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May 18, 2023

Impactos de los suplementos de algas (Arthrospira y Chlorella) en el crecimiento, las variables de nutrientes, la eficacia intestinal y los antioxidantes en conejos blancos de Nueva Zelanda

Informes científicos volumen 13,

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 7891 (2023) Citar este artículo

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Un ensayo de 8 semanas para examinar los impactos de Arthrospira platensis y Chlorella vulgaris en el crecimiento, los aspectos nutricionales, la eficacia intestinal y los antioxidantes de 75 conejos machos blancos de Nueva Zelanda (peso corporal inicial = 665,93 ± 15,18 g). En este documento, el estudio se diseñó en ANOVA de una vía para comparar los efectos de las dos especies de algas con dos niveles de suplementación en los alimentos para conejos blancos de Nueva Zelanda. Los conejos se dividieron en cinco grupos (n = 15/grupo), donde el primer grupo se asignó como grupo de control (Ctrl) mientras que el segundo y tercer grupo recibieron A. platensis a 300 o 500 mg/kg de dieta (Ap300 o Ap500). ). Los grupos cuarto y quinto se alimentaron con C. vulgaris a 300 o 500 mg/kg de dieta (Ch300 o Ch500). Los conejos de dieta basal exhibieron los valores más bajos de peso, lipasa, proteasa y la tasa de conversión alimenticia más alta, que mejoró notablemente con la adición de algas, particularmente con Ap500, Ch300 y Ch500. Todos los grupos analizados mostraron una estructura intestinal normal. La potencia de la amilasa, los indicadores hematológicos y la bioquímica sérica revelaron una variación no significativa excepto por una proteína sérica total más alta y un colesterol total más bajo en los grupos de algas. La mejor GPx existió en los grupos alimentados con dietas de algas, mientras que la eficiencia favorable de SOD y CAT se produjo en el nivel más alto de Arthrospira y ambos niveles de Chlorella. En conclusión, la incorporación de Arthrospira o Chlorella en la dieta de conejos blancos de Nueva Zelanda mejoró el rendimiento, la utilización de nutrientes, la eficacia intestinal y los antioxidantes. Arthrospira (Ap500) y Chlorella (Ch300 o Ch500) tienen casi el mismo efecto beneficioso sobre el rendimiento del conejo.

Los conejos son uno de los sectores agrícolas más rentables involucrados en la oferta de productos animales de alta calidad con méritos distintivos, crecimiento notablemente rápido y madurez sexual con alta fertilidad, así como una alta ganancia de carne en canal1. Encontrar tácticas prometedoras para mejorar el bienestar y el rendimiento de los organismos es vital para los sectores de producción animal, específicamente en circunstancias estresantes, y la base del éxito es una gestión eficiente2,3. Los antibióticos se emplearon ampliamente como promotores del crecimiento, aliviadores del estrés y remedios4. El uso de antibióticos como estimulantes del crecimiento en la producción animal está prohibido desde 2006 en la Unión Europea5. Los antibióticos y otras sustancias sintéticas se han eliminado a favor de métodos más ecológicos para mejorar la salud y el rendimiento de los animales y, finalmente, garantizar la seguridad y la calidad superior de los productos de origen animal6.

La base para un buen crecimiento es una dieta bien balanceada, y uno de los enfoques más efectivos para alterar el crecimiento de un animal es modificar la dieta7. El uso de complementos alimenticios funcionales se ha convertido en un enfoque comúnmente reconocido para mejorar el rendimiento de los animales8. Las algas tienen la ventaja de ser una fuente sostenible de alimentos y energía en el futuro. La mayoría de los constituyentes de las microalgas son carbohidratos, lípidos, proteínas, minerales, vitaminas y sustancias bioactivas9. Se ha demostrado que los productos de algas en la dieta de los animales aumentan el rendimiento y la bondad de la carne en rumiantes y no rumiantes. Estos resultados dependen en gran medida de la forma de las microalgas y su nivel en la dieta9.

