Tuesday, 24 October del 2017

Trevor K. Smith, Ph.D., P.Ag.

Profesor del Departamento de Zootecnia y Ciencia Avícolas de la  Universidad de Guelph, Canadá.



El desafío de las micotoxinas en el alimento balanceado para la producción avícola

El desafío de las micotoxinas en el alimento balanceado para la producción avícola
Septiembre 19/2013
Canadá
0

Introducción

Las micotoxinas son metabolitos producidos por hongos que pueden infectar los sembríos antes de la cosecha y seguir floreciendo bajo condiciones sub óptimas de almacenaje. Los granos con alto contenido de humedad son particularmente inestables y promueven la proliferación de los hongos y la posible producción de micotoxinas. El exceso de lluvia durante la cosecha en períodos claves durante la estación de crecimiento pueden ser un factor importante que promueva la contaminación de los alimentos por micotoxinas.

Las especies más significativas de hongos productores de micotoxinas que tienen un impacto sobre la producción avícola son el Aspergillus y el Fusarium. Las micotoxinas más significativas producidas por los hongos Aspergillus son las aflatoxinas. Los hongos que sintetizan las aflatoxinas A. flavus y A. parasiticus, se consideran tropicales o semi-tropicales y prosperan bajo condiciones de alta humedad y temperatura. Los efectos de la aflatoxina contenida en el alimento balanceado sobre la producción avícola se han estudiado ampliamente y tenemos un buen entendimiento de la tolerancia de las diferentes clases de aves. Esto se debe en parte a la preocupación por la salud humana y por los temas de seguridad alimentaria que surgen de la contaminación de los productos avícolas por aflatoxina, dado que ésta es un potente hepatocarcinogénico. Las técnicas analíticas para la detección de aflatoxinas en el alimento balanceado son muy prácticas debido al limitado número de compuestos distintos que permiten su análisis simultáneo.

Otra micotoxina importante es la nefrotoxina ocratoxina A. Este compuesto lo produce el Aspergillus ochraceus y el Penicillium verrucosum. Al igual que en el caso de la aflatoxina, existe la preocupación de que la ocratoxina A residual en productos avícolas, pudiera representar una amenaza para la salud humana, debido a su posible naturaleza carcinogénica.

Los hongos Fusarium prosperan en climas más templados. Nuestra comprensión acerca de las micotoxicosis por Fusarium en las aves es mucho menos completa en comparación con el conocimiento adquirido sobre la aflatoxicosis. Ello se sebe en parte a la gran cantidad de micotoxinas de Fusarium, de las cuales se han caracterizado químicamente más de cien, lo cual hace que el análisis completo de los alimentos para detectar micotoxinas de Fusarium resulte impráctico, si no imposible. Entre las micotoxinas de Fusarium más conocidas encontramos a los tricotecenos, una gran familia de compuestos parecidos estructuralmente, incluyendo deoxinivalenol (DON, vomitoxina), toxina T-2, nivalenol, diacetoxiscirpenol (DAS) y un centenar más; la zearalenona, un compuesto estrogénico; las fumonisinas y el ácido fusárico.

Análisis de los alimentos balanceados avícolas para identificar micotoxinas

Una fuente de error importante en el análisis de las micotoxinas es la inadecuada toma de muestras de los alimentos. Se han desarrollado y publicado adecuados protocolos de toma de muestras a fin de minimizar esta fuente de error. Otra fuente de error es la posible presencia de formas químicas diferentes de las micotoxinas, las cuales pueden escaparse al análisis de rutina. La atención se ha concentrado en la presencia de formas conjugadas de micotoxinas que son producidas por las plantas. Ello pudiera ser resultado de la detoxificación de micotoxinas por el metabolismo de las plantas y se ha dicho que pudiera aprovecharse la presencia de micotoxinas conjugadas para la selección genética de resistencia vegetal a la invasión por hongos. (Liu et al., 2005). A pesar de que hace muchos años se identificaron formas conjugadas de deoxinivalenol (DON, vomitoxina) (Sewald et al., 1992), existe poca información sobre la importancia relativa de las micotoxinas conjugadas y libres en las dietas para pollos. Schneweis et al. (2002) identificaron zearalenona conjugada con glucosa en muestras de trigo. En muestras de trigo y de maíz provenientes de Eslovaquia se ha determinado un contenido de DON conjugado con glucosa con hasta un 29% de deoxinivalenol (Berthiller at al., 2005). Más recientemente, Zhou et al. (2007), reportaron un incremento en las concentraciones de DON de hasta 88% cuando se trataron muestras de cebada de Dakota del Norte con ácido trifluoroacético antes de su análisis.

