Micotoxinas en ensilaje: ocurrencia y efectos
Las micotoxinas son un grupo de metabolitos secundarios secretados por organismos fúngicos que pertenecen principalmente a la géneros Aspergillus, Fusarium, Alternaria y Penicillium. Varias especies de hongos pertenecientes a estos géneros pueden producir micotoxinas tales como aflatoxinas, ocratoxinas, tricotecenos, zearalenona (ZEA), fumonisinas y varias otras micotoxinas consideradas micotoxinas menores o emergentes.
| Los hongos a menudo prosperan bien en ambientes con alta humedad, alta temperatura y acceso de oxígeno durante todas las etapas de producción y almacenamiento de la planta. |
Cuando se alimenta a los animales con dietas contaminadas con micotoxinas pueden ocurrir efectos tóxicos como:
- Reducción de la ingesta de alimento
- Disminución en la producción de leche
- Problemas reproductivos
- Inmunosupresión
- Muerte
Factores que predisponen el crecimiento de hongos y producción de micotoxinas en el ensilaje
Los forrajes ensilados pueden contener una mezcla de micotoxinas, procedente de la contaminación previa a la cosecha por especies de Fusarium y Aspergillus y o de contaminación post-cosecha con hongos toxigénicos que son comunes en ensilajes, como Aspergillus y Penicillium. [registrados]
Cabe destacar que muchos hongos comunes no producen micotoxinas y la presencia de hongos en el ensilado no indican necesariamente la presencia de micotoxinas, así como su ausencia no confirma que no existan micotoxinas.
La temperatura, la actividad del agua (aw) y la actividad de los insectos son los principales factores que influyen en la contaminación por micotoxinas. Los hongos pueden crecer entre 10 y 40°C, en un pH de entre 4 y 8 y cuando la aw es mayor que 0,7.
- Sin embargo, las condiciones para la formación de micotoxinas no son necesariamente iguales.
Por ejemplo, el Fusarium puede crecer agresivamente entre 25 y 30°C sin producir micotoxinas, mientras que al bajar la temperatura, produce grandes cantidades de micotoxinas con un crecimiento mínimo.
El estrés oxidativo también suele inducir a la producción de micotoxinas a varios hongos. Esta respuesta oxidativa es desencadenada por la planta huésped en defensa a la infección por hongos.
Tipos de micotoxinas más frecuentes en los forrajes
Las micotoxinas que son presentes con frecuencia en los forrajes ensilados incluyen tricotecenos, fumonisinas, aflatoxinas, ZEA, ácido micofenólico y roquefortina C.
Toxinas de Fusarium
Las especies de Fusarium se identifican como hongos de campo porque proliferan durante el crecimiento y la maduración de las plantas. Su crecimiento se ve favorecido en alta humedad (>70%) y temperaturas que fluctúan entre días calurosos y noches frescas. Las condiciones de ensilado no son favorables para el Fusarium, ya que no tolera pH bajos y condiciones anaeróbicas.
1- Tricotecenos
Los tricotecenos consisten en metabolitos producidos por muchos géneros de hongos como Fusarium, Myrothecium, Phomopsis, Stachybotrys, Trichoderma y Trichothecium. Dentro de este grupo, las más conocidas son: toxina T-2, DON (Deoxinivalenol) y fusarenon X. Estas toxinas son ampliamente desintoxicadas por la microbiota ruminal.
La T-2 se asocia con gastroenteritis y enfermedades intestinales, hemorragias, inmunosupresión y problemas reproductivos y de rendimiento en el ganado.
DON es una de las micotoxinas más comúnmente detectadas en ensilajes y las concentraciones pueden ser muy elevadas. El deoxinivalenol también se conoce como vomitoxina porque se asocia con vómitos en cerdos, así como con rechazo del alimento, diarrea, problemas reproductivos y eventualmente muerte. Los rumiantes son relativamente resistente al DON porque algunos microorganismos ruminales pueden detoxificar esta toxina.
