niveles para optimizar. El proceso de secado por aspersión se evaluó variando la temperatura del aire de entrada (120, 150 y 180 °C), con variaciones en el flujo de alimentación y el material de pared (maltodextrina e inulina). Finalmente se comparó el efecto de los tratamientos Control (TT1), Biopreparado (TT2) y Microencapsulado (TT3) sobre el rendimiento productivo en cerdos “in vivo” durante la etapa de levante aplicando un Diseño Completamente Aleatorizado (DCA) con Medidas Repetidas en el Tiempo.
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spelling Betancur Hurtado, Cesar23667b27-b91d-4d41-86dc-d4fd7e2073d2600Galván Araujo, Sindy Paola472b20e9-a136-480c-85b7-0990be87618d-1Oviedo Zumaque, Luis E.7eb3ed8c-afa4-40e7-ac19-927713a68c85600Mendoza Corvis, Fernando Alonso47040342-6deb-42bc-81da-2623f80e41c56002025-06-04T15:53:59Z2026-06-032025-06-04T15:53:59Z2025-06-03https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/9174Universidad de CórdobaRepositorio Universidad de Córdobahttps://repositorio.unicordoba.edu.co/Los cerdos son el segundo animal más consumido en el mundo y una fuente esencial de proteína animal. Su creciente demanda ha impulsado la intensificación de la producción, lo que a su vez aumenta los riesgos para la salud y la propagación de diversas enfermedades. El uso de antibióticos para prevenir enfermedades en granjas hacinadas afecta negativamente la calidad y la inocuidad de la carne, contribuye a la resistencia a los antimicrobianos y representa una grave amenaza para la salud humana, la salud pública y el medio ambiente. Se han implementado en la producción porcina alternativas sostenibles como los probióticos y simbióticos para mejorar la salud intestinal, el rendimiento y reducir el uso de antibióticos. A nivel industrial una de las desventajas en la obtención de probióticos es el uso de medios de cultivos costosos, estos pueden reducirse mediante el aprovechamiento de los residuos agroindustriales como las cáscaras de frutas mediante la biotecnología. Estos últimos han demostrado que son excelentes materias primas para el desarrollo de probióticos, como los Lactobacillus. En este trabajo se evaluó el efecto del microencapsulado de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 óptimo y el biopreparado seleccionado sin microencapsular sobre el rendimiento productivo en cerdos. Se tomó la cepa de L. plantarum CAM-6 para el estudio determinándose sus parámetros cinéticos en biopreparados con diferentes formulaciones y se obtuvo su biomasa celular a partir de cáscaras de frutas maduras de papaya, banano y piña procedentes de pequeños productores ubicados en el departamento de Córdoba empleando un los tratamientos fueron distribuidos con un Diseño Completo al Azar, los datos se analizaron mediante Análisis de Varianza (ANOVA) de una vía y las medias estadísticas se compararon mediante la prueba de Tukey. Se evaluó la aplicación de agentes encapsulantes con prebiótico (inulina) en los tratamientos para la microencapsulación mediante la metodología de superficie de respuesta y el diseño experimental Box-Behnken con tres factores y tres niveles para optimizar. El proceso de secado por aspersión se evaluó variando la temperatura del aire de entrada (120, 150 y 180 °C), con variaciones en el flujo de alimentación y el material de pared (maltodextrina e inulina). Finalmente se comparó el efecto de los tratamientos Control (TT1), Biopreparado (TT2) y Microencapsulado (TT3) sobre el rendimiento productivo en cerdos “in vivo” durante la etapa de levante aplicando un Diseño Completamente Aleatorizado (DCA) con Medidas Repetidas en el Tiempo. Pigs are the second most widely eaten animal in the world, and an essential source of animal protein, with growing demand that has driven the intensification of production, which in turn increases health risks and the spread of various diseases. The use of antibiotics to prevent disease in overcrowded farms negatively affects meat quality and safety, causes serious harm to human health (through antimicrobial resistance), public health, and the environment. To address this, sustainable alternatives such as probiotics and synbiotics have been implemented in swine production to improve gut health, enhance performance, and reduce antibiotic use. At the industrial level, one of the main disadvantages in probiotic production is the use of expensive culture media, which can be reduced by utilizing agro-industrial residues such as fruit peles, through biotechnology. These residues have proven to be excellent raw materials for the development of probiotics, including Lactobacillus strains. This study evaluated the effect of an optimized microencapsulated Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 and a selected non-encapsulated biopreparation on productive performance in pigs. The L. plantarum CAM-6 strain was selected, and its kinetic parameters were determined using biopreparations with different formulations. Biomass was obtained from ripe papaya, banana, and pineapple from small producers in the Córdoba department. Treatments were arranged in a Completely Randomized Design (CRD), and the data were analyzed using a one-way Analysis of Variance (ANOVA) and means were compared using Tukey's test. The use of encapsulating agents combined with a prebiotic (inulin) was evaluated using response surface methodology and a Box-Behnken experimental design with three factors and three levels for optimization. The spray drying process was evaluated by varying the inlet air temperature (120, 150, and 180 °C), with variations in feed rate and wall material composition (maltodextrin and inulin). Finally, the effects of the Control (TT1), Biopreparation (TT2), and Microencapsulated product (TT3) on in vivo productive performance during the growing phase in pigs were compared using a CRD with repeated measures over time. RESUMEN 13ABSTRACT 151. INTRODUCCIÓN 172. OBJETIVOS 212.1. OBJETIVO GENERAL 212.