Micotoxicosis en Cerdos

MICOTOXICOSIS EN CERDOS
Prof. Dr. Janio M. Santurio Universidade Federal de Santa Maria - Laboratório de Pesquisas Micológicas
(LAPEMI) - 97105-900, Santa Maria, RS. Brasil.
E-mail: [email protected]
Introducción
La ingestión de alimentos que contengan Micotoxinas, así denominados por ser
productos tóxicos de hongos ambientales que se desarrollan en alimentos, puede causar
graves efectos sobre la salud animal y humana, especialmente aquellos no rumiantes.
La presencia de Micotoxinas en granos y raciones, cuyo tipo o estructura
química depende del desarrollo de líneas fúngicas específicas, están sujetas a la
influencia de factores ambientales como humedad de sustrato y temperatura ambiente,
por lo tanto, la contaminación de raciones y otros alimentos por Micotoxinas puede
variar de acuerdo con las condiciones ambientales, métodos de procesamiento o
producción, almacenamiento y , también , va a depender del tipo de alimento, ya que
algunos granos son substratos mas aptos que otros para el crecimiento de determinados
hongos.
Desde hace muchos siglos se conoce la toxicidad de ciertos hongos. Entre tanto,
solamente en 1850, al relacionarse la ingestión de centeno infectado por el hongo
Claviceps purpurea con las características clínicas de ergotismo, fue advertida la
posibilidad de tener riesgo la salud humana y animal por la ingestión de metabolitos
tóxicos producidos por hongos.
El descubrimiento de las propiedades hepatotóxicas y hepato carcinogénicas de
algunas líneas de Aspergillus flavus y A. Parasiticus, a principio de la década de 1960,
seguida por el descubrimiento de la estructura de sus metabolitos tóxicos- las
aflatoxinas- dio un nuevo enfoque y prioridad para la investigación sobre Micotoxinas.
Ellas se tornaran importantes por los problemas causados a la salud animal,
principalmente. Para ilustrar mejor la magnitud del problema de Micotoxinas, un
artículo de la revista New Scientist (Manon y Johnson, 1885) afirma que un cuarto de
los granos producidos en el mundo estarían contaminados por Micotoxinas.
Hoy se conocen con detalle los efectos de las mismas sobre cerdos principalmente.
Las páginas siguientes procurarán dar una visión profunda sobre el tema, especialmente
control de las micotoxicosis y el uso correcto de aditivos adsorventes en alimento
balanceados para estas 2 especies animales.
Aflatoxinas
La sensibilidad de la especie porcina a los efectos tóxicos de las aflatoxinas es
una de las mayores dentro de la especie animal, siendo que la DL50 es de apenas 0,62
mg/kg de peso corporal.
La importancia de las aflatoxinas en la cría de cerdos no se debe solo a los
perjuicios causados en los cuadros de intoxicación aguda a consecuencias de la
ingestión de esta sustancia. La preocupación mayor en el medio de la crianza se debe al
hecho de que , la mayoría de las veces el nivel de aflatoxinas encontrado en la ración es
insuficiente para desencadenar un cuadro clínicamente perceptible. En estos casos, se
acostumbra observar apenas la disminución el la ganancia de peso de los animales,
lechones principalmente, transcurrido algún tiempo del inicio del consumo de la ración
contaminada. Por la demora en la percepción de estas consecuencias y de las
dificultades naturales de diagnostico clínico, los perjuicios económicos pueden ser
particularmente severos como demuestra la fig 1.
Fig. 1: Desempeño de Lechones 9 días después del destete (peso medio 9.66 Kg) con
consumo de maíz contaminado con aflatoxinas (500 ppb) durante 4 semanas (Schell et.
al. 1993).
Mecanismo de acción de las aflatoxinas en cerdos
Hasta ahora no se tenían datos cuantitativos sobre la absorción de aflatoxinas por
el tubo digestivo, su absorción en cerdos parece ser completa desde pequeñas dosis
junto con los alimentos. Después de la absorción, la toxina se concentra en el hígado
donde la aflatoxina B1 es metabolizada por las enzimas microsomáticas en diferentes
metabolitos a través de hidroxilación, hidratación, dimetilación y epoxidación. Siendo
el hígado el órgano mas afectado por los efectos tóxicos de la aflatoxina, las resultantes
son una serie de daños al metabolismo de las proteínas, carbohidratos y lípidos en este
órgano. La micotoxina tiene acción sobre diversas estructuras del hepatocito. En el
núcleo inhibe la enzima RNA-polimerasa DNA depende, inhibiendo con eso la síntesis
proteica. El en retículo endoplsmático, ocurre desgranulación con ruptura de los
polisomas, inhibiendo muchas funciones metabólicas como síntesis de proteínas (figura
3), inducción de enzimas (figura 2) e interfiriendo directamente en la coagulación
sanguínea a través de la inhibición de los factores II y VII de este mecanismo (Degen &
Newmann, 1978).
