Resumen
El uso de secuestrantes de micotoxinas en la ración de las vacas junto con unas óptimas prácticas de manejo en la granja es el único método factible para reducir el impacto de las micotoxinas en la producción lechera y en la salud del animal. La elección de un secuestrante eficaz es un factor clave en este proceso y debe hacerse siguiendo criterios estrictos de eficacia y pidiendo resultados productivos.

Durante mucho tiempo se ha creído que la flora ruminal era capaz de detoxificar algunas micotoxinas. En varios estudios con vacas lecheras los científicos han demostrado que la capacidad del rumen para detoxificar micotoxinas es menor de lo que se creía. Heinz-Kiessling mostró que la eficacia de detoxificación no es la misma para todas las micotoxinas. DAS, T2, ocratoxina y zearalenona fueron parcialmente transformadas, mientas que no se observó ninguna degradación para DON y aflatoxina B1 en este estudio. Otros estudios midieron una degradación parcial de DON a DOM-1, un metabolito menos tóxico (Prelusky et al, 1987 y Coté et al, 1986). HeinzKiessling también mostró que el descenso de zearalenona fue debido a una reducción a zearalenol, y principalmente (90%) a a-zearalenol, que es de tres a cuatro veces más estrogénico que la zearalenona. Las fumonisinas no son alteradas en el rumen (Pfohl et al, 1999). Heinz-Kiessling probó que los protozoos son invariablemente más activos que las bacterias en el proceso de detoxificación, pero también son más sensibles a las micotoxinas que las bacterias (Westlake et al, 1989). En un estudio alemán (Keese et al, 2008) investigaron la influencia en los patrones ruminales de una proporción de concentrado en la ración total, con y sin contaminación con toxinas de Fusarium. Suministrar una ración total con un 50% de concentrando y una concentración media de DON de 5.3 mg/kg de material seca a 13 vacas Holstein Alemán al inicio de la lactación (Myco group) resultó en alteraciones en los patrones de fermentación ruminal: alteración del equilibrio de ácidos grasos volátiles seguida de una caída en el pH, crítico para el desarrollo de acidosis subclínica. Esto puede indicar un cambio en la comunidad microbiana debido al efecto directo o indirecto de la infección con Fusarium sobre la flora ruminal.
Las micotoxinas de Fusarium ejercen sus efectos a través de tres mecanismos primarios en el Ganado lechero. El primer impacto sobre la salud animal es el aumento de la inmunodepresión, descrito por Surai y Dvorska en 2005. En 2009, Koroteleva et al, concluyeron que las micotoxinas de Fusarium pueden deprimir algunos aspectos celulares de la función inmune en el ganado lechero, mientras que estimulan la respuesta humoral primaria a antígenos específicos. El segundo impacto de las micotoxinas de Fusarium (principalmente de los tricotecenos), es una reducción de la cantidad de nutrientes disponibles para ser usados por el animal, debido a una menor ingesta y a una irritación del tracto digestivo (reducción de la longitud de las microvellosidades; Pinton et al, 2012). El tercer impacto de las micotoxinas de Fusarium es el efecto directo de la zearalenona y sus metabolitos en los resultados reproductivos debido a su efecto estrogénico (Klang et al., 1978). Para el ganadero, las pérdidas clínicas o subclínicas en los resultados, el aumento de la incidencia de enfermedades y los peores resultados reproductivos tienen un peso importante en sus resultados económicos. Por ello, es crítico que puedan detectar y proteger a sus vacas de la contaminación por micotoxinas para evitar esas pérdidas económicas.
Qué hacer contra las micotoxinas en las raciones de vacas lecheras
El uso de secuestrantes de micotoxinas en la ración de las vacas junto con unas óptimas prácticas de manejo en la granja es el único método factible para reducir el impacto de las micotoxinas en la producción lechera y en la salud del animal. La elección de un secuestrante eficaz es un factor clave en este proceso y debe hacerse siguiendo criterios estrictos de eficacia y pidiendo resultados productivos.
