Trabajos Originales

  • Caracterización bacteriológica y parasitológica del desecho fecal porcino en Chile.

Resumen

Se estudió la contaminación por coliformes totales (CT) y fecales (CF), clostridios sulfito reductores, Salmonella sp., coccidias, B. coli y nemátodos en heces frescas de cerdos de 5 criaderos industriales de la Región Metropolitana y, en el desecho fecal porcino procesado (DFPP) en forma aeróbica y anaeróbica, a fin de estimar los riesgos sanitarios de estos desechos como insumos alimenticios.

Para CT y CF, el DFPP presentó un NMP/g MF de 1,1 x 105 y 0,26 x 104, respectivamente, lo que significó una carga de sólo un 4,9 y 2,7% respecto de las heces frescas (p ≤ 0,001). La carga de clostridios sulfito reductores del DFPP fue de 10,1% de las fecas frescas (0,7 y 6,9 ufc/g MF x 104) (p > 0,05).

No se detectó salmonelas en el DFPP y sólo una muestra fecal fresca resultó positiva a S. derby.

El hallazgo de quistes de B. coli y ooquistes de coccidias en fecas frescas fue de 62,5 y 40%, res­pectivamente, mientras en DFPP fue de 100 y 90%, respectivamente, del total de muestras.

La prevalencia de nemátodos fue baja, detectán­dose larvas de rabditiformes, probablemente Stron­gyloides ransoni, en un 6% de las muestras de heces frescas y en un 20% de las de DFPP. Además, se detectó en el DFPP, huevos de A. suum y de strongylidos.

Se concluye la factibilidad de reciclar el DFPP como insumo alimentario en estrategias interespe­cie, referidas en especial hacia rumiantes, estimán­dose de primordial importancia la evaluación mi­crobiológica del desecho fresco o procesado para configurar, en forma periódica, el riesgo sanitario de su uso.

Palabras claves: Desecho fecal porcino, bacteriología, parasitología, alimento.

Abstract

The purpose of this study was to determine the sanitary risk of the use of fresh pig manure (FPM) and processed pig manure (PPM) as foof ingredients for animals. Total coliforms (TC), faecal coliforms (FC), Clostridium sulfite reductors (CSB), presente of Salmonella sp, Balantidium coli, coccidia and nematodes were determined in both FPF and PWPF.

The PPM demonstrated a NMPlg MF of 1.1 x 105 and 0.26 x 104 for TC and FC, respectively, which means a burden of only 4.9 and 2.7% with respect to FPM (p < 0.001). The PPM showed a CSR of 10.1 % with respect of FPM (0.7 and 6.9 ufclg MF x 104) (p > 0.05). Salmonella was found in only one sample of FPM but it was absent in PPM. B. coli cysts and coccidian oocysts were detected in 50 and 70% of the fresh faeces .samples, respectively. In the case of PPM, B. coli and oocysts were found in 100 and 90% of the samples. The nematode prevalence was low. Rhabditiform larvae (probabl), S. ransomi) were found in 6% of FPF and in 20% of PPM. Ascaris suum and strongylid eggs were detected in 20% and 10% of the samples, respectively.

Key words: pig manure, bacteriology, parasitology, animal feed.

 

Abstract

Se estudió la contaminación por coliformes totales (CT) y fecales (CF), clostridios sulfito reductores, Salmonella sp., coccidias, B. coli y nemátodos en heces frescas de cerdos de 5 criaderos industriales de la Región Metropolitana y, en el desecho fecal porcino procesado (DFPP) en forma aeróbica y anaeróbica, a fin de estimar los riesgos sanitarios de estos desechos como insumos alimenticios.

Para CT y CF, el DFPP presentó un NMP/g MF de 1,1 x 105 y 0,26 x 104, respectivamente, lo que significó una carga de sólo un 4,9 y 2,7% respecto de las heces frescas (p ≤ 0,001). La carga de clostridios sulfito reductores del DFPP fue de 10,1% de las fecas frescas (0,7 y 6,9 ufc/g MF x 104) (p > 0,05).

