Residuos de Aflatoxina M1 y otras micotoxinas en leche y derivados; control y recomendaciones

Publicado el: 22/5/2002
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1.-MICOTOXINAS

Las aflatoxinas al igual que otras micotoxinas son metabolitos secundarios generalmente tóxicos producidos por algunas especies fúngicas. Las aflatoxinas son producidas esencialmente por algunas estirpes toxicogénicas de Aspergillus flavus, las más tóxicas son la aflatoxina B1 (AFB1), la aflatoxina M1 (AFM1) (derivado metabólico de la aflatoxina B1 y que se forma dentro del organismo animal) y la aflatoxina G1 (AFG1). Las aflatoxinas se pueden encontrar en cereales y sus subproductos, tortas de oleaginosas, mandioca, ensilados, forrajes, frutos secos, especias, leche y derivados y otros alimentos para animales y humanos. Ellas son cancerigenas, teratogénicas y mutagénicas, hepatotóxicas e inmunosupresoras. Los principales órganos afectados son hígado, riñón y cerebro.

La AFB1, es absorbida vía tracto gastrointestinal dentro del sistema portal sanguíneo y es llevada para el hígado donde sé metaboliza. Una porción de aflatoxina es activada y fijada en los tejidos hepáticos. Algunos metabolitos conjugados de la AFB1 solubles en agua, son excretados dentro de la bilis y van a las heces. Otras formas conjugadas solubles en agua, productos de degradación de la AFB1 y metabolitos no conjugados de ésta, son excretados en el sistema circulatorio sanguíneo y se distribuyen sistemicamente. Eventualmente esos residuos mencionados van a la leche, huevos, músculo y tejidos comestibles (1). La AFM1 es uno de esos derivados metabólicos que va a la leche contaminándola. De la AFB1 se forman otros metabolitos, entre ellos, el aflatoxicol (18 veces menos tóxico que AFB1) y la aflatoxina B2a (no tóxica).

Para otras micotoxinas como ocratoxina A, zearalenona, vomitoxina o deoxinivalenol y toxina T-2, ocurre lo mismo y se forman derivados tales como ocratoxina alfa (no toxica), alfa y beta zearalenol (tóxicos), DOM-1 (200 veces menos tóxico que la vomitoxina o deoxinivalenol) y toxina HT-2 (toxica), respectivamente. El organismo animal produce generalmente esos productos metabólicos como un sistema de auto-detoxificación, la reacción que tiene lugar a partir de la micotoxina original no tiene forzosamente que ser completa ni irreversible.

Los parámetros que afectan al nivel de residuos de micotoxinas en animales son: 1.- Especies y raza de los animales, 2.- Concentración de micotoxina, cantidad y duración del consumo de alimento contaminado. 3.- Estado de salud del animal. 4.- Periodo que transcurre desde la retirada del alimento contaminado a la toma de muestras para el análisis de residuos. Estos residuos no solo implican que el animal se vea afectado por la contaminación de la micotoxina original sino también el riesgo para los humanos que pueden estar a ingerir alimentos de origen animal como leche, huevos y carne.

En vacas lecheras la relación entre la concentración de AFB1 en la ración y la de AFM1 excretada en la leche podria ser de 300:1. Sin embargo, esa relación es muy aproximada y el rango oscila entre 34:1 a 1600:1 como consecuencia de los parámetros antes mencionados. Así pues en vacas lecheras Holstein consumiendo raciones con 80, 86, 470, 557, 1493 y 1089 microgramos AFB1/kg (ppb) (sobre sustancia seca) se encontraron concentraciones de AFM1 en leche del orden de, 1,5; 0,245; 13,7; 4,7; 12,4 y 20,2 microgramos/litro (ppb), respectivamente.

