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Contaminantes ambientales en los alimentos del ganado bovino

Publicado: 8 de marzo de 2021
Por: Silvia Peña (Lab. de Toxicología, Depto. Producción Agrícola y Animal, UAM-Xochimilco), Elizabeth Posadas (Depto. Medicina y Zootecnia de Rumiantes, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia UNAM) y Alejandro Córdova Izquierdo (Depto. Producción Agrícola y Animal, UAM-Xochimilco), D.F., Mexico
Resumen

Las micotoxinas y los taninos son contaminantes ambientales que se presentan en los alimentos utilizados en la dieta de los bovinos que pueden ocasionar en los animales una baja eficiencia productiva o sindromes tóxicos inespecíficos. Este artículo presenta las experiencias del análisis de calidad de cereales y forrajes del laboratorio de Toxicología de la UAM-X.

Introducción
La calidad en los alimentos utilizados en la alimentación del ganado bovino es una preocupación del ganadero, ya que depende de ellos la ganancia de peso, sin embargo pocas veces se analizan en el laboratorio.  Los granos de cereales  y forrajes, conforman la dieta de los bovinos de carne por lo que la presencia de contaminantes como taninos y micotoxinas no es deseable.  Los taninos se presentan de manera natural en cereales como el sorgo y maiz, en frutas y en forrajes como medida de defensa ante los insectos y hongos en el campo (Sharma., 2019) además por la falta de agua. Los taninos presentan un sabor astringente que hace poco palatable su consumo. Químicamente pueden ser ácidos fenólicos libres o taninos hidrolizables  (TH) que son moléculas de bajo peso molecular o taninos condensados o proantocianidinas (TC), de alto peso molecular. Se conoce que los (TC), en cantidades de 50g/Kg de MS, disminuyen los niveles de ácidos grasos de cadena corta, como son el ácido acético, propiónico, iso-butírico,  butírico, iso-valérico, valérico, durante la digestión fermentativa de los rumiantes (Bueno et al., 2020), que se verá reflejada en una disminución de los litros de leche producida y una baja cantidad de grasa en la leche. Por su parte los hongos pueden sintetizar micotoxinas, bajo condiciones ambientales de alta humedad y temperatura, y de su composición  genética como es el caso del hongo Aspergillus flavus capaza de sintetizar mas de 10 aflatoxinas, siendo la más tóxica la Aflatoxina B1, por su efecto hepatotóxico e inmunosupresor (Serrano et al., 2015). Especies de Penicillium pueden sintetizar Ocratoxina A (OTA) y de Fusarium,  deoxinivalenol (DON), zearalenona (ZEA), fumonisinas (FUM). Por lo tanto los taninos como las micotoxinas disminuyen la calidad en los alimentos que contaminan (Vázquez et al., 2012) y afectan el metabolismo de los nutrientes en los animales, principalmente de la proteína y de los ácidos grasos de cadena corta.  
Entre las pruebas rápidas o cualitativas que existen para detectar la presencia de contaminantes en los alimentos son varias y disponibles en el mercado; en el laboratorio de Toxicología, contamos con pruebas que nos ayudan a establecer la presencia o ausencia de tales compuestos. En los cereales como el sorgo cuya producción se da en el Norte del país, particularmente en el estado de Tamaulipas, dependiendo de su variedad puede contener diferentes niveles taninos. Los taninos pueden producir un efecto antinutricional al secuestrar a la proteína y a los polisacáridos, de manera que resulta indigestible para el animal. Actualmente existe variedades con bajos niveles de taninos que tienen el gen recesivo B1 o B2 con un contenido de 0 a 1.8 mg/g que puede ser identificado por la falta de color en su envoltura o corteza.  Las variedades con testa pigmentada contienen niveles moderados de taninos del orden de 6.4 a 15.5 mg/g.
El maíz blanco y amarillo son las variedades mas producidas en México, siendo el maíz amarillo muy utilizado en la alimentación de aves mientras que el blanco para el ganado bovino. Los cuales pueden contener compuestos tóxicos como son las micotoxinas. En nuestro laboratorio hemos detectado cuatro micotoxinas, siendo las aflatoxinas (Aflas) presentes en un contenido promedio de 7.34 ppb, deoxinivalenol o DON (0.427 ppm), zearalenona o ZEA (246.91 ppb) y fumonisinas (FUM) en 0.465 ppm. Sin embargo con técnicas mas sofistiucada hemos podido detectar 31 micotoxinas. El maiz no cumple, la regulación internacional para la zearalenona ni para las aflatoxinas. Cabe señalar que las aflatoxinas interaccionan con los lípidos e inhibe la síntesis de la proteina, además de provocar un efecto inmunosupresor en los bovinos por lo que quedan expuestos a diversas patologías (Frederick, 2020). La Zea, es una micotoxina con poder estrogénico, por lo que ocasionan problemas reproductivos en animales jóvenes. Por otro lado el impacto toxicológico de mas de una  micotoxina esta generando la atención a nivel mundial. Se conoce que la presencia de estas micotoxinas aun en niveles bajos ocasionan una disminución en la calidad nutricional del grano. El maíz contiene  también taninos que de acuerdo con nuestros resultados existen tanto taninos condensados como taninos hidrolizables, en niveles promedio para el maiz de 25.8 mg/g con variaciones importantes entre las variedades. Estos niveles son considerados bajos por lo que no son capaces de alterar la disponibilidad de los nutrientes. 