Arthrospira (antes Spirulina) y Chlorella son los dos géneros de algas que justifican un examen más completo con fines nutricionales. Se afirma que la mayoría de las fracciones de proteínas de microalgas tienen la misma o incluso mejor calidad que las fracciones típicas de proteínas vegetales10. Arthrospira es conocida como una base rica en proteínas (60–70 % del peso seco) con un alto coeficiente de digestibilidad, con todos los aminoácidos esenciales representando aproximadamente la mitad de la proteína total11, ácidos grasos esenciales12, fitopigmentos (caroteno, ficocianina, ficocianobilina clorofila y xantofila)13,14, vitaminas hidrosolubles y liposolubles (grupo B, ácido ascórbico, A, D, E, K) así como minerales (Ca, Cr, Cu, Fe, K, Na, P, Se, Zn)15. La Chlorella seca tiene un contenido de proteína del 50% al 60%, lo que la hace comparable a otras fuentes, por ejemplo, levadura, harina de soya y leche16. Además, la biomasa de Chlorella proporciona nutrientes básicos, pigmentos, minerales, vitaminas y provitaminas17. Además, las microalgas secas Arthrospira y Chlorella contienen una porción significativa de lípidos (hasta un 80 %) y carbohidratos (12–57 %)16. Se han propuesto Arthrospira y Chlorella como ingredientes primarios o suplementos dietéticos para mejorar el rendimiento y la salud de los animales. En este sentido, los conejos tratados con Arthrospira exhibieron mayor crecimiento18,19,20,21,22,23, calidad de carne18,24, desempeño reproductivo25, inmunidad18,19,26,27 y antioxidantes18,19,21,28,29. Asimismo, los conejos tratados con Chlorella mostraron mejor crecimiento30,31,32, inmunidad30,33 y antioxidantes30,32.

Teniendo en cuenta el alto valor nutricional de las algas, el propósito del ensayo actual fue contrastar los impactos de Chlorella vulgaris seca y Arthrospira platensis como suplementos dietéticos en el crecimiento, la eficiencia de los nutrientes, la salud intestinal, los índices sanguíneos y la capacidad antioxidante en conejos blancos de Nueva Zelanda. .

En este estudio se utilizaron dos especies de algas, a saber, Chlorella vulgaris y Arthrospira platensis. El alga verde Chlorella vulgaris se aisló de un sitio en la rama de Damietta (Drenaje de aguas residuales Omar Buck durante 10 km en la ciudad de Mansoura), mientras que la especie de cianobacteria Arthrospira platensis se aisló de estanques salobres de wadi-elnatrun. Las algas aisladas se desarrollaron principalmente en un recipiente cónico Erlenmeyer de 250 ml que contenía 100 ml de medio de cultivo. Para el crecimiento de Chlorella vulgaris se utilizó Bold`s Basal Medium (BBM) con un pH final de 6,3, mientras que A. platensis se enriqueció en medio de espirulina. Las cepas unialgales se adquirieron recogiendo la población clonal de una placa de agar con medio de algas que se obtuvo por dilución en serie del inóculo primario.

Las especies de algas aisladas se identificaron morfológicamente de acuerdo con las características descritas por Deyab et al.34 utilizando un microscopio de luz Zeiss (Axiolab 5). Para una caracterización morfológica más precisa, las especies aisladas se examinaron utilizando un microscopio electrónico de barrido JEOL JSM 6510 (Figs. 1 y 2).

Micrografía electrónica de Arthrospira platensis.

Micrografía electrónica de Chlorella vulgaris.

Todos los medios de cultivo se incubaron en un agitador orbital (130 rpm) a 25 ± 2 °C, con una intensidad de luz de 1,2 Klux y una iluminación de 16:8 h durante una semana con aireación continua. Las especies de algas separadas se cultivaron en un matraz de 2 L, cada una con 1000 ml de medio, y se desarrollaron en circunstancias similares durante 21 días para lograr biomasa. Para obtener biomasa seca, se deshidrataron capas delgadas de biomasa húmeda de ambas especies de algas utilizando un horno Binder Hot a 60 °C durante 12 h. El contenido químico de los suplementos de algas probados se evaluó siguiendo técnicas de análisis estándar35.