Fig. 2: Enzimas hepáticas en lechones racionados con mijo contaminado con 500 ppb de
aflatoxinas (Schell et al., 1993)
Con relación a la síntesis de proteínas, las aflatoxinas inhiben en los cerdos la síntesis
de la principal y más noble proteína sérica - la albúmina. Su función es fundamental
para el organismo pues además de ser "transportadora" de sustancias como hormonas,
medicamentos, etc. Por el organismo, la albúmina sirve de fuente de reserva de
aminoácidos para el animal. La acción de 500 ppb de aflatoxinas en lechones
destetados, durante 24 días, disminuye la concentración media de albúmina sérica en
15% (figura 3).
Fig. 3: Niveles de Proteínas totales y de albúmina en lechones racionados con 500 ppb
de Aflatoxinas (Schell et al., 1993).
Síntomas de la aflatoxicosis en cerdos:
La sintomatología de la intoxicación por aflatoxinas depende de los siguientes
factores: cantidad de micotoxina presente en la ración, tiempo de exposición, estado
nutricional, edad de los animales y composición de la dieta. En los casos graves de
intoxicación, caracterizados por un cuadro de intoxicación aguda, en que ocurre la
ingestión de grandes cantidades de la toxina, los síntomas comienzan dentro de
aproximadamente 6 horas con depresión que evoluciona rápidamente llevando al animal
a la muerte. En los animales cuyo cuadro de intoxicación no lleva a una muerte rápida,
luego de 6 a 12 horas aparece inapetencia, temblores musculares e incordinación motora
con temperatura corporal pudiendo llegar hasta 41,1°C, decreciendo después. Cerca de
las 24 horas, los animales podrán presentar sangre en las heces, evidenciando lesiones a
nivel intestinal (Fiorentin & Soncini, 1985). En las intoxicaciones más leves la
sintomatología evoluciona más lentamente, notándose cerdas erizadas, hiporrexia,
letargia y depresión con perdida acentuada de peso. Las orejas, miembros y vientre se
presentan rojo púrpura (Santos et al. 1986). La intoxicación crónica se manifiesta con
disminución de la ganancia de peso, inapetencia y mala apariencia general y, a veces
ictericia.
Lesiones provocadas por aflatoxinas:
Seis horas después de la intoxicación aguda, el hígado se encuentra alterado
presentando coloración pardo-bronceada con apariencia "a cocido". Luego de 12 horas
la superficie del órgano presenta focos rojos con diámetro aproximado de 1 mm. En el
yeyuno e íleo podrán ser encontradas hemorragias diseminadas con cantidades de
sangre libre en la luz del intestino. Las áreas próximas al recto se presentan
hiperhémicas. De la misma forma existe la posibilidad del surgimiento de hemorragias
en el corazón, en las áreas sub-epicárdica y endocárdica. También ocurre un
pronunciado edema de la vesícula biliar.
Tabla 1: Lechones intoxicados con dosis elevadas de Aflatoxinas durante 5 días (de los
50 a los 55 días de edad).
Grupo1 Aflatoxinas Peso 10 días pos- Dif.
en la Ración intoxicación (Kg) %
/ 5 días
01
Sin afla
26,195a
-02
2,5 ppm
23,216b
-11,4
03
5,2 ppm
20,893c
-20,2
1
Seis lechones con 50 días de edad por grupo
Fuente: Nobre et al. (1998)
Gan. de Peso
/período 15 días
(Kg)
9,811a
8,053ab
5,193b
Dif.
%
--17,9
-47,1
Peso
Carcasa
(Kg)
18,070a
16,278ab
14,861b
Dif.
%
--9,9
-17,7
Zearalenona:
Esta micotoxina es un metabolito secundario con características estrogenicas
producidas por hongos del genero Fusarium, principalmente Fusarium graminearum
(Gerlach & Nirembergh, 1982).
Los micelios y esporos de los hongos producen pigmentos rojizos o rosados. Esta
micotoxina puede ser encontrada como contaminante natural de diversos alimentos
como maíz, arroz, avena, cebada, trigo, siendo de mayor importancia en la producción
de maíz o harina de este.
La aparición de zearalenona en los alimentos esta ligado a condiciones
ambientales favorables. Temperaturas de 20 a 25°C favorecen el crecimiento del hongo,
aunque temperaturas relativamente mas frías (8 a 14oC) son requeridas para una optima
producción de zearalenona.
Efectos de la zearalenona sobre la reproducción de cerdos
Estudios relacionando el efecto de los niveles de energía y proteína de la dieta
sobre la reproducción en cerdos han sido extensivamente realizados, además, de
problemas relacionados al desbalance nutricional, los alimentos contaminados con
micotoxinas, principalmente el maíz, también pueden estar relacionados a problemas
reproductivos en esta especie, siendo la contaminación de los mismos por la micotoxina
zearalenona (ZEN) una de las principales causas de estos trastornos (Etienne &
Dourmad, 1994).
