G. Devegowda, M.V.L.N. Raju y H.V.L.N. Swamy*

Siempre ha sido difícil mantenerse alejado de la frontera de las micotoxinas. Los recientes descubrimientos para resolver este problema han sido promisorios, pero la amenaza siempre está presente con el descubrimiento de micotoxinas desconocidas que van apareciendo y que implican complicaciones en salud animal.

Desde hace tanto tiempo, como en la cacería de brujas en Salem en el siglo 17, cuando la toxina ergot producida por el hongo del centeno para hacer pan causaba alucinaciones, hasta nuestros días, las micotoxinas han venido causando estragos en la cadena alimenticia.

Hoy se estima que el 25% de los cereales del mundo están contaminados con micotoxinas conocidas, mientras un porcentaje más alto podría estar contaminado con toxinas aun no identificadas. Estas toxinas son principalmente producidas por el hongo del género Aspergillus Fusarium y Penicilina, y su formación puede ocurrir cuando el hongo crece en los cultivos, en la cosecha, en el almacén o durante el procesamiento del alimento cuando prevalecen las condiciones favorables para su formación. Ninguna región en el mundo se escapa a estos asesinos silenciosos, y su impacto negativo en productividad animal y salud humana es enorme. Algunas de estas micotoxinas tienen un mayor impacto significativo en retorno económico y muestran susceptibilidad en varias especies (Tabla 1).

Tabla 1. Micotoxinas de importancia económica

Micotoxinas	Aves	Vacas	Cerdos	Caballos
Aflatoxina	++	+	+	+
Zearalenona	+	+	++	+
Vomitoxina	+	+	++	+
Ocratoxina	+	-	+	+
Fumonisina	+	+	+	++
Toxina T-2	+	+	+	+

- = resistente
+ = menos susceptible
+ = más susceptible

El color del crecimiento de hongos en los alimentos sirve como ayuda en la identificación preliminar de las especies fúngicas involucradas. Por ejemplo, A. parasiticus (que produce aflatoxinas) aparece de un color verdusco oscuro, mientras que Fusarium (que produce trictocenos, Zearalenona, etc.) se ve de color rosado y A. ochraceus (que produce Ocratoxina) se ve de color marrón -amarillento.

Distribución geográfica

Entre las variadas micotoxinas identificadas hasta ahora en la alimentación animal, algunas ocurren significativamente en alimentos naturalmente contaminados. Estas son las aflatoxinas, Ocratoxinas, Zearalenona, toxina T-2, Vomitoxina y Fumonisina. A pesar que estas micotoxinas son comúnmente vistas individualmente en el alimento, no es raro encontrarlas en combinación.

La contaminación de los alimentos con micotoxinas es un problema global. Sin embargo, en ciertas áreas geográficas del mundo, algunas micotoxinas se encuentran más frecuentemente que las otras. En regiones más frías, como Canadá, la parte norte de los Estados Unidos y la mayor parte de los países Europeos, caracterizados por una condición de alta humedad, los alimentos están comúnmente contaminados con Vomitoxina, Zearalenona, Ocratoxina, Diacetoxiscirpenol (DAS) y toxina T-2.

Las aflatoxinas, la micotoxina más común, se encuentran en condiciones cálidas y húmedas, como las que existen en los países de Latinoamérica, Asia y Africa, así como en ciertas partes de Australia. Sin embargo, en estos países, la estación de verano es acompañada por altas condiciones de humedad, que favorecen la formación de otras micotoxinas como Zearalenona, Vomitoxina, toxina T-2 Ocratoxina, etc. No se considera que las aflatoxinas sean un problema en regiones frías. Sin embargo, se debe tener cuidado en estas regiones con los alimentos importados, provenientes de climas cálidos y húmedos.

Las Fumonisinas, a diferencia de otras micotoxinas, se encuentran tanto en climas templados como en climas tropicales. Las otras micotoxinas que se encuentran en algunas partes del mundo incluyen alcaloides ergot, citrinina, ácido ciclopiazónico, oosporeina, monoliformina, ácido fusárico, etc.

