Artículo Técnico Hy-Line
CONTAMINACIÓN CONJUNTA DE MICOTOXINAS EN ALIMENTOS BALANCEADOS
La contaminación conjunta de micotoxinas parece ejercer un mayor impacto negativo sobre la salud y productividad que las toxinas solas. Por ejemplo, tanto aflatoxinas como ocratoxinas son sumamente tóxicas para las aves y actúan de manera sinérgica; la toxicidad resultante de la doble exposición es mucho mayor que la suma de las toxicidades individuales. Los efectos de T-2 y DAS fueron aditivos en gallinas de postura en lo que respecta al consumo de alimento, lesiones orales, cambios leves en la actividad de las enzimas plasmáticas y una menor producción de huevos (16).
Los hongos no se encuentran en las materias primas de alimentos como cultivos puros, por lo que es muy importante el número de combinaciones posibles de toxinas. El cuadro 8 enumera los contaminantes conjuntos científicamente establecidos. La clave es que si una materia prima resulta positiva en una toxina específica, significa que las condiciones de crecimiento fueron favorables no solo para ese hongo, sino para otros, por lo tanto, es importante analizar otros contaminantes conjuntos.
PRUEBAS DE MICOTOXINAS
Se debe establecer un programa de análisis para evaluar constantemente la amenaza que representan las micotoxinas a los alimentos y también ayudar a identificar lotes contaminados. Hay una variabilidad importante en el proceso de análisis de las micotoxinas provocado por la variabilidad del muestreo, preparación de la muestra y variación analítica. El cuadro 9 muestra la variabilidad relacionada con la medición de aflatoxinas en un lote de maíz contaminado; la variación del muestreo contribuye a más del 75% del error general de las pruebas (43).
El error de muestreo es grande por la distribución extrema entre las partículas contaminadas dentro de un lote; se calcula que solo 6 granos de entre 10,000 están contaminados en un lote con una concentración de 20 partes por billón (mil millones) (ppb) de aflatoxinas (25). Un solo lugar de muestreo o punto de introducción de sonda es satisfactorio si las partículas contaminadas están distribuidas uniformemente en el lote; sin embargo, por lo general las micotoxinas están en focos aislados (39). El aumento del número de muestras tomadas en un lote aumenta las probabilidades de identificar lotes contaminados.
Los procedimientos usados para tomar una muestra de un lote a granel son sumamente importantes; cada punto en particular del lote debe tener la misma oportunidad de ser elegido. La muestra debe ser la acumulación de muchas porciones pequeñas tomadas de muchos lugares diferentes del lote (4). La recomendación general es tomar porciones incrementales por cada 200 kg (441 lb) de producto (17). La acumulación de varias porciones incrementales se denomina muestra a granel o muestra combinada (véase la figura 4). Si la muestra a granel es mayor a lo deseado, debe mezclarse y subdividirse hasta lograr el tamaño de muestra deseado.
La muestra de tamaño más pequeño que se subdivide de la muestra a granel y se muele en el paso de preparación de la muestra se llama muestra de análisis (42). *Se saca una muestra para análisis de la muestra a granel. La muestra a granel es la acumulación de muchas porciones pequeñas incrementales tomadas de muchos lugares diferentes del lote. Cuando se obtiene una muestra de un contenedor a granel, se debe desarrollar un patrón de muestreo con la sonda para que se pueda recolectar el producto de diferentes lugares del lote.
La figura 5 muestra un ejemplo de patrón de muestreo con sonda como lo especifica el Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA). La sonda de muestreo debe ser lo suficientemente larga como para llegar al fondo del contenedor, siempre y cuando sea posible. Al muestrear sacos, se debe tomar la muestra de muchos sacos dispersos en todo el lote. Los carriles entre sacos permite el acceso a los que están en el interior. El número de sacos recomendado para muestrear puede variar de uno de cada cuatro en lotes pequeños a la raíz cuadrada del número total de sacos para lotes grandes (17).
Cuando se muestrea de un flujo continuo, por ejemplo una cinta o banda transportadora, deben tomarse pequeños incrementos de producto a lo largo de la longitud de dicho flujo. Las muestras se pueden tomar con un muestreador transversal automático o a mano, cualquiera que sea el método de recolección usado, pero es importante que las muestras se tomen con frecuencia, a intervalos uniformes y a lo largo de todo el flujo.