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 213. MARCO TEÓRICO 223.1 Probióticos 223.2 Lactiplantibacillus plantarum 243.3 Técnicas de microencapsulación 253.4 Agentes microencapsulantes 253.5 secado por aspersión (spray-drying) 264. MATERIALES Y MÉTODOS 274.1. Localización del área de estudio 274.3. Condiciones experimentales 274.4. Cepa empleada 274.5. Selección de las mejores condiciones para el crecimiento de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 en un biopreparado y sus parámetros cinéticos a partir de coproductos de frutas tropicales (cáscaras de piña, banano y papaya) 284.5..1. Obtención del inoculo de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 284.5..2. Elaboración de los biopreparados con cáscara de frutas tropicales para el crecimiento del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 284.5..3. Caracterización de los biopreparados 294.5..4. Selección de la mejor formulación del biopreparado para el crecimiento del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 294.5..5. Modelo de consumo de sustrato durante la cinética de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 en el biopreparado 314.5..6. Modelado de la producción de ácido láctico durante la cinética de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 en el biopreparado 314.5..7. Modelado del pH durante la cinética de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 en el biopreparado 324.5..8. Análisis estadístico del crecimiento de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 324.6. Evaluación del efecto de la microencapsulación por secado por aspersión sobre la viabilidad y supervivencia del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 354.6..1. Obtención de biomasa 354.6..2. Preparación de suspensiones, microencapsulación y secado por spray drying 354.6..3. Viabilidad del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 en las suspensiones 364.6..4. Caracterización de los microencapsulados 364.6..5. Optimización de los parámetros del proceso de secado por aspersión del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 mediante el diseño experimental Box-Behnken 394.7. Determinación del efecto in vivo del Lactobacillus plantarum CAM-6 sobre el rendimiento productivo en cerdos en crecimiento durante la etapa de levante 424.7..1. Animales y tratamientos 424.7..2. Diseño y Análisis estadístico 435. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 445.1. Selección de las mejores condiciones para el crecimiento de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 en un biopreparado y sus parámetros cinéticos a partir de coproductos de frutas tropicales (cáscaras de piña, banano y papaya) 445.1..1. Obtención del inoculo de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 445.1..2. Elaboración de los biopreparados con cáscaras de frutas tropicales para el crecimiento del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 455.1..3. Caracterización fisicoquímica de los biopreparados 455.1..4. Selección de la mejor formulación del biopreparado para el crecimiento del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 495.2. Selección de la mejor condición de secado por aspersión del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6. 555.2..1. Caracterización de los microencapsulados 555.2..2. Caracterización del microencapsulado de Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 obtenido a las mejores condiciones de secado 695.3. Determinación del efecto in vivo del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 sobre el comportamiento productivo en cerdos en crecimiento durante la etapa de levante. 716. CONCLUSIONES 777. RECOMENDACIONES 788. BIBLIOGRAFÍA 799. ANEXOS 88MaestríaMagíster en BiotecnologíaTrabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaUniversidad de CórdobaFacultad de Ciencias BásicasMontería, Córdoba, ColombiaMaestría en BiotecnologíaCopyright Universidad de Córdoba, 2025https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/embargoedAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cfEfecto del biopreparado y microencapsulado del Lactiplantibacillus plantarum CAM-6 sobre el rendimiento productivo en cerdosTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMAgrawal, P., Nikhade, P., Patel, A., Mankar, N., & Sedani, S. (2022). Bromelain: A Potent Phytomedicine. Cureus. https://doi.org/10.7759/cureus.27876Ahlawat, A., Basak, S., & Ananthanarayan, L. (2023). 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