Micotoxinas y su impacto en la producción porcina - 07/05/2008 La presencia de micotoxinas en granos y piensos es un grave problema mundial con implicaciones económicas y de salud, tanto animal como humana. En este artículo se revisan las más importantes y su efecto sobre la producción porcina, así como los prin
Adaptación de la nota publicada
en la revista de ciencia y técnica de la FCEQyN de la UNaM
RESUMEN
Se realizaron experiencias a fin de determinar los niveles de contaminación
de alimentos balanceados y materia prima para la elaboración de raciones
para cerdos con Aflatoxinas y Zearalenona. Se obtuvieron, en un período
de 3 meses, 11 muestras de materia prima y 5 muestras de raciones de tipo “Iniciador”.
Para la extracción de las dos micotoxinas, se utilizó el Método
BF modificado con tolueno. La determinación y la semi-cuantificación
de las micotoxinas se realizó mediante TLC, sembrando los extractos de
las muestras y patrones de concentración conocida en placas de sílica-gel,
que luego se observaron y confirmaron bajo luz UV. En las raciones, se encontró
Aflatoxinas con un valor medio de 16,8 ppb y de 620 ppb de Zearalenona. El maíz
en grano presentó los valores más altos de contaminación
con ambas micotoxinas. Se calcularon los promedios para Aflatoxinas en toda la
materia prima y se obtuvo un valor de 18 ppb, y para la Zearalenona de 527 ppb.
Si bien los valores promedios de ambas micotoxinas en las raciones son bajos,
se deben controlar en forma periódica las variaciones que pueden hallarse
en la materia prima, para proceder de tal manera de reducir al mínimo la
contaminación de los alimentos elaborados.
Palabras claves: micotoxinas, cerdos, alimentos balanceados, granos.
INTRODUCCIÓN
Se estima que cada año, el 25 % de las cosechas mundiales están
afectadas por micotoxinas. Estas toxinas de origen fúngico son producidas
principalmente por los géneros Aspergillus, Fusarium y Penicillium. [1]
Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por hongos en respuesta
a factores de stress que actúan sobre éstos. [2] Rara vez se encuentra
en forma aislada un solo tipo de hongo o micotoxina, y dos o más micotoxinas
pueden ejercer un mayor efecto tóxico que cada una por separado, es decir
que sus acciones se sinergizan. [3, 4]
La presencia de micotoxinas en granos y raciones, cuyo tipo o estructura química
depende del desarrollo de cepas fúngicas específicas que está
sujeta a la influencia de factores ambientales como humedad del sustrato y temperatura
ambiente, además del métodos de procesamiento o producción,
almacenamiento y tipo de sustrato. [5]
Entre las micotoxinas que más afectan a los cerdos en las regiones subtropicales,
prevalecen a)Aflatoxinas, b)Zearalenona, c)Vomitoxina y d)Fumonisinas. Con respecto
a esta dos últimas, aún no se han realizado estudios en la región
Noreste de la Argentina.
Las Aflatoxinas, tipo B1, B2, G1 y G2, son producidas principalmente por los
hongos Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus, que son de distribución
universal, y son muy frecuentes en las raciones y en el maíz. Casi todas
las raciones permiten un aislamiento en laboratorio de estos hongos, lo que
equivale a decir, que prácticamente la totalidad son susceptibles a presentar
un crecimiento descontrolado de estos microorganismos, en caso de presentarse
las condiciones adecuadas de humedad. La temperatura ideal para su crecimiento
es de 28°C, pero son microorganismos poco exigentes en este término,
y pueden desarrollarse desde los 18°C hasta los 40°C aproximadamente.
Contando con una temperatura óptima y un sustrato adecuado, por ejemplo
maíz, estos hongos necesitan solamente 5 a 7 días para producir
concentraciones altas de aflatoxinas, si la humedad del producto fuera al menos
del 18 %. [6]
Las Aflatoxinas son las micotoxinas de mayor influencia en la performance porcina.
