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Medidas preventivas y correctivas para resolver el problema de micotoxinas en los forrajes y granos

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  • Enero 13, 2020
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El presente trabajo se realiza por la importancia que tienen las micotoxinas en salud pública y animal, estas siempre están presentes en los granos y forrajes con diferentes grados de contaminación, dichas materias primas son utilizadas en la alimentación animal y humana.
        

Las micotoxinas presentes en los granos y forrajes una vez que son ingeridas por las diferentes especies animales estos las metabolizan, eliminan en sus desechos biológicos, son depositadas en algunos órganos y tejidos como el hígado, riñones, bazo, corazón y tejido muscular, además una parte importante son eliminadas en los productos usados para la alimentación humana como el huevo, leche y carne.
 

Cuando el humano consume productos de origen animal contaminados con metabolitos de las micotoxinas se ve amenazada su salud, estos metabolitos dañan principalmente el hígado, causando hepatitis crónica y en casos de consumos prolongados de alimentos contaminados llega a provocar cáncer esofágico y hepático.

Uno de los manejos más utilizados y que reportan buenos resultados en el control de las micotoxinas es el uso de adsorbentes de micotoxinas incluidos en las raciones totalmente mezcladas que consumen las diferentes especies de animales domésticos. Estos adsorbentes inhiben la adsorción intestinal de las micotoxinas y las eliminan adheridas junto con el secuestrante en el excremento, evitando así un grado de afección mayor en el animal y disminuyendo la cantidad de metabolitos depositados en los productos que serán utilizados en la alimentación humana.

Se revisarán las medidas preventivas que están recomendadas para evitar el desarrollo y producción de hongos en los sistemas de producción de granos y forrajes, así como los manejos adecuados del almacenamiento de estas materias primas que se conservarán para su posterior uso en la alimentación animal y humana que permitan evitar la producción de estos contaminantes.

Definición:

Las micotoxinas son compuestos químicos de bajo peso molecular, producidos por hongos, que tienen efectos patológicos en plantas, animales y humanos.

Efectos Patológicos:

Los Tricotecenos producen fitotoxicidad ya que inhiben la germinación de semillas, induce deficiencia de la clorofila en las plantas, tienen influencia sobre el crecimiento, el contenido citoplasmático, la movilidad de los organelos, el metabolismo celular, el transporte de las auxinas, permeabilidad de las membranas, etc.

Alteran los procesos metabólicos de los animales que las consumen, provocan ictericia, hepatitis, hígado graso, inflamación renal, lesiones orales, deficiencia en la adsorción de nutrientes, trastornos reproductivos y alteraciones del sistema inmunológico entre otros. El grado del daño depende de las micotoxinas involucradas, del nivel de contaminación del alimento y del tiempo en que se han consumido (Lara, 2003).

La producción de micotoxinas puede ocurrir cuando el hongo crece en los cultivos en el campo, al momento de cosechar, en el almacenamiento o durante el procesamiento del alimento balanceado cuando las condiciones son favorables.

Los principales factores condicionantes para el desarrollo de los hongos y la producción de micotoxinas son: Factores físicos (humedad, agua, temperatura, zonas de microflora fúngica y la Integridad física de los granos), factores químicos (pH, composición del sustrato, nutrientes minerales, potencial de óxido-reducción (O2/CO2)), y factores biológicos (presencia de invertebrados). (Gimeno y Martins, 2003).



Todas las micotoxinas crecen sobre diferentes tipos de granos y forrajes utilizados en la alimentación animal, al ser ingeridas por los animales son metabolizadas por las enzimas hepáticas llamadas citocromo P450 (CYP450), relacionadas con la biotransformación de productos endógenos y xenobióticos, una de las más importantes es la Aflatoxina B1 (AFB1) que al ser biotransformada genera una molécula altamente reactiva conocida como AFB1-8,9-epóxido (AFBO) capaz de reaccionar con proteínas y ADN produciendo efectos citotóxicos y mutagénicos, lo que representa un problema importante en salud animal y humana (Murcia, 2010).


Principales trastornos que causan las micotoxinas en los animales

La toxicidad de las micotoxinas en los animales puede ser aguda tras una elevada ingestión de la toxina en un tiempo relativamente corto, o crónica tras una prolongada exposición a niveles bajos de micotoxina.