En vacas lecheras Brindle, la contaminación en la ración fue de 540 ppb de AFB1 y en la leche fue de 0,92 ppb de AFM1 y en otras vacas los valores de contaminación en la ración oscilaron entre 64 a 1799 ppb de AFB1 dando unos residuos en leche entre 0,35 a 14,2 ppb de AFM1 (2).Con una ingesta de AFB1 correspondiente a 2-60 mg/vaca/día, los residuos de AFM1 en leche podrian oscilar entre 1 a 50 ppb (3). Esto representarían raciones finales contaminadas con 57 a 1714 ppb de AFB1 para consumos de 35 kg de ración/vaca/día (sobre substancia húmeda). La vaca puede ya transformar AFB1 en AFM1 dentro de las 12-24 de ingestión del alimento contaminado.

Algunos autores (4), refieren que el nivel de residuos de AFM1/día (mg) en leche podría ser aproximadamente el 2,2% de la ingesta diaria de AFB1 (mg), con un CV (Coeficiente de variación) entre 42 y 59%. Dividiendo el resultado obtenido por el número de litros de leche producidos/vaca/ día y multiplicando por 1000 nos daría la concentración de AFM1 (ppb) en la leche. Otros (5), dicen que esta relación estaría comprendida entre 0 y 4% con una media del 1%, incluso estos autores proponen la siguiente ecuación: y = -2,55 + 0,84x (r2 = 0,73; n = 43), donde x = mg AFB1/vaca/día; y = microgramos AFM1/litro de leche (calculando una media de 20 litros de leche/vaca/día).  

Parece ser que existen discordancias entre autores probablemente debidas entre otras cosas al sistema metabólico de un animal poligástrico lo que provoca que las concentraciones de AFM1 en leche varíen de animal para animal, de un día para otro y de una producción de leche a la siguiente.


2.- ZEARALENONA (ZEN)

Es una micotoxina esencialmente producida por el Fusarium roseum. Esta se puede encontrar en cereales y sus subproductos, heno y ensilados. El principal síndrome que produce es el estrogénico afectando como es lógico al sistema reproductor.

También aquí y para vacas lecheras no existe una relación muy linear entre los niveles de contaminación en leche y la cantidad de ZEN/vaca/día. Así pues, 544,5 mg de ZEN/vaca/día (15,6 ppm (mg/kg) de ZEN en la ración para un consumo de 35 kg de ración/vaca/día, sobre substancia húmeda) durante 21 días, dieron unos residuos en leche de 2,5 ppb de ZEN y 3,00 ppb de alfa-zearalenol. En cambio 1,8 y 6 g de ZEN/vaca/día (51-171 ppm de ZEN en la ración para un consumo de 35 kg/vaca/día, sobre substancia húmeda) durante 1 día, dieron unos residuos de 4,0 y 6,1 ppb de ZEN; 1,5 y 4,0 ppb de alfa-zearalenol y 4,1-6,6 ppb de beta-zearalenol. Por otro lado 200 mg de ZEN/vaca/día (5,71 ppm de ZEN en la ración para un consumo de 35 kg/vaca/día, sobre substancia húmeda) durante 8 días dieron unos residuos en leche de 1360 ppb (6).

Esta falta de correlación es probablemente debida a las diferentes capacidades de la microflora protozoaria del rumen para metabolizar la ZEN. Capacidades que varían, ya que esta microflora se ve afectada según el tipo de alimento que la vaca está a consumir. En ovejas existen varios estudios donde se constata que el tipo de dieta tiene una gran influencia en la metabolización de algunas micotoxinas, así pues, una dieta a base de 100% de heno lleva el fluido ruminal a un pH de 7,1 y micotoxinas tales como la Ocratoxina A (OTA) (nefrotóxica e inmunosupresora) se hidroliza a ocratoxina-alfa (no toxica) en solo 0,6 horas. Si disminuimos el porcentaje de heno (70% heno ) y aumentamos el de granos o de pienso concentrado (30%) , el pH del fluido ruminal pasa a 6.5 y la hidrólisis de la ocratoxina A tarda más tiempo (1,3 horas). Si es un 100% de granos o de concentrado en la ración final, esta hidrólisis tarda 3,6 horas a un pH de 5,7 del fluido ruminal (7,8). Esto se podría aplicar a una vaca lechera lo que explicaría una parte de las variaciones anteriores. Se considera al fluido ruminal el primer sistema de defensa contra ciertas micotoxinas, éste tiene acción sobre la zearalenona, ocratoxina A, toxina T-2 y diacetoxiscirpenol, sin embargo, este fluido no tiene acción sobre la aflatoxina B1 y vomitoxina o deoxinivalenol (9).

