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Análisis y gestión para la identificación y control de micotoxinas

29 May 2014

Análisis y gestión para la identificación y control de micotoxinas

 

Las últimas investigaciones sobre micotoxinas han ayudado a una mejor comprensión de su presencia y del impacto que pueden producir en los sistemas modernos de producción aviar.

Un desarrollo más avanzado en cuanto a métodos de análisis y control, revela el riesgo inevitable que supone la presencia de micotoxinas debido a la ubicuidad de los hongos productores de micotoxinas y su asociación con la síntesis de micotoxinas. El crecimiento de los hongos se produce en diferentes fases de la producción vegetal y animal. Las esporas pueden infectar las semillas antes de ser sembradas, en la fase de crecimiento de la planta, en el almacenamiento de los granos en la fábrica de piensos o durante el procesado.

Los puntos más críticos se producen cuando se exponen los granos a calor y humedad, factores que favorecen el crecimiento de los hongos.

Las especies de hongos productores de micotoxinas más relevantes desde el punto de vista de su impacto en la producción avícola son Aspergillum, Fusarium y Penicillium. Las micotoxinas más comúnmente conocidas como Fusarium incluyen los tricotecenos, una gran familia de compuestos relacionados que incluyen el deoxinivalenol (DON), T-2, nivalenol, diacetoxyscirpenol (DAS) y otras 100 más como la zearalenona, las fumosinas y el ácido fusárico.

Para comprender los efectos individuales de las micotoxinas, también debemos considerar cómo se comportan en los alimentos naturalmente contaminados; la sinergia y el efecto aditivo entre micotoxinas han demostrado que producen un agrabamiento de los cuadros clínicos en las aves. Debido a que los ingredientes del pienso pueden estar contaminados con múltiples micotoxinas y que la mayoría de las raciones se componen de más de un ingrediente, los animales se encuentran expuestos a un riesgo mayor de lo que se espera. Por ejemplo, el ácido fusárico tiene una toxicidad aguda baja pero es farmacológicamente activo, inhibe la dompamina-β-hidroxilasa, enzima que cataliza la conversión de la dopamina en norepinefrina. El ácido fusárico, incrementa las concentraciones cerebrales de triptófano y serotonina que actúan sinérgicamente con otras micotoxinas como el deoxinivalenol (DON) disminuyendo la ingesta, la coordinación muscular y produciendo un cuadro de letargia.

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Además, los últimos estudios demuestran que las plantas desarrollan mecanismos para reducir la toxicidad de las micotoxinas creando enlaces covalentes con azúcares.

 

A este tipo de micotoxinas que se escapan a los análisis rutinarios de detección se les denomina “micotoxinas enmascaradas”.

Las aves, al igual que el resto de especies, liberan el precursor tóxico (como puede ser DON o ZEA) en el sistema digestivo de los animales cuando se rompe el enlace entre el azúcar y la micotoxina. Finalmente, el efecto en el animal es el mismo que si la micotoxina estuviese libre.

Se identificaron distintas formas de acción de las micotoxinas:

La reducción en la síntesis celular de proteínas tiene como resultado lesiones en el tracto gastrointestinal que incluyen la necrosis, erosiones en la molleja, hemorragias y mala absorción de nutrientes. La reducción en la síntesis proteica en el hígado puede disminuir el uso de amino ácidos ingeridos con la dieta lo que provoca un aumento del ácido úrico como consecuencia de la oxidación de los aminos ácidos con el fin de obtener energía. Algunas combinaciones entre micotoxinas de Fusarium son farmacológicamente activas provocando un efecto sobre los neurotransmisores cerebrales. El efecto más reproducible es el incremento en las concentraciones de serotonina. Estos cambios alteran el comportamiento de los animales incluyendo reducciones en el consumo de pienso, pérdida de coordinación y letargia .

Las interacciones entre micotoxinas producen, por tanto, una toxicidad inesperada.

Por ello, el diagnóstico de micotoxinas es complicado y el establecimiento de límites en el contenido de micotoxinas en los alimentos supone un gran reto. Además, los niveles de micotoxinas son imprevisibles en dietas e ingredientes destinados a avicultura, suponiendo una presión añadida sobre la validez de los métodos analíticos actuales.