El bagazo de la cebada malteada es un residuo con poco valor económico, que se destina a la alimentación de rumiantes en pequeñas producciones familiares, principalmente como suplemento proteico y de fibra digestible. En los Estados Unidos, el 90% de los subproductos de las industrias de bebidas alcoholicas se destinan al ganado, sin embargo pueden tener micotoxinas , incluso tres veces mas que la presente en la materia prima (Yanhong, et al.,2009). El silo de maíz pierde su calidad por un mal picado del forraje previo a su ensilaje, en nuestra experiencia hemos encontrado un tamaño de 10 y hasta 15 cm de largo, lo cual afecta negativamente la fermentación del rumiante, con pérdida de la energía metabólica, lo que representa una menor producción de carne y leche. En el silo hemos detectado cuatro micotoxinas, entre las cuales se encuentran conjuntamente las aflatoxinas, ocratoxina A y la zearalenona. En la alfalfa la presencia de aflatoxina B1, aflatoxina B2, OTA y ZEA. 
Conclusiones  
Con la información antes mencionada se puede concluir que los taninos presentes en el grano de maíz blanco contienen bajos niveles lo que permite su uso en la dieta de los bovinos de carne. El maíz contiene por lo menos cuatro micotoxinas (aflatoxinas, deoxinivalenol, zearalenona y fumonisinas), detectadas con técnicas sencillas y adpatadas a cualquier laboratorio de poca infraetsructura. Los niveles de zearalenona y aflatoxinas son preocupantes ya que también se encuentran en los forrajes por lo que se pueden magnificar sus efectos tóxicos. Por lo que se recomienda realizar los análisis de taninos condensados y de micotoxinas en cada ingrediente de la ración del bovino, si se quiere evitar una disminución en su consumo y causar posibles síndromes tóxicos. Es importante recordar que se conoce muy poco sobre el efecto tóxico de mas de un contaminante presente en la ración de los bovinos.    
  • Bueno ICS, Brandi RA, Fagundes GM, Benetel G, Muir JP. 2020. The Role of Condensed Tannins in the In Vitro Rumen Fermentation Kinetics in Ruminant Species: Feeding Type Involved? Animals (Basel) 7, 10 (4)
  • Frederic J. Hoerr. Mycotoxicoses. 2020. 1330-1348. DOI: 10.1002/9781119371199.ch31.
  • Serrano C.H. y  Cardona C.N. 2015. Micotoxicosis y micotoxinas: generalidades y aspectos básicos. Revista CES MEDICINA Volumen 29 No. 1 Enero – Junio. 
  • Sharma K.P. 2019.  Tannin degradation by phytopathogen’s tannase: A Plant’s defense perspective. Byocatalyst and Agricultural Technology. vol.21
  • Shen, S., Huang, R., Li, C., Wu, W., Chen, H., Shi, J., Ye, X. 2018.  Phenolic compositions and antioxidant activities differ significantly among sorghum grains with different applications. Molecules23( 5), E1203. https://doi.org/10.3390/molecules23051203
  • Yanhong Z., John C., Imerman P.M., Richard J.L. y Shurson G.C. 2009. The Occurrence and Concentration of Mycotoxins in U.S. Distillers Dried Grains with Solubles. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57 (20), 9828-9837.
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La calidad en los alimentos utilizados en la alimentación del ganado bovino es una preocupación del ganadero, ya que depende de ellos la ganancia de peso, sin embargo pocas veces se analizan en el laboratorio.
Los taninos se presentan de manera natural en cereales como el sorgo y maíz, en frutas y en forrajes como medida de defensa ante los insectos y hongos en el campo. Químicamente pueden ser ácidos fenólicos libres o taninos hidrolizables (TH) que son moléculas de bajo peso molecular o taninos condensados o proantocianidinas (TC), de alto peso molecular. Se conoce que los (TC), en cantidades de 50g/Kg de MS, disminuyen los niveles de ácidos grasos de cadena corta durante la digestión fermentativa de los rumiantes.
Los hongos pueden sintetizar micotoxinas, bajo condiciones ambientales de alta humedad y temperatura. Especies de Penicillium pueden sintetizar Ocratoxina A (OTA) y de Fusarium, deoxinivalenol (DON), zearalenona (ZEA), fumonisinas (FUM).
Autores:
Silvia Peña
Universidad Autónoma Metropolitana - UAM (México)
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Alejandro Córdova Izquierdo
Universidad Autónoma Metropolitana - UAM (México)
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Rafael Ordóñez
UNAM - Universidad Nacional Autónoma de México
28 de febrero de 2022
Dra. Silvia Peña y colaboradores felicitaciones por su excelente trabajo sobre uno de los problemas actuales en la alimentación del ganado. Lamentablemente los fabricantes de alimentos que suplementan al forraje no hacen determinación de micotoxinas en sus materias primas y hemos detectado cuadros clínicos de intoxicación alimenticia en bovinos lecheros y ovinos coincidentes con la presencia de micotoxinas. La pregunta es si en su laboratorio dan servicio al público. Muchas gracias por tratar este tema. Saludos MVZ Rafael Ordóñez.
Arturo Gerardo Valdivia
Universidad Autónoma de Aguascalientes
2 de diciembre de 2021

