Development of phytogenic additives for Salmonella Heidelberg control in broilers

Abstract

Resumo: A infeccao de frangos de corte por Salmonella enterica serovar Heidelberg tem sido motivo de grande preocupacao na avicultura mundial. Muitos pesquisadores reconhecem que os aditivos fitogenicos sao considerados uma fonte importante de substancias antimicrobianas e contribuir para o controle deste patogeno. Neste sentido, este trabalho foi desenvolvido buscando contribuir para o avanco das pesquisas com estes aditivos e inicia com a otimizacao do processo extrativo de polifenois totais de erva-mate (Ilex paraguariensis A.St.Hil., Aquifoliaceae) utilizando enzimas em um delineamento experimental por resposta de superficie. Em seguida, utilizando tecnicas radiologicas, avaliou-se a abertura do aditivo fitogenico microencapsulado em frangos de corte de 21 dias, buscando-se esclarecer se a microparticula era resistente ao trato gastrintestinal, iniciando pela pressao mecanica exercida pelo papo e chegando ao final do trato, principalmente no ceco, local especialmente colonizado por patogenos devido aos processos fermentativos de carboidratos nao digeridos. Finalmente, os aditivos fitogenicos microencapsulado (PAM) e livre (PAF) foram avaliados in vitro, com resultados promissores e tambem em experimento in vivo, no qual foi possivel avaliar a eficacia antimicrobiana, histologia de figado e ceco empregando a metodologia ISI e citometria de fluxo em sangue periferico. O aditivo fitogenico microencapsulado (PAM) nao apresentou os resultados esperados, possivelmente por conter maltodextrina e menor teor de polifenois totais em relacao ao aditivo fitogenico livre (PAF). O aditivo fitogenico livre (PAF) apresentou potencial uso como antimicrobiano frente a cepa SH UFPR1, pois aos 21 dias, o PAF apresentou uma reducao significativa da contagem de SH, apresentou valor de ISI significativamente menor no figado e menor valor de CD8+ comparado ao controle positivo. Este resultado sugere um efeito antimicrobiano e antiinflamatorio do aditivo fitogenico livre (PAF) em frangos de corte

Abstract: Infection of broiler chickens by Salmonella enterica serovar Heidelberg has been a major concern in poultry farming worldwide. Many researchers acknowledge that phytogenic additives are considered an important source of antimicrobial substances and contribute to the control of this pathogen. In this sense, this work was developed aiming to contribute to the advancement of the research with these additives and begins with the optimization of the extractive process of total polyphenols of yerba mate (Ilex paraguariensis St.Hil. Aquifoliaceae) using enzymes in an experimental design by response of surface. Then, using radiological techniques, phytogenic additive microencapsulated was then used in 21-day-old broiler chickens to clarify whether the microparticle was resistant to the gastrointestinal tract, starting with the mechanical pressure exerted by the gut and reaching the end of the treatment, especially in the cecum, a site specially colonized by pathogens due to fermentation processes of undigested carbohydrates. Finally, microencapsulated (PAM) and free (PAF) phytogenic additives were evaluated in vitro, with promising results and in vivo experiment, in which it was possible to evaluate the antimicrobial efficacy, liver histology and cecum using the ISI methodology and cytometry of flow in peripheral blood. Phytogenic additive microencapsulated (PAM) did not present the expected results, possibly because it contains maltodextrin and lower content of total polyphenols comparing to free phytogenic additive (PAF). The phytogenic additive free (PAF) presented a potential use as antimicrobial against SH UFPR1 strain, because at 21 days, PAF presented a significant reduction of the SH count, presented a significant lower ISI score in liver and lower result at blood CD8+ comparing to PC. This result suggests an antimicrobial and anti-inflammatory effect of the free phytogenic additive (PAF) in broilers