Micotoxinas y su efecto en la productividad en ganado lechero. II

Nutriad International

Efectos en salud y sistema reproductivo

Cada micotoxina causará efectos específicos en la salud del animal y por lo tanto dará origen a síndromes característicos. Como se explicó anteriormente, muchos de los efectos en la salud se basan en los cambios en las enzimas y el sistema inmune. Estos cambios son suficientemente específicos para resultar en una etiología característica asociada con cada grupo de micotoxinas. No obstante, a través de sus efectos en el sistema inmune, infecciones oportunistas pueden ser el resultado de la presencia simultánea de un grupo de micotoxinas. El Cuadro 6 presenta una revisión general de los síntomas específicos y efectos en reproducción asociados con casos patentes de toxicosis asociados con los varios grupos de micotoxinas.

Los efectos de las micotoxinas dependen obviamente de las cantidades ingeridas, el número de toxinas involucradas, la duración de la exposición a micotoxinas y la sensibilidad del animal. Sin embargo, los niveles a los cuales tienen lugar los síntomas en la salud en el sistema reproductivo no están claramente establecidos (y para algunas micotoxinas no se tiene ni la menor idea) y los valores proporcionados son aquellos a los cuales los efectos han sido observados, muchas de las veces, en condiciones experimentales.

Los síntomas enlistados (posiblemente en una forma atenuada), pueden observarse con niveles más bajos en condiciones prácticas cuando los alimentos contienen más de un hongo o micotoxinas. De la misma manera, menores concentraciones pueden aplicar en el caso de animales sensibles, como puede ser en el caso de vacas altas productoras de leche o becerras. Mientras aún persiste una considerable incertidumbre en lo que respecta al efecto de algunas micotoxinas en el sistema reproductivo, el efecto de Aflatoxinas, Tricoticenos y Zearalenona parece estar ya bien establecido. El cuadro no es exhaustivo y claramente se refiere a niveles de concentración de micotoxinas que han mostrado efectos significativos en la salud o sistema reproductivo. Estos niveles son claramente mayores a los niveles de micotoxinas que causan un decremento inicial en el consumo de materia seca o producción de leche. Sin embargo, el cuadro no considera respuestas sinérgicas.

Cuadro 6. Síntomas de ingestión crónica o aguda de algunas micotoxinas en ganado.

Toxina

Síntomas Agudos
(niveles altos)

Efectos en
reproducción *

Aflatoxinas

Letargia, ataxia;

Menor eficiencia1

(>100 ppb)

Acumulación de grasa en hígado,riñón y corazón.

(>1500 ppb)

Menor producción de leche.

Tricoticenos

Rechazo de alimento, lesiones en intestino

Menor capacidad reproductiva

(Esp. T2; also DON)

Hemorragia intestinal

(T2: > 600 ppb)

Ausencia de estro2

(DON:>1 ppm)

Reducción en apetito3

Zearalenona

Secreciones vaginales; vaginitis

Falla reproductiva;

(> 400 ppb)

glándula mamaria alargada

infertilidad;

infecciones en tracto reproductivo4

Fumonisinas B1

Lesiones hepáticas.

ND

(>100 ppm).

Menor producción de leche5

(> 200 ppm)

Reducción en Consumo de Materia Seca

Ocratoxinas

ND

ND

Patulina

Neurotoxicosis, problemas

ND

(ND)

locomotores, paraplegia, muerte.

*ND = No determinado.
1Guthrie, 1979; 2Kegl and Vanyi, 1991; 3Swanson et al., 1987; 4Coppock et al., 1990; 5Diaz et al., 2000.

Respuestas en producción y calidad de la leche a micotoxinas en la dieta.

Niveles agudos y elevados de micotoxinas deprimirán la producción de leche y ocasionará cambios en la composición de la misma (Díaz, 2000; Whitlow and Hagler, 2005). Lo anterior parece ser verdad para todas las micotoxinas incluyendo aquellas que no son rutinariamente consideradas como una amenaza para los rumiantes.

