Alvaro Garcia
En condiciones ideales, siempre se debe ofrecer al ganado alimentos libres de hongos y/o micotoxinas. Sin embargo, hay ciertas épocas y/o temporadas en las que esto puede convertirse en un reto. Desde el crecimiento de las plantas en el campo y la cosecha hasta el almacenamiento, existen numerosas oportunidades para que crezcan mohos en los granos de cereales. Sus esporas están en todas partes, en el aire, el suelo y el equipo agrícola, y germinan cuando las condiciones son adecuadas.
Las esporas de hongos son organismos oportunistas que proliferan en material vegetal débil o dañado. Las plantas o granos dañados o debilitados por condiciones ambientales adversas o plagas son objetivos perfectos para los hongos productores de micotoxinas.
Hongos y micotoxinas en las materias primas
Cuando se trata de enfrentarse a las micotoxinas, el hecho de que las dietas del ganado lechero usualmente contengan múltiples ingredientes puede verse tanto desde un punto de vista positivo como negativo. Un ingrediente contaminado se diluye entre grandes cantidades de alimentos, lo que hace que la dieta en general sea más segura. Por otro lado, si hay varios ingredientes contaminados, la toxicidad de un solo alimento también puede aumentar.
Hay tres géneros principales de hongos que afectan al ganado: Aspergillus, Fusarium y Penicillium. Las principales toxinas de interés son la aflatoxina B1, zearalenona, deoxinivalenol (DON), tricotecenos, fumonisinas (especialmente B1), ocratoxina A, diacetoxiscirpenol (DAS), nivalenol (NIV) y patulina. Algunas se producen en la planta antes de la cosecha (como las de Aspergillus y Fusarium), otras después de la cosecha durante el almacenamiento y transporte, como la ocratoxina A (a veces las aflatoxinas y otras según el alimento).
Las micotoxinas también pueden causar enfermedades crónicas en animales con efectos en diferentes órganos y sistemas (hepatotoxicidad, genotoxicidad, nefrotoxicidad, neurotoxicidad, reprotoxicidad, inmunotoxicidad, etc.). Los efectos no específicos consecuencia de la intoxicación crónica tienen un efecto negativo en la salud animal, lo que provoca una mayor susceptibilidad a las enfermedades y una disminución en el rendimiento productivo.
Aspergillus (A. flavus y A. parasiticus) produce micotoxinas conocidas como aflatoxinas. Se pueden encontrar cuatro aflatoxinas en los alimentos para ganado, a saber, B1, B2, G1 y G2. El componente más común y biológicamente activo es la aflatoxina B1, un potente carcinógeno.
Los microorganismos del rumen pueden degradar hasta un 42% de la aflatoxina B1, pero también son capaces de producir aflatoxicol. En la leche puede aparecer un metabolito hepático de B1 llamado aflatoxina M1 que representa un problema para las personas, ya que también es un potente carcinógeno. La aflatoxina M1 se produce a partir de B1 en el hígado y puede terminar en el rumen a través de la circulación ruminohepática.
La toxicidad del aflatoxicol y la M1 es similar a la del B1 y el intestino los absorbe fácilmente. Por lo tanto, incluso cuando B1 se degrada en el rumen a aflatoxicol y se transforma en el hígado a M1, el resultado final tóxico es similar. El metabolito M1 pasa desde el hígado a la sangre y termina en la leche o la orina.
Los hongos Fusarium producen deoxinivalenol (DON), zearalenona, tricotecenos y fumonisina. La zearalenona es degradada en el rumen por los protozoos a α-zearalenol, que tiene una alta actividad estrogénica, y a β-zearalenol, un producto tóxico para el endometrio. Los principales efectos de la zearalenona en el ganado vacuno lechero están, por tanto, relacionados con problemas reproductivos como la supervivencia del embrión, la infertilidad, la hipertrofia de los genitales y la feminización en machos jóvenes (testosterona reducida).
Los tricotecenos también derivan del grupo de hongos Fusarium, que incluyen diacetoxiscirpenol (DAS), toxina T-2, toxina HT-2, nivalenol y deoxinivalenol (DON); estos hongos se han asociado con lesiones gastrointestinales en las vacas lecheras. Los tricotecenos son bien conocidos por su impacto en el sistema inmunológico de la vaca.