Combine todos los incrementos para obtener una muestra a granel. Si la muestra a granel es más grande de lo necesario, mézclela y subdivídala para obtener el tamaño deseado de muestra para análisis. La preparación de la muestra incluye reducir su tamaño a una cantidad que pueda ser analizada. Los productos granulares, como los granos de maíz, se muelen antes de tomar una submuestra, para reducir el tamaño de la partícula lo más pequeño posible. Esto aumenta la homogeneidad de la muestra de análisis, lo que dará una evaluación más precisa de la concentración de micotoxinas (8).
ANÁLISIS
Pruebas rápidas de tiras reactivas: análisis de materias primas de la presencia de micotoxinas que se llevan a cabo de forma eficaz con el uso de equipos de pruebas de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA), que se han convertido en la herramienta estándar para el monitoreo rápido de micotoxinas (31). Este método es satisfactorio para establecer si una materia prima determinada está por debajo o sobre el nivel de cumplimiento legal. Los análisis HPLC y GC-MS brindan una determinación más precisa del nivel y tipo de micotoxinas presentes en la materia prima.
Algunas toxinas escapan a la detección ya que se enmascaran con los glucósidos o proteínas a los que están ligadas, lo que da como resultado un falso negativo; para dichas toxinas son necesarios métodos de detección más refinados. La técnica más reciente es LS-MC/M, que utiliza cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masa en tándem, que es capaz de detectar simultáneamente cientos de micotoxinas que incluyen micotoxinas y metabolitos enmascarados y emergentes en una muestra (28). Los bioensayos se usan para establecer la presencia de micotoxinas específicas. Un ejemplo es el uso de crustáceos, como la artemia salina (véase la figura 6) y evaluar la tasa de supervivencia de una muestra de material (21, 30).
ENFOQUES PREVENTIVOS
La evaluación de los niveles de hongos en el grano indica la probabilidad de la existencia de micotoxinas. Algunas veces probar el nivel y tipo de hongo en el material indica la probabilidad de contaminación de micotoxinas, sin embargo, es probable que ya no haya presencia de hongos en el material, pero sí de micotoxinas. Lo mejor es analizar tanto hongos como micotoxinas. A continuación se presenta una guía general en lo que respecta a los niveles de moho y las posibles medidas: Los eliminadores de hongos (ácidos) matan al instante los hongos, pero se evaporan con el tiempo y por lo tanto tienden a brindar solamente una protección de corto a mediano plazo. Las sales brindan protección más a largo plazo, ya que liberan ácido en presencia de agua libre; se pueden ver como reservorio del ácido que se libera cada vez que hay disponibilidad de agua libre.
Los hongos como el Aspergillus flavus son sumamente comunes en la naturaleza y se da por sentado que están presenten en la mayoría de los cultivos de maíz. El desarrollo de los hongos en el campo depende de altas temperaturas, alta humedad y mucha lluvia. El daño o estrés en la planta por daño de enfermedades, insectos o aves, malezas, heladas o sequía permite la fácil entrada de mohos y hongos, y promueven su rápido desarrollo. Los granos dañados por insectos son más vulnerables al crecimiento fúngico, por lo que es fundamental reducir las plagas para prevenirlo.
Algunas toxinas, como las aflatoxinas, tienden a surgir en granos rotos y dañados, así como en material extraño. Evite cosechar granos con un contenido de humedad excesivamente alto. Para tomar esas decisiones un medidor de humedad es de gran ayuda. Mantenga los granos en un silo de almacenamiento con aire forzado para mantenerlos frescos. Almacene el grano en instalaciones a prueba del clima, bien ventiladas y revise su temperatura. El secado lento del grano y a bajas temperaturas durante largos períodos promueve el desarrollo de aflatoxinas.
Todo el equipo de manejo e instalaciones de almacenamiento deben mantenerse bien ventiladas, limpias y secas antes y durante su uso. Las instalaciones de almacenamiento deben estar libres de filtraciones de humedad y se les debe eliminar todos los residuos para reducir la contaminación. Aplique inhibidores de hongos líquidos o en polvo; el uso de ácidos orgánicos como el ácido propiónico o el isobutirato de amonio previene el crecimiento fúngico si se aplica correctamente en el transportador al silo. No obstante, téngase en cuenta que los ácidos orgánicos no destruyen las toxinas ya existentes en el grano (20).
EVALUACIÓN VISUAL DEL LOTE
Busque pistas visuales de los contaminantes. Los granos pueden mostrar señales de crecimiento fúngico (véase la figura 8) y/o daño de insectos y presencia de “finos”, que se relaciona con este crecimiento de hongos. LIMPIEZA Durante el proceso de limpieza del grano contaminado se eliminan polvo, cascarillas, pelo y partículas superficiales mediante aspiración o purgado. Los limpiadores de granos han demostrado reducir hasta el 50% de nivel de aflatoxinas en el grano de maíz.