Los efectos crónicos de micotoxicosis en animales son manifestados por atrofia e hiperplasia del sistema hematopoyético, tumores de la tiroides, conducto biliar e hipotálamo, hiperqueratosis e inflamación estomacal, así como papilomas y efectos inmunosupresivos (Conkova et al., 2003).

Las micotoxinas que afectan principalmente el sistema hematopoyético son las Aflatoxinas y los Tricotecenos, provocando síndromes de anemia hemorrágica.

Las Aflatoxinas son potentes toxinas que afectan la actividad hepática,  los animales expuestos a éstas muestran signos de enfermedad que varía de aguda a crónica, la inmunosupresión es una de las afecciones más importantes.

Pequeñas cantidades de AFB1 (>20 ppb) pueden provocar efectos tóxicos en rumiantes, como una disminución de la motilidad ruminal, una baja grave en el aprovechamiento de la celulosa, la producción de ácidos grasos volátiles, amoníaco, una deficiencia en la utilización de los nutrientes por una reducción de las sales biliares y la actividad de enzimas digestivas primarias como la amilasa, tripsina y lipasa (Bauza, 2007).

Cuando se ingieren grandes cantidades producen vómito, diarrea, hemorragias, abortos y muerte. Cuando son ingeridas en bajas concentraciones por tiempo prolongado ocasionan inmunosupresión, mutagénesis, teratogénesis y diferentes carcinomas, siendo el hepático el más común (Carbajal, 2013).

Los Tricotecenos causan distintas afecciones según la toxina específica y la cantidad ingerida. Por su toxicidad, se clasifican como toxinas gastrointestinales, dermatóxinas, inmunotoxinas, hematóxinas y toxigénicas. Son potentes inhibidores de la biosíntesis de proteínas, el DON es el más representativo de este grupo como agente causal de enfermedad, genera varios efectos como el rechazo al alimento, vómito, inmunosupresión y pérdida de la productividad.

Las manifestaciones clínicas de los animales que consumen alimentos contaminados con T-2 incluyen pérdida de peso, diarrea con sangre, necrosis en piel, lesiones de boca y disminución en la producción de leche. Los efectos tóxicos consisten en la inhibición de la síntesis de proteína, seguido de la destrucción de DNA y RNA, esto puede disminuir los niveles de anticuerpos, inmunoglobulinas y otros factores hormonales (Richard, 2007).

 


La Ocratoxicosis raramente se presenta en los rumiantes, porque los microorganismos del rumen pueden hidrolizar los enlaces aminos de la OTA para producir OTA α la cual es de baja toxicidad.

En los becerros, corderos y cabritos lactantes se han reportado lesiones mucho más severas por OTA, por ser pre-rumiantes, lo cual indica la importancia de la degradación ruminal de ésta (Sreemannarayana et al., 1988). La Ocratoxina A es nefrotóxica para todas las especies animales, el consumo de raciones contaminadas a niveles de 1.0 mg/kg pueden causar una reducción en la digestión de la proteína y la energía (Verma, et al., 2002).

En el sistema reproductivo las alteraciones son causadas principalmente por la Zearalenona y los Alcaloides de Ergot. Sin embargo también pueden tener efecto en algunas especies animales las Aflatoxinas y la Toxina T-2.

En el rumen la ZEA tiene una degradación microbiológica y una reducción a α-Zearalenol de forma activa en la mucosa intestinal. La ZEA y sus derivados (α-Zearalenol y β-Zearalenol) pueden alterar la funcionalidad reproductiva de los animales, actúan por adhesión competitiva sobre los receptores estrogénicos.

El conjunto de signos estrogénicos incluyen baja fertilidad, aumento de mortalidad embrionaria, cambios en el peso de las adrenales, tiroides y glándulas pituitarias, además de cambios en los niveles séricos de progesterona y estradiol.