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Evolución de los métodos de análisis (UPLC-MS/MS)

La toma de muestras y los métodos analíticos utilizados son aún los factores más limitantes para determinar de forma exacta la contaminación por micotoxinas en una muestra determinada. Nuestro entendimiento acerca de los orígenes y efectos de las micotoxinas va en aumento paralelamente al desarrollo de tecnologías de detección y análisis que abarcan un mayor rango de micotoxinas con más precisión.

Actualmente, existe una tendencia en el uso de métodos de detección simultanea de múltiples micotoxinas con UPLC-MS/MS (ultraespectrometría masas-masas combinada con la cromatografía líquida). Esto está permitiendo la cuantificación de un mayor número de micotoxinas incluso a concentraciones muy bajas.

Alltech está consiguiendo una gran precisión en el diagnóstico de micotoxinas gracias a la inversion en estas nuevas tecnologías, consiguiendo una identificación y cuantificación más ajustada de un espectro mayor de micotoxinas y sus conjugados, que tienen un efecto toxicológico en avicultura.

Esta mejora analítica es la base para el desarrollo de una nueva generación de soluciones y una evaluación más completa del riesgo.

Usando la tecnología UPLC-MS/MS, el programa Alltech 37+TM considera el riesgo de micotoxinas de una muestra de manera global en lugar de hacerlo de forma individual. De esta forma, se están idenficando los retos a los que se enfrentan los productores de aves de todo el mundo.

El programa Alltech 37+TM cuantifica el riesgo que provoca la multitoxicidad con el REQ (Riesgo Equivalente Cuantificable). El REQ es un valor que resume el global de los retos para una especie, producción y fase productiva determinada.

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El manejo del riesgo de las micotoxinas

 

El primer punto de control para reducir el riesgo de micotoxicosis en aves es minimizar el crecimiento fúngico en ingredientes para los piensos o en los piensos en sí, detectar piensos contaminados es la primera arma de defensa frente a las micotoxinas.

Desde un punto de vista práctico, se considera una buena práctica analizar las materias primas antes de aceptarlas. Para establecer un porcentaje seguro de ingredientes dañados en fábricas de pienso, es importante monitorizar la correlación entre el aumento en ingredientes dañados y la sintomatología en aves. Si el porcentaje de granos rotos es mayor que el máximo permitido, es importante una correcta formulación de la dieta tenga en cuenta esos riesgos.

El programa Alltech MIKO consiste en una auditoría sistematizada para granjas y fábricas de pienso que identifica los puntos críticos de control y establece las medidas correctivas y métodos de monitorización para mitigar el riesgo de crecimiento fúngico y síntesis de micotoxinas en la cadena.

Utilizando los principios de la APPCC (Análisis de Peligros y Puntos de Control Crítico), el programa MIKO busca las mejores prácticas de manejo de alimentos teniendo en consideración los procesos de almacenaje, limpieza, etc.

En un estudio reciente en piensos avícolas realizado por todo el territorio español, Alltech 37+TM ha encontrado que los tricoticenos son el grupo de toxinas más predominante. La Figura 4 demuestra que cuando se mira a los niveles de una micotoxina de forma individual, las muestras se califican de bajo riesgo. Sin embargo, cuando miramos al riesgo global que afecta a la producción avícola y se asocia con este grupo de micotoxinas podemos ver que el REQ realmente es de riesgo medio lo que supone una “vigilancia requerida”. Como se menciona arriba, esto se debe a las interacciones entre micotoxinas donde la presencia de una, en muchos casos puede potenciar el efecto de otra. Estas interacciones significan que el efecto acumulativo del grupo de micotoxinas es mucho mayor que la suma de los riesgos individuales de cada micotoxina.

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Conclusiones

Las aves son sensibles a las combinaciones de micotoxinas, por lo que el uso de materias primas contaminadas supone un auténtico riesgo para la producción avícola.

Existe la necesidad de crear estrategias integradas para combatir la contaminación en las dietas avícolas que incluyan por un lado la reducción en el crecimiento de hongos a lo largo de todo el proceso de producción, y por el otro el manejo de la contaminación por micotoxinas.

Con el fin de obtener una evaluación más significativa acerca de la contaminación por micotoxinas en un ingrediente o en una dieta, se deben de realizar análisis para múltiples micotoxinas que consideren el efecto aditivo o sinérgico.

Es igualmente prioritario, seguir invirtiendo en tecnologías de análisis que nos lleven a un mayor entendimiento de las micotoxinas y del riesgo que supone la multitoxicidad , lo que nos va a permitir evaluar mejor sus efectos negativos en la industria avícola.

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