Sin embargo, no es claro si esto es primeramente debido a cambios en el consumo de materia seca o cambios en el metabolismo. Sin embargo, una revisión de los experimentos publicados indica que niveles relativamente bajos de contaminación no siempre tienen un efecto inmediato en producción o composición de la leche. Se aprecia claramente que contamos con un número limitado de experimentos específicamente diseñados para evaluar los efectos de las micotoxinas en producción de leche y productividad del hato.

Muchos de los reportes en la literatura relacionan efectos agudos de micotoxinas en la salud o efectos de la persistencia de estas micotoxinas en los productos agropecuarios y sus consecuencias potencialmente dañinas en caso de ser consumidas por los humanos.

El cuadro 7 resume los efectos observados de niveles relativamente bajos de aflatoxinas, DON y Zearalenona en producción y composición de la leche.

Con la excepción de los experimentos conducidos por Keese (2008) no hubo efectos significativos de las micotoxinas en consumo de materia seca, producción y/o composición de la leche.

Los niveles de Aflatoxinas usados en estos estudios (Appelbaum et al., 1982; Kutz et al., 2009) están muy por encima de los niveles legales o recomendados (Cuadro 2 en la parte 1 del artículo) y al nivel en el cual ocurre acumulación de grasa en el hígado (Cuadro 6). Sin embargo, estos niveles están debajo de 1600 ppb, nivel al cual parece que se afecta la producción de leche.

Las pruebas con Deoxynivalenol mostradas en el cuadro 7 usan niveles tóxicos que fueron generalmente cercanos a los niveles recomendados para DON. Sin embargo, en los experimentos de Charmley et al. (1994) o Korosteleva et al. (2009) no se apreciaron cambios significativos en producción de leche incluso cuando los niveles fueron incrementados a las 12 ppm. Por otro lado, Keese (2008) en dos experimentos relacionados usando un mayor número de vacas, pero dietas similares, observó cambios significativos en consumo de alimento, producción y composición de la leche. Niveles de DON cercanos a las recomendaciones de la comunidad europea (EU) incluso incrementaron (P< 0.05) el consumo de alimento y la producción de leche, pero tuvieron un efecto significativamente negativo en la concentración de la grasa y proteína en la leche.

Cuadro 7. Resumen de pruebas en las que se evaluaron los efectos de
las micotoxinas en producción y composición de la leche.

Micotoxinas

Autor(es)

Nivel

CMS, kg/d
or BW

Leche,
kg/d

SCC*
000 %

Applebaum et al., 1982

Aflatoxina- B1

468 ppb

27.8

15.9

110

905 ppb

27.6

15.4

187

NS

NS

ND

Kutz et al., 2009

Aflatoxina- B1

112 ppb-
sin secuestrante
(S)

34.19

112 ppb – S-1

34.13

112 ppb – S-2

33.73

112 ppb – S-3

33.43

NS

Charmley et al., 1994

DON

0 ppm

16.3

22.8

6 ppm

15.9

21.4

12 ppm

16.3

21.5

NS

NS

Korosteleva et al. 2009

DON

0 ppm

24.6

33.4

67

3.5 ppm

24

35.6

107

NS

NS

NS

Keese, 2008

DON

0 ppm

16.9

28

89

5.3 ppm

19

31

107

*

*

*

0 ppm

16.85

24.15

96

4.5 ppm

18

28.45

116

*

*

NS

Noller and Stob, 1979

Zearalenona

0 ppb

2.90% of BW

22.7

250 ppb

2.79% of BW

23.2

500 ppb

2.85% of BW

22.9

NS

NS

También, y de acuerdo con observaciones en condiciones prácticas (Díaz et al., 2001) el conteo de células somáticas se incrementó con mayores niveles de DON. Una respuesta similar, pero no significativa, fue observada por Korosteleva et al. (2008).