Aunque parece ser, que una parte de la AFB1 es degradada en el rumen por el fluido ruminal y se forma el metabolito aflatoxicol que es 18 veces menos tóxico que la AFB1 pero es reversible y puede nuevamente transformarse en AFB1. La fracción de AFB1 remanente es absorbida en el tracto digestivo y por difusión pasiva es hidroxilada en el hígado, formándose AFM1 y contaminando la leche a través del sistema circulatorio sanguíneo. Junto con la AFM1 se pueden encontrar también residuos de AFB1 que no se han hidroxilado (9a). 


3.- VOMITOXINA o DEOXINIVALENOL (DON), TOXINA T-2 y FUMONISINAS B1 Y B2 (FB1, FB2)

Son micotoxinas producidas por varias especies de Fusarium, Se pueden encontrar en cereales y sus subproductos. El principal síndrome que provocan es el gastroentérico y los sistemas afectados son el digestivo, nervioso, circulatorio y piel, son inmunosupresoras (vomitoxina y toxina T-2). Las FB1 y FB2 provocan problemas neurotóxicos, hepatotóxicos, nefrotóxicos, edemas pulmonares y lesiones cardiacas. Inhiben la síntesis de los esfingolípidos.

Referente a los residuos de estas micotoxinas en leche de vaca indicaremos que ingestas de toxina T-2 de 182 mg/vaca/día (50 ppm en el concentrado) y de 300 mg de DON/vaca/día (66 ppm en el concentrado) durante 15 y 5 días, respectivamente, dieron como residuos, 10-160 ppb de toxina T-2 y 30 ppb de DOM-1, respectivamente (6). Con ingestas de 0,59 a 104 mg de DON/vaca/día durante 10 semanas no se encontraron residuos de DON ni de su metabolito epoxi-deoxinivalenol en leche, por encima de 1 ppb (10).

Ingestas de fumonisina B1 correspondientes a 1-5 mg/kg de peso vivo en vacas de 445-630 Kg, dieron como residuos en leche valores muy bajos del orden de 5-6 ppb (10).

Es de destacar que concentraciones superiores a 300 ppb de DON en la ración final de vacas lecheras pueden dar lugar a una significativa disminución en la producción de leche, eficacia reproductiva y un aumento muy significativo en el recuento de células somáticas (11).


4.- ESTABILIDAD DE LA AFLATOXINA M1 Y DISTRIBUCIÓN EN ALGUNOS DERIVADOS

La AFM1 es estable en algunos quesos, yogures, leche pasteurizada, leche desnatada o entera y helados. En procesos de pasteurización a 64ºC durante 30 minutos, calentamientos a 64-100ºC durante 15-20 minutos, calentamientos directos durante 3-4 horas y en algunos procesos de pasteurización y esterilización la concentración de contaminación original de la leche cruda permanece prácticamente inalterada (12).

Por el contrario, en calentamientos a 71-120ºC durante 30 min. se han conseguido reducciones de contaminación del orden de 12-35% y hay algunos procesos de pasteurización, esterilización, evaporación, secado Roller y Spray, en donde se han podido conseguir en la leche disminuciones de contaminación con AFM1 del orden de 32 a 86%. En algunos quesos y dentro de su proceso de elaboración y con calentamientos a 82-100ºC entre 5 a 30 min., no se han conseguido reducir las tasas de contaminación. La distribución de la AFM1 en algunos derivados es de 40-60% en quesos, 10% en la nata y < 2% en la mantequilla (12).