No se detectó salmonelas en el DFPP y sólo una muestra fecal fresca resultó positiva a S. derby.

El hallazgo de quistes de B. coli y ooquistes de coccidias en fecas frescas fue de 62,5 y 40%, res­pectivamente, mientras en DFPP fue de 100 y 90%, respectivamente, del total de muestras.

La prevalencia de nemátodos fue baja, detectán­dose larvas de rabditiformes, probablemente Stron­gyloides ransoni, en un 6% de las muestras de heces frescas y en un 20% de las de DFPP. Además, se detectó en el DFPP, huevos de A. suum y de strongylidos.

Se concluye la factibilidad de reciclar el DFPP como insumo alimentario en estrategias interespe­cie, referidas en especial hacia rumiantes, estimán­dose de primordial importancia la evaluación mi­crobiológica del desecho fresco o procesado para configurar, en forma periódica, el riesgo sanitario de su uso.

Palabras claves: Desecho fecal porcino, bacteriología, parasitología, alimento.

Abstract

The purpose of this study was to determine the sanitary risk of the use of fresh pig manure (FPM) and processed pig manure (PPM) as foof ingredients for animals. Total coliforms (TC), faecal coliforms (FC), Clostridium sulfite reductors (CSB), presente of Salmonella sp, Balantidium coli, coccidia and nematodes were determined in both FPF and PWPF.

The PPM demonstrated a NMPlg MF of 1.1 x 105 and 0.26 x 104 for TC and FC, respectively, which means a burden of only 4.9 and 2.7% with respect to FPM (p < 0.001). The PPM showed a CSR of 10.1 % with respect of FPM (0.7 and 6.9 ufclg MF x 104) (p > 0.05). Salmonella was found in only one sample of FPM but it was absent in PPM. B. coli cysts and coccidian oocysts were detected in 50 and 70% of the fresh faeces .samples, respectively. In the case of PPM, B. coli and oocysts were found in 100 and 90% of the samples. The nematode prevalence was low. Rhabditiform larvae (probabl), S. ransomi) were found in 6% of FPF and in 20% of PPM. Ascaris suum and strongylid eggs were detected in 20% and 10% of the samples, respectively.

Key words: pig manure, bacteriology, parasitology, animal feed.

 

Introducción

El sector porcino nacional ha venido presentando importantes incrementos de productividad asocia­dos estrechamente al aumento del confinamiento. De este modo se hace imprescindible aplicar diver­sas tecnologías para superar los inevitables incon­venientes que surgen de esta mayor intensificación productiva. Gran parte de los problemas se originan en las densidades de la población porcina en los criaderos industriales. Entre ellos está la produc­ción de elevados volúmenes de desechos fecales (DFP) en espacios reducidos (Díaz y Skoknic, 1989). Un cerdo elimina diariamente entre 0,6 y 1,0% de su peso vivo en materia seca fecal (MSF), (Müller, 1980) o del orden de 0,14 a 0, 34 kg d-1 (Egaña, 1989). Esto significa una producción na­cional de alrededor de 57.000 a 76.000 ton de MSF/año a nivel del estrato industrial.

La evacuación de DFP sin procesamiento pre­vio, constituye un serio problema de contamina­ción, pues los cauces de agua reciben un material orgánico de mal olor y que además, produce un grave deterioro biológico por el explosivo aumento de la demanda bioquímica de oxígeno, a niveles incompatibles con la vida (Núñez y col. 1987).

Una de las vías de utilización del DFP es un reciclaje como recurso alimentario en animales. Esta ruta presenta las ventajas de demandar baja infraestructura y tecnología, además de requerir poca energía en su procesamiento (Müller, 1980). Diversos investigadores reportan alentadores resul­tados reciclando el DFP ínter o intraespecie, depen­diendo del procesamiento y niveles de incorpora­ción de éste en las dietas (Berger y col., 1981; Egaña, 1989).