Debe indicarse que el estudio de Keese (2008) tuvo una duración más larga y las dietas experimentales contenían 73 ppm de Zearalenona (vs. aproximadamente 35 ppb en la dieta control). Sin embargo, a niveles más altos de Zearalenona Noller y Stob (1919) no observaron ninguna diferencia en consumo de materia seca o producción de leche, es importante mencionar que Korosteleva et al. (2008) observaron niveles traza de Zearalenona en las dietas integrales usadas en la prueba.

Díaz et al., (2000) (no incluidos en el cuadro 7) encontró que 100 ppm de Fumonisinas disminuyó la producción de leche en un hato durante los primeros 70 días de lactación en relación a un grupo control que consumió una dieta no contaminada.

Estos niveles fueron aparentemente acompañados con hígados mostrando afectaciones moderadas, y redujeron la producción de leche en promedio 6 kg/ animal/d. La primera causa de esta disminución se pensó que fue debida a un menor consumo de materia seca.

De esta revisión limitada parece claro que a niveles bajos de contaminación de micotoxinas los cambios inmediatos en consumo de materia seca y producción de leche pueden ser pequeños, pero que una exposición prolongada impactará negativamente la producción de leche y su composición.

Esto incluye el efecto en la cuenta de células somáticas (SCC, por sus siglas en inglés) asociado con bajos niveles de contaminación con micotoxinas reflejando los efectos mencionados anteriormente en la competencia del sistema inmune y la mayor exposición a amenazas infecciosas.

Papel y eficiencia de los secuestrantes de micotoxinas en raciones de ganado lechero. La amplia presencia de las micotoxinas, aunado a sus efectos sinergísticos negativos hace que el control de estas toxinas en las raciones de ganado lechero sea necesario.

Bajo condiciones prácticas parece ser virtualmente imposible de eliminar las micotoxinas de las dietas. Consecuentemente, deben aplicarse medidas para controlar o minimizar su desarrollo.

Sin embargo, esto rara vez es suficiente y deben incluirse en las estrategias de control y tratamientos en la dieta para asegurarnos de reducir la actividad metabólica de las micotoxinas. Para el fin anterior, en el mercado se cuenta ya con secuestrantes de micotoxinas.

Los secuestrantes de micotoxinas difieren en forma importante en su composición y eficiencia. El ejemplo de Kutz et al. (2009) referido en el cuadro 7, ilustra el problema con respecto a la capacidad de tres diferentes secuestrantes de ligar o unirse a las aflatoxinas. En este estudio la producción y composición de la leche no difirió entre tratamientos, pero existieron diferencias significativas en la cantidad de Aflatoxina B1 que fue ligada por los diferentes secuestrantes evaluados.

Las diferencias en la reducción de AFM1 en leche entre los productos evaluados se piensa es debido a la composición y mecanismo de acción de los compuestos activos de los secuestrantes.

El secuestrante 1 y 2 son fuentes de aluminio-silicatos hidratados de sodio (HSCAS por sus siglas en inglés), sin embargo, el secuestrante 3 es un complejo de HSCAS un cultivo modificado de células de levadura. En el caso de la Aflatoxina (una micotoxina polar) el mayor sitio de unión se considera que es en las superficies de la intercapa del HSCAS. Las paredes celulares de la levadura se unen a las micotoxinas primeramente a través de una interacción de glucanos de las paredes celulares con las micotoxinas no polares y este mecanismo se ajusta más y es más conveniente para ligar toxinas del tipo Fusarium.

La preparación de los componentes de los secuestrantes determinará su efectividad en capturar y eliminar las diferentes micotoxinas.

Lo anterior marcará una importante diferencia entre los secuestrantes de micotoxinas que son primeramente evaluados en su capacidad de reducir la excreción de aflatoxinas en la leche (un objetivo conciso y claro y una medición directa de la capacidad de ligar micotoxinas).

En otro experimento (que demuestra la importante variación en eficiencia entre secuestrantes de micotoxinas) estos secuestrantes se compararon in vivo (Cuadro 9. Whitlow, 2005; en un Reporte Interno).

