Micotoxinas en granos y alimentos balanceados

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    Las Micotoxinas en Granos y Alimentos Balanceados. Situacin Actual.

    MVZ Juan Carlos Del Ro Garca

    [email protected]

    Generalidades.La alimentacin corresponde entre el 65 y 70% de los gastos en una explotacin, por lo que

    es un factor de suma importancia para la produccin animal, sin embargo por medio de un

    buen manejo se puede obtener una mejor eficiencia y calidad en la produccin. Sin embargo,

    existen una serie de factores que modifican la calidad tanto nutritiva como organolptica de

    los alimentos traducindose en deficiencias y perdidas en la produccin animal, entre los

    factores se encuentran principalmente la contaminacin proveniente de: a) Insectos (Gorgojo

    del frjol; Gorgojos del maz), b) Microorganismos patgenos bacterianos, c) Sustancias

    qumicas y d)Metabolitos producidos por hongos. Una de las principales contaminacin de

    alimentos agrcolas y pecuarios ocurre con los metabolitos secundarios (micotoxinas)

    producidos por hongos constituyendo un problema sanitario en escala mundial. rpd y

    Radomir (1999), menciona que se han aislado e identificado cerca de 100,000 especies de

    hongos, de los cuales 400 pueden ser considerados potencialmente txicos, sin embargo de

    estos 400 especies de hongos en la actualidad solo se conocen el 5%. Los hongos pueden

    invadir a los granos desde el campo en el almacn provocando una disminucin en la

    calidad nutritiva y organolptica en los alimentos invadidos, dentro de los cambiosobservados en los alimentos podemos mencionan: a) Modificacin de las caractersticas

    organolpticas del alimento; b) Deterioro y reduccin de las caractersticas nutritivas del

    alimento; c) Segregacin masiva de enzimas que provoca reacciones de lisis fuertemente

    exotrmicas; d) Reduccin de peso en el producto almacenado (mermas) debido a que los

    hongos consumen los carbohidratos del grano para sobrevivir y reproducirse; e)

    Contaminacin de las materias primas y piensos compuestos por metabolitos secundarios

    txicos llamados micotoxinas y producidos por algunas especies y estirpes fngicas con

    capacidad gentica para producirlas dentro de ciertas condiciones fsicas, qumicas y

    biolgicas

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    En los animales las micotoxinas provocan: 1) Rechazo del alimento por parte de los animales

    debido a la alteracin de las caractersticas organolpticas; 2) Disminucin del ndice de

    transformacin de nutrientes en el animal por una deficiencia nutritiva y energtica; 3)

    Implantacin de micosis en los animales con la produccin de enfermedades y problemas

    ocasionados por diferentes gneros de hongos como Aspergillus fumigatus, A.flavus,A.nidulans, A.nger; 4) Micotoxicosis.

    Los hongos son organismos auttrofos, incapaces de sintetizar materia orgnica lo que los

    obliga a vivir como parsitos o saprobios, aprovechando desarrollares sobre un sustrato que

    contenga los diversos nutrientes necesarios para su crecimiento y desarrollo. De acuerdo al

    momento del desarrollo y contaminacin de los hongos se han clasificado en tres grandes

    grupos 1.- hongos de campo(Fusarium,Alternaria,Aureobasidium(Pullularia), Acremonium

    (Cephalosporium), Cladosporium, Diplodia maydis), 2.- hongos de almacn (Aspergillus y

    Penicillium principalmente) y 3.- hongos de deterioro avanzado. (Absidia, Aspergillus

    clavatus,Aspergillus ngery Rhizopus).

    De la gran variedad de hongos existentes en los diversos ecosistemas, los principales

    gneros que producen micotoxinas son Aspergillus, Fusarium y Penicillium, siendo las

    especies ms reconocidasAspergillus flavus Link;Aspergillus parasiticus Speare,Aspergillus

    ochraceus, Fusarium moniliforme, Penicillium niger, que sintetizan toxinas altamente

    hepatotxicas, nefrotxicas, inmuno depresoras y cancergenas para los animales

    domsticos, aves y seres humanos.

    Micotoxicosis.