2- Fumonisinas
Se conocen formas de 28 diferentes fumonisinas, designadas como serie A, B, C y P. La fumonisina B (y en particular la fumonisina B1) son considerados las más tóxicas con respecto a la contaminación del alimento. La pudrición de la mazorca por Fusarium es una de las enfermedades más comunes de planta de maíz. Los períodos calientes y secos seguido de condiciones húmedas y daños por insectos son los principales factores predisponentes que favorecen la secreción de fumonisinas.
Las fumonisinas representan la amenaza más frecuente al ganado entre las micotoxinas. González-Pereyra et al. (2008) informaron niveles de fumonisinas en el ensilaje de maíz de 340 a 2490µg/kg de MS, con mayores concentraciones detectadas en muestras tomadas de la capa superior y las paredes laterales del ensilaje, que normalmente son propensos a la infiltración de aire y a una menor fermentación.
Las fumonisinas interrumpen la biosíntesis de esfingolípidos, causando leucoencefalomalacia. Debido a que es degradable en el rumen (60 a 90%), la toxina tiende a ser menos potente en rumiantes; sin embargo, se ha identificado efectos nefrotóxicos para los terneros alimentados con 1.000µg/kg de peso corporal de la toxina (Mathur et al., 2001).
La transferencia de la toxina a la leche es típicamente insignificante y, por lo tanto, la toxina no plantea un problema grave de seguridad alimentaria para los seres humanos.
3- Zearalenona
Zearalenona (ZEA) es un metabolito estrogénico producido por varias especies de Fusarium. También co-ocurre con DON en cultivos de cereales, como maíz, cebada y sorgo. Condiciones de humedad con alternancia de temperaturas bajas (11-14°C) y moderadas (27°C) favorecen su producción.
La similitud estructural de ZEA con el estrógeno permite la toxina para imitar a la hormona. Esto causa numerosos problemas reproductivos, que incluyen hiperestrogenismo, vaginitis y agrandamiento de las glándulas mamarias, particularmente en cerdos. Los rumiantes son menos susceptibles porque la microbiota ruminal, especialmente los protozoos, tienen el potencial de convertir ZEA en sus hidroxil-metabolitos, α- y β-zearalenol. Aunque el α-zearalenol tiene mayor afinidad para los receptores de estrógeno que ZEA, su menor absorción o interconversión a β-zearalenol en el hígado disminuye sus efectos negativos.
Al igual que fumonisinas, el grado de transferencia a la leche es insignificante.
4- Otras micotoxinas de Fusarium
Incluyen enniatinas, beauvericinas, ácido fusárico y moniliformin. No obstante, sus apariciones son esporádicos o raramente informados y los efectos toxicológicos en rumiantes no se han caracterizado adecuadamente.
Toxinas de Aspergillus
Los Aspergillus se consideran hongos de almacenamiento porque generalmente no infectan los cultivos antes de la cosecha. Sin embargo, algunas especies como Aspergillus flavus pueden infectar el ensilaje y producir aflatoxinas en el campo durante períodos de alta temperatura (>32°C), alta humedad (>80%) o durante el estrés por sequía.
- El daño a los forrajes también puede predisponer o exacerbar la infección.
1- Aflatoxinas
Aflatoxina B1 (AFB1) es la principal toxina y la más potente carcinogénica producido por Aspergillus. Afortunadamente, la incidencia y la concentración de aflatoxinas son relativamente bajas en ensilajes comparados con otras micotoxinas. Son más frecuentes en silos de trinchera más que en las bolsas de silo, porque los silos de zanja a menudo se hacen sobre una base de hormigón o en el suelo desnudo y están más expuestos a las condiciones ambientales (Alonso et al., 2013).
La exposición crónica a aflatoxinas en dietas de vacas lactantes causaron efectos adversos como bajo rendimiento de las vacas, función hepática deteriorada y mayor susceptibilidad a enfermedades a pesar de las vacunas.