Para la extracción de algas se extrajo dos veces 1 g de biomasa liofilizada de cada alga utilizando 10 ml de metanol según Deyab et al.34. Para obtener un sobrenadante libre de células, los extractos se centrifugaron a 6000 rpm durante 20 min, luego se concentraron en un evaporador rotatorio a 40 °C. Los residuos secos se redisolvieron con 3 ml de cloruro de metileno y se mantuvieron a 4 °C hasta el análisis por GC-MS. Los extractos crudos se analizaron usando Varian GC-MS (Varian Chrompack CP-3800 GC/MS/MS-2000, Alemania). El GC-MS estaba equipado con un inyector split-splitless además de una columna GC DB-5.625 (30 m × 0,25 mm d.i., 0,25 µm de espesor de película). Los compuestos químicos activos se identificaron haciendo coincidir sus espectros registrados con los espectros de masas del banco de datos (bases de datos de la biblioteca Saturn y NIST) proporcionados por el software del instrumento. La concentración (% de contenido) de los componentes del extracto se calculó integrando sus áreas de pico en los cromatogramas de corriente iónica total (TIC), asumiendo una respuesta unitaria de todos los componentes.

El experimento se llevó a cabo durante 8 semanas desde diciembre de 2020 hasta enero de 2021 en una granja privada bajo la supervisión del Departamento de Producción Animal de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Tanta en Egipto. El comité de ética de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Tanta aprobó el protocolo experimental y todos los métodos del presente estudio para el tratamiento de animales con fines científicos (Aprobación n.° AY2019-2020/Sesión 6/2020.01.13). Todos los experimentos se realizaron de acuerdo con las directrices y regulaciones pertinentes. Nuestro informe de investigación con animales sigue las recomendaciones de las pautas ARRIVE. Setenta y cinco conejos machos blancos de Nueva Zelanda de cinco semanas de edad se eligieron por peso de camada al destete (665,93 ± 15,18 g) y se colocaron en cinco grupos experimentales (n = 15/grupo). Todos los conejos se mantuvieron por separado en corrales de alambre galvanizado (35 × 35 × 60 cm) con comederos de libre acceso (ad libitum) y salida de agua dulce bajo las mismas condiciones higiénicas y de manejo, a saber, un régimen de 12 h de luz y 12 h de oscuridad, natural. ventilación, una temperatura promedio de 17,29 ± 0,27 °C y una humedad relativa de 59,96 ± 0,42 (Cuadro 1).

Los conejos del grupo de referencia (Ctrl) recibieron una dieta basal sin adiciones (Tabla 2), mientras que el resto de los grupos recibieron una dieta basal con 300 o 500 mg de Arthrospira platensis (Ap300 o Ap500) o Chlorella vulgaris ( Canal 300 o Canal 500).

El peso de los conejos al inicio y al final del ensayo y la cantidad de alimento consumido se registraron de la siguiente manera:

donde WT = Peso final; W0 = Peso inicial; FI = Consumo de alimento.

Después de 8 semanas de alimentación, se asignaron 5 conejos/grupo para la extracción de sangre y el sacrificio. Se extrajeron muestras de sangre sin anestesia de la vena safena superficial lateral de la pata trasera después de humedecer el pelaje con alcohol utilizando una jeringa de 1 ml con heparina para las medidas hematológicas o sin anticoagulantes para separar el suero. Se empleó sangre tratada con heparina para la cuantificación del hematocrito (Ht) utilizando tubos de microhematocrito y centrifugación rotatoria (13.000 rpm durante 5 min)36. La sangre no heparinizada se centrifugó [subenfriamiento a 3000 rpm (4 °C) durante 10 min] para recoger el suero. Los índices sanguíneos hematológicos y bioquímicos se midieron utilizando un analizador automático CBC Micros ABX, Francia con kits P500 cinéticos y de control de calidad Diatron QC de acuerdo con las pautas del paquete. El hígado y el intestino delgado se separaron sobre una capa de hielo, se limpiaron con solución salina regular (0,90%; pH 7,5) y se sometieron directamente a la determinación de antioxidantes hepáticos, estructura intestinal y actividad de enzimas digestivas.