    Las mayora de las micotoxinas son compuestos policetnicos resultantes de las reacciones

    de condensacin que tienen lugar cuando se interrumpe la reduccin de los grupos cetnicos

    en la biosntesis de los cidos grasos realizada por los hongos, estos cidos grasos son

    metabolitos primarios los cuales son utilizados como reservorio de energa.

    Existe una serie de factores que son determinantes para el crecimiento de los hongos y la

    produccin de micotoxinas, como los siguientes:

    A) Humedad relativa: Es la cantidad de agua existente en el ambiente y a la cual pueden

    disponer los microorganismos, una vez alcanzado el equilibrio entre la humedad del producto

    y el vapor de agua del ambiente. Este se expresa como porcentaje, valores inferiores al 65%

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    representan un escaso crecimiento fngico, el crecimiento y la proliferacin se acelera con

    porcentajes mayores al 75 %.

    B) Temperatura: la temperatura ptima para el crecimiento de los hongos se encuentra entre

    25 y 30 C, sin embargo algunos autores (Christensen and Sauer, 1982) indican una

    temperatura de 36 a 38 C y el lmite mximo entre 40 y 45 C, no obstante Aspergillusflavus; A. candidus; y A. fumigatus pueden crecer sin problemas hasta 55 C. Hay que

    destacar que la mayora de los hongos no crecen por debajo de 5 C.

    C) Integridad del grano: los granos partidos son mas susceptibles a la invasin y desarrollo

    fngico.

    D) Sustrato: en general los hongos se nutren de los micro y macroelementos existentes en

    cualquier material orgnico; sin embargo la produccin de micotoxinas si est ligada a la

    composicin del sustrato del tipo del grano en donde se realiza la invasin como es el maz,

    trigo y sorgo entre otros.

    E) Oxigeno: la mayor parte de los hongos son aerobios, una carencia de oxgeno condiciona

    su crecimiento. El anhidro carbnico puede inhibir la formacin de algunas micotoxinas

    (como puede ser la aflatoxina). La sola presencia de hongos en un determinado producto,

    an de una cepa productora de micotoxina no significa que la micotoxina est presente o que

    se vaya a producir, para que suceda eso se requiere que concurran las condiciones

    ambientales de temperatura, humedad, sustrato y tiempo de incubacin; sin embargo puede

    ocurrir el hecho de detectar la micotoxina sin la presencia del o los hongos productores, yaque stos y sus esporas pueden haber sido eliminados, no ocurriendo lo mismo con las

    micotoxinas, que permanecen en el sustrato.

    En Canad y Estados Unidos de Norteamrica las micotoxinas ms frecuentes son la

    ocratoxina, vomitoxina y zearalenona, mientras que las aflatoxinas lo son Mxico. En el Norte

    de Europa se presentan comnmente la ocratoxiona, vomitoxina y zearalenona y en el

    subcontinente Indio y Africa las aflatoxinas y fumonisinas.

    En todos los Continentes las diferencias climticas entre el Norte, Centro y Sur favorecen el

    desarrollo de distintas especies de hongos. Las aflatoxinas son comunes en condiciones

    climticas hmedas y clidas como las que existen en Amrica Latina, Asia y frica y en

    ciertos lugares de Australia. Sin embargo durante el invierno se presentan las condiciones de

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    humedad que junto con la temperatura dan las condiciones ideales para la fumonisina,

    zearalenona, vomitoxina, toxina T2 y ocratoxina.

    FUSARIOMICOTOXINAS.

    Fusarium sp., es un gnero de hongo que forma parte de la flora de campo (sustratosfitopatgenos, plantas vivas) y de la flora intermedia (sustratos de cereales recin recogidos

    y aun hmedos). Este hongo crece entre 6 y 40 C con un ptimo entre 18 y 30C. Es

    aerobio y necesita en general de una actividad de agua (aw), superior a 0,88 para crecer y

    proliferar y superior a 0,91 para producir micotoxinas. En lo que se refiere a la temperatura

    hay casos como el Fusarium roseumque necesita de un mnimo de 15C para desarrollarse

    con un ptimo entre 24 y 27C y que en cambio, una de las micotoxinas que puede producir

    como es el caso de zearalenona, solo la producir a temperaturas entre 10-12C. No

    obstante hay variedades de Fusarium roseum como es el caso de Fusarium roseum

    "gibbosum" y Fusarium roseum "semitectum" que son capaces de producir en un sustrato de

    sorgo a 25C, cantidades de zearalenona equivalentes a las producidas a una temperatura

    de 10C. Fusarium es uno de los grupos de hongo con ms capacidad gentica para producir

    micotoxinas cuando se tienen las condiciones fsicas, qumicas y biolgicas adecuadas para

    ello.