5.- ESTUDIOS DE CONTAMINACION CON AFLATOXINA M1 EN LECHE COMERCIAL Y DERIVADOS Y LECHE CRUDA

Entre los años 1960 a 1970 los estudios efectuados en África del Sur, Alemania Federal, USA, Bélgica, India, Alemania Democrática, Holanda e Inglaterra reflejaron que en un total de 1561 muestras de leche líquida y con una incidencia de contaminación entre 11 y 82% (a depender del país) media de 40% , las concentraciones de AFM1 oscilaron entre 0,02 y 0,7 ppb para la mayor parte de los países menos para la Alemania Democrática y para India que oscilaron entre 1,7-6.5 y 13,3 ppb, respectivamente (13).

Entre 1980 y 1986 los estudios efectuados en Austria, Bélgica, China, Finlandia, Francia, Alemania Federal, Irlanda, Italia, Holanda, España, Suecia e Inglaterra reflejaron que en un total de aproximadamente 2471 muestras de leche en polvo y con una incidencia de contaminación entre 3 y 100% (a depender del país) media de 48%, las concentraciones de AFM1 oscilaron entre 0,001 y 0,5 ppb. Para 3371 muestras de leche líquida la incidencia de contaminación fue entre 1 y 100% con una media de 29% y el rango de concentraciones de AFM1 oscilo entre 0.005 y 0,5 ppb (13).
Independientemente de estas muestras, otras fueron negativas a depender del límite de cuantificación según el método de análisis utilizado y se dieron como negativas dentro de contaminaciones < 0,01 ppb, < 0,015 ppb, < 0,03 ppb, < 0,05 ppb y < 0,1 ppb. En 83 muestras de leche cruda fueron encontradas incidencias de contaminación entre 26 y 52% (media de un 42%) con un rango de AFM1 del orden de 0,005-0,146 ppb (13).

En 1981 y en Portugal, de 74 muestras de leche cruda analizadas, 39% fueron positivas en AFM1 en concentraciones comprendidas entre 0.06 y 0,065 ppb y alguna muestra con 0,180 ppb (14). Los autores indican que en leches comerciales pasteurizadas y UHT (ultra high temperature-treated) fueron encontrados rangos de contaminación semejantes aunque el número de muestras analizadas fue menor.

En Italia y durante los años 1991 y 1994 fueron analizadas un total de 223 muestras de quesos (Grana Padano). El 91% estaba contaminado con AFM1 en concentraciones comprendidas entre 0,005 y 0,100 ppb y solo el 6,7% presentaba rangos de contaminación entre 0,100 y 0,250 ppb (15). En Italia y durante 1995, fueron analizadas 159 muestras de leche líquida, 97 de leche en polvo para niños y 114 de yogur. La leche líquida presentaba rangos de contaminación con AFM1 de < 0,001 a 0,108 ppb, media de 0,0102 ppb (el 86%). En la leche en polvo los rangos fueron de < 0.001 a 0,103 ppb, media de 0,0218 ppb (el 84%) y en los yogures las contaminaciones fueron entre < 0,001 y 0,496 ppb, media de 0,018 ppb (el 80%) (16). También en Italia y durante 1996 fueron analizadas 161 muestras de leche líquida, 92 muestras de leche en polvo para niños y 120 muestras de yogur. La leche líquida presentaba contaminaciones con AFM1 entre < 0,001 y 0,0235 ppb, media de 0,0063 ppb (el 78%). En la leche en polvo los rangos fueron de < 0,001 a 0,0796 ppb, media de 0,0322 ppb (el 53%) y en los yogures las contaminaciones se situaron entre <0,001 y 0,0321 ppb, media de 0,009 ppb (el 61%) (17).

En Alemania y durante 1996 fueron encontradas 284 muestras de leche líquida con niveles de AFM1 inferiores a 0,01 ppb y en Holanda durante 1994, unas 15 muestras de derivados de leche presentaron contaminaciones inferiores a 0,02 ppb y 19 muestras de alimentos para niños a base de leche estaban contaminadas con AFM1 entre 0,02 y 0,06 ppb. En cuanto a quesos, estudios efectuado en Francia e Italia durante los años de 1991 a 1995 reflejaron contaminaciones entre < 0,005 y 0,25 ppb en un total de 311 muestras analizadas, sin embargo, el mayor porcentaje (65%) presentaba contaminaciones entre 0,005 y 0,10 ppb (10).