La contaminación fúngica influye sobre el valor nutritivo y la palatabilidad de los alimentos, además de representar un riesgo de toxicosis. Los efectos tóxicos de las micotoxinas son variables, dependiendo de su estructura química, su concentración, duración de la exposición, especie, sexo, edad y vulnerabilidad del animal afectado. Generalmente los animales monogástricos y los jóvenes son más sensibles a las micotoxinas que los rumiantes y animales de mayor edad (Denli y Pérez, 2006). Dependiendo de la eficiencia de absorción gastrointestinal y metabolismo hepático, las micotoxinas y sus metabolitos son excretados en la leche, orina y las heces.

Es difícil correlacionar las micotoxinas por la presencia de mohos en el alimento, ya que la presencia de estos no indica la producción de micotoxinas, pero si las condiciones son adecuadas hay un potencial de producción de estas. La ausencia de mohos no garantiza la ausencia de micotoxinas, debido a que la toxina puede estar presente después de la muerte de estos (De María et al., 2008).

Detoxificación Ruminal

Los rumiantes son más resistentes a la mayoría de las micotoxinas, este fenómeno se explica por el papel detoxificante de la población ruminal microbiana, ésta capacidad depende en forma importante del ambiente ruminal en que ocurra, siendo las variables más importantes el pH y la tasa media de pasaje de alimento, los protozoarios son considerados la población ruminal mas importante en la degradación de las micotoxinas. El proceso de detoxificación es más rápido en ganado de carne que en el de leche, debido a una mayor ingesta de nutrientes altamente digestibles que producen mayores proporciones y cantidades de ácido propiónico y ácido láctico, llevando esto a un rumen más ácido, con menores tasas de crecimiento de algunos grupos bacterianos que son los que procesan y desactivan las micotoxinas (De María et al., 2008).


El epitelio del intestino, el hígado y los riñones son los sitios de biotransformación de un gran número de compuestos tóxicos que implica dos fases de reacciones. La primera fase implica reacciones de reducción, oxidación e hidrólisis. En los citocromos P450 se encuentran las principales enzimas implicadas en la oxidación, la segunda fase consiste en reacciones de conjugación con moléculas formadas durante la primera fase. Estas reacciones reducen la toxicidad y aumentan la solubilidad en agua de las micotoxinas, lo que facilita su excreción en la orina y leche (Yiannikouris and Jouany, 2002).

 
Diagnóstico de las micotoxinas

Las legislaciones son estrictas, por ello es necesario detectar niveles más bajos con métodos cada vez más sensibles. Es por eso que existen distintos métodos diagnósticos para su identificación.

Los más utilizados son Cromatografía en Capa Fina (del inglés Thin Layer Chromatography (TLC)), Cromatografía Liquida de Alta Resolución (High Performance Liquid Chromatography (HPLC)), Cromatografía de Gases (Gas Chromatography (GC)) e Inmunoensayo Enzimático (Enzyme-Linked Inmmuno Sorbent (ELISA)) (Turner et al., 2009).

Prevención

La prevención de la producción de micotoxinas en los cultivos está basada en el control de la biosíntesis de la toxina y el metabolismo de los hongos en el campo. El manejo adecuado de los cultivos se considera el método ideal de control, sin embargo en la práctica es difícil controlar los factores ambientales como la temperatura y humedad.

Estrategias agronómicas

  • Reducir el estrés sufrido por las plantas, para ello es importante evitar sequías prolongadas o inundaciones, regar cuando la planta lo requiera.
  • Control de insectos
  • Utilización de agentes anti fúngicos
  • Eliminación de residuos vegetales y rotación de terrenos
  • Desarrollo de variedades de plantas resistentes a la contaminación fúngica.

Estrategias post cosecha

  • Control medioambiental de conservación: contenido de agua, presión de O2 y temperatura.
  • Control de plagas: insectos y roedores.
  • Separación de granos fracturados y cosechas dañadas antes de su almacenaje.
  • Uso de agentes anti fúngicos (Muzaffer y Pérez, 2006).

 

Control

Destacan el uso de inhibidores de hongos en los cultivos, almacenes de granos y forrajes,  selección genética de semillas resistentes a hongos, los tratamientos físicos, químicos y biológicos de las materias primas a conservarse y  el incremento de los niveles de proteína, vitaminas y energía en las dietas utilizadas para la alimentación animal (Wyatt, 1991).

