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Estos metabolitos se producen normalmente como una respuesta adaptativa a las condiciones ambientales (Pitt, 2000) durante el crecimiento de los cultivos, la cosecha, el almacenamiento, el transporte, el procesamiento de los granos e incluso en los comederos de los animales debido a condiciones higiénicas deficientes.
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Actualmente, se han reportado más de 500 metabolitos secundarios, siendo las aflatoxinas, ocratoxinas, tricotecenos, fumonisinas, zearalenona, patulina, citrinina y alcaloides del cornezuelo los más relevantes para humanos y animales.
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Su toxicidad puede variar considerablemente dentro de un mismo grupo estructural, y el efecto no siempre se debe a la toxina en sí, sino a sus metabolitos y a posibles efectos sinérgicos en casos de contaminación múltiple, lo cual es cada vez más común.
Descripción
Aflatoxinas
Su principal representante es la aflatoxina B1, siendo el único grupo de micotoxinas claramente identificado como carcinógeno para los humanos. Las aflatoxinas son tóxicas para el hígado, inmunosupresoras, hepatocarcinogénicas, teratogénicas y mutagénicas.-
En gallinas ponedoras, los efectos de la exposición a aflatoxinas (AF) dependen de la dosis, lo que conduce a una disminución en la tasa de postura y a una mala calidad del huevo. También se ha informado que aumentan la susceptibilidad a la salmonelosis, candidiasis y coccidiosis (Pier et al., 1980; Wyatt, 1991; Celik et al., 1996; Keçeci et al., 1998; Oliveira et al., 2002).
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Se ha descubierto la transferencia de aflatoxina B1 a los huevos en gallinas expuestas a niveles elevados en el alimento. En gallinas ponedoras, se recomienda un nivel máximo de 20 ppb.
Ocratoxinas
La más representativa es la ocratoxina A (OTA), que puede estar presente en casi todos los cereales. Se encuentra principalmente en maíz, cebada, avena, centeno, trigo y en productos oleaginosos, especialmente si se almacenan en ambientes con alta humedad.-
La OTA se produce principalmente después de la cosecha, siendo esta la fase predominante de contaminación. Diversos estudios han revelado efectos tóxicos de la OTA sobre el sistema inmunológico y el sistema nervioso. También se ha informado que tiene efectos nefrotóxicos dependientes de la dosis.
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En gallinas ponedoras, se asocia con una disminución en el consumo de alimento, acompañada de un aumento en el consumo de agua y una reducción en la producción de huevos.
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El nivel máximo recomendable en dietas de ponedoras debe ser menor a 250ppb.
Tricotecenos
Se conocen más de 100 compuestos como tricotecenos, siendo los más prevalentes el DON (deoxinivalenol, también conocido como vomitoxina), nivalenol (NIV), 4,15-diacetoxiscirpenol (DAS), toxina T-2 y HT-2 (hidroxi-T-2).-
Los tricotecenos son producidos por especies de Fusarium, que pueden estar presentes en la mayoría de los cereales durante la cosecha y el almacenamiento. El ácido fusárico, que a menudo está presente en los cereales, aumenta la toxicidad de los tricotecenos mediante un mecanismo sinérgico (Scudamore y Livesey, 1998).
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Maximum levels proposed in feed are 1000-1500ppb and 150ppm for T2 for a medium risk.
Fumonisinas
Las fumonisinas (FB1, FB2, FB3) están presentes principalmente en cereales, siendo la FB1 la más prevalente en materias primas (maíz y trigo) y en piensos.-
Los productos oleaginosos y sus subproductos también pueden estar contaminados, aunque pueden destruirse parcialmente durante la extracción del aceite y aún más durante el procesamiento.
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Los principales efectos observados son hepatotoxicidad, inmunomodulación, genotoxicidad y daño al sistema nervioso central.
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A nivel celular, pueden interrumpir la síntesis de esfingolípidos (UE 2006/576). Los efectos sobre el rendimiento y la mortalidad pueden observarse a partir de 20 ppm en el alimento.
Zearalenona
La zearalenona (ZEN), producida por varias especies de Fusarium, está presente principalmente en el maíz y sus subproductos, aunque también se encuentra en pequeñas cantidades en sorgo, cebada, trigo y avena.-
Se detecta con mayor frecuencia en regiones con clima cálido.
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La ZEN y algunos de sus metabolitos se caracterizan por una alta actividad estrogénica, lo que explica su asociación con trastornos reproductivos.