El efecto del consumo de raciones contaminadas en éste aspecto, depende
de la edad y la salud del animal, los niveles de concentración de toxina
en el alimento, y el período de ingesta del mismo. Los cerdos jóvenes
son los más afectados. Bajos niveles de Aflatoxinas (20 a 200 ppb), ejercen
acciones inmunosupresoras, tornando al animal más susceptible a las infecciones
y reduciendo la ganancia de peso, afectando la conversión alimenticia;
cuando la exposición es prolongada, puede presentarse cáncer, daño
hepático e ictericia. Altos niveles de contaminación (1000 a 2000
ppb), producen aflatoxicosis aguda, provocando la muerte del animal en pocas horas,
con daño hepático evidente y hemorragias. (Ver tabla 1). [7] En
la leche de las cerdas se puede encontrar Aflatoxina M1, cuando consumen raciones
medianamente contaminadas, y esto puede producir disminución del desarrollo
y mortandad en los lechones.
Otra toxina muy común en las raciones para cerdos es la Zearalenona,
producida, principalmente, por Fusarium graminearum, pero otras especies también
la pueden producir: F. sporotrichioides F. roseum y F. culmorum. Esta micotoxina
tiene efectos similares a la hormona femenina estrógeno y puede inducir
a la feminización aun cuando se encuentre en bajas concentraciones. Estas
especies poseen características peculiares de exigencia en lo que respecta
a la temperatura de desarrollo, necesitando de 24°C a 28°C para un crecimiento
óptimo, pero de 14°C a 17°C para la síntesis de Zearalenona.
Esto hace que la toxina aparezca en los alimentos susceptibles en los períodos
fríos en que hay oscilación de la temperatura, como ser la fase
entre otoño e invierno y en cuando se presentan temperaturas más
cálidas en el invierno. Cuando los indicies de humedad son adecuados,
el hongo crece abundantemente en la semana de calor y en la semana siguiente,
cuando disminuye la temperatura, comienza a sintetizar la toxina, contaminando
el alimento. [6] Altas concentraciones interfieren con la ovulación,
concepción, implantación y desarrollo fetal. En los no-natos,
puede aumentar el número de abortos y fetos mortinatos, los lechones
nacidos pueden presentar baja probabilidad de sobrevivencia o vulva hinchada.
[8] Las hembras jóvenes son las más sensibles: concentraciones
bajas pueden conducir a un pseudoestro y prolapso rectal o vaginal. Cuando las
hembras pre-púberes consumen raciones contaminadas con Zearalenona presentan
la vulva hinchada y enrojecida, con un pico evidente luego de las seis semanas
del comienzo de la ingesta, y esto causa un alto índice de prolapso vaginal.
En los jóvenes reproductores puede producirse disminución de la
libido, y disminución del tamaño testicular, pero no hay consecuencias
evidentes de intoxicación en los reproductores adultos, aún en
concentraciones altas. [9] En los capones, que consumen alimento para terminación,
las concentraciones altas afectan muy poco la conversión alimentaria.
Algunos países, como ser Brasil, y la Unión Europea, tienen especificaciones
acerca de los niveles máximos recomendados de Aflatoxinas y Zearalenona,
para las materias primas destinadas a la elaboración de alimentos balanceados,
y raciones completas para cerdos. [10] (Ver tabla 1)
Tabla 1: Niveles establecidos por la Unión Europea, de
concentración máxima de micotoxinas
presentes en raciones y materia prima para ganado porcino.
El objetivo de este estudio es determinar los niveles de contaminación
por Aflatoxinas y Zearalenona en muestras de materia prima destinada a la manufactura
de alimentos balanceados para cerdos y raciones de tipo Iniciador que se elaboran
y consumen en la provincia de Misiones, debido a las características climáticas
que favorecen el desarrollo de los géneros fúngicos potencialmente
micotoxigénicos y la producción de toxinas por los mismos en esta
región de la Argentina.
MATERIALES Y METODOS
Muestreo
La obtención de la muestra se resolvió con el método propuesto
por GIPSA-USDA (Grain Inspection, Packers and Stockyards Administration –
United Estates Department of Agriculture) [11], tomando las muestras en distintos
puntos de los silos, utilizándose para ello una sonda de profundidad,
lográndose una muestra global de 5 kg, que por cuarteo se redujo a 500
g, que fue lo recibido en el laboratorio. Cada muestra de materia prima correspondió
a un nuevo lote adquirido por la empresa fabricante de las raciones, provenientes
de distintos puntos del país, durante un período de 3 meses, en
total fueron 11: 7 de maíz en grano (MG), 2 de pellets de soja (PS),
1 de afrechillo de trigo (TA) y una de soja desactivada (SD).
Las muestras de alimentos, en total 5, correspondieron una a cada nuevo lote
de raciones de tipo “Iniciador”, elaborado con la materia prima
analizada.
