25 Jun 2020

La influencia negativa de las micotoxinas para la cría de cerdos



Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por hongos (Richard, 2007). Este tipo de compuestos presentan elevada toxicidad debido a que son altamente específicos en la interacción con etapas críticas del metabolismo primario y secundario, por lo cual se requieren cantidades mínimas para la aparición de los efectos tóxicos que las caracterizan.

Debido a la naturaleza química diversa de las micotoxinas, los efectos bioquímicos y fisiológicos que se presentan son diversos, los cuales se traducen en la disminución de los parámetros productivos y reproductivos de granjas de producción pecuaria de distintas especies.

En particular en la producción porcina, las micotoxinas de mayor interés son la Zearalenona y el Deoxinivalenol, las cuales provocan un síndrome característico de hiperestrogenismo y rechazo de alimento (Zinedine, et al., 2007).

La Zearalenona es químicamente definida como una macrolactona fusionada con el resorcinol, esta micotoxina es producida por diversas especies de hongos del género Fusarium, entre las cuales F. graminearum y F. sporotrichioides son las que han demostrado mayor capacidad toxigénica de Zearalenona (Vetina, 1994).

Este tipo de cepas productoras se desarrollan adecuadamente en condiciones de baja temperatura y contenidos limitados de humedad, dichas condiciones se presentan comúnmente en las etapas precosecha, por lo cual se ha considerado que la producción de fusariotoxinas como la Zearalenona comúnmente ocurre durante la producción de los granos.

En este sentido, dado que la producción de Zearalenona requiere de bajas temperaturas en los cultivos (Martins y Martins, 2002), es muy común que la mayoría de las contaminaciones detectadas en los granos de uso pecuario se presentan en lotes de granos de importación, los cuales fueron producidos y almacenados en países con climas más templados donde se presentan las condiciones óptimas para la producción de la toxina (Langseth W, Rundberget, 1999).

La Zearalenona presenta una toxicidad que se caracteriza por un modelo de dos etapas, lo cual indica que ocurre una absorción intestinal de la toxina y su acumulación en hígado y tejidos adiposos, posteriormente se presenta una liberación de la toxina de estos reservorios y se reabsorbe nuevamente hacia el flujo sanguíneo en donde es transportada a los tejidos blanco.

Los estudios toxicocinéticos de la Zearalenona han mostrado que cerca del 85% de la toxina presente en las dietas se absorbe a nivel intestinal, donde es transformada a sus metabolitos αy β-zearalenol, posteriormente a nivel hepático ocurre la segunda transformación reconocida para los metabolitos, la cual es la formación del glucurónido correspondiente, el cual es eliminado en un porcentaje elevado.

La vida media de la Zearalenona en el plasma es de cerca de 87 horas. Se ha demostrado que los tejidos blanco de la Zearalenona donde puede ser reconocida con alta especificidad por receptores de estrógenos son el útero, ovarios y testículos (Zinedine, et al. 2007).

Los mecanismo bioquímicos reconocidos para el efecto de la Zearalenona son la activación de receptores de estrógenos, la inhibición competitiva de las Aldo-Ceto esteroide deshidrogenasa y la disrupción de los balances esteroidales.

Con relación al reconocimiento de receptores estrogénicos, se ha demostrado que a nivel del citoplasma la Zearalenona es reconocida por el receptor a estradiol, el cual una vez activado es trasladado al núcleo celular donde induce la expresión genética para la capacitación ovárica y modifica el balance de calcio intracelular.

La reacciones de inducción hiperestrogénica de la Zearalenona han sido asociadas con la analogía estructural de la molécula con el estradiol, dicha analogía se puede reconocer debido a que la proyección de la Zearalenona se ajusta en un porcentaje elevado con la forma y localización de las regiones farmacofóricas del estradiol, alineando en forma precisa la posición del anillo aromático del resorcinol y el fenol del anillo A del estradiol.

Este ajuste permite que el receptor de estradiol reconozca la forma y polaridad plana característica de los estrógenos. Una vez activado el receptor que se ubica en el citoplasma, el proceso de translación e inducción de expresión genética es similar al inducido por el estradiol.

 Analogía estructural de Zearalenona y Estradiol

Con base en la relación estructural del estradiol y la Zearalenona y sus metabolitos, se aprecia que el ajuste se incrementa cuando el carbonilo del anillo macrocíclico de la Zearalenona se reduce, en dicha reducción se produce el α-zearalenol, el cual presenta una actividad estrogénica 100 veces mayor a la Zearalenona, lo cual, puede ser explicado por el mayor ajuste del metabolito con el receptor estrogénico.

La hipótesis de estrogenicidad de α-zearalenol ha sido comprobada con diferentes líneas celulares en ensayos de estrogenicidad in vitro (Shier, 2001). Con base en estas evidencias se plantea que la biotransformación de la Zearalenona en la primera etapa de absorción, en realidad es una etapa de bioactivación, la cual forma parte de la toxicología de esta micotoxina.

En estudios realizados en fracciones microsomales de tejidos de diferentes especies, se observa que las muestras de porcinos son las que tienen mayor velocidad de transformación de la Zearalenona en su metabolito, en contraste, en el caso de las aves que no muestran sensibilidad a la Zearalenona, la velocidad de transformación es menor, así como a afinidad por esta micotoxina (Malekinejad, et al. 2006).

En adición a la hipótesis de bioactivación de la Zearalenona, se ha reconocido que las especies que muestran mayor sensibilidad a la intoxicación son aquellas en las que la afinidad enzimática es mayor.