Las vacas lecheras sanas generalmente toleran cantidades moderadas de hongos en el alimento a menos que estén inmunosuprimidas. Los estresores que alteran la función inmunológica aumentan su susceptibilidad a las micotoxicosis. Tanto las aflatoxinas como los tricotecenos afectan a la inmunosupresión. Los efectos que se han descrito incluyen reducción en la síntesis de proteínas celulares, inmunidad mediada por células y producción de anticuerpos.
Por lo tanto, es muy importante disminuir la concentración de micotoxinas para estimular la inmunidad del animal al reducir el estrés general. Reforzar la dieta con compuestos antioxidantes (por ejemplo, selenio, vitaminas A y E, betacarotenos, etc.) más allá de los requisitos nutricionales diarios del animal ayuda gracias a su capacidad para eliminar los aniones superóxido.
Las fumonisinas parecen ser mejor toleradas por los rumiantes, sin embargo, el consumo de alimento y la producción de leche también pueden verse afectados de forma negativa. La ocratoxina A, que se degrada en el rumen, tiene pocos efectos en los rumiantes. La patulina se encuentra comúnmente en los ensilados y la exposición repentina a esta sustancia puede provocar una reducción del consumo de alimento y la producción de leche.
A menudo se observan recuentos altos de Penicillium en alimentos como el grano y el ensilado de maíz. Hay casi 100 especies de hongos Penicillium, pero se ha descubierto que solo 17 producen micotoxinas altamente tóxicas. Las principales toxinas son ocratoxina A, patulina, toxina PR, ácido micofenólico y roquefortina C. Sus efectos dependen del estrés y/o la presencia de otras micotoxinas que amenazan la inmunidad.
Si bien algunos hongos Penicillium normalmente no causan problemas de salud, bajo ciertas circunstancias, pueden provocar daños en el hígado y/o riñones en presencia de otras micotoxinas. Las concentraciones altas también pueden causar otros problemas no relacionados con el metabolismo. Por ejemplo, el mal olor en el alimento puede provocar una selección del alimento, lo que lleva a acidosis y al desplazamiento de abomaso tanto en el ganado de carne como en el lechero.
Si existe una elevada cantidad de hongos de tipo Penicillium es aconsejable realizar una prueba para determinar si también están presentes otras micotoxinas. La ocratoxina producida por Penicillium generalmente se degrada en el rumen, lo que reduce sus efectos tóxicos. Por lo tanto, es más tóxica para los terneros jóvenes ya que carecen de una fermentación ruminal bien desarrollada, fundamental para el proceso de “detoxificación”.
Sin embargo, con la suplementación elevada de maíz en dietas en vacas adultas, esta toxina puede permanecer en el rumen, aparecer en la sangre y terminar dañando los riñones. Hay que limitar el consumo de granos de maíz con altos niveles de Penicillium en vacas adultas y evitar dárselo por completo al ganado joven.
En la actualidad, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (Food and Drug Administration, FDA) no ha establecido niveles máximos limitantes para la zearalenona. Se ha sugerido que la cantidad que podría ser preocupante debería estar alrededor de las 560 ppb tanto para cada ingrediente como para las dietas totales.
Esta concentración sugiere que las condiciones para que se desarrollen las micotoxinas son favorables y, por lo tanto, se sugiere que se evalúe tanto la dieta como cada alimento. La producción de los animales se debe controlar cuidadosamente, así como la aparición de signos clínicos. Si los efectos son sutiles, se puede reducir la cantidad de pienso ofrecido, pero siempre controlando de cerca la producción y la aparición de signos clínicos como los descritos anteriormente.
Cuando las concentraciones superan el nivel máximo recomendado, la producción del animal y los signos clínicos deben controlarse aún más y puede ser necesario interrumpir la utilización de ese alimento.