CLASIFICACIÓN Y SEPARACIÓN MECÁNICA
El manejo de la exposición a las micotoxinas debe iniciar en la cosecha al eliminar, en la medida de lo posible, los granos muy contaminados. En este proceso, el producto limpio se separa de los granos contaminados con micotoxinas. Es probable que la elevada pérdida de alimento se deba a la separación incompleta e incierta; por lo tanto, no siempre es rentable la clasificación y separación mecánica.
Si se tienen que usar granos afectados con micotoxinas, una medida rentable para reducir el impacto de estos compuestos en el animal es la dilución de los lotes de granos afectados; sin embargo, se necesitan múltiples muestreos y análisis de micotoxinas para determinar la concentración de micotoxinas en cada lote de alimento. En algunas partes no se permite “rebajar” el material que haya resultado con un análisis más alto de los niveles máximos de toxinas permitidos (en particular si el material tiene como objetivo animales de reproducción).
LAVADO
El procedimiento de lavado con agua o una solución de carbonato de sodio resulta en una cierta reducción de micotoxinas en el grano.
PROCESAMIENTO DEL ALIMENTO BALANCEADO
El procesamiento de alimentos balanceados no necesariamente reduce el riesgo de micotoxinas. La exposición a corto plazo a temperaturas de peletizado de 70 a 80°C (de 158 a 176°F) no es suficiente para eliminar hongos (18). Además, las malas condiciones de enfriamiento en el procesamiento del alimento peletizado pueden llevar a una condensación indeseada durante el almacenamiento, lo cual resulta en crecimiento de mohos.
TRATAMIENTO
Enfoques nutricionales
• Niveles altos de antioxidantes como selenio y vitaminas como A, C y E.
• Mayores niveles de metionina: la desintoxicación de aflatoxinas involucra el sistema de la glutationa, que contiene cisteína; se desgastan los niveles metabólicos de metionina, lo cual lleva a un menor crecimiento y eficiencia alimenticia.
• Mayores niveles de colina: la presencia de micotoxinas puede tener un impacto negativo en la condición hepática. La colina se sintetiza en el hígado y desempeña un papel importante en mantener la condición hepática. Puede ser necesaria la suplementación adicional de colina para cubrir los requerimientos diarios de las aves, en especial en presencia de micotoxinas.
• Forma de vitamina D3: la vitamina D3 se somete a conversión mediante dos etapas antes de llegar a la forma en que las aves la utilizan. El primero de estos dos cambios se lleva a cabo en el hígado. La alimentación de ciertos metabolitos de vitamina D3 sobrepasa la primera etapa, lo cual permite la absorción más eficiente y rápida de la forma requerida de vitamina D3 – la 25OHD3. Este método es de particular importancia si las micotoxinas comprometen la función hepática.
Desintoxicación química
La desintoxicación con amoniaco o compuestos relacionados con el amoniaco es una de las formas más prácticas de descontaminación de aflatoxinas de productos agrícolas (26). La inactivación de aflatoxinas en la dieta mediante la amonización en reproductoras ligeras no tiene efectos perjudiciales en la respuesta inmunitaria provocada por la vacunación contra la enfermedad de Newcastle, medida por los títulos de inhibición de hemaglutinación (IH) (7). El peróxido de hidrógeno es un agente oxidante aceptable en alimentos, además de que tiene el potencial de destruir hasta el 97% de las aflatoxinas. Se han visto efectos similares con el tratamiento de ácidos orgánicos y surfactantes (6, 37).
Agentes secuestrantes de micotoxinas
La suplementación de la dieta de agentes no nutritivos secuestrantes de micotoxinas es, por mucho, el método más práctico y más ampliamente estudiado de reducir los efectos de la exposición a las micotoxinas (15).
Carbón activado
El carbón activado (CA) es una forma amorfa del carbón que se calienta en la ausencia de aire, que después se trata con oxígeno para aumentar la porosidad. Hay algunos datos que indican que el carbón activado es eficaz en absorber algunas aflatoxinas, pero no las toxinas derivadas de otras especies. El carbón activado también resulta en la absorción de micronutrientes del alimento.