En este experimento 60 vacas lecheras fueron sometidas a diferentes tratamientos, en un diseño de bloques y fueron alimentadas con un pienso al que se le adicionaron aflatoxinas (800 ppb). De los ocho secuestrantes sólo cuatro fueron efectivos para unirse a la aflatoxina y reducir su excreción en leche.

Cuadro 8. Efecto de Diferentes Secuestrantes en
Transferencia de Aflatoxinas a Leche en Vacas Lecheras1.

AFB1/kg
e CMS

AFM1,
leche

Excreción

Transferencia

Tratamiento

(kg/d)

(μg/L)

(μg/d)

(%)

Control

22.16

1.92a

66.21a

2.65a

Secuestrante 1

22.57

1.06b

36.99b

1.48b

Secuestrante 2

22.25

1.00b

35.47b

1.42b

Secuestrante 3

22.16

1.84a

62.98a

2.52a

SEM

0.19

0.11

3.93

0.16

Tratamiento, valor Probabilidad

0.369

<0.0001

<0.0001

<0.0001

a,bValores en la misma columna con diferentes literales
son diferentes.1(Adaptado de Kutz et al. 2009).

Es importante aclarar que Unike® Plus es un secuestrante de micotoxinas compuesto a base primeramente de HSCAS, componentes celulares de Saccharomyces cerevisiae cell y compuestos botánicos.

Consecuentemente este secuestrante tendrá un mayor rango de acción y mayor potencial de secuestrar más micotoxinas, y al mismo tiempo tiene un alto nivel de efectividad contra aflatoxinas.

En la elección de un secuestrante de micotoxinas es imperativo poner atención en la composición y reactividad de los componentes del secuestrante, pero también entender y reconocer a qué micotoxinas va dirigida la estrategia de control.

Seleccionar un secuestrante efectivo reducirá la contaminación de Aflatoxinas en la leche (y por lo tanto el riesgo de rechazo) pero al mismo tiempo reducirá los efectos de las micotoxinas en inmunidad y metabolismo a nivel de órganos.

Un secuestrante de amplio espectro eficiente reducirá los efectos de las Aflatoxinas pero también de las micotoxinas no polares.

Evaluación económica de los secuestrantes de micotoxinas.

Las pérdidas de producción debido a micotoxinas están claramente sujetas a un gran número de factores y no hay una certidumbre real al respecto. Estas pérdidas son por lo tanto notoriamente variables en tiempo y difícil de estimar. Sin embargo, cuando se trata de pérdidas, frecuentemente son significativas y pueden durar mucho tiempo.

El impacto económico de las micotoxinas es difícil de estimar incluso después de brotes de micotoxicosis y en cualquier caso las pérdidas más importantes son probablemente aquellas asociadas con efectos prolongados en comportamientos productivos sub-óptimos. Las estimaciones de estos efectos pueden hacerse en base a la información proporcionada anteriormente.

Por lo tanto, un modelo de simulación simple fue desarrollado para permitir la estimación de las pérdidas productivas y financieras, debidas al impacto por la presencia de micotoxinas a niveles subclínicos, por un largo periodo de tiempo, en ganado lechero.

Cuadro 9. Efectividad de los secuestrantes de micotoxinas medido como
reducción en la concentración de aflatoxina M1 en leche y como
transferencia de alimento a leche1.

Secuestrante
de Micotoxinas

Reducción de Aflatoxina-M1
en leche

Reducción en la
transferencia
de Aflatoxina:
Alimento a Leche

Concentración, %

Excreción, %

%

MTB

-7.8

-6.7

-3.6

US

7.4

7.9

7.6

MT

6.6

8.0

7.2

N

40.4*

42.6*

42.1*

Unike® Plus

35.0*

36.6*

34.5*

CA

7.9

13.8

13.2

AB

48.9*

52.3*

48.4*

MW

46.5*

48.5*

44.6*

Pooled SE

12.7

13.8

13.1

*Valores diferentes con respecto al control sin secuestrante
(P<0.05). 1Whitlow, 2005; Reporte interno, Estación Experimental de Texas.