Diferentes estrategias
Los agentes adsorbentes de micotoxinas son compuestos de gran peso molecular que el animal no digiere y que se excretan en las heces. Estos adsorbentes deben poder unirse a las micotoxinas presentes en el alimento contaminado sin disociarse de ellas durante su recorrido por el tracto gastrointestinal del animal, de forma que el complejo micotoxina-agente adsorbente pueda eliminarse a través de las heces minimizando así la exposición de los animales a las micotoxinas (EFSA, 2009). Los agentes adsorbentes pueden ser compuestos minerales u orgánicos. Su mecanismo de acción se basa en las interacciones intermoleculares que se producen entre la micotoxina y el adsorbente, que dependen de interacciones electroestáticas/hidrofóbicas (enlace de hidrógeno o iónico y fuerzas de Van der Waals) y de efectos conformacionales (geometría plana y no plana) que varían en función de la naturaleza del agente, así como del tipo de micotoxina. En este sentido, conviene recordar que el pienso puede estar contaminado al mismo tiempo por numerosas micotoxinas con distintas propiedades químicas y físicas, y grandes diferencias en cuanto a su hidrofobicidad/polaridad y tipos de enlace (número y naturaleza). Asimismo, el tamaño de las micotoxinas de distintas familias puede ser similar, pero no así su conformación tridimensional y volumen. Por ejemplo, aunque todas presentan un tamaño comparable, las aflatoxinas son moléculas planas, las zearalenonas tienen una estructura flexible y los tricotecenos son moléculas globulares y rígidas. La distribución total de las cargas y el tamaño de los poros o de la superficie accesible de los adsorbentes también son factores que determinan la eficacia de adsorción frente a distintas micotoxinas.
Dada la gran variedad de posibles agentes adsorbentes, los métodos para testarlos son fundamentales para poder evaluar la eficacia de cada uno de ellos y seleccionar los candidatos más apropiados. Las pruebas in vitro son una herramienta valiosa para detectar posibles agentes detoxificadores de micotoxinas. Si un secuestrante no se adhiere a la micotoxina in vitro, son pocas las probabilidades de que lo haga in vivo (EFSA 2009). Esta eficacia in vitro puede analizarse tanto en condiciones estáticas como dinámicas. El modelo estático in vitro más utilizado es el método de concentración única mientras que las isotermas de adsorción suelen emplearse para describir el comportamiento de los adsorbentes. Sin embargo, los modelos estáticos presentan limitaciones y pueden sobreestimar la capacidad de secuestro del agente estudiado (Versantvoort et al., 2005).
Vekiru et al.(2007) probaron que, cuando las condiciones gastrointestinales se simulan en un modelo dinámico, la eficacia medida de los secuestrantes suele ser menor.
Eficacia de los principales agentes adsorbentes
El carbón activo es una forma procesada de carbón que presenta una gran cantidad de microporos y, por tanto, una mayor superficie disponible para la adsorción o las reacciones químicas. La eficacia del carbón activo como secuestrante de distintos tipos de micotoxinas ha quedado demostrada tanto en modelos estáticos como dinámicos (Avantaggiato et al., 2003 & 2004); sin embargo, este adsorbente no es selectivo, lo que significa que también se une a moléculas pequeñas como las vitaminas (Vekiru et al., 2007). Este es el motivo por el cual el carbón activo ya no se utiliza de forma habitual en el alimento, aunque sigue siendo un material de referencia utilizado en varios estudios.
Los minerales del grupo de los silicatos son los adsorbentes de micotoxinas más frecuentes en el mercado. Pueden pertenecer al subgrupo de los filosilicatos (esmectitas) o de los tectosilicatos (zeolitas), aunque estos segundos presentan una eficacia mucho menor en comparación con los filosilicatos y, en especial, las esmectitas (Lemke et al., 2001; Vekiru et al., 2015). El espacio interlaminar (distancia interplanar) entre las láminas que forman las esmectitas posibilita la entrada y la unión eficaz de moléculas planas como las aflatoxinas (Diaz et al., 2003), con una eficacia que varía en función de la calidad de la esmectita (Vekiru et al., 2007). No obstante, la capacidad de las esmectitas para secuestrar otras micotoxinas distintas a las aflatoxinas es escasa o nula (Döll et al., 2004; Avantaggiato et al., 2005).