Partes del intestino recolectado (duodeno) se homogeneizaron finamente en NaCl helado congelado (0,86 %) usando un dispositivo VEVOR, FSH-2A, y se centrifugaron a 8000 rpm durante 5 min, 4 °C. El filtrado se empleó para la detección colorimétrica de amilasa y lipasa en A714 y A5407. La potencia de la proteasa se midió usando una metodología de vigor de proteasa no específica utilizando caseína37. Para la evaluación histológica, las muestras (duodeno, yeyuno, íleon) se fijaron en tampón neutro (solución de formalina al 10 %) durante 72 h, se deshidrataron en grados crecientes de etanol (60–100 %), se aclararon en xileno, se incluyeron en cera de parafina ( 24 h), y luego se seccionó con Rotary Microtome 2145, Leica Microsystems a un espesor de 3–5 μm.

Las muestras de hígado (5 conejos/tratamiento) se homogeneizaron finamente en tampón de fosfato de potasio helado frío (pH 7,4, 10 % p/v) utilizando el dispositivo VEVOR, FSH-2A, y se centrifugaron a 4 °C, 12 000 rpm durante 10 min. El filtrado se empleó para la detección colorimétrica (espectrofotómetro Jenway UV-Vis 7415, Staffordshire, Reino Unido) de superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GPx) a 550, 280, 412 nm utilizando reactivos de investigación y biodiagnóstico. , Dokki, Giza, Egipto.

El estudio fue diseñado en ANOVA unidireccional para comparar los efectos de las dos especies de algas con dos niveles de suplementación en los alimentos de los conejos blancos de Nueva Zelanda. Los conejos se dividieron en cinco grupos. El primer grupo recibió una dieta sin A. platensis ni C. vulgaris (Grupo de control, Ctrl). Por el contrario, el segundo grupo recibió una dieta con 300 mg/kg de A. platensis (Ap300), el tercer grupo una dieta con 500 mg/kg de A. platensis (Ap500), el cuarto grupo una dieta con 300 mg/kg de C. vulgaris (Ch300), y el quinto grupo una dieta con 500 mg/kg de C. vulgaris (Ch500). Los datos se examinaron utilizando el programa IBM® SPSS® Inc., IL, EE. UU. (IBM SPSS Statistics Ver. 26.0). Se emplearon las pruebas de Shapiro-Wilk y Levene para verificar la normalidad y homogeneidad de la varianza. Los resultados del ANOVA unidireccional y la prueba post hoc de Duncan se presentaron como una media de tres repeticiones con errores estándar.

El comité de ética de la Facultad de agricultura de la Universidad de Tanta aprobó el protocolo experimental y todos los métodos del presente estudio para el tratamiento de animales con fines científicos (Aprobación n.º AY2019-2020/Sesión 6/2020.01.13). Todos los experimentos se realizaron de acuerdo con las directrices y regulaciones pertinentes. Nuestro informe de investigación con animales sigue las recomendaciones de las pautas ARRIVE.

La biomasa seca de Arthrospira platensis comprende 56,4 ± 3,3, 6,6 ± 0,6 y 26,2 ± 0,98 % de proteínas, lípidos y carbohidratos, en comparación con las proporciones de Chlorella vulgaris de 43,6 ± 2,4, 20,19 ± 1,2 y 23,8 ± 0,94 %. Se caracterizó un total de 25 compuestos químicos activos en los extractos de ambas algas. Los productos químicos identificados con su tiempo de retención y % de área del pico de ambos extractos se muestran en la Tabla 3. Los cromatogramas de ambos extractos se muestran en la Fig. 3.

Cromatogramas de extractos crudos de algas. (A) Extracto de Arthrospira platensis y (B) Extracto de Chlorella vulgaris.