Hola, les comparto que en un seguimiento que realizamos por dos años a casi tres mil vacas, en promedio se expusieron a 650 g de aflatoxinas (g/vaca/año) y transfirieron a la leche 0.75 g de aflatoxina M1. Lo cual mostró la gran eficiencia de estos animales para metabolizar los contaminantes e impedir el paso directo a la cadena alimenticia. Desafortunadamente los animales altos productores con exposiciones mayores fueron menos eficientes y sufrieron enfermedad clínica o subclínica (http://dx.doi.org/10.29261/pakvetj/2020.075).

Dan Kaplan
R-Biopharm Latinoamerica S.A.
29 de marzo de 2021
Estimados Silvia y Alejandro, Muy claro resumen exponiendo los problemas que producen taninos y micotoxinas en el alimento para ganado bovino. Me gustaría agregar el problema que conlleva la aflatoxina B1 y B2 en el alimento de ganado lechero, ya que los mismos se metabolizan a aflatoxinas M1 (AM1) y M2 (AM2) respetivamente, siendo luego liberados en su mayoría en la leche. Estos toxinas, si bien menos toxicas que las primeras, quedan en materia prima, que luego será utilizada para producir alimentos para poblaciones de cuidado como son bebes y lactantes. Es por eso que las normativas internacionales sobre todo para la presencia de AM1 son muy estrictas. Existen también metodologías sencillas para determinar AM1 en leche.
M.C. Fernando R. Feuchter A.
Universidad Autónoma Chapingo
9 de marzo de 2021
FELICIDADES por presentar en forma breve un problema mayúsculo. ¿Es mejor importar granos que cumplan las especificaciones internacionales o estimular la producción nacional de granos con riesgo de contaminantes? ¿Cuál sería el premdio nacional?
Octavio Zuñiga Ramirez
20 de octubre de 2022
Upssss,,,, pero UD sabrá ésa parte,,pruebas para determinar la eficiencia de un adsorbente,,,,o ud tiene algún lugar donde mandar las muestras del producto
Octavio Zuñiga Ramirez
20 de octubre de 2022
Buenas tardes médicos,,,,tema interesante,,,,uds en UAM,,,realizan pruebas para determinar la eficiencia de adsorbentes,,,,me interesa éste tema,,,, gracias,,,,,
ING. SUSANO GALLEGOS ROMAN
8 de diciembre de 2021

DRA. SILVIA BUENAS NOCHES HABRÁ ALGUN PROCEDIMIENTO PARA INACTIVAR O DESANATURALIZAR LA AM1.
SALUDOS.

Jimmy Molina S.
Universidad Nacional del Altiplano (Perú)
11 de marzo de 2021
Contaminantes ambientales en los alimentos del ganado bovino, es un tema muy interesante y a la vez preocupante sobre todo considerando que uno de los elementos vitales y esenciales para el hombre como para los animales se encuentra contaminado como es el elemento agua. Sin embargo no debemos olvidar que justamente es el ganado parte de los responsables de la contaminación ambiental que hoy en día aqueja a la población y genera el calentamiento global por la emisión de gases perjudiciales.
Wilian huallpa merma
10 de marzo de 2021
El forraje o chala de maíz , es bueno para el engorde de ganado.
Wilian huallpa merma
10 de marzo de 2021
Felicitaciones por presentar este tema tan preciso y concreto en cuanto ala producción de ganados y aves.
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