Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por mohos u hongos filamentosos a los no se atribuye ninguna función evidente para el crecimiento o la reproducción, sino que aparecen como resultado de la interacción entre el moho y su entorno. Sin crecimiento fúngico, no hay micotoxinas. No obstante, la presencia de mohos no implica necesariamente la presencia de micotoxinas, dado que solo determinadas cepas producen micotoxinas, siendo necesario que se den ciertas condiciones ambientales específicas para que ocurra. |
La contaminación de los productos agrícolas con micotoxinas representa un importante desafío a nivel mundial, tanto antes como después de la cosecha, ya que estos metabolitos se caracterizan por su gran estabilidad térmica, lo que dificulta la detoxificación de la matriz contaminada. Dado su bajo peso molecular y su gran estabilidad, son capaces de generar toxicidad en humanos y en otros animales vertebrados (Gallo et al., 2015).
Los principales hongos micotoxigénicos pertenecen a los géneros Alternaria, Aspergillus, Fusarium, Monascus y Penicillium spp., pero otros géneros, como Chaetomium, Cladosporium, Claviceps, Diplodia, Myrothecium, Phoma, Phomopsis, Pithomyces, Trichoderma y Stachybotrys, también incluyen especies micotoxigénicas.
Actualmente, se han descrito aproximadamente 18.000 metabolitos secundarios de los hongos, pero solo un número limitado de ellos ha recibido atención científica desde los años 60 (Gallo et al., 2015).
Las micotoxinas más estudiadas son las “reguladas”:
Aflatoxinas (AF)
Citrinina
Tricotecenos, como el deoxinivalenol (DON)
Patulina
Ocratoxina A (OTA)
Fumonisinas (FBs)
Zearalenona (ZEN)
Algunas de las principales toxinas de los hongos endofíticos: toxinas del cornezuelo del centeno y la ergotamina
Las micotoxicosis son síndromes resultantes de la ingestión, el contacto con la piel o la inhalación de estos metabolitos fúngicos por parte de los seres humanos y el ganado.
Las micotoxinas pueden ser teratogénicas, mutagénicas y carcinogénicas, pudiendo desencadenar diversos efectos tóxicos al ser ingeridas, inhaladas o absorbidas por contacto con la piel.
Los efectos tóxicos de las micotoxinas dependen de factores como:
Tipo de toxina
Dosis
Órgano diana
Sexo, edad y especie
Cuando el ganado ingiere piensos contaminados con micotoxinas, los efectos sobre su salud pueden ser agudos o crónicos.
Efectos agudos Los efectos agudos son signos evidentes de enfermedad o incluso de muerte. Sin embargo, la observación de manifestaciones agudas de micotoxicosis es rara en las condiciones de las explotaciones. |
Efectos crónicos Los efectos crónicos son otros trastornos menos evidentes, como el rechazo del alimento, inmunosupresión y la reducción de la ingestión, productividad y fertilidad. |
Los efectos agudos y crónicos causan graves pérdidas económicas debido a: (Fink-Gremmels, 2008) |
Los efectos de las micotoxinas en los rumiantes están asociados a una multitud de efectos confusos y difíciles de distinguir de otros posibles problemas de salud. Esto se debe a:
TOXICIDAD INDUCIDA POR MICOTOXINAS DE FUSARIUM
Los animales pueden desarrollar numerosos síntomas tras el consumo de piensos contaminados con micotoxinas producidas por Fusarium spp. entre los que se incluyen problemas gastrointestinales, heces blandas, diarrea, inmunosupresión y una disminución general del rendimiento, probablemente debido a la reducción de la ingesta de alimentos y al aumento de la susceptibilidad a las enfermedades (Seeling et al., 2006).
Las micotoxinas de Fusarium más relevantes y con mayor incidencia son:
ZEN
DON
FB
Toxina T-2 (T2) y toxina HT-2 (HT2)
Nivalenol (NIV)
Diacetoxiscirpenol (DAS)
A continuación, repasamos los principales efectos fisiológicos atribuidos a las micotoxinas de Fusarium en relación a la salud intestinal y el estrés oxidativo. |
Efectos de las micotoxinas de Fusarium sobre la salud intestinal
Las micotoxinas de Fusarium pueden afectar a la inmunidad de las mucosas, que consta de un sistema inmunitario innato y adaptativo (Figura 2).
Estas micotoxinas son capaces de atravesar el epitelio intestinal, llegando a la circulación sistémica y afectando al sistema inmunitario, pudiendo tener efectos inmunoestimulantes o inmunosupresores que dependen de la edad del hospedador, la dosis y la duración de la exposición.
Las micotoxinas de Fusarium influyen negativamente en la función intestinal y el sistema inmunitario. En consecuencia, la exposición a estas micotoxinas puede aumentar la susceptibilidad a muchos patógenos entéricos y sus toxinas (por ejemplo, las endotoxinas). Además, la inmunosupresión inducida por las micotoxinas también puede provocar una disminución de la resistencia a las enfermedades infecciosas.
Relación de las micotoxinas de Fusarium con el estrés oxidativo
Los rumiantes son una fuente potencial de microrganismos o enzimas con capacidad de biodegradación de micotoxinas.
Por ejemplo, las micotoxinas son metabolizadas por las enzimas del citocromo P450 a aducto metabolitoguaninaN7 (Figura 3).
La citotoxicidad y la generación de ROS (Especies Reactivas de Oxígeno) son mecanismos de toxicidad mediada por micotoxinas.