En general, los compuestos químicos identificados pertenecen a siete grupos químicos principales, incluidos los ésteres, los ácidos grasos, los alcoholes grasos, los hidrocarburos, las cetonas, los esteroides y los terpenos. El extracto de Chlorella vulgaris contiene más ésteres (53,35 %), compuestos grasos (21,82) e hidrocarburos que el extracto de Arthrospira platensis (31,00, 1,72 y 20,25, respectivamente). Mientras tanto, el extracto de Arthrospira platensis contiene más cetonas (19,96 %), colesterol (4,64 %) y terpenos (20,24 %) que el extracto de Chlorella vulgaris (5,94, 0,00 y 5,92 %, respectivamente).

La Tabla 4 muestra el crecimiento y la eficiencia de nutrientes de conejos blancos de Nueva Zelanda alimentados con dietas experimentales durante 8 semanas. Los conejos alimentados con la dieta basal exhibieron los pesos finales y las ganancias de peso más bajos y la tasa de conversión alimenticia más alta, que mejoró notablemente con la adición de algas, particularmente con Ap500, Ch300 y Ch500. El consumo de alimento no cambió con los tratamientos excepto por el alto nivel de Chlorella vulgaris (Ch500), que mostró el valor de FI más bajo.

La figura 4 muestra la estructura intestinal de conejos blancos de Nueva Zelanda alimentados con dietas experimentales durante 8 semanas. Todos los grupos de conejos mostraron estructuras intestinales intactas y normales sin alteraciones patológicas como degeneración, necrosis, hemólisis, edema, congestión, hemorragias e hipertrofia. La eficiencia de las enzimas intestinales se muestra en la Tabla 4. Se produjo una notable mejora en la eficiencia de la lipasa y la proteasa en los grupos de algas en comparación con el control, mientras que la eficiencia de la amilasa no cambió entre los grupos experimentales.

Estructura intestinal (duodeno, yeyuno, íleon, H&E = 40 X) de conejos blancos de Nueva Zelanda alimentados con dietas experimentales durante 8 semanas. Ctrl = el grupo de control; Ap300 y Ap500 = niveles de inclusión de Arthrospira platensis a 300 y 500 mg/kg; Ch300 y Ch500 = niveles de inclusión de Chlorella vulgaris a 300 y 500 mg/kg.

La Tabla 5 muestra el perfil sanguíneo de conejos blancos de Nueva Zelanda después de 8 semanas de prueba de alimentación. Los indicadores hematológicos que comprenden hematocrito (Ht), hemoglobina (Hb), glóbulos rojos (RBC) y glóbulos blancos (WBC) no mostraron una variación significativa con los tratamientos dietéticos. De manera similar, la bioquímica sérica no mostró alteración en la glucosa, los triglicéridos, la alanina transaminasa (ALT) y la aspartato transaminasa, mientras que se produjo una alteración significativa en las proteínas totales y el colesterol total. Los conejos tratados con Arthrospira (Ap300 y Ap500) y Chlorella (Ch300 y Ch500) exhibieron proteínas totales más altas y colesterol total más bajo en comparación con el grupo de referencia. El nivel más bajo (P < 0,05) de colesterol se encontró en la sangre de conejos que recibieron un alto nivel de Arthrospira (Ap500) y ambos niveles de Chlorella (Ch300 y Ch500).

La Figura 5 muestra las actividades hepáticas de superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GPx) en conejos blancos de Nueva Zelanda después de 8 semanas de prueba de alimentación. Los conejos alimentados con la dieta basal exhibieron la potencia antioxidante más pobre (SOD, CAT y GPx). La mejor GPx existió en todos los grupos alimentados con dietas de algas, mientras que la eficacia favorecida de SOD y CAT apareció en niveles más altos de Arthrospira (Ap500) y ambos niveles de Chlorella (Ch300 y Ch500).

Superóxido dismutasa hepática (SOD), catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GPx) en conejos blancos de Nueva Zelanda alimentados con dietas experimentales durante 8 semanas. Ctrl = el grupo de control; Ap300 y Ap500 = niveles de inclusión de Arthrospira platensis a 300 y 500 mg/kg; Ch300 y Ch500 = niveles de inclusión de Chlorella vulgaris a 300 y 500 mg/kg.