En estudios realizados en fracciones microsomales de tejidos de diferentes especies, se observa que las muestras de porcinos son las que tienen mayor velocidad de transformación de la Zearalenona en su metabolito, en contraste, en el caso de las aves que no muestran sensibilidad a la Zearalenona, la velocidad de transformación es menor, así como a afinidad por esta micotoxina (Malekinejad, et al. 2006).

Los mecanismos bioquímicos de interferencia con los equilibrios estrogénicos se traducen en trastornos reproductivos en el porcino, al reducir en general la eficiencia reproductiva y la fertilidad de hembras, particularmente de primerizas (Concová, E. et al., 2003).

Efectos de la Zearalenona en la reproducción y la producción

Los efectos sobre la reproducción: se pueden observar a nivel de atrofia de ovarios, prolongación del estro, formación de cuerpos lúteos persistentes, generación de pseudoembarazos y la producción de fetos muertos. Adicionalmente, se ha demostrado que ocurre la transferencia de Zearalenona y sus metabolitos in útero y también a través de la leche, estos efectos se traducen en malformaciones en lechones (Danicke, 2007).

Los efectos en los parámetros de productividad: se ha observado que la presencia de Zearalenona provoca reducción en el consumo de alimento, conversiones alimenticias deficientes y pesos reducidos. Diferentes estudios sobre la intoxicación aguda, crónica y subcrónica han permitido establecer que los niveles necesarios para que se presenten signos de intoxicación varían desde 100 ppb hasta 1500 ppb, siendo las hembras primerizas las más susceptibles a la intoxicación (Zinedine, 2007).

El problema de productividad de cerdos intoxicados con Zearalenona y los riesgos en salud pública que ésta representa, han determinado la definición de regulaciones en los niveles máximos de contenido en los granos, forrajes y materias primas empleadas en la nutrición pecuaria.

Existen diferentes niveles de exigencia para los productores, los cuales van desde la total ausencia de Zearalenona hasta los niveles máximos permitidos de 3000 μg/kg (FAO, 1995; FAO 2003). En el caso de América Latina no todos los países presentan una Norma Oficial vigente que regule los niveles de esta toxina, sin embargo, en los que de una u otra manera hacen control sobre estos metabolitos secundarios, se ha logrado evidenciar un rango de permisividad entre 50 μg/kg y 1000 μg/kg.

En este sentido, diferentes estudios de ocurrencia natural de micotoxinas, han permitido reconocer la incidencia de contaminación de Zearalenona en granos y diferentes materias primas, mostrando que a partir de 1999 se han presentado porcentajes de incidencia que varían desde el 10 hasta el 30%,

Los datos muestran que en años más recientes, la incidencia de contaminación con Zearalenona ha disminuido y que los valores más elevados de contaminación se presentan en los ensilados de maíz y en la pasta de soya (Flores, et al. 2006).

Considerando los efectos nocivos de la Zearalenona en la crianza de cerdos y de otras especies pecuarias, se han evaluado diferentes alternativas para la prevención del crecimiento de hongos y para el manejo de los granos contaminados.

Con relación a la prevención de la contaminación, se han definido diferentes estrategias de niveles máximos de humedad en la cosecha de los granos que impiden las condiciones favorables para el crecimiento de hongos, así mismo, los manejos del cultivo para evitar el estrés por nutrientes y sequía disminuyen los índices de contaminación (Jouany, 2007).

Adicionalmente, la generación de variedades transgénicas con genes de resistencia a la infestación y la degradación de micotoxinas es una de las estrategias más recientes (Kimura, M, et al. 2006). Por otro lado, con relación al manejo de granos contaminados, se ha reconocido que el enriquecimiento de las dietas con agentes antiestrogénicos y antioxidantes funciona en forma terapéutica para la disminución del estrés oxidativo provocado por Zearalenona (Jung. 2004).

El uso de materiales adsorbentes o secuestrantes, es una de las estrategias más empleadas en el momento. Entre los materiales que se usan para reducir la intoxicación se pueden mencionar aquellos que son de origen inorgánico como arcillas y zeolitas, las cuales presentan una eficiencia parcial en la adsorción de micotoxinas no polares como Zearalenona.

Adicionalmente, se han empleado materiales de extractos orgánicos como fibras e hidrolizados de paredes celulares, en los cuales se enriquece la proporción de oligosacáridos de manosa. En estos extractos se ha demostrado que presentan porcentajes significativos de adsorción de Zearalenona y adicionalmente inducen un efecto de inmunidad pasiva por la saturación de glucoproteínas de la flora nociva en el tracto gastrointestinal.

Adicionalmente, se ha demostrado a partir de diferentes estudios que el carbón activado es uno de los materiales que tienen valores elevados de adsorción de este tipo de micotoxinas, lo cual se debe a la formación de una matriz porosa de elevada capacidad de carga y de baja polaridad, lo cual favorece la interacción con la Zearalenona.

Conclusión

Las micotoxinas representan un serio problema en la productividad y crianza de cerdos debido a los efectos altamente específicos de la Zearalenona y sus metabolitos en los balances estrogénicos de los porcinos.

Los efectos bioquímicos y fisiológicos de la Zearalenona se traducen en el detrimento de la productividad y reproductividad de las granjas, adicionalmente, los estudios de ocurrencia natural de Zearalenona en granos y alimentos balanceados en México han permitido establecer que los índices de contaminación varían del 10 al 30% y en años recientes han disminuido consistentemente.

Finalmente, las estrategias para el control y manejo de contaminación con Zearalenona se basan en la adición de un exceso de antioxidantes a las dietas y la inclusión de materiales adsorbentes, de los cuales, el carbón activado es el que ha mostrado la mayor eficiencia en la disminución de los efectos tóxicos de Zearalenona.

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