    Tricotecenos.

    Los tricotecenos son un grupo relacionado estructuralmente de ms de 180 micotoxinas

    producidas principalmente por Fusarium spp. Los tricotecenos en general causan

    dermotoxicidad y lesiones en los tejidos del tracto intestinal. A nivel celular inhiben la sntesis

    proteica y causan lesiones citotxicas en las clulas de tejidos de rpida divisin como por

    ejemplo la piel, membranas mucosas, tracto intestinal, tejido linfoide y hematopoytico. Los

    principales tricotecenos que han sido reportados como inmunosupresores incluyen a la

    toxina T-2, diacetoxiscirpenol, deoxinivalenol y fusarenon X.

    Las toxinas tricotecenas pueden encontrarse como contaminantes naturales en los Cereales

    (maz y subproductos, cebada, sorgo, avena, trigo y subproductos, arroz, centeno y mijo).

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    Producidas esencialmente por Fusarium tricinctum, F.nivale, F.roseum, F.graminearum,

    F.solani, F.oxysporum, F.lateritium, F.sporotrichioides, F.rigidiusculum, F.episphaeria y

    F.poae. El principal sndrome que provocan es el gastroentrico, los sistemas y rganos

    afectados son, el sistema digestivo, nervioso, circulatorio y la piel.

    Las caractersticas toxicolgicas generales de estas micotoxinas son:

    1.- Vmitos, taquicardia, diarrea, prdida de la atencin.

    2.- Hemorragias, edemas, necrosis de los tejidos cutneos.

    3.- Hemorragias de la mucosa epitelial del estmago e intestino.

    4.- Destruccin de tejidos hematopoyticos.

    5.- Disminucin de los glbulos blancos y plaquetas circulantes.

    6.- Meninges hemorrgicas (cerebro).

    7.- Alteracin del sistema nervioso.

    8.- Rechazo del alimento.

    9.- Lesiones necrticas en diferentes partes de la boca.

    10.- Degeneracin patolgica de las clulas de la mdula sea, ndulos

    linfticos, e intestino.

    11.- Efecto inmunodepresor.

    La toxina T-2 aparentemente se liga a receptores en la membrana celular, disminuye la

    produccin de los cidos nucleicos ADN y ARN, e interfiere con la sntesis de protenabloqueando la iniciacin de la traduccin. La toxina T-2 ha demostrado que causa necrosis y

    disminucin linfoide en el timo, bolsa cloacal (Fabricio) y bazo de pollos y pavos. La

    administracin oral de toxina T-2 causa una atrofia del timo y tambin se ha reportado la

    necrosis del tejido linfoide asociado al tracto digestivo, a medida que muestran una reduccin

    de ambas clulas T y B en el grupo linfoctico circulante. La disminucin en el nmero de

    fagocitos y la actividad fagoctica y quimiotctica de estos en aves tratadas con tricotecenos

    son efectos observados frecuentemente. Los granulocitos y macrfagos son tambin

    afectados hasta cierto punto. Adems, se produce disminucin en la formacin de factores

    del complemento (C3) y una reduccin en la produccin de IgG e IgM. Todos estos cambios

    resultan en la reduccin de la produccin de anticuerpos dependientes o no de las clulas T.

    Respecto a la inmunidad celular, la T-2 disminuye la cantidad y/o efectividad de mediadores

    (linfocinas). Una de ellas es la interleucina 2 (IL-2), siendo una de las principales linfocinas

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    responsables del crecimiento de las clulas T, de la actividad de las clulas citotxicas y

    clulas asesinas.

    Efectos similares pero menos severos se han reportado para DAS y DON. La toxina T-2,

    DAS, DON y Fusarenon X suprimen la blastognesis de los linfocitos T y B. Los tricotecenostambin tienen un efecto muy pronunciado sobre la formacin de protenas, leucopoyesis,

    formacin del complemento e integridad de la mucosa. Producen una inhibicin de la

    proliferacin de linfocitos y necrosis linftica.

