Introducción
La contaminación fúngica de los productos agrícolas es muchas veces inevitable y cada vez más preocupante por la frecuencia con que estos productos presentan metabolitos secundarios tóxicos conocidos como micotoxinas.
La contaminación con micotoxinas puede ocurrir en el cultivo, durante la cosecha, en el almacenaje e incluso después de fabricar el alimento.
La presencia de hongos en el alimento puede generar serias pérdidas económicas debido a su efecto perjudicial en el desempeño de los animales a través de una disminución en el contenido de nutrientes y a la producción de micotoxinas.
El desarrollo de hongos depende de varios factores incluyendo la humedad de los ingredientes o del alimento, la humedad y temperatura ambiental, tiempo de almacenaje, oxígeno y pH.
Las micotoxinas son compuestos orgánicos de bajo peso molecular, que no poseen inmunogenicidad, capaces de producir efectos tóxicos, teratogénicos, mutagénicos, carcinogénicos y/o depresión del sistema inmune. Los efectos perjudiciales dependen de la concentración de una o más toxinas en la dieta, tiempo de exposición, edad, etapa productiva, estado nutricional y de salud del animal al momento de recibir el alimento contaminado.
Prevención y control de micotoxicosis
A pesar de todos los esfuerzos que se hacen para reducir el nivel de micotoxinas en ingredientes y alimentos, siempre existe un cierto grado de contaminación que puede llegar a representar un riesgo considerable para las aves y cerdos.
En la actualidad, la manera más práctica de disminuir los efectos perjudiciales de las micotoxinas en los animales consiste en el uso de materiales adsorbentes en la dieta conocidos como aditivos anti-micotoxinas (AAM) que permiten reducir la absorción de las micotoxinas a través del tracto gastrointestinal.
Utilización de aditivos anti-micotoxinas
El uso de aditivos anti-micotoxinas es el método más utilizado comercialmente para prevenir las micotoxicosis.
Los productos eficaces forman complejos irreversibles, no digeribles, con las micotoxinas a nivel gastrointestinal, disminuyendo su absorción, para luego ser excretados en las heces. El resultado final es una reducción del nivel de micotoxina en la sangre a un punto en que no afecta significativamente el desempeño productivo del animal cuando recibe alimento contaminado.
Las arcillas son un importante grupo de productos que ha sido usados exitosamente con el objetivo de reducir las micotoxicosis; es así que todos los AAM disponibles en el mercado son productos en base a arcillas.
La primera arcilla que resultó efectiva como adsorbente de micotoxinas fue descrita como un aluminosilicato hidratado de calcio y sodio.
Posteriormente otros adsorbentes usaron esta misma nomenclatura; la cual es una descripción genérica que no define específicamente el material utilizado.
Además de su origen, formación y estructura, las arcillas pueden variar en su composición química, acidez superficial (pH), cargas eléctricas (polaridad), distribución del intercambio de cationes, porosidad y expansibilidad. A pesar de todas estas diferencias, no existe una correlación significativa entre ninguna de estas propiedades físicas o químicas y la capacidad de la arcilla de adsorber micotoxinas.
Por lo tanto, la efectividad de un AAM ha tenido que ser evaluada a través de pruebas de adsorción in vitro e in vivo, que demuestren la prevención de la micotoxicosis.
El gran desafío para los técnicos es identificar adsorbentes que sean capaces de secuestrar eficazmente a una o más micotoxinas cuando se usan a niveles relativamente bajos de inclusión. Para conocer la eficacia de un adsorbente es necesario que éste haya sido evaluado in vitro pero especialmente in vivo, mostrando una respuesta estadísticamente significativa en la prevención del problema. Estos ensayos deben mostrar la dosis a la que funcionó el adsorbente y los niveles de micotoxinas utilizados. Además, es importante que demuestren la inocuidad del producto cuando se prueban en ausencia de micotoxinas.
Evaluación de aditivos anti-micotoxinas
La prueba in vitro debe realizarse usando cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y una metodología que consta de dos tipos de soluciones: una de pH 3 y otra de pH 6, imitando los jugos gástricos e intestinales respectivamente.
Para la prueba in vivo existe un protocolo experimental estandarizado que consiste de cuatro tratamientos: un control sin micotoxinas; un control con el adsorbente; un control con micotoxina y uno con micotoxina más el adsorbente. A este diseño experimental se le pueden agregar tratamientos adicionales como por ejemplo diferentes dosis del adsorbente.
En la prueba in vivo resulta extremadamente difícil o prácticamente imposible conocer la cantidad de micotoxina adsorbida por el secuestrante, por lo tanto la eficacia de adsorción tiene que ser determinada a través del desempeño productivo de los animales (ganancia de peso, consumo de alimento y conversión alimenticia). Además de medir los parámetros productivos, es de suma importancia que el secuestrante tenga un efecto estadísticamente beneficioso en el órgano o los órganos susceptibles a la micotoxina; también conocidos como órgano(s) blanco. En la Tabla 1 se muestran los órganos blanco que debieran ser evaluados en aves y cerdos.