Las siguientes suposiciones fueron consideradas para el modelo (de acuerdo con la información presentada anteriormente):

  • Sin cambio en el consumo de materia seca o pérdida en el volumen de producción de leche.
  • Una disminución de 0.4% (unidades porcentuales en grasa en leche y 0.1%) puntos en proteína en leche.
  • Sin cambios de penalización en cuenta de células somáticas, por lo tanto, se asumen condiciones sanitarias casi ideales para la vaca.
  • Un incremento en el intervalo entre parto de 60 días y un incremento en las inseminaciones de alrededor de 10% junto con un incremento en costos por servicios veterinarios del 10%.
  • La aplicación de un secuestrante de micotoxinas eficiente recupera las pérdidas en alrededor de un 80%.

Considerando las suposiciones hechas anteriormente el modelo predice que en un hato base la contaminación del alimento con micotoxinas ocasionará pérdidas en los ingresos por venta de leche de aproximadamente un 12% y que la adición de un secuestrante de micotoxinas eficiente restaurará las pérdidas en ingresos casi en la totalidad, apreciándose solamente una reducción de sólo 3% con respecto a dietas control sin micotoxinas. Los ingresos totales de la granja cambiaron en porcentajes similares a los discutidos en este párrafo, pero los costos variables o de operación aumentaron en un 3% en la presencia de micotoxinas. El retorno anual sobre los costos variables disminuyó de 14.5 a 7.6% debido a la presencia de micotoxinas.

El costo de la adición de un secuestrante de micotoxi- nas por un tratamiento continuo a través del periodo de lactación y el periodo seco se estimó en $28 dólares/vaca. La aplicación de este tratamiento para micotoxinas significó una mejora en los retornos económicos sobre el costo varia- ble de un 12.3% debido a una mejora en las ganancias por venta de leche de $22.5 dólares/vaca. Consecuentemente el retorno sobre inversión (ROI) del uso de un tratamiento contra micotoxinas es de aproximadamente 7:1.

Las suposiciones asociadas con estas simulaciones se consideraban estar cerca de las condiciones de operación actuales en los Estados Unidos. El modelo puede adaptarse a la realidad económica de otros países, como las que se presentan en México. Sin embargo, siguiendo varias simulaciones, parece que los retornos económicos por el uso de secuestrantes de micotoxinas bajo condiciones donde se sospecha de contaminación con micotoxinas fácilmente pueden ser iguales o superiores a las estimaciones más conservadoras obtenidas con este modelo.

Conclusiones y Recomendaciones.

Un número importante de variedades de micotoxinas están ampliamente presentes en el material vegetal y espe- cialmente en productos almacenados. Su efecto en salud animal y comportamiento productivo ha sido demostrado y actualmente está bien reconocido. Esto es el caso tanto para rumiantes como en no rumiantes, especialmente bajo condiciones de estrés como es el caso de becerras o en los periodos de transición para la vaca. Altos niveles de produc- ción de leche también estarán especialmente implicados con una mayor susceptibilidad a las micotoxinas.

Mientras las vacas lecheras parecen ser capaces de lidiar con ciertas micotoxinas a través de su flora ruminal, en realidad esta flora puede contribuir al problema de un incremento en la actividad de algunos metabolitos y por lo tanto, en los efectos negativos para la salud humana. Los subproductos o metabolitos de las micotoxinas que resultan o escapan de la fermentación van a afectar el metabolismo de la vaca y el estatus inmunitario. Efectos inmediatos de niveles bajos de contaminación en producción y composición de leche, y potencial reproductivo son sutiles y no siempre de fácil reconocimiento. La disminución en producción y la eficiencia reproductiva pueden ser revertidas a través del uso de secuestrantes de micotoxinas eficientes. Una revisión de los secuestrantes existentes en el Mercado indica que hay diferencias substanciales en la eficiencia de secuestrantes de micotoxinas. El uso de tales secuestrantes bajo condiciones en las cuales se sospecha la presencia de micotoxinas – incluso a bajos niveles – parece permitir restaurar en un alto porcentaje la productividad y el retorno financiero de las explotaciones.

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