Tratamiento

En la actualidad; la utilización de adsorbentes de micotoxinas en el contenido digestivo es el método considerado de elección en la protección de los animales frente al consumo de ingredientes contaminados. La forma de acción de los adsorbentes es uniendo las micotoxinas en el tracto gastrointestinal y reduciendo su biodisponibilidad y distribución en la sangre, hígado y otros órganos (Avantaggiato et al., 2005; Phillips et al., 2008).

Los agentes adsorbentes son aquellos compuestos que tienen la finalidad de quelar las micotoxinas, lo cual permite reducir la disponibilidad de las mismas. Los agentes biotransformadores degradan las micotoxinas en metabolitos menos tóxicos. Existen otros compuestos, los cuales tienen la finalidad de proteger contra el daño a nivel celular ocasionado por el consumo de micotoxinas, estos compuestos son clasificados como protectores (Tapia Salazar et al., 2010).

Los sustratos más utilizados son los aluminosilicatos (zeolitas naturales, clinoptilolita, aluminosilicatos de sodio y calcio hidratados (HSCAS), bentonitas naturales, montmorillonita), seguidos por el carbón activado o diferentes polímeros especiales (Huwig et al., 2001).

Estos compuestos pueden ser polímeros inorgánicos u orgánicos de gran peso molecular que al añadirse a los alimentos son capaces de formar complejos irreversibles con las micotoxinas en la luz intestinal disminuyendo su absorción para luego ser excretadas en las heces (Díaz and Smith, 2008).

Las características de un adsorbente de micotoxinas son una baja tasa de inclusión efectiva, debe ser estable a través de una amplia gama de pH (esto es necesario para que la micotoxina se mantenga adherida al adsorbente a lo largo de todo el intestino y sea excretada) (Karl et al., 2001).

Debe tener alta afinidad para adsorber bajas concentraciones de micotoxinas, alta capacidad para adsorber altas concentraciones de la misma, capacidad de actuar con rapidez antes de que sea adsorbida por el torrente sanguíneo y por ultimo debe ser un 100% biodegradable (De María et al., 2008).

La eficacia de los adsorbentes depende principalmente de la estructura química del adsorbente y la toxina. Así, muchos de estos adsorbentes tienen capacidad de adsorción para un pequeño grupo de micotoxinas pero no para todas.

COMENTARIOS

Victor Manuel Montes | Puebla, México
13 de Ene, 2020 09:28:57 am
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Bastante interesante y de actualidad, muchas gracias por compartirlo.

ALEJANDRO PINEDA | México, México
20 de Ene, 2020 07:57:07 am
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Gracias por compartir.

Katia Tovar | Querétaro, México
23 de Ene, 2020 02:23:06 pm
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Excelente artículo, gracias por compartir.

Francisco Garciafranciscogarcia | Jalisco, México
31 de Ene, 2020 09:15:28 pm
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Muy interesante y muy apropiado para los ganaderos que no tenemos buenas instalaciones para guardar nuestros forrajes donde están expuestos a la humedad, a roedores y no lo podemos evitar. Me gustaría que alguien me apolyara con el nombre de algún producto comercial para mezclarlo con el forraje y poder minimizar el problema. De antemano muchas gracias por su ayuda.

MSPAS MVZ ELISEO MOYA | Querétaro, México
04 de Feb, 2020 07:39:52 pm
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Hola a todos soy el autor del artículo, si requieren de alguna consulta sobre un manejo, recomendación o sugerencia con mucho gusto pueden contactarme a mi correo personal que comparto ahora. elimoy@live.com.mx

Gracias por sus amables comentarios. MSPAS. MVZ. Eliseo Moya.

MSPAS MVZ ELISEO MOYA | Querétaro, México
06 de Feb, 2020 05:36:56 pm
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Hola a todos, Soy el autor del artículo, agradezco los comentarios publicados y me pongo a sus órdenes para quienes deseen hacer una consulta. Con mucho gusto puedo comentar con ustedes temas relacionados al artículo, les comparto mi correo personal y número telefónico. elimoy@live.com.mx mi cel. 442 448 9830.

Liliana Durantes | Chiapas, México
02 de Mar, 2020 11:32:14 am
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Gracias por compartir, muy buena información.

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