Una manera de aumentar su espectro de adsorción es incrementando el espacio interlaminar (distancia interplanar), como demostraron De Mil et al. (2015), a diferencia de las estrategias que buscan aumentar la capacidad de intercambio catiónico de las arcillas (esmectitas modificadas enriquecidas en cationes) que han resultado ser poco eficaces. Olmix ha desarrollado un material innovador basado en la asociación entre las esmectitas y los extractos de algas que permite incrementar el espacio interlaminar de la esmectita hasta 5 nm, por lo que el material adsorbente consigue atrapar moléculas más grandes como el deoxinivalenol y las fumonisinas (Demais y Havenaar, 2006).
Este material ha demostrado su eficacia frente a una gran variedad de micotoxinas en un modelo dinámico (TNO, Holanda), así como en multitud de modelos in vivo (p. ej., en Samitec, Brasil) sin que la disponibilidad de nutrientes se haya visto afectada.
Los agentes adsorbentes orgánicos como las paredes celulares de las levaduras son también una opción habitual en el mercado de piensos por su capacidad de secuestrar ciertas micotoxinas sin reducir la disponibilidad de los nutrientes. Suelen ser polisacáridos (beta-glucanos y manano-oligosacáridos (MOS)) implicados en la formación de enlaces de hidrógeno e interacciones de Van der Waals con las micotoxinas (Yiannikouris et al., 2006). La capacidad de las paredes celulares de levadura para secuestrar micotoxinas flexibles como la zearalenona y las ocratoxinas ha sido ampliamente demostrada en modelos estáticos in vitro (Joannis-Cassan et al., 2011; Yiannikouris et al., 2013). Su eficacia de adsorción es muy variable y depende del contenido en beta-glucanos, MOS y quitina de la pared celular (Fruhauf et al., 2012; Yiannikouris et al., 2004), aunque no se ha encontrado ninguna correlación directa entre la composición de la levadura y su capacidad de adsorción (Joannis-Cassan et al., 2011). Sin embargo, las paredes celulares de las levaduras muestran una eficacia muy reducida frente al deoxinivalenol y las fumonisinas (Döll et al., 2004, Avantaggiato et al., 2005 & 2006) e, incluso, las aflatoxinas (Joannis-Cassan et al., 2011).
Estrategias de biotransformación
Existe una gran variedad de microorganismos que pueden degradar o detoxificar algunas micotoxinas transformándolas en metabolitos no tóxicos (Abrunhosa et al., 2009). Constituyen la base de muchos productos comerciales, aunque pocos son los que han demostrado su eficacia (Hahn et al., 2015). Entre los candidatos más contrastados cabe mencionar una bacteria anaerobia grampositiva, aislada del líquido ruminal, que puede sintetizar una enzima, la epoxidasa, capaz de detoxificar el deoxinivalenol. Este microorganismo está disponible para su uso en el pienso, pero la reacción solo se produce en condiciones anaerobias estrictas (King et al., 1984; Kollarczik et al., 1994) y requiere 24 horas para completarse (Hahn et al., 2015). Esto puede explicar por qué distintos estudios no han logrado evidenciar la actividad de-epoxidasa del producto (Karlovsky, 1999; Döll et al., 2004; Avantaggiato et al., 2004). Por otro lado, los estudios in vivo han probado que este agente no es capaz de contrarrestar los efectos tóxicos del deoxinivalenol en varias especies animales (Danicke et al., 2010). Otra enzima, la carboxilesterasa, ha sido identificada en la bacteria aislada del suelo Sphingopyxis sp. como sustancia capaz de detoxificar las fumonisinas, aunque son pocos los datos disponibles sobre su eficacia. Si bien las estrategias de biotransformación muestran resultados prometedores en condiciones específicas in vitro, su eficacia in vivo todavía no ha sido esclarecida.
Conclusión
El carbón activo solía ser la única solución eficaz frente a varias micotoxinas como el deoxinivalenol y las fumonisinas (Sabater-Vilar, 2003), aunque no fuera la más adecuada debido a sus efectos negativos sobre la biodisponibilidad de los nutrientes. Las arcillas del grupo de las esmectitas y las paredes celulares de levadura han demostrado ser eficaces frente a las aflatoxinas y la zearalenona, respectivamente. En la actualidad, una esmectita modificada con algas desarrollada por Olmix está atrayendo todas las miradas tras probar su eficacia frente al deoxinivalenol y las fumonisinas en un modelo dinámico in vitro sin que la biodisponibilidad de los nutrientes se viera afectada.

Autor/es: Maria Ángeles Rodríguez, Ing. Agrónoma Nutricionista Olmix S.A

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