Estimular la máxima producción de animales requiere procedimientos específicos para asegurar la cantidad, la calidad y la sanidad animal7. Los aditivos para piensos nutracéuticos en el negocio de la producción animal como sustitutos naturales de los antibióticos han aumentado en importancia6. La producción de conejos es una inversión agrícola adecuada debido a sus bajos costos de producción, fertilidad superior, intervalos generacionales cortos y capacidad para utilizar una variedad de forrajes1.

Los resultados de las variables de crecimiento mostraron que los conejos alimentados con la dieta basal exhibieron el desempeño más pobre, que mejoró notablemente con la adición de algas, particularmente con Ap500, Ch300 y Ch500 (Tabla 4). El alto valor nutricional de las algas puede ser una de las razones del mejor rendimiento en animales alimentados con suplementos de algas. En este sentido, Mahmoud et al.18 encontraron que la sustitución de soya por A. platensis en niveles de 20, 40 y 60 % en el alimento para conejos no mostró resultados negativos y mantuvo los indicadores de crecimiento, salud y calidad de la carne. Además, Seyidoglu et al.26 encontraron una mejora en el sistema inmunológico de conejos en crecimiento con dietas de A. platensis. En contraste, Gerencsér et al.38 asumieron que Arthrospira (5%) y tomillo (3%), ya sea solos o en combinación, no alteraron sustancialmente el crecimiento o la salud de los conejos en crecimiento. Se ha sugerido Chlorella para mejorar el rendimiento y la salud de los animales17,30,39. En un estudio previo, Hassanein et al.40 compararon la influencia de Arthrospira (Spirulina) platensis y Chlorella vulgaris a niveles de 0,75 y 1,5 g/kg de dieta en conejos blancos de Nueva Zelanda en crecimiento y concluyeron que ambos niveles de A. platensis mejoraron el crecimiento. y contenido reducido de enzimas hepáticas, colesterol y lípidos totales en suero en comparación con los suplementos de Chlorella vulgaris. Además, An et al.39 demostraron que la adición de polvo seco de Chlorella vulgaris al 0,15 % al alimento de los pollos de engorde Ross mejoró considerablemente el crecimiento, los recuentos de células sanguíneas y disminuyó los lípidos totales en el suero. Según Abdelnour et al.30, agregar 1,0 g de Chlorella vulgaris a la dieta de conejos blancos de Nueva Zelanda en crecimiento podría mejorar su salud inmunológica y antioxidante, así como reducir la acumulación de lípidos en sangre. A pesar de estos valiosos resultados y según el conocimiento de los autores, hasta el momento no hay estudios planificados que hayan comparado los potenciales de Arthrospira y Chlorella en la histología intestinal, la potencia de las enzimas digestivas y los antioxidantes hepáticos de los conejos blancos de Nueva Zelanda. En consecuencia, el ensayo actual fue diseñado para cubrir estos parámetros.

Asimismo, la mejora de peso con suplementos de algas puede estar ligada a un cambio en el índice de conversión alimenticia (↓ FCR). La reducción detectada en FCR puede estar relacionada con la eficiencia intestinal modificada (Tabla 4), particularmente las enzimas digestivas (lipasa y proteasa). Varios estudios han demostrado que agregar biomasa o extractos de algas mejora el crecimiento y el uso de nutrientes. Con respecto a los impactos de Arthrospira, Alazab et al.20 encontraron que agregar Spirulina platensis (SP) a la dieta de conejos en crecimiento a un nivel de 0,6 g/kg de dieta dio como resultado parámetros de rendimiento de crecimiento considerablemente mejores y una tasa de conversión alimenticia mejorada en comparación con los proporcionados. el nivel bajo (0,3 g/kg de dieta) o los alimentados con una dieta basal. Además, Aladaileh et al.21 destacaron que la suplementación exógena de SP mejoró las características de crecimiento de los conejos sometidos a Pb. Además, Peiretti y Meineri22,23 demostraron que los conejos que recibieron Arthrospira a un nivel del 10 % exhibieron un mayor consumo de alimento. Con respecto al efecto de Chlorella, Sikiru et al.31 notaron que la implementación dietética de Chlorella vulgaris en medio de una dieta de 200 y 500 mg/kg aumentó considerablemente el peso de los conejos sin una alteración sustancial en el consumo de alimento, pero mejoró sustancialmente la relación alimento/ganancia. En otro estudio realizado por Sikiru et al.32 en conejos blancos de Nueva Zelanda, se observó un aumento positivo significativo en el peso corporal final y el consumo de alimento con la adición de Chlorella vulgaris. En contraste con los hallazgos del presente estudio, no se observó alteración en los aspectos de crecimiento con la incorporación dietética de Arthrospira (Spirulina)22,23,24,38 o Chlorella30 y esto puede deberse a las diferentes condiciones del experimento.