Extracción y análisis de las micotoxinas:
Se procedió a la extracción de las Aflatoxinas y Zearalenona,
utilizando el método BF modificado con tolueno. [12, 13]. Cada muestra
recibida en el laboratorio, se molió con un molino de martillos hasta
alcanzar una granulometría de 20 mesh, luego se tomaron 50 g del material
molido y se mezclaron, en un vaso de precipitado de 500 mL, con 250 mL de una
solución metanol-agua (55:45), 100 mL de hexano y 4 g de cloruro de sodio,
sometiéndose a agitación con un agitador de paletas durante 10
minutos; una vez cumplido el tiempo, se procedió a filtrar con un embudo
y papel de filtro; se separaron las dos fases, y se recogieron 25 mL de la fase
acuosa, que se colocó en una ampolla de decantación, donde se
realizaron dos extracciones sucesivas con 25 y 12 mL de tolueno respectivamente,
y se recogió la fase orgánica en un vaso de precipitado, pasando
a través de un lecho de sulfato de sodio anhidro, se coloco la fase del
tolueno en un balón y se llevó a sequedad en un evaporador rotatorio
a 80°C. El residuo seco se resuspendió en 200 ?l de benceno-acetonitrilo
(98:2) y se sembró 10 ?l en una placa de sílica gel 60 con base
de aluminio. También se sembraron patrones de Aflatoxina B1 y Zearalenona
de concentración conocida, y se desarrolló la Cromatografía
en Placa Delgada (TLC), utilizando cloroformo-acetona (90:10) como solvente
de corrida. Una vez retirada la placa de la cuba, se dejó secar y se
procedió a observarla bajo una lámpara de luz UV.
Identificación de los analitos:
La identificación de las micotoxinas se efectuó comparando el
Rf de los patrones con las muestras bajo la luz UV. La Aflatoxina B1 aparece
con fluorescencia azul vista con UV onda larga con un Rf de 0,3, la Zearalenona
aparece con fluorescencia verde vista con UV onda corta, con un Rf de 0,5. Para
la confirmación, se agregó ácido sulfúrico al 30
% sobre los spot sospechosos de Aflatoxina B1, la fluorescencia viró
del azul al amarillo. Para confirmar la Zearalenona, se agregó, con una
pipeta, a las manchas sospechosas, una solución de cloruro de aluminio
en etanol, y se examinó la placa con UV onda larga, la Zearalenona apareció
con fluorescencia azul. [12]
Cuantificación de los niveles de micotoxinas presentes en las muestras:
Se comparó la intensidad de la fluorescencia de la muestra con los patrones
y se aplicó la siguiente fórmula (AOAC) [12]:
Vs: µl de estándar igual al desconocido.
Cs: concentración de estándar en µg / mL.
Vf: volumen en µl de la disolución final del extracto.
Vm: µl del extracto cuya fluorescencia coincide con Vs.
P: gramos de la muestra original en el extracto final.
De esta forma se obtuvieron los resultados de concentración de Aflatoxina
B1 y Zearalenona expresados en partes por billón (ppb = µg/kg)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Contaminación de la materia prima
Los niveles de contaminación encontrados en los distintos tipos de materia
prima utilizados para la elaboración de las raciones variaron, como era
de esperar, según el tipo de sustrato.
En la figura 1, se observan los resultados obtenidos para ambas micotoxinas,
expresados en partes por billón (ppb). Se puede observar que la mayor
concentración de Zearalenona y Aflatoxina B1 se presentaron en las muestras
de maíz en grano. Dos de las muestras de MG presentaron altas concentraciones
de Zearalenona, 1200 y 1600 ppb; y en una tercer muestra de MG se registró
una concentración de Aflatoxina B1 de 96 ppb, también considerada
elevada. No se detectaron Aflatoxinas en las muestras de pellets de soja, afrechillo
de trigo y soja desactivada. En TA y SD tampoco se determinó la presencia
de Zearalenona.
Debido a que las raciones para el ganado porcino se formulan utilizando un 75
% de maíz, esta es la principal materia prima que debe tenerse en cuenta
para la vigilancia de los niveles de micotoxinas. Se calculó el promedio
para ambas micotoxinas en las muestras de maíz en grano y se obtuvo un
valor de 18 ppb de Aflatoxina B1 y 470 ppb de Zearalenona. (Ver tabla 2)
Figura 1: Concentración de Aflatoxina B1, ( eje izquierdo)
y Zearalenona (eje derecho)
hallados en la materia prima.