ZEN es un compuesto con actividad estrogénica sintetizado por diferentes especies de
Fusarium, un hongo comúnmente encontrado en cereales como maíz, trigo o cebada. En
virtud de que estos cereales son ampliamente utilizados en la alimentación de cerdos, se
torna importante la comprensión de la relación existente entre la ingestión de ZEN y los
efectos reproductivos en cerdos.
Se sabe que ZEN presenta una toxicidad relativamente baja, con una DL50 de 2-10 g/kg
de peso corporal, determinada en ratones (Flannigan, 1991). De allí su papel como
disrruptor endocrino en mamíferos esta siendo reconocido, produciendo efectos tanto en
machos como en hembras de diferentes especies, además de evidencias recientes de su
genotoxicidad (Pfohl-Leszkowicz et al., 1995).
Los cerdos son probablemente la especie más sensible a la toxicidad estrogénica de
ZEN (Mirocha & Christensen, 1974) y esto se debe probablemente a los procesos de
eliminación de los productos generados con una metabolización de ZEN en esta especie.
A diferencia de otras especies animales, en cerdos, así como en ovejas, gran parte de
ZEN es conjugada a ácido glucorónico y entonces reducida a alfa-zearalenol (Olsen et
al., 1985). Esta reacción según Katzenellenbogen et al. (1979) aumenta su actividad
estrogénica en aproximadamente 10 veces, en cuanto una reducción de beta-zearalenol
seria capaz de reducir la actividad estrogénica de la misma. Esto podría ser explicado
por la mayor afinidad de ligación de los receptores uterinos presentada por alfazearalenol, que es de 10 a 20 veces superior a la de la zearalenona y cerca de 100 veces
superior a otro metabolito, o beta-zearalenol (Fitzpatrick et al., 1989).
Por otro lado, estudios conducidos por Biehl et al. (1993) en lechones sexualmente
inmaduros indican que la secreción biliar y la circulación entero-hepática también son
importantes determinantes de los efectos adversos de ZEN. Es sugiere que el gluconato
de ZEN, sustancialmente secretado por la bilis, es reabsorbido y metabolizado por la
mucosa intestinal, y posteriormente alcanza el hígado y la circulación sistémica a través
del sistema puerta.
Fue propuesto que este ciclo entero-hepatico prolongaría la retención de ZEN y sus
derivados en el sistema circulatorio, retardando su eliminación y aumentando la
duración de sus efectos adversos.
Los efectos reproductivos causados por la ingestión de maíz con moho en la dieta de
lechonas sexualmente inmaduras fueron primeramente relatados en 1928 por McNutt et
al, quienes observaran signos clínicos que desde entonces han sido referidos como
"síndrome estrogénico" o "hiperestrogenismo". Es caracterizado por edema y
enrojecimiento vulvar, prolapso vaginal en lechonas, atrofia testicular en lechones y
aumento de las mamilas en ambos sexos.
Con relación a las madres innumerables consecuencias fueron descriptas, como retorno
al estro en tiempo anormal, aborto, aumento de la mortalidad, embrionaria o fetal,
además de "splay-leg" en lechones recién nacidos (Etienne &Dourmad, 1994).
Los machos también son susceptibles a los efectos de ZEN, el cual es capaz de inducir a
la feminización y reducción de libido. Machos consumiendo dietas contaminadas con
ZEN pueden presentar disminuidos los niveles séricos de testosterona, el peso de los
testículos, así como la espermatogénesis (D'Mello et al., 1999).
Hiperestrogenismo
El hiperestrogenismo es bastante aparente en lechonas inmaduras que recibieran
tanto dietas naturalmente contaminadas como ZEN, como aquellas que recibieran
alimentación adicionada de ZEN purificada, tanto en dosis bajas de 1,5 a 2 ppm.
Además de los signos externos, se observa un marcado aumento uterino y atrofia
ovárica (Etienne & Dourmad, 1994). Según experimentos realizados por Edwards et al.
(1987a).
Lechonas pre-púberes tratadas con 10 ppm de ZEN presentan edema y enrojecimiento
vulvar marcadas en 3-5 días luego de inicio de la ingestión de la micotoxina. Los signos
clínicos continúan durante el periodo de oferta de la ración contaminada y solamente
luego de transcurridos 7 a 14 días de la sustitución de la ración. En tanto los autores
observaron que a pesar de presentar la vulva típica de animales en estro, estos animales
no respondían positivamente cuando era aplicada presión lumbar. Diferentemente de
animales pre-púberes, signos externos de hiperestrogenismo generalmente no son
observados en hembras cuando están ciclando o durante la gestación y lactancia. Esto
parece estar relacionado al hecho de ser requeridos nivelas mas altos de ZEN para
hembras sexualmente maduras en relación a las inmaduras (Long et al., 1982).