Tabla 1. Órganos susceptibles en aves y cerdos para las micotoxinas más perjudiciales.
De manera complementaria a los órganos susceptibles se pueden utilizar marcadores biológicos para la evaluación de aditivos anti-aflatoxina; como por ejemplo en vacas lecheras, midiendo aflatoxina M1 en leche. También se pueden usar bio-marcadores en la evaluación de aditivos anti-fumonisina, midiendo alteraciones en el metabolismo de los esfingolípidos, específicamente la relación esfinganina: esfingosina en sangre.
La evaluación del órgano(s) blanco es de suprema importancia ya que reflejan el daño específico de la micotoxina en estudio.
Esta evaluación también es necesaria porque algunos AAM basan su efectividad en un efecto positivo en desempeño resultante de la presencia de enzimas, bacterias beneficiosas, levaduras y/o inmuno-estimulantes en la composición de estos productos y no en la adsorción de la micotoxina.
Pruebas in vitro versus pruebas in vivo
No existe una clara relación entre la eficacia in vitro de un producto y su efectividad a través de la prueba in vivo. En evaluaciones realizadas por el Dr. Mallmann y colaboradores en LAMIC con 58 AAM utilizados para diferentes micotoxinas en diferentes especies.
Del total de productos que presentaron una adsorción mayor o igual a 90% in vitro a pH 3 y 6, sólo poco más del 55% , fueron aprobados in vivo.
Y de todos los adsorbentes aprobados in vivo, alrededor del 20% tuvieron una adsorción igual o menor de 70% in vitro, a pH 6.
Cuando la información de las evaluaciones in vitro e in vivo de los 58 secuestrantes fue sometida a un análisis de regresión, no se encontró una correlación significativa entre los dos tipos de evaluaciones. Estos análisis demuestran que varios productos que fueron muy efectivos en condiciones de laboratorio no funcionan satisfactoriamente en las pruebas con los animales.
Resulta evidente de esta importante base de datos, que los resultados obtenidos de las evaluaciones in vitro no son suficientes para probar la eficacia de un adsorbente y por lo tanto es imprescindible realizar la prueba con los animales para demostrar su verdadera eficacia.
Adsorción de aflatoxinas
Durante los últimos veinte años, varios estudios científicos han demostrado que algunos aluminosilicatos son muy efectivos en prevenir la aflatoxicosis.
En el programa de aprobación de AAM que conduce LAMIC en Brasil, 16 de un total de 32 productos evaluados han mostrado eficacia en la prevención de los efectos tóxicos de la aflatoxina en pollos de engorde y 4 de un total de 12 en cerdos. Todos los aditivos aprobados son o contienen arcillas. La mayoría de las arcillas que significativamente previnieron los efectos perjudiciales de las aflatoxinas fueron efectivas a una dosis de 5 ó 10 kg/ton de alimento. Solamente unos pocos previnieron significativamente la aflatoxicosis a un nivel de inclusión de 2.5 kg/ton.
Figura 1. Evaluación de un AAM contra aflatoxina con protección de órgano blanco (hígado) en pollos que consumieron las dietas experimentales por los primeros 21 días de vida.
Adsorción de fusariotoxinas
En años recientes se han desarrollado procesos únicos para la producción de filosilicatos purificados y activados con el propósito de producir secuestrantes capaces de adsorber fusariotoxinas, tales como zearalenona (Figura 2), deoxinivalenol, fumonisinas (Figura 3) y toxina T-2, las cuales son especialmente tóxicas para los cerdos.
Después que estos filosilicatos son procesados, se transforman en compuestos muy livianos, con una densidad y tamaño de partícula mucho menor que los de las arcillas sin procesar. Normalmente este tipo de productos han resultado efectivos cuando se adicionan a las dietas animales a unas dosis relativamente bajas (0.5 a 2.0 kg/ton)
Figura 2. Evaluación de un AAM contra zearalenona con protección de órgano blanco (aparato reproductivo) en cerditas prepúberes que consumieron las dietas experimentales por 21 días después del destete.
Figura 3. Evaluación de un AAM contra fumonisina con protección de órgano blanco (pulmón) en cerditos que consumieron las dietas experimentales por 21 días después del destete.
Conclusiones
La manera más efectiva de proteger a las aves y los cerdos de los efectos perjudiciales de las micotoxinas es a través de la utilización de un AAM de probada eficacia y su efectividad no puede basarse solamente en las pruebas in vitro.
Los AAM tienen que ser evaluados in vivo usando un diseño experimental científico con mediciones de los efectos significativamente beneficiosos del producto en el desempeño animal y especialmente en la protección de los órganos blanco o susceptibles afectados por la micotoxina en estudio.
Las referencias bibliográficas están disponibles y pueden ser solicitadas a la revista o al autor.
Este trabajo fue presentado por el autor en el XVI Congreso Bienal AMENA en Octubre del 2013 en Puerto Vallarta, Jal. México.