El tratamiento ácido hidrolizaría todos los diferentes conjugados de DON. Tratamientos similares con ácido de distintas muestras de cebada mostraron hasta un 21% de DON total encontrado en formas conjugadas (Zhou et al., 2008). Más recientemente, utilizando diversas técnicas analíticas, Zachariasova et al. (2008) encontraron niveles aún más elevados de DON adherido a la cebada y a la cerveza. La frecuencia de fumonisina conjugada de rutina superaba a la fumonisina libre en muestras de maíz y alimentos a base de maíz europeos (Dall’Asta et al., 2008). Se han identificado formas conjugadas de nivalenol y fusarenon–X (Nakagawa et al., 2011) y ahora toxina T2 y toxina HT-2 (Lattanzio et al., 2012). No está claro si las formas conjugadas de micotoxinas son tan dañinas para las aves como los compuestos originales, pero se ha demostrado que algunas micotoxinas conjugadas se pueden hidrolizar en el tracto digestivo de los animales (Berthiller et al., 2011). Se ha publicado una nueva metodología sencilla desarrollada en nuestro laboratorio para la detección de DON libre y total, utilizando la tecnología ELISA y la digestión ácida (Tran y Smith, 2011). Esta se ha aplicado a muestras de la siembra de maíz cosechada en el 2008 en Ontario, Canadá. Se analizaron en total 86 muestras y 72 de ellas contenían DON conjugado medible, con un aumento de 43% en el DON detectable luego de la digestión de ácido (Tran et al., 2012).

Debe concluirse que hasta no tener una mejor comprensión de la frecuencia, la toxicidad y la naturaleza de las micotoxinas conjugadas, los actuales análisis de micotoxinas en el alimento balanceado avícola deberán con frecuencia considerarse sub-estimados de los valores correctos. En este momento por lo tanto se hace necesario pensar que el análisis del alimento balanceado es sólo una aproximación del verdadero peligro que representa la administración de materiales contaminados a las aves.

Los efectos de administrar mezclas de granos naturalmente contaminados con micotoxinas de fusarium en la aves

Se han llevado a cabo una serie de estudios para determinar los efectos de administrar mezclas de alimentos contaminados naturalmente, básicamente maíz y trigo, a diferentes tipos de aves. El objetivo era simular las condiciones observadas en la producción avícola comercial, donde las dietas contienen múltiples vectores de contaminación por micotoxinas. Se determinó que las micotoxinas presentes en tales dietas eran principalmente DON, con menores cantidades de zearalenona y 15-acetil DON, además de ácido fusárico. Se identificaron tres modos de acción diferentes de las micotoxinas administradas: (1) reducciones en la síntesis de proteína celular, (2) menor inmunidad y (3) alteraciones de la neuroquímica cerebral.

Las reducciones en la síntesis de proteína celular producen lesiones del tracto gastrointestinal, tales como necrosis, erosión de la molleja, hemorragia y malabsorción de nutrientes. La reducción en la síntesis proteica a nivel hepático puede disminuir la utilización de los aminoácidos en la dieta y producir un aumento en la síntesis del ácido úrico, pues los aminoácidos se oxidan para fines energéticos.

Muchas micotoxinas de Fusarium, así como la aflatoxina y la ocratoxina, han demostrado ser inmunosupresoras. Esto produce una mayor susceptibilidad a las enfermedades, problemas prolongados de salud en la parvada y posible falla de los programas de vacunación. Además, los síntomas patológicos que surgen de la inmunosupresión, no son síntomas característicos de las micotoxinas; son producidos indirectamente por las micotoxinas y ello hace muy difícil la identificación de ciertas micotoxinas como el agente causal de un deterioro de la salud de la parvada.

Las combinaciones de micotoxinas de Fusarium contenidas en el alimento son farmacológicamente activas. Esto significa que tienen propiedades similares a los medicamentos por sus efectos sobre la neuroquímica cerebral. Los efectos más reproducibles observados son un aumento de las concentraciones regionales de serotonina. Tales cambios alteran el comportamiento, incluyendo reducciones en el consumo de alimento, pérdida de coordinación muscular y mayor letargo.