Problemas Asociados

Efecto en salud y rendimiento. Los efectos físicos o aparentes de las micotoxinas van desde un consumo de alimento reducido, tasa de pobre conversión, a una inhabilidad general del animal para crecer. La Vomitoxina, con frecuencia llamada "el factor de rechazo del alimento" afecta mayormente a los cerdos. La Zearalenona afecta los órganos reproductivos en cerdos y ganado lechero (inflamación de las glándulas mamarias y atrofia de los ovarios), mientras que las Fumonisinas causan desórdenes nerviosos en caballos.

La ingestión de Ocratoxina causa daño al riñón. Aves y cerdos son susceptibles a su toxicidad, mientras que el ganado lechero puede tolerar altos niveles de Ocratoxina debido a su biotransformación a su forma no tóxica por microbios ruminales. La Aflatoxina, la micotoxina más ubicua de todas, daña el hígado y causa depresión del crecimiento. La toxina T-2 causa lesiones orales en aves, mientras los alcaloides ergot producen desórdenes del Sistema nervioso y necrosis de patas y cola.

Además de sus efectos adversos en rendimiento, varias micotoxinas dañan el Sistema inmune y por lo tanto incrementan la susceptibilidad a las enfermedades. Las aflatoxinas son las micotoxinas más inmunosupresivas, seguidas por la Vomitoxina, toxina T-2, Ocratoxina y Fumonisinas.

Los residuos de micotoxinas en productos animales - impacto en salud humana. Los problemas con micotoxinas, sin embargo, no terminan en el alimento o en la reducción del rendimiento del animal, pues muchas son transferidas a la carne o leche. En la leche, la Aflatoxina aparece como Aflatoxina M1, uno de sus metabolitos. En los Estados Unidos, es requerido por ley que el nivel de Aflatoxina M1 en la leche debe ser menor a 0,5 partes por billón, lo que significa que 1 ton de leche no debería contener más de 500 microgramos de Aflatoxina M1. En Europa Occidental, las regulaciones son mucho más estrictas, y los máximos niveles están establecidos a 0,05 ppb. La Aflatoxina es transmitida del alimento a la leche (65-10:1). La FDA (Administración de Alimentos y Bebidas) estimula un máximo de 20 ppb de Aflatoxina en alimentos animales.

El único país en Europa con regulaciones legales para niveles máximos de Ocratoxina en carne de cerdo es Dinamarca, donde 10 a 15 ppb en hígado o riñón resulta en su confiscación y más de 25 ppb causa la confiscación de la carcasa entera.

Recientes tendencias de control

El presente concepto del control de micotoxinas ha ido más allá de la etapa donde el control del crecimiento fúngico era la preocupación primaria. El énfasis actual es en reducir los efectos deleterios de las micotoxinas pre-formadas y por lo tanto fortalecer la producción animal.

Modificaciones nutricionales. Las micotoxinas, una vez absorbidas, son detoxidificadas en el hígado utilizando Glutationa, la cual es compuesta de metionina y cistina. Así, el nivel metabólico de metionina es disminuido, conllevando a un pobre crecimiento y eficiencia alimenticia. Por lo tanto, mayores niveles de suplementación de metionina en el alimento pueden ser útiles.
Uso de arcillas minerales. Muchos químicos han sido probados para neutralizar a las micotoxinas pero sólo algunas han sido probadas con éxito y muy pocas son utilizadas comercialmente. Estas incluyen bentonitas, zeolitas y aluminosilicatos. Entre estos, los aluminosilicatos han sido los más efectivos. Son activados in vivo y secuestran / absorben a las micotoxinas. La superficie molecular de estos aditivos, cuando son saturados con agua dentro del Sistema, atraen la estructura atómica polar funcional de la micotoxina y la atrapan en su superficie. Esto aísla a la micotoxina del proceso digestivo y por lo tanto la previene de entrar en la circulación.

El aluminosilicato de calcio y sodio hidratado (HSCAS) a 0,5% (5 Kg / ton) de la dieta puede disminuir significativamente muchos de los efectos adversos de la Aflatoxina en aves y cerdos. HSCAS a este nivel de inclusión también reduce las concentraciones de Aflatoxina M1 en la leche de vaca. Las pruebas conducidas en nuestro laboratorio mostraron que los aluminosilicatos a 0,2 y 0,4% de la dieta mejoran significativamente los valores de títulos HI contra la enfermedad infecciosa de la bursa y la enfermedad de Newcastle en broilers alimentados con 500 ppb de Aflatoxina B1.