El estado sanguíneo es un signo preciso del estado de bienestar y salud de los animales, por lo que son reflectores directos de factores estresantes y estímulos externos41. Los indicadores hematológicos y la bioquímica sérica mostraron una variación no significativa a excepción de la proteína sérica total y el colesterol total (Cuadro 5). Los conejos tratados con Arthrospira y Chlorella tenían proteínas totales (TP) más altas y colesterol total más bajo que el grupo de referencia. Los niveles más altos de TP en conejos alimentados con algas pueden sugerir una mejora en la salud del conejo. En este contexto, Hassan et al.19 reportaron un enriquecimiento en proteína total plasmática en conejos provistos de una dieta enriquecida con Zn-Se-Spirulina en comparación con el grupo de referencia. Una mejora similar en la glicoproteína apareció con el tratamiento con Chlorella33. El efecto hipocolesterolémico de las algas podría explicar los niveles más bajos de colesterol asociados con la suplementación. De acuerdo con los presentes resultados, Cheong et al.27 sugirieron que el consumo de espirulina puede reducir la aterosclerosis hipercolesterolémica al reducir el colesterol sérico total en conejos blancos de Nueva Zelanda. Además, Hassan et al.19 encontraron niveles bajos de colesterol total, colesterol LDL y VLDL en grupos de espirulina rica en Se y espirulina rica en Zn de conejos machos blancos de Nueva Zelanda. Se informaron impactos similares sobre el colesterol con la incorporación de Chlorella. En este sentido, Abdelnour et al.30 encontraron una reducción de las VLDL séricas en los grupos tratados con Chlorella en relación con los del grupo control.

El estado oxidativo del animal se relaciona positivamente con su inmunidad y bienestar42. El estrés oxidativo es causado por un desequilibrio en la generación y eliminación de especies reactivas de oxígeno (ROS)43. Varias enzimas en el sistema oxidativo, como SOD, CAT y GPx ayudan en la eliminación de ROS y el mantenimiento de la homeostasis celular44. En el presente ensayo, la aplicación de algas en la dieta media un aumento sustancial en las actividades de SOD, CAT y GPx. Esto puede deberse a las composiciones únicas de Arthrospira y Chlorella que son ricas en compuestos efectivos con un impacto antioxidante, por ejemplo, minerales, vitaminas, β caroteno, β-glucano, ácido linolénico, tocoferoles, ficocianina, flavonoides y fenoles. Se informaron interpretaciones similares para conejos blancos de Nueva Zelanda alimentados con Arthrospira por Hassan et al.19 o Chlorella por Abdelnour et al.30. Varios estudios han encontrado enzimas antioxidantes mejoradas en conejos alimentados con Arthrospira21,28,29 y Chlorella30,32.