Por ser las fecas el componente principal del DFP, eventualmente podría constituir una peligrosa fuente de enfermedades para los animales y el hom­bre (Müller, 1980). Una abundante flora bacteriana y viral coloniza el tracto gastrointestinal del cerdo en las primeras 24 horas de vida (Pond y Houpt, 1981), y se excretan permanentemente con las he­ces. Se informan niveles aproximados a 1010 coli­formes/g de heces (MS) (Horvath y col., 1958), concentraciones de Clostridium perfringens cerca­nas a 1000 colonias/g de feca (MF) (Mansson y Olson, 1961) y niveles importantes de Salmonella (Jones y Hall, 1975). En el país, Landaeta (1965) al estudiar la microflora intestinal de cerdos sin anti­bióticos en sus raciones, reporta la presencia de Escherichia, Clostridium y Salmonella.

Diversos trabajos indican que la adición de anti­bióticos y otros quimio terápicos en la dieta, alteran la microflora fecal del cerdo. La incorporación de penicilina aumenta el número total de bacterias fecales (Bridges y cols., 1952); el sulfato de cobre, de uso muy común en el país, produce un incremen­to en el número de coliformes y Salmonella (Sutton y cols., 1980).

Por otra parte, la mayoría de los parásitos del cerdo, eliminan sus productos de la reproducción a través de las heces. Los nemátodos susceptibles de encontrar en el país serían: Choerostrongylais pu­dendotectus, Metastrongylus apri, M. salmi, Hvos­trongylus rubidus, Physocephalus sexalatus, Asea­rops strongylina, Ascaris suum, Oesophagosto­mum dentatum, Oe. longicaudum, Trichuris suis (Daetz, 1965; Tagle, 1966; Espinoza y col., 1967), a los cuales se debe agregar Strongyloides ransomi rabditiforme presente en el país. También se deben mencionar los protozoos intestinales Isospora suis (Alcaíno y col., 1989) Balantidium coli (Adi y col., 1976), y diversas coccidias del género Eimeria (Contreras, 1971).

Debido a la biomasa de alta actividad del DFP y a su eventual uso como recurso alimenticio se propu­so describir las cargas de coliformes totales y feca­les (CT y CF), Clostridium perfringens, protozoos intestinales, nemátodos gastrointestinales y pulmo­nares, detectar presencia de Salmonella sp. en he­ces frescas y comparar las contaminaciones en DFP sometidos a dos procesamientos (digestión aeróbica y centrifugación y fermentación anaeróbica y pren­sado).

 Financiado por proyecto FONDECYT, 546-87 y FIA 1189.

Material y métodos

Las muestras fueron recolectadas de 5 criaderos industriales de la Región Metropolitana, con más de 300 hembras reproductoras, en los cuales se colec­taban y procesaban el DFP.

Las etapas productivas a evaluar fueron: recría, crianza, engorda, gestación y lactancia. El DFP fresco (DFPF) se tomó al momento de su evacua­ción, en bolsas plásticas estériles, al igual que el DFP procesado (DFPP) proveniente de todo el plan­tel. Las rutas del procesamiento del DFP fueron: (i) sistema anaeróbico con estanques de decantación, extracción por bombeo y prensado (producto final con 30-40% de MS), (criaderos 1, 2, 3 y 4) y (ii) sistema aeróbico, con estanques de agitación (inyección de aire), extracción por bomba y centri­fugación (DFPP final con 35% de MS), (criadero 5). Las muestras fueron procesadas, dentro de 3 horas de recolectadas, en los Laboratorios de Para­sitología y Microbiología de los Alimentos de la Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias de la Universidad de Chile. La presencia de nemátodos gastrointestinales y pulmonares se estudió utilizan­do la técnica semicuantitativa de centrifugación y flotación en solución de sulfato de zinc al 33% (Alcaíno y col., 1977). La determinación del núme­ro de C. perfringens se realizó de acuerdo a las técnicas descritas por Sterne y Batty (1978), Lobos y García (1983) y Difco Lab (1984). El número de CT y CF fue determinado por el método del número más probable (NMP) en tubos (Thatcher y Clark, 1973). El estudio de la presencia de Salmonella sp., comprendió las fases de aislamiento e identifica­ción, mediante las técnicas de uso rutinario (Lobos y García, 1983; Difco Lab., 1984). Las cepas fue­ron sometidas a pruebas serológicas de aglutinación para su tipificación definitiva.