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Para controlar la contaminación del alimento, se propone un nivel máximo de 500 ppb.
Alcaloides del cornezuelo
Los alcaloides del cornezuelo (EA) son micotoxinas producidas por Claviceps purpurea, presentes principalmente en centeno, triticale y trigo.-
La Comisión Europea ha establecido un nivel máximo de 1000 mg/kg de cornezuelo (C. purpurea) en el alimento, mientras que en Estados Unidos, el trigo que contiene 0.05% (500 mg/kg) de cornezuelo se clasifica como “ergoty”.
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El ergotismo en aves de corral se manifiesta como una disminución de la actividad espontánea, del consumo de alimento, del crecimiento y de la producción de huevos, a menudo acompañado de diarrea.
Micotoxinas “emergentes” y “enmascaradas”
Además de las micotoxinas “conocidas” que ya están reguladas en algunos países (AFB1, DON, ZEN, T-2, OTA y FBs), durante la última década el desarrollo de métodos de cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS/MS) ha permitido detectar un mayor número de micotoxinas en materias primas y piensos para aves, denominadas micotoxinas “emergentes”.-
Estas incluyen micotoxinas de Fusarium (ácido fusárico, enniatinas, beauvericina y moniliformina) y micotoxinas de Alternaria (éter monometílico de alternariol, alternariol y ácido tenuazónico), que aún no están reguladas, a pesar de que estudios in vitro sugieren efectos genotóxicos, inmunomoduladores y tóxicos para la reproducción(Prosperini et al., 2013; Çelik et al., 2009,2010; Fleck et al., 2012, 2016).
Otro grupo de micotoxinas que ha surgido recientemente como co-contaminante importante en los piensos son los conjugados derivados de plantas, conocidos como micotoxinas “enmascaradas”, entre las que se incluyen: deoxinivalenol-3-glucósido, nivalenol-3-glucósido, zearalenol-14-glucósido, α-zearalenol-14-glucósido, β-zearalenol-14-glucósido, toxina T-2-3-glucósido, toxina HT-2-3-glucósido (Lolawole et al., 2020) (Lolawole et al., 2020).
Evolución de las micotoxinas. Multi-contaminación
Actualmente se observa un aumento en la aparición de micotoxinas a nivel mundial, con una alta variabilidad en la frecuencia y los niveles de contaminación, dependiendo de la materia prima, la estación del año y la región geográfica. Esto sugiere que las condiciones ambientales tienen un impacto clave en la estructura molecular de las micotoxinas y en su nivel de contaminación, tanto antes de la cosecha (en el campo) como después (en el almacenamiento). Entre estas condiciones ambientales se incluyen: el contenido de humedad (actividad del agua) de los granos y piensos, la temperatura ambiental (las micotoxinas pueden desarrollarse en un amplio rango térmico), la disponibilidad de CO₂, el pH, la presencia de esporas de moho.El cambio climático está afectando todas estas condiciones de forma que hace impredecible la contaminación de las materias primas utilizadas en las dietas avícolas. Por lo tanto, los efectos tóxicos no pueden predecirse simplemente sumando las toxicidades individuales.
Además de la variabilidad, feeel pienso generalmente contiene múltiples micotoxinas: en una encuesta realizada entre 2008 y 2017, el 88 % de las muestras de materias primas y piensos estaban contaminadas, y el 64 % de ellas contenían al menos dos micotoxinas, siendo DON, FUM y ZEN las más prevalentes (GruberDorninger, 2019). En otra encuesta realizada por Mucio (2017), que incluyó 8452 muestras de piensos de 63 países, se detectó deoxinivalenol (DON) en el 81 % de las muestras, fumonisinas (FUM) en el 71 %, zearalenona (ZEN) en el 52 %, aflatoxina (AFLA) en el 26 %, toxina T2 en el 19 % y ocratoxina (OT) en el 18 %, con un 76 % de las muestras contaminadas con más de una micotoxina.
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Además, la contaminación en materias primas y piensos presenta una distribución desigual, por lo que, como el lector puede entender, un método de muestreo adecuado es clave para obtener resultados analíticos fiables que ayuden a evaluar el riesgo y tomar decisiones informadas.