Contaminación de las raciones
Las raciones elaboradas en un período de 3 meses, utilizando los lotes
analizados de materia prima, exhibieron los niveles de contaminación
presentados en la figura 2. (Ver tabla 2)
Figura 2: Concentración Aflatoxina B1, (eje izquierdo)
y Zearalenona (eje derecho) en raciones de tipo “Iniciador”
Se puede observar que en solamente uno de los lotes analizados de las raciones
no se detectó contaminación con las micotoxinas analizadas. Una
de las muestras presentó niveles considerables de Aflatoxina B1 (30 ppb)
y Zearalenona (1600 ppb), y otra exhibió un nivel elevado de Zearalenona
solamente.
Tabla 2: Resultados de los análisis de las muestras
de materias primas y raciones iniciador.
CONCLUSIONES:
Los niveles de contaminación hallados en general, demostraron que la
ocurrencia varía de lote a lote, tanto de materias primas como de las
raciones completas, además son valores que se encuentran por debajo de
los recomendados, excepto en unos pocos casos, si se los considera en forma
individual, y si tenemos en cuenta los valores medios, para los dos casos, éstos
se consideran aceptables para ambas micotoxinas, tanto en el maíz, como
en las raciones completas. (Ver Tablas 1 y 2).
No podemos, por lo expresado anteriormente, dejar de considerar la importancia
de haber encontrado micotoxinas en las muestras analizadas, por lo que se sugiere
lo siguiente:
Examinar en forma periódica las variaciones de los niveles de micotoxinas
que pueden hallarse en la materia prima, para proceder de tal manera de reducir
al mínimo la contaminación de los alimentos elaborados.
Controlar las raciones, para disminuir las pérdidas económicas
por los efectos de las micotoxinas en la producción porcina, debido
a que la contaminación con múltiples toxinas, produce efectos
sinérgicos, aumentando así el riesgo productivo.
Un adecuado manejo de materia prima y raciones, para evitar un aumento en
las concentraciones de micotoxinas en silos y comederos.
AGRADECIMIENTOS
Al grupo de trabajo del “Laboratorio Central” de la Facultad de
Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de
Misiones: Ing. Nicolás Kolb, Ing. Darío Ferreyra, Ing. José
Luis Herrera por su valiosa colaboración y préstamo de sus instalaciones
para la realización de éste trabajo.
REFERENCIAS
1. Devegowda G., Radu M. V. L. N., Nazar A., Swamy H.V.L.M. Mycotoxin Picture
Worldwide: Novel Solutions for their Counteraction en Proceedings of Alltech’s
14th Annual Symposium. Biotechnology in the Feed Industry. Passport of the Year
2000. Nortingham University Press, U.K. p: 241-255, 1998.
2. Osweiler G.D. Mycotoxins en Diseases of Swine. 7th Edition, Wolfe Publishing,
London. p: 735-743, 1992.
3. Pasteiner S. Coping with Mycotoxin Contaminated Feedstuffs. Feed International.
Mayo 1997: p. 12-16.
4. Lawlor P.G., Lynch P.B. Mycotoxins in Pigs Feeds 1: Source of Toxins, Prevention
and Management of Mycotoxicosis. Irish Vet. J. Ireland Vol 54 (3): p. 117-120,
Marzo 2001.
5. Santurio J. M. Micotoxinas e Adsorventes em Suínos. Trábalos
Técnicos Exclusivos Porkworld. www.porkworld.com.br.
6. Fiorentin L. As micotoxinas e a produção de suínos.
Suinocultura dinámica. EMBRAPA-CNPSA. Año II – N° 10.
Octubre 1993.
7. Diekman M. A., Coffey M. T., Purkhiser E. D., Reeves D. E., Young L. G. Mycotoxins
and Swine Performance. PIH-129, Nutrition. Purdue University. Cooperative Extension
Service. West Lafayette, Indiana, USA. 1992.
8. Vanyi A., Bata A., Glavits R., Kovacs F. Perinatal Oestrogen Syndrome in
Swine. Acta Vet. Hungarica 42:433-416. 1994.
9. Lawlor P.G., Lynch P.B. Mycotoxins in Pigs Feeds 2: Clinical Aspects. Irish
Vet. J. Ireland Vol 54 (4): p. 172-176, Abril 2001.
