El incremento en el número y diversidad de materias primas permite desarrollar diversas alternativas de formulación de piensos; sin embargo, probar todas estas opciones “in vivo” requiere el uso de una gran cantidad de animales y requiere de mucho tiempo y dinero.
En este sentido, la generación de un intestino artificial podría minimizar el uso de ensayos “in vivo”, que actualmente son necesarios para probar alimentos acuícolas.
Un equipo de científicos de la University of Milan, del IRCCS San Raffaele Scientific Institute, del The National Center for Mariculture, de la Norwegian University of Life Sciences (NMBU) y de Skretting Aquaculture Research Centre combinaron un protocolo de digestión “in vitro” de alimentos acuícolas extruidos comercialmente relevantes con la exposición de células epiteliales intestinales a la fracción biodisponible extraída (BAF).
Intestino artificial de trucha arcoíris
Previamente, los científicos derivaron y caracterizaron dos líneas celulares novedosas del intestino proximal (RTpi-MI) y distal (RTdi-MI) de trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss), demostrando que las dos líneas celulares conservan las propiedades principales del tractos intestinales de donde se originan.
“Utilizamos estas células para establecer una barrera intestinal funcional sobre un soporte de membrana permeable para investigar la digestión y absorción de los aminoácidos de la dieta en los alimentos para peces” reportaron los científicos.
Ellos expusieron las monocapas funcionales de células RTdiMI y RTpiMI a la fracción bioaccesible extraída de un alimento para peces comercialmente disponible.
Densidad de siembra óptima de células
Los científicos investigaron cuánto tardan las líneas RTpiMI y RTdiMI en formar una barrera epitelial funcional. Ellos probaron las densidades de siembra de 120 000, 250 000, 500 000 y 900 000 células/m2.
“Los resultados muestran que 250.000 células/cm2 representa la densidad de siembra óptima para obtener una barrera epitelial efectiva formados por una monocapa de células con un tiempo de cultivo más corto”, destacaron los investigadores.
Exposición a la Fracción Biodisponible (BAF)
De acuerdo con los investigadores, “el objetivo principal de nuestros experimentos fue desarrollar un sistema que permitiera perfilar el tránsito de aminoácidos a través de una barrera epitelial intestinal reconstruida luego de su exposición a un BAF fisiológicamente relevante de un alimento comercialmente significativo en peces”.
Según los resultados del estudio, los científicos lograron la identificación de condiciones de exposición y extracción de la fracción biodisponible (BAF) que permiten la cuantificación precisa de los aminoácidos mediante espectrometría de masas de alta resolución.
“Una concentración de BAF de hasta el 50 % durante un máximo de 24 h no tuvo efectos negativos sobre la morfología y la función de la barrera epitelial”, reportaron. Además indicaron que las diferencias entre las líneas celulares ya no eran evidentes cuando se usó una concentración de 50% BAF, posiblemente debido a la saturación de los transportadores.
De acuerdo con los investigadores es posible determinar la digestibilidad y biodisponibilidad de los aminoácidos en todas las condiciones experimentales (con y sin BSA, al 25 % y al 50 % de dilución) y en todos los puntos de tiempo (0, 6 y 24 h).
Conclusión
Este es el primer ensayo para desarrollar una plataforma que combine la digestión “in vitro” de los alimentos peletizados con la exposición de células epiteliales intestinales para extraer la fracción biodisponible para determinar la digestibilidad de los aminoácidos y la biodisponibilidad al mismo tiempo en los peces.
“Los resultados demuestran que el procedimiento que desarrollamos permite la cuantificación de aminoácidos individuales que atraviesan la pared intestinal. Esta nueva plataforma ahora se usará para evaluar y seleccionar nuevos ingredientes/formulaciones de alimentos”, concluyen los investigadores.
Además indican que la concentración BAF, el medio usado para su dilución, la longitud de exposición y las diferentes líneas celulares epiteliales, pueden influenciar los resultados y, por consiguiente, deben ser seleccionados de acuerdo con el objetivo final del experimento.
El estudio fue financiado por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea.
Referencia (acceso libre)
Pasquariello, R.; Pavlovic, R.; Chacon, M.A.; Camin, F.; Verdile, N.; Løkka, G.; Panseri, S.; Faustini, M.; Tandler, A.; Peggs, D.; et al. Development of a Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Intestinal In Vitro Platform for Profiling Amino Acid Digestion and Absorption of a Complete Diet. Animals 2023, 13, 2278. https://doi.org/10.3390/ani13142278