Toxicidad de las micotoxinas
La manifestación de toxicidades crónicas o agudas depende de la dosis, la duración de la exposición y la velocidad del metabolismo. Actualmente, los niveles de micotoxinas encontrados en los piensos no son lo suficientemente altos como para provocar enfermedades agudas, pero niveles bajos pueden causar pérdidas económicas a través de cambios subclínicos en el crecimiento, la producción y la inmunosupresión (Hamilton, 1982, Grenier and Oswald, 2011, Hoerr, 1991).-
Frecuentemente, los piensos presentan niveles bajos de multicontaminación prolongada en el tiempo, lo que causa micotoxicosis crónica y un estrés continuo en pollitas y gallinas ponedoras (por ejemplo, inmunosupresión).
Los efectos visuales pueden incluir: reducción del consumo de alimento, rechazo del pienso, mala conversión alimenticia, disminución del aumento de peso corporal, reducción de la incubabilidad y calidad del huevo. Todo esto conlleva pérdidas económicas. También es importante tener en cuenta que, cuando ocurre la multi-contaminación, interacciones entre toxinas pueden producirse, y su efecto tóxico puede ser aditivo, sinérgico o antagónico, aunque aún no se comprende completamente. Mohaghegh, A. et al (2016) reportaron una reducción en el consumo de alimento y en la eficiencia alimenticia, así como una disminución en los títulos de anticuerpos contra la enfermedad de Newcastle y la bursitis infecciosa en pollos alimentados con una dieta que contenía hasta 0.4 mg/kg de AFB1, 0.2 mg/kg de OTA y 0.3 mg/kg de DON.
Micotoxinas del campo y del almacenamiento
Las empresas de recría y los productores de huevos deben asumir que el riesgo cero no existe y trabajar bajo la premisa de que no hay pienso libre de micotoxinas. Por lo tanto, el control de la contaminación representa el enfoque más eficaz para limitar la presencia de micotoxinas en las dietas avícolas.-
El control comienza en el cultivo. Siempre que sea posible, se recomienda monitorear el cultivo durante la cosecha y almacenar las materias primas en condiciones frescas y con baja humedad para prevenir la producción de micotoxinas o, al menos, mantenerlas dentro de ciertos límites.
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Sin embargo, las estrategias previas a la cosecha no son completamente efectivas, y la contaminación fúngica de las materias primas puede llevar a la acumulación de micotoxinas durante el almacenamiento (Loi et al., 2017). Durante el almacenamiento, mantener y limpiar los almacenes o sacos, así como reducir el contenido de humedad de los granos (máx. 10–13 %) y de las oleaginosas (máx. 7–8 %), puede ayudar a controlar la proliferación de micotoxinas (Hell et al., 2008). Sin embargo, esto puede ser difícil de aplicar, especialmente en países con climas cálidos y/o húmedos.
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Además, existe una amplia gama de aditivos conocidos por prevenir tanto el crecimiento de mohos micotoxigénicos como la formación de micotoxinas (por ejemplo, ácidos orgánicos).
La implementación de Buenas Prácticas Agrícolas (rotación de cultivos, control de plagas, fungicidas, etc.) puede reducir la contaminación del cultivo tanto en el campo como después de la cosecha. También se recomienda una colaboración y comunicación estrecha con los proveedores (comerciantes y distribuidores).
Fabricación. Producción de pienso
Los fabricantes de pienso deben controlar la calidad de las materias primas y del pienso para garantizar la salud tanto animal como humana.-
Asumiendo que las micotoxinas están presentes en las materias primas, los fabricantes de pienso para pollitas y gallinas ponedoras deben asegurarse de que las concentraciones de estos contaminantes no superen los valores máximos permitidos o recomendados.
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Las micotoxinas son generalmente termoestables, por lo que no se destruyen completamente mediante los métodos comunes aplicados (tratamiento térmico, granulación, peletización y extrusión), como se ha sugerido.
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Además, hay que tener en cuenta que el pienso para pollitas y gallinas ponedoras se suministra principalmente en forma de harina (sin tratamiento térmico en la mayoría de los casos).
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Los cereales suelen representar el mayor porcentaje de inclusión en la dieta de una gallina, por lo que son el principal foco de atención, aunque los subproductos de cereales y oleaginosas pueden contener niveles más altos de micotoxinas.
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En el punto de recepción de las materias primas, la contaminación por micotoxinas puede reducirse mediante limpieza (ya que suelen acumularse en el polvo del grano), cribado, y eliminación de granos rotos o con moho (Karlovsky et al., 2016).