Efectos de la zearalenona sobre el estro
La ingestión de ZEN por lechonas sexualmente maduras aumenta el período del
ciclo estral (Edwards et al., 1987b) o perjudica el retorno al estro en el periodo post
destete cuando las madres ingieren ZEN durante la lactación (Edwards et al., 1987a). La
duración del ciclo y proporción de hembras afectadas esta relacionada a la dosis de ZEN
administrada, una vez que se observó efectos con 5 o 10 ppm de ZEN, mas no con 1
ppm (Edwards et al., 1987b, Tabla 1). Cuando la dosis de ZEN es superior a 3 ppm el
atraso en retornar al estro algunas veces se torna tan importante que las hembras llegan
a ser consideradas como en anestro (Young & King, 1986). Es relatado que la regresión
espontanea del cuerpo lúteo ocurre dentro de 30 días después de la remoción de la dieta
contaminada con ZEN (Edwards et al., 1987b). Aunque hay dudas con relación al
mecanismo por el cual la ZEN, un compuesto no esteroidal presentando actividad
estrogénica, promueva el mantenimiento del cuerpo lúteo en cerdas. Se cree que ella no
afecta el perfil secretorio de las gonadotrofinas, actuando directamente a nivel ovárico
(Etienne & Dourmad, 1994).
Tabla 2: Efectos de los niveles de ZEN sobre el período inter-estro (Edwards et al.,
1987b)
Zearalenona (ppm)
Invierno(días)
Verano (días)
0
21.2
20.6
1
22.3
20.2
5
28.4
30.4
10
31.7
34.2
Efectos sobre la reproducción
Al alimentarse las cerdas con dosis de 10 ppm antes del servicio, ZEN no afectó
la fertilidad, las tasas de concepción, de ovulación y de sobrevivencia fetal (Etienne &
Jemali, 1982; Edwards et al., 1987a).
Mientras, hubo reducción en el tamaño de camada en la mayoría de otros experimentos
(Etienne & Dourmad, 1994). Para niveles inferiores a 30 ppm Long & Diekman (1984)
relataron que la supervivencia fetal no fue significativamente afectada (Tabla 2), por
ello sus resultados sugieren una tendencia de efectos relacionados a la dosis
suministrada.
El mecanismo preciso por el cual ZEN afecta la supervivencia embrionaria
todavía no esta dilucidado. En los cerdos, el establecimiento de la gestación depende de
una compleja interacción. Entre el útero y el blastocito. Se cree que ZEN provoca
alteraciones en la actividad secretoria del endometrio (Etienne & Dourmad, 1994).
Cabe destacar que investigaciones recientes han demostrado que la toxina T-2, otra
micotoxina sintetizada por hongos del género Fusarium, es capaz de causar infertilidad
en hembras (D'Mello et al., 1999). Además de eso, la administración parenteral de esta
toxina durante el ultimo trimestre de gestación es capaz de inducir el aborto dentro de
48hs (D'Mello et al., 1999).
Tabla 3: Efecto de los niveles de zearalenona en el tamaño de camada a los 40-43 días
de gestación (Long & Diekman, 1984).
Zearalenona (ppm)
Número de mades
Número de fetos vivos
0
5
10.2 ±1.5
5
5
10.3 ± 1.8
15
5
6.6 ± 0.9
30
5
8.6 ± 1.6
60
3
0
0
3
0
Efectos sobre el peso de los fetos
Investigaciones realizadas por Etienne & Jemmali (1982) encontraron que a los
80 días de gestación el peso de los fetos de hembras que recibieran dosis de 4 ppm de
ZEN presentaban una reducción de 24% en su peso y también se observó una mayor
heterogeneidad de la camada cuando fue comparada con el control. Young & King
(1986)
También relataron que cuando las madres eran alimentadas con niveles superiores a 3
ppm de ZEN durante la gestación, el peso de los lechones al nacer tendía a disminuir
conforme eran elevados los niveles de la micotoxina.
Efectos durante la lactación
Pocos experimentos se concentran en la comprobación de los efectos de ZEN
durante la lactancia. Lechones de madres alimentadas con una dieta con 10 ppm de ZEN
de los 14 a los 28 días de lactación no fueron afectados (Edwards et al., 1987a).
Mientras tanto otros estudios describen aumentos de mortalidad de lechones cuando se
suministra ZEN durante la gestación y lactación, así como hay relatos de lechones con
vulva edematizada cuando la madre es alimentada con altos niveles de ZEN (Etienne &
Dourmad, 1994).
Fumonisinas
Las fumonisinas fueron identificadas como causantes de varios síndromes en
algunas especies animales como la leucoencefalomalácea de los equinos y síndrome de
edema pulmonar en los cerdos. Estos problemas han sido descritos hace mucho tiempo
y están relacionados con contaminación de maíz por el hongo Fusarium moniliforme. El
mecanismo de acción de esta micotoxina fue descubierto recientemente. Dentro de las
fumonisinas la mas común es Fumonisina B1 (70% del total de fumonisinas producidas)
por el F. moniliforme. La temperatura ideal para producción de esta micotoxina es 250
C.