Los síntomas asociados con ingestión aguda de aflatoxinas (aflatoxicosis) incluyen:
- Inapetencia
- Ataxia
- Pelo áspero
- Hígado agrandado
El diagnóstico preciso de aflatoxicosis es difícil porque los síntomas no son específicos de la afección.
2- Ocratoxinas
Las ocratoxinas son metabolitos secundarios producidos por Penicillium verrucosum o Aspergillus ochraceus, A. niger y A. carnonarius.
Ocratoxina A (OTA), es cancerígena e inmunotóxica, inhibe el metabolismo de la glucosa y se considera la más tóxica de este grupo. La incidencia y concentración de OTA en ensilaje son generalmente bajos en relación con otras micotoxinas importantes, probablemente porque los hongos que producir esta toxina no puede tolerar altas concentraciones de ácido acético y CO2.
La ocratoxina A se degrada rápidamente en el rumen a un producto menos tóxico, la ocratoxina-α, esto explica la tolerancia de los rumiantes a la toxina. Sin embargo, también puede ser metabolizado a ocratoxina C, que es igualmente tóxica.
La biodisponibilidad de la ocratoxina dietética puede aumentarse con dietas ricas en cereales, probablemente porque predisponen a un pH ruminal reducido (5,5 a 5,8). Además, la capacidad desintoxicante del rumen puede excederse con una ingesta alta de alimento, en cuyo caso la toxina puede reducir la producción de leche y ser transferida a la misma.
Toxinas de Penicillium
Penicillium puede crecer en ambientes típicos de ensilaje con niveles de actividad del agua relativamente más bajos que los de otros hongos (0.79-0.83 aw) así como en bajas concentraciones de oxígeno (1%) y bajo pH (3,0-6,0). El Penicillium aparece más comúnmente durante el almacenamiento, pero también puede crecer en plantas en condiciones muy húmedas en el campo.
Las toxinas producidas por este hongo son Toxina PR, ácido micofenólico y roquefortina C.
La toxina PR rara vez se detecta en forrajes ensilados, sin embargo, el ácido micofenólico y las roquefortinas son las toxinas de Penicillium más estudiadas en forraje ensilado (Gallo et al., 2015).
Se detectaron trastornos reproductivos, mastitis y falta de apetito en rebaños alimentados con ensilajes que contenían de 0,2 a 1,5 mg de roquefortina C/kg (Auerbach et al., 1998). También, se informaron efectos paralíticos en vacas alimentadas con 4 a 8 mg de roquefortina C/kg (Haggblom, 1990).
El ácido micofenólico se considera un agente inmunosupresor porque bloquea la respuesta proliferativa de los linfocitos T y B e inhibe formación de anticuerpos y producción de células T citotóxicas.
Toxinas de Alternaria
Se han detectado especies de Alternaria como A. alternata, A. arborescens y A. tenuissima en forrajes. El crecimiento óptimo de A. alternata ocurre entre 25 y 28°C y a una aw de aproximadamente 0,88 aw.
La degradabilidad ruminal y las propiedades tóxicas de estas toxinas no se han estudiado extensamente y/o confirmado en rumiantes y su ocurrencia ha sido esporádica y sobre todo en bajas concentraciones en ensilajes (Yu et al., 1999; Storm et al., 2014).
Co-ocurrencia de micotoxinas en alimentos para el ganado
| La contaminación del ensilaje para el ganado por múltiples micotoxinas es una ocurrencia común en las granjas porque la mayoría de los hongos pueden producir varias micotoxinas y varios hongos pueden contaminar simultáneamente un solo alimento. |
Los estudios han sugerido que la contaminación por DON puede considerarse como un marcador potencial de ocurrencia de otros micotoxinas, especialmente las toxinas de Fusarium. Los efectos sinérgicos de varias micotoxinas en la dieta pueden empeorar los problemas de salud y la producción del ganado que consume alimentos infestados de micotoxinas♦
Fuente: Ogunade et al., 2018 J. Dairy Sci. 101:4034–4059 https://doi.org/10.3168/jds.2017-13788
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