10. FAO WORLDWIDE REGULATIONS FOR MYCOTOXINS 1995 – A. Compendium. Food
and Nutrition Paper, No. 64, Roma, 1997.
11. USDA. Grain Fungal Diseases & Mycotoxins References: Sampling. GIPSA,
Technical Services Division. Internet on-line. Kansas City, USA. p. 24-29. 1999.
12. AOCS-AOAC 970.45 BF Method. Official Methods of Analysis of the AOAC. 16th
Edition. Section 49.2.09 (AOAC Method 970.45) 1991.
13. Chulze S., Bertinetti C., Dalcero A., Etcheverry M., Farnochi C., Torres
A., Rizzo I., Varsavsky E. Incidence of Aflatoxin, Zearalenone and Deoxynivalenol
on Corn in Argentina. Mycotoxin Research, vol 5: p 9-12. 1989.
jaca monica T.s.u En Ciencias Agropecuarias Lara - Venezuela
Patricia te felicito por el articulo es de suma importancia para los productores de cerdos estar concientes del efecto que producen las micotoxinas sobre la alimentacion de los animales
Respuesta Chequeada por Engormix.com
08/01/2005
E.M.S.A. S.R.L. Argentina
Estimada Srta Patricia:La felicitamos por su trabajo. Entendemos que ha realizado la experiencia de extracción de las dos micotoxinas, se utilizó el Método BF modificado con tolueno. Queremos saber si ha realizado la experiencia con algún aluminosilicato. Si su respuesta es negativa por favor contactenos.
Atte.
EMSA
Respuesta Chequeada por Engormix.com
11/01/2005
Pedro Zarraga Venezuela
Pedro zarraga
aux.Doc
ucv agronomía- Venezuela Srta Patricia felicitaciones por su articulo muy importante tanto para los productores de cerdos como para las empresas productoras de alimento donde deben prestar más atención lo referente e importante que es el control de Micotoxinas.
Respuesta Chequeada por Engormix.com
16/01/2005
Osvaldo Héctor R. Zucchino Médico Veterinario Buenos Aires - Argentina
Aclaro que soy Veterinario de práctica rural y efectúo ciertas asesorias sobre el tema de "producción porcina". El artículo me resultó sumamente interesante e importante, pero me dejó "cierto vacío" respecto a las indicaciones apropiadas que habría que hacerse una vez diagnósticada la contaminación, mediana o alta, de una materia prima destina a raciones, es decir, cual sería su tratamiento, o como se debe manejarla
Los resultados mencionados me son de interés y me gustaría tener los datos completos del artículo publicado en la revista de ciencia y técnica de la FCEQyN de la UNaM para usarlo como referencia. Si es posible enviarme la cita completa se los agradeceré.
Dr. Zucchino:
Hace unos años atras, se trabajaba sobre el problema de las materias primas y alimentos balanceados contaminados, y lo más común, era dependiendo del destino de la ración según la fase (esto para el caso de cerdos) se podía cambiar el destino de este alimento, desde las fases más susceptibles a las menos susceptibles a determinadas micotoxinas, por ej, raciones de gestación o lactancia con niveles altos de zearalenona, se usaban (equilibrando el contenido nutricional) para fases de desarrollo y terminación, o incluso se destinaba esas raciones a otras especies. Este método, si bien sigue utilizándose en algunos casos, pero hoy día se comenzaron a aplicar sistemas de prevención y manejo, que apuntan principalmente a:
- evitar la contaminación de las materias primas en campo mediante BPA.
- evitar la contaminación de materias primas en almacenamiento y produccion por BPAl y BPM
- Y todo esto que concluya con un plan de Analisis de Riesgo y Control de Puntos Críticos para micotoxinas.
Todo esto permitirá obtener materias primas y alimentos con baja contaminación.
Si en algun momento la situación sale de control y hay alimentos o materias primas terminadas, se deben tomar estrategias para reducir la contaminación a valores aceptables, y estas estrategias dependen de la micotoxina de que se trate y el destino de la ración.
Estimada Patricia:
La felicito por el artículo, me pareció muy interesante y muy claro. Me gustaría me pudiera acercar más bibliografía acerca de la sinergia que se habla en el artículo, es decir si hay estudios que muestren como afecta la suma de varias micotoxinas en los alimentos. Nuevamente la felicito y le agradezco por su atención.
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