En Portugal y durante el año 1999 fueron analizadas 101 muestras de leche líquida, de éstas, 31 eran de leche cruda y 70 de leche comercial UHT (18 muestras de leche entera, 22 de semidescremada y 30 de leche descremada). La incidencia de contaminación con AFM1 fue de 80,6% para leche cruda con rangos < 0,005 ppb (el 19,4%), 0,005-0,010 ppb (el 54,8%), 0,011-0,020 ppb (el 6,5%) y entre 0,021 y 0,05 ppb (el 19,3%). En la leche UHT, el 14,28% de las muestras presentaron contaminaciones inferiores a 0,005 ppb. Rangos de contaminación comprendidos entre 0,005 y 0,010 ppb fueron encontrados para un 12,85% de las muestras. Un 35,7% tenían niveles de contaminación entre 0,011 y 0,020 ppb. El 34,28% de las muestras presentaban contaminaciones entre 0,021 y 0,050 ppb y solo un 2,85% tenían contaminaciones correspondientes a 0,059 y 0,061 ppb. El reparto porcentual de contaminación fue de 94,4% para leche entera, 90,9% para semidescremada y 76,7% para leche descremada (18).

Estudios publicados en el año 2000 refieren los resultados del análisis de un total de 108 muestras formadas por leche pasteurizada, leche para niños, leche en polvo y yogur recogidas en Seúl y Corea, las incidencias de contaminación con AFM1 fueron de 76, 85, 75 y 83%, respectivamente con una concentración media de 0,018; 0,046; 0,200 y 0,029 ppb, respectivamente (19).


6.- LA LEGISLACION COMUNITARIA EUROPEA (CE) PARA AFLATOXINA B1 Y M1

Las reglamentaciones de la CE establecen para alimentos completos y alimentos complementares destinados a ganado bovino, ovino y caprino lechero una concentración máxima de 0,005 mg de aflatoxina B1/kg de alimento (0,005 ppm = 5 ppb) con una humedad del 12% (20).

Para leche cruda, leche destinada a la fabricación de productos a base de leche y leche de consumo tratada térmicamente, la concentración máxima permitida de aflatoxina M1 es de 0,05 microgramos/Litro o kg (0,05 ppb) (21). En algunos países de Europa y para quesos, la concentración máxima permitida de AFM1 es de 0,250 ppb (15).


7.- TD50 PARA AFLATOXINA B1, AFLATOXINA M1 Y ZEARALENONA EN HUMANOS


La TD50 es la dosis expresada en microgramos de micotoxina/kg de peso vivo/día con la que el 50% de los individuos pueden desarrollar tumores malignos. Los valores en humanos son: para la aflatoxina B1 = 1,15; para la aflatoxina M1 = 10,38 y para la zearalenona = 20000 (22).


8.- CONTROL ANALITICO DE LA AFLATOXINA B1 EN MATERIAS PRIMAS Y ALIMENTOS COMPUESTOS Y AFLATOXINA M1 EN LECHES Y DERIVADOS


Las técnicas más actuales y que conducen a buenos resultados son: para aflatoxina B1, la técnica de cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) (limite de cuantificación = 1 ppb) (23). Para aflatoxina M1, la técnica de cromatografía de líquidos de alta resolución HPLC previo el uso de la columna de inmunoafinidad con anticuerpo monoclonal especifico para la aflatoxina M1 (limite de cuantificación = 0,005 ppb para leche líquida y 0,05 ppb para leche en polvo) (24,25). En yogur y quesos (límite de cuantificación = 0,02 ppb) (31). Otros detalles, comentarios y control de OTA, ZEN, DON, FB1 y Toxina T-2, consultar la referencia bibliográfica nº 26.