Mecanismo de acción
El mecanismo de acción esta basado en la interacción de esta micotoxina con
esfingosinas,
Estructura básica de los esfingolipídeos, sustancias que tienen varias funciones en la
integridad de la membrana celular de la mielina como en su actividad fisiológica. Con la
inhibición parcial o total de las esfingosinas y de la enzima ceramida sintetasa ocurre
hepatotoxicosis
El mecanismo que induce las fumonisinas provocar edema pulmonar en cerdos es
atribuido a la falta del lado izquierdo del corazón (Smith et al. 1999) o de otro modo,
debido al aumento de la permeabilidad vascular de los pulmones (Fazekas et al. 1998,
Gumprecht et al., 1998, Ramasany et al. 1995). Mas está comprobado que el mecanismo
del edema pulmonar por las fumonisinas está relacionado con el bloqueo de la
disponibilidad de iones Ca2+ tipo-L, mediado por el esfingolípido denominado
esfingosina, que fue alterada por las fumonisinas. Por lo que, debido a la baja
disponibilidad de iones Ca2+ tipo-L, ocurre falla en el lado izquierdo del corazón
llevando al aumento de la permeabilidad vascular pulmonar en los cerdos (Constable et
al.,2000).
La ingestión de maíz con Fumonisinas en altas concentraciones (112-400 ppm)
provoco la muerte de cerdos por edema pulmonar agudo (Colvin et al., 1993; Riley et
al., 1993; Fasekas et al., 1998, Constable et al. 2000; Santurio et al.2002).
F
Figura 4 -Intoxicación espontánea por fumonisina en cerdos ocurrida en Palotina-PR: (A) Carcasa con
moderada cantidad de líquido citrino claro y translúcido en la cavidad torácica. (B) Aspecto macroscópico
del pulmón. Observe o edema interlobular y peribronquial (cabeza de seta). (C) Aspecto histológico del
pulmón. Observe el edema subpleural e interlobular (setas) e a dilatación de los linfáticos (cabeza de
seta). Hematoxilina y eosina. Obj. 5. (D) Aspecto histológico del pulmón de cerdo. Observe la congestión
y edema intra alveolar. Hematoxilina y eosina. Obj. 20. (E) Placa de maíz con 112 ppm de FMN
administrada a los cerdos. (F) Microbiota fúngica, en medio DRBC, aislada de placa de maíz (112 ppm de
fumonisinas) administrada a los cerdos, destacándose contaminación por Fusarium verticillioides.
(SANTURIO et al. 2002).
Factores ambientales que afectan el crecimiento de los hongos y
producción de Micotoxinas en los granos.
a) Concentración de humedad: El maíz y sus derivados con humedad inferior a 13%
solamente presentan mínimo desarrollo fúngico En la medida que la humedad
aumenta, el crecimiento de y la multiplicación fúngica se aceleran, presentando
crecimiento explosivo con humedad de 17%. En realidad la humedad de un
producto almacenado nunca es homogénea ya que fácilmente se pueden formar
bolsones de humedad muy superiores a la media, debido a la migración de la misma.
En la práctica normalmente, el concepto de humedad es suficiente para darse las
posibilidades de crecimiento y multiplicación de los hongos en cereales y raciones.
Aunque el factor que debería ser siempre considerado es la disponibilidad de agua
que un hongo pueda tener. El parámetro para disponer la disponibilidad de agua es
la denominada "actividad del agua" (aw), definida como la relación entre la tensión
del vapor de agua en un substrato con relación al agua pura por una misma presión e
temperatura.
b) Temperatura:. La temperatura para el crecimiento óptimo es entre 25 e 30oC ,
siendo que el limite máximo es de 40 a 45oC. Mientras que A. flavus y A. candidus
son capaces de crecer hasta 55°C. La mayoría de los hongos no desarrollan en
temperatura por debajo de 5°C. La temperatura en una masa de granos o ración esta
directamente relacionada con la temperatura ambiental, con el calor generado por el
metabolismo de su carga microbiana y también por las características técnicas del
sitio de almacenamiento. La temperatura de esta masa no es homogénea, existiendo
fluctuaciones con zonas mas calientes donde se puede producir un mayor
crecimiento y multiplicación de hongos contaminantes y posible producción de
micotoxinas.
Los factores que influencian en el crecimiento fúngico también lo hacen en la
biosíntesis de micotoxinas y, podemos citar: humedad, temperatura, composición del
sustrato, presencia de microbiota competitiva , además de las características de la cepa
fúngica. En general se puede afirmar que, para el crecimiento y multiplicación fúngica,
las condiciones favorables son dadas cuando la actividad del agua es mayor 0.75, la
temperatura excede los 20°C y la humedad del sustrato es de 14% o más. Entonces, con
una actividad del agua a 20oC de 0.75, que corresponde a los 13.5% de humedad, los
esporos fúngicos llevan 4 a 12 semanas para germinar. En tanto, si la aw de un substrato
a 20o C es de 0.85, que corresponde a 15% de humedad, los esporos germinarían entre 5
e 12 días (Santurio, 2003).
Efecto de la humedad / actividad del agua sobre maíz almacenado:
DIA
14%UMID.
18%UMID.
% grãnos con hongos
00
30
62
78
78
42
98
00
64
98
GB
5.6
5.6
características
30
DENS.