Sin embargo, estas arcillas tienen algunas desventajas, como altas tasas de inclusión y poco rango de eficacia de secuestro. Son más que nada efectivas contra las aflatoxinas y parecen tener muy poco o ningún efecto benéfico contra la Zearalenona, Ocratoxina y trictocenos. Recientemente, la bentonita usada en frijol de soya fue encontrada como responsable por elevados niveles de dioxinas en pollos en una planta procesadora de Estados Unidos (Feedstuffs, Julio 14, 1997).
Uso de enzimas. Las enzimas que tienen la capacidad de degradar micotoxinas como esterase y expoxidase están siendo probadas por su aplicabilidad práctica en las condiciones de campo. Se cree que estas enzimas rompen el grupo atómico funcional de la molécula de micotoxina y por lo tanto la vuelven no -tóxica.
La búsqueda de un secuestrante nutricional de baja inclusión. Los problemas encontrados con el uso de secuestrantes de arcillas han empujado a los investigadores a encontrar un inactivador / absorbentes de micotoxinas alternativo de baja inclusión.

Saccharomyces cerevisiae1026 fue inicialmente usado como un promotor del rendimiento en los comienzos de 1990. Subsecuentemente, se le encontró efectos benéficos en ganancia de peso y respuesta inmune en broilers expuestos a aflatoxicosis. Nuestros estudios in vitro claramente establecieron el secuestro de aflatoxinas a Saccharomyces cerevisiae1026 en una respuesta dosis-dependiente mayor a 77% (Devegowda y col., 1996).

La biotransformación microbial de micotoxinas en su forma no tóxica usando habitantes naturales del tracto gastrointestinal ha sido ampliamente investigada recientemente. Los microbios ruminales tienen la habilidad de hidrolizar Ocratoxina en un metabolito no tóxico (Kiessling, 1984).

Una serie de pruebas conducidas en nuestro laboratorio y otros centros de investigación, incluyendo el Agri-Food de Canadá, por el grupo Trenholm, en Texas, A& M por Stanley y colaboradores, etc., han llevado al desarrollo de un agente nutricional ligante de micotoxinas efectivo y de baja inclusión: manano-oligosacárido modificado. Está basado en un glucomanano esterificado, derivado de la pared celular de Saccharomyces cerevisiae 1026.

El manano-oligosacárido modificado derivado de la pared celular de la levadura exhibe un alto grado de antigenicidad debido a sus componentes manano y glucano. La antigenicidad varía con las diferentes cepas de levadura debido a los diferentes enlaces y grado de fosforilación en la estructura del manano. La estimulación del Sistema inmune específico por mananoligosacárido en dietas de pavos resultó en un incremento del 30% en IgA biliar y 26% de incremento en IgG plasmático (Savage y col, 1996).

La hipótesis es que la matriz de glucomanano (que está cargada tanto positivamente como negativamente) del mananoligosacárido modificado atrapa la molécula de la micotoxina de manera irreversible. Más aun, parece tener un amplio espectro de actividad contra varias micotoxinas.

Trenholm y sus colaboradores en Canadá han notado más de 80% de secuestro de Zearalenona con mananoligosacáridos modificados. En otro estudio, donde el mananoligosacárido modificado fue comparado con otros tres secuestrantes de toxinas, se encontró que secuestra un 95% de Aflatoxina, un 77% de Zearalenona, un 59% de Fumonisina y alrededor de 12% de Vomitoxina, lo que fue más alto que los de los otros secuestrantes puestos a prueba (Tabla 2).

Tabla 2. Altos porcentajes de secuestro de ciertas micotoxinas por mananoligosacáridos modificados y otros tres secuestrantes comerciales

Aflatoxina	HSCAS, %			Manano-oligosacáridos modificados, %
ppb	0.1	0.2	0.4	0.0125	0.025	0.05
50	8*	26	54	33	58	83
100	14	47	78	48	58	69
200	25	65	78	51	62	79

*Los valores son el porcentaje de aflatoxinas ligadas. Mahesh y Devegowda, 1996

Recientemente, una serie de pruebas in vitro han sido conducidas en nuestro laboratorio estimulando el ambiente in situ del tracto intestinal del pollo para determinar la habilidad de secuestro del mananoligosacárido modificado en Aflatoxina, Ocratoxina A, toxina T-2 y Zearalenona. Él más alto secuestro fue notado con Aflatoxina, seguido por Zearalenona, toxina T-2 y Ocratoxina. El manano-oligosacárido modificado también mostró considerable secuestro cuando estas toxinas estaban en combinación (Tabla 4).