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Johansson (2006) señaló que los granos rotos y dañados suelen contener la mayor parte de la contaminación por micotoxinas.
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En otro estudio (Trenholm et al., 1991), se encontró que al eliminar los granos rotos y las fracciones más pequeñas del maíz, la contaminación por DON y ZEN se redujo en aproximadamente 70–80 %.
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Durante la fabricación del pienso, si se conoce o se sospecha una contaminación y la normativa local lo permite (ya no permitido en Europa desde 2003), la carga de micotoxinas puede reducirse mediante la “dilución” de materias primas contaminadas con otras no contaminadas, reduciendo así sus efectos tóxicos.
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Sin embargo, alimentar a las pollitas o reproductoras con pienso contaminado debe evitarse a toda costa, ya que son especialmente sensibles a la contaminación, sobre todo durante las primeras semanas de vida.
Aditivos para piensos
Se utilizan muchos métodos diferentes (incluidos los químicos y biológicos) para mitigar, reducir o inactivar los efectos de las micotoxinas y sus metabolitos tóxicos presentes en las materias primas y los piensos.
Secuestrantes de micotoxinas
Los secuestrantes de micotoxinas son compuestos con propiedades absorbentes, aglutinantes o secuestrantes. Su eficacia varía considerablemente según las características químicas tanto del secuestrante como de la micotoxina, así como la dosis de inclusión en el pienso.-
Además, dependiendo de la calidad del aditivo, se han reportado efectos negativos relacionados con la unión no específica de nutrientes esenciales (Huwig et al., 2001; Yiannikouris et al., 2006).
Actúan inhibiendo en mayor o menor medida la absorción de micotoxinas en el tracto gastrointestinal, reduciendo así su efecto tóxico. Hasta ahora, ningún absorbente ha demostrado ser eficaz contra todos los tipos de micotoxinas.
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Por ejemplo, algunos aluminosilicatos inhiben la toxicidad de las aflatoxinas (AFTs), pero no son eficaces contra tricotecenos como DAS o la toxina T-2 (Kubena et al., 1993; Phillips, 1999) mientras que la zeolita tiene potencial para adsorber AFB1 y ZEA del pienso (Peraica, 2002).
Transformación biológica / desintoxicación. Modificadores de micotoxinas
Enzimas
Durante las últimas décadas, se han realizado numerosos estudios en busca de aditivos capaces de desintoxicar micotoxinas y transformarlas en metabolitos menos tóxicos, reduciendo así sus efectos (Schatzmayr et al., 2006).-
Una amplia variedad de microorganismos (principalmente bacterias, mohos y levaduras) y enzimas ya han demostrado su capacidad para transformarlas.Entre ellos, microorganismos como: Saccharomyces cerevisiae, Rhizopus sp., Bacillus subtilis, Corynebacterium rubrum, Candida lipolytica, Lactobacillus rhamnosus, Aspergillus niger, Trichoderma viride, Mucor ambiguous, Neurospora spp., Armillariella tabescens, Gliocladium roseum, bacterias ácido-lácticas. Han mostrado su potencial para transformar micotoxinas en productos no tóxicos o menos tóxicos, con una eficacia variable.
Resumen
Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por diversos hongos toxigénicos pertenecientes a los géneros Aspergillus, Claviceps y Alternaria. Un mismo hongo puede producir diferentes micotoxinas, y una misma micotoxina puede ser producida por varios hongos. Las micotoxinas representan un riesgo para la salud humana y animal. Los cereales, las oleaginosas y sus subproductos están comúnmente contaminados. Diferentes empresas realizan controles rutinarios de los niveles de contaminación a nivel mundial. Además de las micotoxinas bien conocidas, existe un número de micotoxinas menos estudiadas denominadas “emergentes” y “enmascaradas”, que también presentan efectos adversos. A pesar de que hoy en día es posible detectar niveles elevados de micotoxinas, las pollitas y gallinas ponedoras están más frecuentemente expuestas a multi-contaminación a bajos niveles, sobre la cual la información sobre sus efectos en aves es limitada, pero potencialmente puede afectar negativamente su salud, bienestar y productividad. Implementar prácticas de control mediante el análisis de materias primas y piensos es fundamental. Esto nos ayudará a definir una estrategia. Como siempre, la prevención es mejor que la cura. El uso de productos químicos en combinación con tratamientos físicos aumenta la eficacia de la degradación de micotoxinas.