Se ponderó el aporte de cada etapa productiva al volumen total de DFP del criadero (Müller, 1980) considerando la composición poblacional de cada uno de ellos, para obtener una carga esperada teóri­ca y determinar así, el efecto de los procesamientos sobre la contaminación fecal en estudio.

Los datos fueron sometidos a un plan de tabula­ción considerando las variables en estudio (conta­minación, etapa productiva y criadero) obteniéndo­se los valores de mediana (Q2), (Thursfield, 1986). Para comparar las cargas de CT, CF y Clostridium del DFPP con la carga esperada se empleó la prueba de la mediana (Hollander y Wolfe, 1973).

Resultados y discusión

Como se mencionó anteriormente, sólo un criadero procesaba el desecho fecal a través de sistema de digestión aeróbico mientras que los restantes reali­zaban procesamientos anaeróbicos. Esta situación, unida a la similitud de los resultados de carga mi­crobiológica entre ambos sistemas, determinaron que la presentación de resultados fuese hecha en forma global.

El NMP de CT presenta niveles sensiblemente más altos para los DFPF provenientes de las etapas de crianza-engorda, de hembras en gestación y lac­tancia (Q2 = 17; 35 y 17,5 x 105, respectivamen­te), en comparación con los obtenidos para la etapa de recría (Q2 = 3,3 x 105) (cuadro 1). Similar padrón de comportamiento se apreció para los NMP de CF, incrementándose la población bacteriana al aumentar los pesos de los animales, alcanzando una carga máxima en el DFPF de las hembras gestantes (12,7 x 104) (cuadro 2). Llama la atención el bajo NMP en el desecho fecal de hembras en lactancia (2,4 x 104) lo que estaría explicado por las normas de manejo sanitario a que están sometidas estas hembras.

CUADRO 1 COLIFORMES TOTALES EN EL DFPF CARGA ESPERADA SEGÚN ETAPA PRODUCTIVA Y CRIADERO (Región Metropolitana)(NMP/g MF x 105 

Etapa productiva

Criaderos

1

2

3

4

5

Q2

Recría

4,6

3,10

15,0

3,3

1,6

3,3

Crianza/engorda

11,0

17,00

22,5

22,0

7,0

17,0

Gestación

110,0

15,50

27,7

35,0

37,0

35,0

Lactancia

12,0

17,50

17,5

19,5

49,0

17,5

DFPP

0,1

0,08

1,1

2,0

1,3

1,1a

Esperado

28,6

15,60

22,4

22,6

2,9

22,4b

Letras diferentes en una columna p ≤ 0,001

Dicho comportamiento se explicaría en función a que los animales de recría han estado expuestos a un ambiente menos contaminado y por el sistema de crianza en pisos elevados que minimizaría el riesgo de infección, lo que estaría ratificado por el bajo NMP de CF que presenta esta etapa (0,37 x 104). A su vez, las cargas obtenidas por las hembras repro­ductivas afirman el hecho que exposiciones prolon­gadas a ambientes contaminados aumentan la po­blación bacteriana fecal.

Los niveles de coliformes, totales y fecales, en­ contrados en este estudio concuerdan con trabajos extranjeros (Mansson y Olson, 1981), como tam­bién con la información nacional (Núñez y col., 1987).