9.- RECOMENDACIONES

1.- Suministrar alimentos no contaminados.
2- Conservar las materias primas y alimentos compuestos, con agua libre entre 9 y 12%, con una actividad de agua aw de < 0,65.
3.- Higiene y limpieza en la fábrica de piensos y en la granja.
4.- Fumigación contra insectos, ácaros, roedores, bacterias y hongos.
5.- Utilizar mezclas de fungistáticos de amplio espectro activos contra mohos y levaduras.
6.- Tratamientos periódicos de las instalaciones de la fábrica con estas mezclas de fungistáticos.
7.- Utilizar sistema de aireamiento con aire seco y frío.
8.- Someter la leche a uno de los tratamientos referidos anteriormente que reduzca el nivel de contaminación (12).
9.- Usar aditivos anti-micotoxinas en el pienso. Para tal fin, los filosilicatos (HSCAS) han sido y están a ser ampliamente estudiados (27). En el caso de las aflatoxinas, estos detoxificantes deben ser capaces dentro del animal de acomplejarse con los grupos beta-cetolactona o alfa-bislactona contenidos en la molécula de las aflatoxinas. Su efecto de quimi-adsorción debe extenderse a otras micotoxinas. También esta muy difundido como detoxificantes de micotoxinas el uso de ciertas enzimas y de mezclas de éstas con arcillas.


10.- COMENTARIOS

En cuanto al control de residuos de micotoxinas en leche y derivados, las que más nos interesan como riesgo para la salud publica, son la aflatoxina B1 y la M1. Las otras micotoxinas mencionadas no constituyen grande riesgo visto que para aparecer éstas o sus metabolitos como residuos contaminantes, se necesitan concentraciones en la ración o suministros diarios en el animal tan elevados que es improbable de que esos niveles sean encontrados como contaminantes naturales y mismo así los valores de residuos son bajos . Todo esto ya no es exactamente igual cuando dejamos de hablar de residuos y pasamos ha hablar de contaminaciones externas con mohos que invaden sustratos tales como el queso y que son capaces en éstos de producir micotoxinas. En este caso, micotoxinas tales como ocratoxina A, ácido penicilico, patulina, ácido ciclopiazónico y esterigmatocistina, deben ser tomadas en consideración (28).

En cuanto a los riesgos para la salud humana, es evidente que éstos están influenciados por factores tales como: 1.- Tipo de micotoxina y toxicidad de la misma; 2.- Niveles de contaminación; 3.- Cantidad de alimento que se ingiere y duración del consumo de éste; 5.- Peso corporal, estado fisiológico y de salud del individuo; 6.- Edad del individuo. Los niños y jóvenes son más susceptibles a los efectos tóxicos de las micotoxinas por las variaciones grandes de su metabolismo basal y la insuficiencia de mecanismos biológicos para la autodetoxificación. Sin embargo, la conciencia a nivel mundial para minimizar estos riesgos hacen que los métodos de control de micotoxinas sean cada vez más precisos, específicos y sensibles, al mismo tiempo, las exigencias de calidad en las materias primas, piensos compuestos, alimentos para humanos y el control y cuidado en la elaboración de ciertos productos alimentares son cada vez más estrictas y rigurosas.

Por los datos aportados de contaminaciones naturales con aflatoxina M1 en leches comerciales y derivados podremos observar la mejora evolutiva a lo largo del tiempo y que actualmente conduce a tener un porcentaje muy elevado de niveles de contaminación que están por debajo del valor máximo permitido por la Comunidad Europea. El esfuerzo por mantener y aumentar estos controles y exigencias debe continuar de forma a reducir aún más el porcentaje ya no significativo (de momento) de niveles de contaminación por encima de lo permitido. En el control de calidad resaltamos la vital importancia de una correcta toma de muestras esencialmente para materias primas y alimentos compuestos visto que la micotoxina no esta uniformemente repartida en la masa alimentar (29,30).


BIBLIOGRAFÍA


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El presente trabajo fue íntegramente presentado en el XVIII Seminario G-TEMCAL organizado por G-TEMCAL/DANONE PORTUGAL el 28 de Setiembre de 2001 en Lisboa, Portugal. 

- Año de publicación, 2001 - Actualizado octubre de 2013

 
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