GB
810
5.2a
810
4.5b
bromatológicas
62
DENS. GB
804a
5.3a
723c
4.0b
DENS.
810a
715c
TABLA 4: Porcentajes de granos de maíz almacenado e infestado por hongos, grasa
bruta (%GB/MS) y densidad de los Granos (Kg/m3), adaptado de KRABBE et al.,
1994.
Los datos de la tabla precedente demuestran que un simple aumento de 14 a 18% en la
humedad de una masa de granos de maíz sin aireación, durante 30 días de almacenaje,
reduce la grasa bruta y, por tanto, el tenor de energía y la densidad (Kg/m3) de los
granos en -13.46% e -10.07%, respectivamente. Ya con 62 días de almacenaje este
aumento de 4% en los niveles de humedad de maíz, represento una perdida en el tenor
de energía del maíz en el orden de -24.46% por lo que la perdida en la densidad de la
masa de granos llego a -11,72%.
Medidas de control para las micotoxinas:
La simple presencia o detección de micotoxinas en la ración animal, no implica
con seguridad que la misma ira a producir efectos tóxicos. La dosis tóxica esta
directamente relacionada con la sensibilidad de los animales para la micotoxina ingerida
y, en el caso de aflatoxinas con los niveles de confort de estos o sea, cuanto menos
estrés tiene el lote más resistente se torna para niveles mas elevados de aflatoxina.
Indudablemente el mejor método para controlar la contaminación de
micotoxinas en alimentos es prevenir el crecimiento de hongos. La contaminación de
granos por micotoxinas puede ser un problema serio que puede suceder a través de
condiciones inadecuadas de almacenaje, bien desde las labores, durante el periodo precosecha. Es extremadamente importante el uso de practicas como plantación de
genotipos de plantas mas resistentes a la contaminación por hongos de almacenaje. Son
esenciales, también los procedimientos para la disminución de la humedad de los granos
cosechados y un almacenaje dentro de patrones recomendados internacionalmente.
El uso de inhibidores de crecimiento fúngico en granos almacenados ha sido muy
utilizado como un método preventivo. El control de la actividad de los hongos en las
raciones y sus componentes tienen como premisa básica conseguirse materias primas
libres de producción de micotoxinas durante el proceso de almacenamiento (Smith e
Hamilton, 1970).
Mientras el crecimiento de hongos en granos y raciones y la consecuente
contaminación por micotoxinas pueden ocurrir, a pesar de los esfuerzos en dirección a
la prevención de este problema.
Los métodos para detoxigficacion de aflatoxinas en alimentos son tenidos en cuenta
cuando las medidas preventivas fallan. Medidas pueden ser tomadas, afín de evitar que
los animales consuman cereales con hongos uy micotoxinas, por ejemplo, determinar el
nivel máximo de granos alterados visualmente (granos ardidos), también el porcentual
de granos quebrados e impurezas, además de los niveles máximos de humedad en la
recepción. Actualmente, la mayoría de las integraciones de aves y cerdos en Brasil,
determina niveles máximos aceptables de 6%, 1% e 14%, respectivamente.
Finalmente, para que el nutricionista tenga seguridad en la recepción de granos en
condiciones buenas para el consumo de los animales, es recomendable un monitoreo de
los cereales en la recepción de las cargas.
Diversas substancias químicas han sido testadas y usadas como inhibidores de
hongos (Stewart et al., 1977). El principal grupo de estos anti-fúngicos son los ácidos
orgánicos. En este grupo están incluidas substancias de estructura simple como el ácido
propiónico, acético, sórbico y benzóico y sus sales de calcio, sodio y potasio (Dixon &
Hamilton, 1981). El ácido propiónico y sus derivados, los denominados propionatos,
son eficientes inhibidores fúngicos y han sido usados desde hace mucho tiempo en las
raciones para aves con este objetivo (Paster, 1979).
En 2003, a través de trabajos de Wilkinson et al., nuevos horizontes se abren
para el control de micotoxinas - o uso de vacunas. Estos autores conseguirán por
primera vez inducir la respuesta inmune de aves a la aflatoxina B1 conjugada a haptenos
proteicos. En un futuro no muy distante controlaremos las micotoxicosis con vacunas
preventivas.
Otro método para colaborar en el control de micotoxinas en los animales es la
utilización de aditivos minerales u orgánicos en la dieta para reducir la absorción de
estas por el tracto gastrointestinal.
Adsorventes Minerales Inorgánicos:
El uso de carbón activado en la ración tuvo resultados poco expresivos, aunque
sustancias que obtuvieron mayor resultado en la tarea de adsorver aflatoxinas, cuando
adicionadas en la ración, son las arcillas de origen volcánico: los aluminosilicatos y las
montmorillonitas. Phillips et al. (1988) demostraron que un compuesto, o
aluminosilicato de sodio y calcio hidratado, tiene una alta afinidad in vitro por
aflatoxina B1.