    El deoxinivalenol (DON o vomitoxina) causa un incremento srico de IgA y una disminucin

    de IgM e IgG(Y)

    En general los tricotecenos alteran la resistencia a procesos infecciosos especficos. Datosde investigacin sobre los efectos de los tricotecenos indican que estas toxinas reducen la

    resistencia a infecciones causadas por Salmonella (Boonchuvit et al., 1975), Staphylococcus,

    Listeria, Mycobacterium entre otras.

    Zearalenona.

    Esta toxina es pruducida por hongos del gnero Fusarium spp, y solo es conocido su efecto

    fitoestrognico. Se ha reportado en la literatura que hay otros compuestos estrognicos que

    tienen efecto inmunomodulador, lo cual suguiere que la zearalenona o sus anlogos pueden

    tenerlo. En humanos y murinos se ha observado que la zearalenona inhibe la sntesis de

    DNA y linfoblastognesis, sin embargo para que esto suceda es necesario muy altas

    concentraciones, que en la naturaleza es difcil de encontrar.

    Fusarium spp y Fumonisinas.

    Los hongos del gnero Fusariumsp estn reconocidos mundialmente, ya que son capaces

    dependiendo de la especie, de metabolizar una serie de toxinas de diversa estructuraqumica. Muchas de las especies toxignicas de Fusarium son descritas como las mayores

    patgenas para platas y cereales, causando por ejemplo podredumbre de la mazorca de

    maz, as como para alimento utilizado para la alimentacin animal. De las ms importantes

    desde el punto de vista de salud animal y productividad estn los tricotecenos, zearalenonas,

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    moniliformina y fumonisina. Las fumonisinas son el grupo de micotoxinas ms recientemente

    descubiertas y son producidas principalmente por Fusarium moniloforme Sheldon, la

    fumonisina B1(FB1) es la molcula predominante producida por el hongo. La fumonisina ha

    sido asociada con ciertas enfermedades en animales como son la leucoencefalomalacia en

    equinos (LEME) y edema pulmonar porcino (EPP). El mecanismo general de accin de lasfumonisinas es la disrupcin de sntesis de esfingolpidos. Visconti et al., (1999) mencionan

    que son los compuestos que principalmente estn en los cultivos fngicos del maz,

    habindose demostrado que se dan naturalmente en niveles biolgicamente importantes en

    el maz y en varios alimentos a base de maz para seres humanos y alimentos en varios

    pases de todo el mundo. Por ejemplo en Filipinas, Tailandia e Indonesia se ha observado

    una contaminacin del 50% de maz. Los pases africanos son los ms afectados hasta un

    90%, en estos pases se han detectado niveles de fumonisina en maz de 2000 ppb y en

    alimento para animales rangos de 4000 a 11000 g/kg. Otros investigadores mencionan la

    presencia de fumonisina en Argentina, Costa Rica, Honduras, Venezuela y Mxico pero en

    cantidades que van de 1 a 15 ppb, afectando principalmente al maz amarillo y en el 83% de

    las muestras analizadas. Existen evidencias de dao bioqumico, celular y morfolgico en los

    animales que consumen alimento contaminado con fumonisinas, dentro de las alteraciones

    que se observan en equinos, cerdos, rumiantes y pollos se encuentran dao heptico, del

    tracto gastrointestinal, cerebro, pulmn y mortalidad, as como, un efecto inmunodepresor al

    inhibir la replicacin de clulas leucocitarias e inhibir la actividad fagoctica de losmacrfagos, sin embargo la informacin es limitada respecto a los efectos de la fumonisina

    B1 sobre los pollos. Las dosis que se han utilizado en los pollos de engorda

    experimentalmente son relativamente altas a las observadas de manera natural (0 a 5 mg/kg

    FB1) (Murphy et al., 1993). Ledoux et al. (1992) observaron alteraciones en el peso corporal,

    peso de rganos y alteracin en la qumica sangunea al utilizar dosis de 300 y 400 mg/kg

    (ppm), similar a lo observado por Brown et al., (1992). Bailly et al., (2001) proporcionaron

    dietas contaminadas con fumonisina a patos con dosis de 5, 15 y 45 mg/kg de FB1

    observando alteracin en el desempeo productivo an con la dosis ms baja en

    comparacin con el grupo testigo.

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