Pruebas para detectar micotoxinas
Hay varias pruebas disponibles en el mercado para detectar micotoxinas. Algunas de ellas suelen ser pruebas rápidas y menos costosas, mientras que hay otras más sofisticadas y precisas, pero que llevan más tiempo. Los métodos que se utilizan actualmente son los ensayos de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA), la prueba de flujo lateral, la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y modificaciones de esta última como la cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS) o espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS), y espectrometría de infrarrojo cercano (NIR).
Las pruebas rápidas como ELISA siguen siendo aceptables para analizar materias primas con precisión, especialmente cuando se analizan las micotoxinas más frecuentes. Se recomienda que se utilice como prueba de detección y, cuando sea positiva, puede ir seguida de un método más detallado y largo para confirmar su presencia y concentración.
Pruebas como las mencionadas anteriormente (LC-MS/MS) proporcionarán al consultor, a la fábrica de piensos o al ganadero una mejor comprensión de las diversas micotoxinas en juego y su impacto potencial en la salud. Echemos un vistazo rápido a cada método y sus características.
ELISA
El método ELISA ya lleva en el mercado un tiempo y se considera muy fiable. Es un método muy bueno cuando se sospecha que existen micotoxinas en el alimento. Existe un límite de hasta seis micotoxinas analizadas por extracción, que suele ser suficiente para cubrir las toxinas presentes con mayor frecuencia.
Su principal ventaja es su bajo coste por muestra, y que utiliza kits de prueba con un tiempo de incubación muy rápido (15 minutos). Sin embargo, dado que el kit está configurado para 30 muestras, cuando se prueban solo 1-2 alimentos, se pierde la ventaja del bajo coste por cada alimento.
Prueba de flujo lateral
La prueba de flujo lateral, también llamada prueba de tira, es fácil de usar y rápida. La prueba original usa un solvente, pero otras usan agua en su lugar, lo cual es una clara ventaja sobre el uso de líquidos inflamables que también deben desecharse de forma adecuada.
Analiza alimentos individuales y solo se pueden detectar cuatro micotoxinas (aflatoxinas, deoxinivalenol, zearalenona y fumonisinas). Está compuesta por la almohadilla de la muestra, la almohadilla de conjugado, una membrana, una almohadilla absorbente y una base adhesiva. Al igual que la prueba ELISA, también sigue un esquema de reacción competitiva que prueba moléculas pequeñas con antígenos individuales.
Cromatografía líquida de alta resolución
La HPLC consiste en un circuito de tubos que aplica presión con una bomba que empuja la mezcla de muestra y solvente a través de una columna especial llena de un material adsorbente sólido. Las micotoxinas interactúan con el adsorbente en la columna a diferentes velocidades, lo que permite una separación en gradiente a medida que avanzan. A continuación, un detector cuantifica las micotoxinas y las compara con patrones conocidos.
Se pueden utilizar diferentes detectores, como refractómetros, espectrofotómetros, espectrómetros de masas y detectores de fluorescencia. El método HPLC es altamente sensible, fiable y preciso, y utiliza cantidades muy pequeñas de muestras, lo que lo convierte en el gold standard para aplicaciones comerciales y de investigación.
Los otros dos métodos mencionados anteriormente, la cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS) o espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) combina las capacidades de separación del HPLC con la detección de la masa u otras características de la muestra de alimento.
Espectrometría refractaria de infrarrojo cercano
La espectrometría refractaria del infrarrojo cercano (NIR) analiza la interacción entre una radiación electromagnética infrarroja (región de luz del infrarrojo cercano a 800-1200 nm) aplicada a una muestra con enlaces químicos en esta última. Una vez aplicada la radiación a la muestra, esta la refleja de formas específicas que permiten predecir la composición molecular y los enlaces químicos presentes que se comparan con patrones predeterminados.
Es necesaria la calibración con una gran base de datos de muestras previamente probadas mediante HPLC o sus modificaciones. Se aplican algoritmos matemáticos para eliminar el “ruido” y las desviaciones. Se considera un método útil para analizar muestras que contienen concentraciones altas o bajas de aflatoxinas, pero no puede medir las micotoxinas en sí mismas (masa molecular baja) y, por lo tanto, no se considera un método de elección.
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