El contenido de sustancias químicas activas en los aditivos para piensos es el principal responsable de sus efectos beneficiosos. Los resultados generales indicaron que la inclusión de Chlorella superó a los aditivos de Arthrospira en los alimentos para conejos blancos de Nueva Zelanda. Estos resultados indicaron mejoras superiores en el rendimiento del crecimiento, la eficiencia alimenticia y la salud intestinal y sanguínea de los conejos blancos de Nueva Zelanda alimentados con Chlorella. Estas observaciones podrían estar asociadas con el contenido de Chlorella y su efecto sobre la salud intestinal y la inmunidad corporal en conejos. El análisis GC-MS de los extractos crudos de las dos algas mostró la presencia de 25 sustancias químicas con bioactividad favorable conocida en conejos19,20,21,31 y humanos45. Es un desafío explicar los efectos de los suplementos dietéticos de algas a nivel de un solo ingrediente porque los extractos de algas contienen una cantidad significativa de compuestos activos y la mejor estrategia es clasificarlos en categorías principales. Arthrospira superó a Chlorella en su contenido de cetonas, colesterol y terpenos, pero Chlorella superó a Arthrospira en su contenido de ésteres, compuestos grasos e hidrocarburos. Ambos extractos contienen la mayoría de las sustancias químicas activas, aunque en diferentes cantidades, lo que explica ampliamente la convergencia de los impactos que respaldan el rendimiento y el bienestar de los conejos blancos de Nueva Zelanda. En este contexto, el fitol es un compuesto diterpénico que se encuentra en casi todos los extractos crudos de las algas utilizadas y conocido por sus propiedades anticancerígenas y antioxidantes46. El hidrocarburo pentadecano y el ácido graso pentanoico, 4-metil- son conocidos por su actividad antimicrobiana47 y antitumoral48, así como promotor del crecimiento49.

El presente estudio arroja luz sobre el potencial de los aditivos alimentarios de algas (Arthrospira platensis VS Chlorella vulgaris) en el rendimiento y el bienestar de los conejos blancos de Nueva Zelanda. La incorporación de Arthrospira platensis a 500 mg/kg de dieta o Chlorella vulgaris a niveles de 300 y 500 mg/kg de dieta mejoró el crecimiento, los aspectos nutricionales, la eficiencia de las enzimas intestinales, la salud de la sangre y los antioxidantes de los conejos blancos de Nueva Zelanda. Será vital para la producción de conejos en el futuro monitorear las respuestas moleculares a los alimentos y/o suplementos externos y concentrarse en obtener una fórmula nutricional precisa para la biomasa de algas en la alimentación de conejos sin comprometer el rendimiento o la salud.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

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El primer autor quisiera agradecer a todos los miembros del personal del Departamento de Producción Animal, Facultad de Agricultura, Universidad de Tanta, Egipto.

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Facultad de Agricultura, Universidad de Tanta, Tanta, 31527, Egipto

Mohammed F. El Basuini, Ahmed AA Khattab, Islam I. Teiba y Safaa Elsayed Salah Atia

Universidad Internacional Rey Salman, Sinaí del Sur, 46618, Egipto

Mohammed F. El Basuini & Emad H. El-Bilawy

Departamento de Investigación Ganadera, Instituto de Investigación de Cultivo de Tierras Áridas, Ciudad de Investigación Científica y Aplicaciones Tecnológicas, New Borg El-Arab, 21934, Alejandría, Egipto

Salma H. ​​​​Abu Hafsa

Instituto de Investigación de Producción Animal, Centro de Investigación Agrícola, Dokki, Giza, Egipto

Nabila EM Elkasas

Departamento de Producción Animal, Facultad de Agricultura, Universidad Kafrelsheikh, Kafr El-Sheikh, 33516, Egipto

Mahmoud AO Dawud

The Center for Applied Research On the Environment and Sustainability, The American University in Cairo, Cairo, 11835, Egypt

Mahmoud AO Dawud

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Todos los autores contribuyeron por igual a este manuscrito.

Correspondence to Mohammed F. El Basuini.

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El Basuini, MF, Khattab, AAA, Hafsa, SHA et al. Impactos de los suplementos de algas (Arthrospira y Chlorella) en el crecimiento, las variables de nutrientes, la eficacia intestinal y los antioxidantes en conejos blancos de Nueva Zelanda. Informe científico 13, 7891 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34914-1

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Recibido: 14 diciembre 2022

Aceptado: 09 mayo 2023

Publicado: 16 mayo 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34914-1

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