Las cargas de CT y CF determinadas en los DFPP en todos los criaderos estudiados fueron mar­cadamente inferiores a las cargas teóricas o espera­das (p ≤ 0.001). Así para CT se obtuvo un NMP de 1,1 x 105 en circunstancias que su carga esperada era de 22,4 x 105. Situación similar ocurrió frente a los CF (0,26 y 7.8 x 104, respectivamente) (cua­dros 1 y 2).

CUADRO 2 COLIFORMES FECALES EN EL DEPF, DFPP CARGA ESPERADA SEGÚN ETAPA PRODUCTIVA Y CRIADERO (Región Metropolitana), (NMP/g MF x 104)

Etapa productiva

Criaderos

1

2

3

4

5

Q2

Recría

2,00

0,37

1,60

0,24

0,32

0,37

Crianza/engorda

9,30

7,60

3,40

28,00

8,70

8,70

Gestación

21,00

14,40

1,30

12,70

2,40

12,70

Lactancia

15,00

2,20

1,70

7,60

2,40

2,40

DFPP

0,11

0,17

0,26

0,78

0,28

0,26a

Esperado

10,70

7,80

2,80

20,90

5,70

7,80b

Letras diferentes en una columna p ≤  0,001.

Esta disminución de la carga por coliformes, sería atribuible a una serie de factores. El más importante son los fenómenos de fermentación o digestión (anaeróbica o aeróbica) que sufre el DFP en los estanques de acumulación previos al procesa­miento. Lo anterior se vería aumentado por los tiempos de retención del desecho que en algunos momentos puede ser prolongado. Otra causa que explicaría esta disminución serían los mecanismos de evacuación del DFP de los corrales, la que se realiza por arrastre con agua, a través de acequias de eliminación. Se determina así una forma de decan­tación y filtración del DFP diluido, agregando ade­más, la alta calidad bacteriológica del agua utiliza­da en estos planteles (Pinochet, 1986).

No se aisló C. perfringens de ninguna muestra. El comportamiento de las cargas de clostridios sul­fito reductores, indicador de alto valor predictivo de este patógeno, indica un padrón similar al de los coliformes. El DFPF con mayor carga lo presentan las hembras gestantes (16,0 x 104) apareciendo el resto de las etapas con valores inferiores (cuadro 3). Los resultados obtenidos en este trabajo con­cuerda con los niveles informados por Mansson y Olson (1961) y Pond y Houp (1981), y serían expli­cados por la mayor exposición al riesgo ambiental que presentan las reproductoras. Pese a que no se presentaron diferencias entre sus cargas obtenidas y esperadas en el DFPP (0,7 y 6,9 x 104) (p > 0.05) se aprecia una disminución. Sin embargo, lo ante­rior sería atribuible a la resistencia frente a condi­ciones ambientales desfavorables que presentan es­tos gérmenes (Lobos y García, 1983).

CUADRO 3 CLOSTRIDIOS PRODUCTORES DE H,S EN EL DFPF, DFPP Y CARGA ESPERADA, SEGÚN ETAPA PRODUCTIVA Y CRIADERO (Región  Metropolitana) (ufc/gMF x 104) (1)

Etapa Productiva

Criaderos

---

1

2

3

4

5

Q2

Recría

4.5

0,7

1.20

0,40

25.5

1,2

Crianza/engorda

0,3

0.1

0,11

0,06

0.1

0,1

Gestación

6,5

250.0

0,60

30,00

16,0

16,0

Lactancia

0.6

65.0

0,50

0,2

30,0

0,6

DFPP

1.0

0,7

0,70

0,40

0,7

0,7

Esperado

2,1

40.3

0,30

6,90

9,7

6.9

(1) ufc = unidades formadoras de colonias.