Minerales silicatos (arcillas)
• Bentonita (montmorillonita). Las bentonitas se pueden clasificar como bentonitas de calcio, magnesio, potasio o sodio. Se ha probado que varios tipos de bentonitas secuestran hasta el 66% de la aflatoxina B1 para formar un complejo con la toxina, tanto in vitro como in vivo. Al formar un complejo con la toxina se previene la absorción de las aflatoxinas en el epitelio intestinal.
• Las zeolitas son un grupo de silicatos que consisten de tetraedros entrecruzados de SiO4 y ALO4, que atraen cationes positivos en la estructura. Con el uso de zeolitas a niveles de inclusión del 2% en la dieta se reduce la concentración hepática de aflatoxina B1 al alimentar a las ponedoras con 2.5 ppm de aflatoxinas (46)
• El aluminosilicato hidratado de calcio y sodio (HSCAS) es considerado uno de los silicatos más eficaces en el secuestro de aflatoxinas, gracias a su alta afinidad y asociación estable con la aflatoxina B1 (33).
• El uso de aluminosilicatos de sodio, aluminosilicatos hidratados de sodio y sodio y bentonita de sodio absorben las aflatoxinas; sin embargo, las arcillas son en su mayoría eficaces contra las micotoxinas, pero no parecen tener un efecto importante en las toxinas derivadas del Fusarium y Penicillium. Un efecto potencialmente negativo del uso de arcillas es que tienden a reducir la utilización de manganeso, zinc, cloruro de magnesio, cobre y sodio (13).
• Por lo general, los absorbentes a base de minerales y carbón activado se utilizan en altas concentraciones en el alimento balanceado, lo cual es una desventaja en las dietas de monogástricos con alta densidad de nutrientes. Los altos niveles de inclusión pueden proporcionar una capacidad excesiva secuestrante que puede hacer disminuir la biodisponibilidad de micronutrientes importantes (15).
Adsorbentes a base de paredes celulares de levaduras Los derivados de la pared celular de la levadura, en particular los glucomananos modificados, absorben niveles más altos de diversas micotoxinas en tasas de inclusión más bajas que los secuestrantes inorgánicos (27). El modo de acción específico de algunos componentes de la pared celular de la levadura indica que su actividad no afectaría la disponibilidad de micronutrientes. Los glucomananos modificados han demostrado secuestrar la toxina derivada del Fusarium. Las pruebas realizadas en cuatro concentraciones de toxina T-2 (0, 0.5, 1 y 2 mg/kg) y dos concentraciones de una preparación comercial de glucomananos modificados revirtieron la supresión de producción de huevo de la toxina; se observó dicho efecto en el mayor nivel de toxina T-2 (2 mg/kg) (29).
Las gallinas ponedoras alimentadas con alimento contaminado con varias toxinas del Fusarium experimentaron una reducción del consumo de alimento y producción de huevos; la suplementación de glucomananos modificados previene dichos efectos (11). Biotransformación La desintoxicación biológica de las enzimas y/o microorganismos degrada las micotoxinas dentro del tubo gastrointestinal antes de que suceda la reabsorción en el animal. Ahora existen productos enzimáticos y a base de microorganismos que son eficaces en la transformación de toxinas específicas, como las fumonisinas y tricotecenos, en metabolitos no tóxicos.
RESUMEN
• Prevenir el crecimiento fúngico en los cultivos en el campo, en la cosecha y durante el almacenamiento de las materias primas y en el procesamiento del alimento. • Implementar medios mecánicos para eliminar el material contaminado de la materia prima y considerar la adición de inhibidores o eliminadores de mohos.
• Implementar pruebas y programas de vigilancia de micotoxinas. Es importante no solo desde el punto de vista de la evaluación de riesgos para los animales, sino también desde el reglamentario y de la salud humana.
• Aplicar un sólido plan de muestreo. Incrementar el número y tamaño de muestras tomadas de un lote aumenta la efectividad de las pruebas y la probabilidad de identificar lotes contaminados. • Detectar y cuantificar la concentración de mohos y micotoxinas en las materias primas, sin olvidar que hay muchas micotoxinas y materiales contaminantes en conjunto: la detección de una toxina puede ser indicio de la presencia de otras micotoxinas más tóxicas.
• Al identificar una materia prima como contaminada, hay que reaccionar antes de que las aves consuman el alimento, no después de que sean afectadas.
• Eliminar y sustituir el alimento o aplicar un secuestrante de micotoxinas o agente biotransformador adecuado para el tipo de toxina encontrada en el alimento. • Monitorear la parvada por cualquier señal en el desempeño o signos clínicos de micotoxicosis.