Química de arcillas y tectosilicatos y relación como adsorvente de
micotoxinas:
Tabla 5: Clasificación de las principales arcillas y tectosilicatos y sus propiedades
físico-químicas diferenciales:
Clasificación de las principales arcillas y tectosilicatos y sus propiedades físico-químicas diferenciales
Grupo
Arcillas
Clase
Tectosilicatos
Filosilicatos
Silicatos
Zeolitas
Pseudo-laminares
Naturais
Sintéticas
2:1
Tetraedros
Tetraedros
Disposición
Camadas
1:1
Especie
Caolinita
2:1
Talco
Esmectitas
Atapulgi
Sepiolita
Clinoptilolita
(montmorillo
ta
Zeolita A
Si Mg
Si Mg Al
Si Al Ca Na K Si Al Ca Na
nitas)
Composición
Básica
Si Al
Si Mg
CTC
meq/100 g
Si Al
Ca2+
Na+
10
5
100
200
50
15-20
200-1000
10-20
10
80
100
150
350
40-150
Porosidad
-
-
+
+
++
+++
++++
Propiedades
-
-
+
+
++
+++
-
-
-
+
++++
-
-
-
-
-
+
++
++
+++
-
-
-
+
+++
++
+
++++
-
-
+
++
+
+++
++++
Superficie
específica
(m2/g)
reológicas
Expandibilidade
Adsorción
agua
Absorción
agua
Retención
NH3
En la tabla de arriba las arcillas están clasificadas según su disposición
estructural, su composición mineral y sus propiedades físico-químicas. Todos los
filosilicatos tienen estructuras laminares (phyllon=hoja), con excepción de la sepiolita y
de la atapulgita que poseen estructuras pseudo-laminares o tubulares. Todos tienen una
disposición estructural de 3 capas, una capa octaédrica de aluminio (montmorillonitas y
aluminosilicatos), de magnesio ( talco y sepiolita), o de aluminio y magnesio
(atapulgita) y otras dos capas tetraédricas de silicio. El caolin es la excepción, pues tiene
solamente dos capas: una octaédrica de aluminio y otra tetraédrica de silicio. La
composición química de cada arcilla es responsable, en parte, por su conformación
estructural.
La estructura de las zeolitas no es laminar como en las arcillas, consiste de una
matriz de tetraedros unidos de silicio y aluminio, formando redes de canales y poros.
Diferentemente de las arcillas, las zeolitas son tectosilicatos alcalinos y alcalinos
terrosos, compuesto principalmente de sodio y calcio. En la naturaleza fueron
identificadas mas de 40 tipos diferentes de zeolitas, además de varias zeolitas
sintetizadas artificialmente, a través del procesamiento industrial de arena sometida a
alta temperatura y presión en presencia de ácido sulfúrico.
Las arcillas son formadas por no menos de dos capas de óxido mineral. Estas
capas son superpuestas en paralelo y compuestas de laminas de silicatos y aluminatos.
Los silicatos forman laminas tetraédricas y os aluminatos estructuras laminares
octaédricas. Algunas de estas partículas de arcilla tienen la capacidad de absorber
humedad y se expanden (hinchan). Con otras esto no sucede. Esta diversidad es causada
por diferencias en la estructura química de las arcillas y, también, por los elementos
químicos (cationes) presentes en sus capas.
Algunas ligaciones son débiles, permitiendo la expansión de las capas a través del
ingreso de agua entre ellas, pero otras ligaciones son más fuertes impidiendo que eso
suceda. El ejemplo de arcilla que se expande con agua entre las capas es la
montmorillonita sódica, una esmectita. Por otro lado, la caolinita es una arcilla que no
expande por tener ligaciones muy fuertes a través de enlaces de hidrogeno entre sus
capas.
Estas capas paralelas contienen aluminio y silicio en grandes cantidades. Las capas y
sus partículas, dispuestas unas sobre otras, pueden tener carga neutra, con número igual
de cargas eléctricas positivas y negativas, o pueden presentar en abundancia cargas
negativas. La cantidad de cationes intercambiables por unidad de peso de la arcilla es
llamada: Capacidad de Intercambio Catiónico (CTC) y expresa miliequivalentes (Meq)
por 100 gramos de arcilla seca.
La temperatura puede tener algún efecto sobre el intercambio catiónico, debido a
las reacciones de solubilidad a la temperatura. Por ejemplo, la solubilidad de sales de
calcio, como el sulfato de calcio, disminuye con temperaturas mas elevadas. Por otro
lado, las sales de sodio son mas solubles en altas temperaturas.
Para que una partícula de arcilla adsorva o retenga moléculas orgánicas, como
micotoxinas de los alimentos, deben existir cargas eléctricas opuestas que se atraigan.
Las arcillas con una alta capacidad de intercambio catiónico (CTC) tienen un número
elevado de cargas negativas en sus superficies. Aquellas arcillas con CTC medios o
bajos poseen cargas positivas e negativas mezcladas.