Sólo una muestra de DFPF resultó positiva a Salmonella, la cual provenía de hembras gestantes. A la serotipificación se determinó S. derby, especie poco conocida en el país, pero de elevada presenta­ción en otros sistemas productivos (Linton, 1981), lo que indicaría un riesgo potencial para el contexto nacional. Por otra parte, no se detectó ninguna muestra de DFPP positiva a Salmonella, lo que hace posible su utilización como un eventual insumo alimenticio. Por el contrario, la detección de alguno de estos gérmenes lo descartaría, debido a su cono­cida patogenicidad en numerosas especies.

Los resultados obtenidos indican una mucho mejor calidad bacteriológica de los DFPP respecto a los desechos frescos, lo que permitiría establecer un efecto higinizador de los sistemas de procesamien­to del DFP. De acuerdo a lo establecido y suponien­do que este estaría basado en los fenómenos de digestión que sufre el DFP, sería aconsejable deter­minar un tiempo mínimo de retención en los estan­ques de acumulación, de acuerdo a las condiciones prácticas del sistema, para lograr una óptima cali­dad bacteriológica del DFPP (Müller, 1980). De acuerdo a lo anterior, en la alternativa de reciclaje alimentario del desecho fecal procesado, sería be­neficioso establecer un período de acostumbra­miento a la dieta, a través de un aumento gradual del DFP, lo que resulta en una mejor inmunidad de los animales consumidores, disminuyendo la aparición de patologías (Müller, 1980).

En relación a la carga de B. coli, el 62.5% de las muestras de DFPF y el 100% de las DFPP fueron positivas (cuadro 4), encontrando la forma de quis­te, salvo en un plantel donde se observaron escasos trofozoitos. Este mayor hallazgo en el DFPP sería debido a la acumulación de quistes en los estan­ques. Lo anterior limitaría el reciclaje intra especie, sin embargo, no causaría trastornos en otros anima­les refractarios a esta infección.

Situación similar se presenta para la carga de ooquistes de coccidias. En las muestras de DFPF se encontró una carga del 40% en contraste con lo observado en el desecho procesado (90%) (cuadro 4). Las cifras encontradas en este trabajo son más bajas que las reportadas en el país (Contreras, 1971). Estas cargas limitarían el uso del DFP en cerdos (en especial en animales jóvenes) debido a que se reconoce la estrecha asociación entre el sín­drome diarreico del lechón y la presencia de cocci­dias. 

CUADRO 4 CARGA PARASITOLÓGICA DE DFPP y DFPP ETAPA PRODUCTIVA (Región Metropolitana) (% DE POSITIVIDAD)

Etapa productiva

B. coli (quistes)

Coccidias (ooquistes)

Nemátodos

Recría

40

40

10

Crianza/Engorda

40

40

5

Gestación

100

40

0

Lactancia

80

40

10

DFPP

100

90

40

La presencia de nemátodos en los DFPF es baja (6%) y sólo se detectaron larvas de rabditiformes, probablemente S. ransomi; por el contrario los DFPP exhiben una carga parasitaria mayor (40%) (cuadro 4), incluyendo larvas y huevos de strongy­lidios y huevos de A. suum.

En general, las cargas parasitarias encontradas reduce el uso de los DFPP a la estrategia alimentaria extraespecie, como alternativa para discontinuar los ciclos evolutivos de estos parásitos, en especial utilizando rumiantes, que presentarían ventajas en cuanto a la utilización de este insumo.

En base a los resultados obtenidos en este tra­bajo, se puede concluir que los DFP procesados, por sistemas de digestión aeróbica o anaeróbica, presentan una carga microbiológica compatible con su eventual uso como insumo alimentario extraes­pecie. La factibilidad de su utilización deberá estar asociada al nivel sanitario del plantel y requeriría del conocimiento, bacteriológico y parasitológico periódico, de la eventual presencia de patógenos.

Referencias

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Recibido el 6 de agosto, aprobado el 16 de abril de 1991.