Pollos de Engorde

La administración de una mezcla de ingredientes contaminados naturalmente con una combinación de micotoxinas de Fusarium produjo una disminución en la fase de crecimiento, aumentó en los niveles de ácido úrico en sangre, decoloración de la carne de pechuga e inmunosupresión. (Swamy et al., 2002, Swamy et al., 2004a). También se observaron cambios en la neuroquímica cerebral (Swamy et al., 2004b).

Pollos de Engorde

La administración de combinaciones similares de materiales contaminados con micotoxinas de Fusarium a reproductoras de pollos de engorde redujo significativamente la incubabilidad debido a una reducción en el espesor del cascarón de los huevos fértiles (Yegani et al., 2006a). También se observaron cambios en la neuroquímica cerebral (Yegani et al., 2006b). No hubo efectos de la dieta sobre la calidad del esperma. En un estudio paralelo con pollitas reproductoras de pollos de engorde, se observó inmunosupresión (Girgis et al., 2008, Girgis et al., 2010a), además de una morfología intestinal alterada (Girgis et al., 2010b).

Ponedoras

Las ponedoras fueron muy sensibles a la administración de micotoxinas de Fusarium combinadas. La producción de huevos y la eficiencia del alimento se redujeron, a la vez que se observaron importantes elevaciones en las concentraciones de ácido úrico en sangre (Chowdhury and Smith, 2004a). Este incremento en los niveles sanguíneos de ácido úrico posiblemente se debió a una reducción en la tasa fraccional de la síntesis de proteínas en el hígado (Chowdhury and Smith, 2005a). También se observó inmunosupresión (Chowdhury and Smith, 2005b).

Pavos

Los pavos resultaron muy sensibles a la administración de alimentos contaminados con altos niveles micotoxinas de Fusarium. Las tasas de crecimiento estaban significativamente reducidas, aún en la fase de inicio (Chowdhury and Smith, 2007) y se observaron algunos índices de inmunosupresión (Chowdhury et al., 2005a). La administración de menores concentraciones de micotoxinas de Fusarium también redujo las tasas de crecimiento, elevó los niveles sanguíneos de ácido úrico y produjo inmunosupresión (Girish et al., 2008a). Además, todo ello acompañado de cambios morfológicos en el intestino delgado (Girish and Smith, 2008), cambios en la neuroquímica cerebral e inmunidad disminuida de la mucosa intestinal (Girish et al., 2010).

Patos

Los patos fueron bastante resistentes a la administración de granos contaminados naturalmente con micotoxinas de Fusarium (Chowdhury et al., 2005b). Sin embargo, se observaron índices de inmunosupresión.

Conclusiones

Se puede concluir que las aves son sensibles a las combinaciones de micotoxinas de Fusarium presentes en los alimentos y es necesario minimizar los materiales contaminados.

Pareciera que la frecuencia de contaminación por micotoxinas en el alimento balanceado para aves está aumentando. Esto pudiera deberse en parte a las condiciones climáticas adversas antes de la cosecha en muchas partes del mundo, a raíz de los cambios climáticos globales. La naturaleza compleja de las raciones utilizadas en la avicultura moderna, incluyendo el creciente uso de subproductos potencialmente contaminados, como los granos secos de destilería, aumentan las probabilidades de una sinergia toxicológica entre las combinaciones de micotoxinas, aumentando así la severidad de la respuesta de las aves al alimento balanceado contaminado.

Muchos de los efectos adversos observados en los estudios anteriormente revisados pudieron haberse prevenido mediante la administración simultánea de un glucomanano polimérico absorbente de micotoxinas.

Es probable que el uso de un secuestrante adecuado de micotoxinas sea la mejor estrategia de corto plazo para minimizar los efectos adversos de las micotoxinas presentes en el alimento balanceado para aves. Se espera que estrategias a largo plazo, tales como mejores medidas de control de calidad resultantes de los avances de los métodos analíticos y de estrategias de cultivo de plantas para reducir la susceptibilidad de éstas a la invasión por hongos, ayudarán a minimizar los desafíos impuestos por las micotoxinas en la industria avícola en el futuro.

Referencia bibliográfica

Para mayor información contactarse al siguiente correo del autor: tsmith@uoguelph.ca

Comentarios:

Más Artículos