Tabla 4. Porcentaje de secuestro de micotoxinas por el manano-oligosacárido modificado (0.1%), cuando se presentan solas o en combinación en alimento in vitro

SI.NO	Micotoxinas	Zearalenona	Aflatoxina	Ocratoxina	Toxina T-2
1	ZL	51,63	-	-	-
2	AF	-	81,63	-	-
3	OA	-	-	25,3	-
4	T-2	-	-	-	27,77
5	AF+OA	-	64,01	10,92	-
6	AF+T-2	-	46,96	-	16,64
7	OA+T-2	-		12,58	18,23
8	AF+OA+T2	-	36,93	3,92	4,34

ZL= Zearalenona (5ppm)
AF= Aflatoxina (300ppb)
OA= Ocratoxina (2ppm)
T-2= Toxina T-2 (3ppm)

En una prueba similar in vitro, Sala en Argentina también ha observado un significativamente alto secuestro de Aflatoxina, Zearalenona y Fumonisina, y un secuestro moderado de la toxina T-2. Las otras micotoxinas (Ocratoxina, Vomitoxina, citrinina y DAS) fueron ligadas en el rango de 12-18% (Tabla 5).

Tabla 5. Eficiencia de adsorción de varias micotoxinas por el mananoligosacárido modificado

Micotoxina	% de Alto secuestro
Aflatoxina	85,2
Zearalenona	66,7
DON	12,6
Ocratoxina	12,5
Citrinina	18,4
Toxina	T-2 33,4
DAS	12,7
Fumonisina	67,0

Sala, 1997

Para examinar las propiedades inmunomodulatorias del manano-oligosacárido modificado, se condujo una prueba en broilers en donde el manano-oligosacárido modificado fue suplementado en la dieta a dos niveles (0,1 y 0,2%) y la Aflatoxina añadida a tres niveles (100, 200 y 400 ppb). En ambos niveles de inclusión del mananoligosacárido modificado, los títulos fueron significativamente mejorados en comparación a los grupos no tratados (Devegowda y col., 1998).

En una prueba reciente, se alimentó a aves reproductoras con diversos niveles de Aflatoxina (0; 50; 100 y 200 ppb) tanto con o sin suplementación de mananoligosacárido modificado (0,1 y 0,2%) durante su producción pico de huevos por cuatro meses. Los valores promedio de todas las combinaciones de los diferentes niveles de toxinas probados indicaron mejora en la producción de huevos y respuesta inmune con la suplementación de mananoligosacárido modificado.

En otra prueba en pollos comerciales, la suplementación dietaria de mananoligosacáridos modificados al 0,1% neutralizó significativamente los efectos adversos de Aflatoxina, Ocratoxina y toxina T-2, tanto solas o en combinación, sobre la concentración de proteínas totales y colesterol en suero y la actividad de la enzima glutamil gama transferasa.

Conclusión

Mantenerse alejado de la frontera de las micotoxinas siempre ha sido una tarea difícil. Los recientes descubrimientos para solucionar este problema han sido promisorios pero la amenaza siempre está presente con el descubrimiento de micotoxinas desconocidas que van apareciendo y que implican complicaciones en la salud animal. El camino proporcionado por la investigación está en reducir las pérdidas a una gran extensión, especialmente en proteger el Sistema inmune. Los remedios anteriores han palidecido en comparación con los nuevos avances. El advenimiento de la biotecnología en el campo de la salud animal para contrarrestar los peligros ocultos de las micotoxinas guarda una gran promesa para el futuro

*Los Drs. G. Devegowda, M.V.L.N. Raju y H.V.L.N. Swany pertenecen al departamento de Ciencia Avícola de la Universidad de Ciencias Agropecuarias de Bangalore, India. Devegowda, es profesor y cabeza del departamento, tiene un DVM, Master en Ciencia Avícola y Ph.D en Ciencia Animal de la Universidad de Minesota, St. Paul. El ha venido investigando micotoxinas durante los pasados 13 años. Los coautores, Raju y Swamy, son estudiantes de investigación que trabajan con Devegowda.

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