Las partículas de arcilla puedem ser eletricamente neutras, con igual número de cargas
negativas y positivas. Como la Aflatoxina B1 es adsorvida por aluminosilicatos y
montmorillonitas, lss cuales poseen un número elevado de cargas negativas (alto CTC),
cse concluye que la molécula de aflatoxina debe contener cargas positivas o ser capaz
de absorver carga positiva. Muchas arcillas retienen solamente aflatoxinas y no otras
micotoxinas. Esto puede ser ocasionado por la polaridad de las cargas eléctricas en las
partículas de la arcilla, la localizacion de estas cargas eléctricas o por la secuéncia de
localizadores en la superfície de la arcilla.
Para que ocurra adsorcion irreversible, pueden ser requeridos múltiples puntos
eléctricos para retener la molécula de micotoxina, desde que existen puntos eléctricos
adecuados. La forma de la superficie de las partículas de arcilla, o tamaño del poro y la
acidez (pH) también pueden afectar a retención de una molécula. La ligación de
hidrogeno con oxigeno, en las láminas de silicato de las arcillas minerales, han
demostrado que es el punto de interacción entre moléculas orgánicas y arcillas, donde
estas ligaciones son relativamente mas débiles en comparación con las interacciones
bipolares de iones (Masimango et al., 1979).
Las partículas de arcilla poseen poros o cavidades que son formadas en las lâminas
tetraédricas, a través de grupos funcionales, formando entonces um tetraedro de silício
com 6 puntas. Dependiendo del tipo de arcilla y de las diferencias en la formacion de la
arcilla, el tamaño del poro puede variar de 0.26 nm hasta 100 nm de diámetro. El
tamaño del poro puede tener un efecto sobre la ligacion de moléculas orgánicas del
mismo modo que las ligaciones de superfície.
La mezcla cuidadosa en la dieta y un número elevado de puntos de adsorción son
necesarias para asegurar que el adsorvente este en contacto directo con las micotoxinas.
Cualquier producto que se utilice como adsorvente de micotoxinas debe tener un
tamaño de partícula muy reducido para cubrir una gran superficie de adsorción.
Muchos de los productos con CTC mayor que 65 son generalmente montmorillonitas
sódicas e cálcicas. Productos con CTC entre 35 e 60 generalmente son HSCAS.
Substancias con CTC menor de 29 poseen una concentración menor de calcio, magnesio
o sodio. Algunos productos con CTC debajo de 20 tienen remota posibilidad de ser
derivados de arcillas. De acuerdo a análisis no parecen ser buenos adsorventes de
micotoxinas.
La adsorción de partículas de arcillas a moléculas orgánicas (micotoxinas) es un
proceso complejo. La utilización de arcillas con alto CTC, puede tener consecuencias
nutricionales no deseadas para el animal al adsorver componentes minerales de la dieta,
parcialmente medicamentos como salinomicinas, desde que estos productos estén en
concentraciones 50% debajo de la recomendada por el fabricante (Gray et al. 1998).
Investigaciones sobre productos con elevado CTC demostraron que no adsorven
micotoxinas diferentes de aflatoxinas. Aliás, Kubena et al. (1990) son enfáticos en
afirmar que todos los adsorventes testados in vivo por su grupo de investigación
(Montmorillonitas, HSCAS) no mostraron efecto adsorvente de ningún tipo de
tricotecenos como toxina T-2 e DON (vomitoxina).
Adsorventes orgánicos:
Denominamos adsorventes orgánicos como substancias extraídas de levaduras
denominadas Saccharomyces cerevisae que poseen la capacidad de adsorver diversas
micotoxinas.
Estudios in vitro (Reddy et al., 1998) mostraron que S. cerevisae se una a la
aflatoxina, adsorviéndola en un 77%. También otros trabajos relatan que el uso de
macromoléculas de pared celular de esta levadura (glucacanos esterificados) poseen
significativo poder ligante de moléculas de aflatoxinas, zearalenona y toxina T-2. Esta
capacidad estaría relacionada a puentes de hidrogeno entre la micotoxina y los glucanos
(Yiannikouris et al. 2003 ; Klis et al, 2002; Freimund et al., 2003, 2004).
Tabla 6: Macromoléculas componentes de la pared celular de S. cerevisae ( Klis et al.
2002).
Macromolécula
%
Mananoproteínas
35-40
1,6 – Glucana
5-10
1,3 – Glucana
50-55
Quitina
1-2
Fig 5.
Figura.5.: Estructura microscópica del adsorvente a base de glucanos (400x) coloreado
con azul de algodón láctico (izquierda). Observese que el aglomerado de glucanos se
colorea fuertemente por el azul de algodón, al contrário de los estractos de
mananossacarídos a la derecha (Mós) (Fotos del autor).
Conclusiones:
Debemos siempre tener en mente que las micotoxinas pueden ser problema para
animales que consumen raciones balanceadas y que soluciones a este obstáculo a la
producción animal comienzan por la selección rigurosa de la materia prima de las
raciones, pasan por el correcto almacenaje y monitoreo de esta ración y termina, por la
correcta elección de aditivos que puedan controlar de manera eficiente y segura las
micotoxinas que las contaminan.