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Las ROS son moléculas químicamente reactivas que se forman como un subproducto natural del metabolismo normal del oxígeno y tienen un papel importante en la señalización celular y en la homeostasis.En situaciones de estrés ambiental, los niveles de ROS pueden aumentar drásticamente como resultado del estrés oxidativo. El estrés oxidativo se produce cuando la concentración de ROS generada supera la capacidad antioxidante de la célula y da lugar a diversos procesos deletéreos debido a un desequilibrio entre la excesiva formación de ROS y las limitadas defensas antioxidantes.
La célula puede tolerar cantidades pequeñas y moderadas de estrés oxidativo mediante la producción de moléculas antioxidantes, como la vitamina A, C y E, y GSH, así como la activación de enzimas (por ejemplo, CAT, SOD, GPx, glutatión reductasa [GR] y glutatión S-transferasa [GST]) para contrarrestar el exceso de oxidantes.
En cambio, las lipoxigenasas (LPO) pueden provocar daños en las proteínas y la inactivación de las enzimas unidas a la membrana a través de un ataque directo, ya sea por los radicales libres o por la modificación química de sus productos.
IMPACTO DE LAS MICOTOXINAS DE FUSARIUM EN EL REDNIMIENTO Y DIGESTIBILIDAD DE LA DIETA
En 2015, Gallo et. al revisaron exhaustivamente toda la bibliografía actual sobre micotoxinas, generando un resumen que recogiera todas las pruebas realizadas hasta el momento.
Los conocimientos actuales evolucionan cada vez más, permitiendo comprender que aún quedan muchos ensayos por realizar, tanto in vivo como in vitro. También es necesario perfeccionar las herramientas de detección y diagnóstico rápido, como la instrumentación NIR para el análisis de la calidad del ensilado.
La Tabla 1 muestra la actualización bibliográfica desde 2015 hasta 2021 de los ensayos realizados in vivo relativos a los efectos de las micotoxinas de Fusarium. En general, se observaron respuestas relacionadas con el tipo de micotoxinas en:
Comportamiento alimentario y digestibilidad de la dieta
Estado fisiológico e inmunitario
Producción y calidad de la leche
Aspectos reproductivos
Cambios en el peso corporal
Para tener una representación más intuitiva, la Gráfica 1 resume los efectos de 21 ensayos que se realizaron para evaluar el efecto de las micotoxinas producidas por Fusarium spp. (es decir, principalmente DON, ZEN y FB).
Algunos ensayos se realizaron con una sola micotoxina, mientras que otros evaluaron el efecto de diferentes micotoxinas al mismo tiempo.
Cuando se estudiaron micotoxinas con efectos diferentes en el mismo ensayo, cada efecto se atribuyó solo a la micotoxina responsable y no a todo el complejo de micotoxinas examinadas en el ensayo para el procesamiento de los datos.
La Gráfica 1 muestra que:
La ZEN está vinculada a efectos reproductivos.
Los FBs están vinculados a efectos sobre la digestibilidad de la dieta, la conducta alimentaria, el estado inmunológico fisiológico y el peso corporal.
El DON tiene un amplio espectro de acción e implica todas las esferas afectadas por el FB, así como la producción y la calidad de la leche.
En 2008, Fink-Gremmels demostró que los rumiantes son menos susceptibles que los monogástricos cuando son alimentados con piensos contaminados con micotoxinas.
El rumen representa una defensa activa:
Tiene capacidad de fijación de las micotoxinas que son retenidas por la fibra, las paredes de la levadura y las paredes bacterianas.
Tiene mecanismos de desactivación/degradación de estos metabolitos secundarios debido a la presencia de protozoos o bacterias.
A diferencia de los monogástricos, que reciben una dieta muy estandarizada, rica en productos amiláceos y pobre en fibra, los rumiantes reciben una dieta extremadamente variada que incluye ensilados obtenidos a partir de diversas matrices (maíz, cebada, trigo, sorgo), heno, forraje, maíz de alta humedad, subproductos, semillas y otros concentrados.
Debido a la necesidad de alimentar a los rumiantes con alimentos que no compitan con la alimentación humana y para poder reaccionar ante los elevados precios de las materias primas, la formulación de las dietas para rumiantes está cambiando y la inclusión de coproductos y subproductos está aumentando.
Por ello, es importante evaluar la posible contaminación con micotoxinas reguladas y emergentes de estos nuevos piensos, lo que representa una nueva área de investigación para los nutricionistas de animales.
¿Cómo afectan las micotoxinas al aprovechamiento de la ración?
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Peso y consumo de alimento
No se observaron cambios en la condición corporal (CC), la ingesta de materia seca (IMS) y el peso corporal (PC) durante el ensayo cuando las vacas lecheras lactantes fueron alimentadas con las tres dietas experimentales (Gráfica 2).
Producción y calidad de la leche 
Cantidad de leche
La evaluación de la producción de leche demostró que la dieta MTX provocó una reducción de la producción de leche de 1,34 kg/vaca/día en comparación con la dieta CTR. En cambio, la dieta MDP provocó una reducción de la producción de leche de 1,14 kg/vaca/día, en comparación con la dieta CTR (Gráfica 3).
Esto demuestra que el uso de productos secuestrantes de micotoxinas puede reducir los efectos negativos de estas toxinas sobre la producción de leche, pero la situación del grupo CTR sería la situación ideal a la que deberíamos aspirar.
Calidad de leche
En cuanto a los parámetros de calidad de la leche, la firmeza del cuajo y el tiempo de cuajado se vieron afectados negativamente por la dieta MTX en comparación con las otras 2 dietas (dieta CTR y MDP; Gráfica 4).
Ello implica que el desactivador de micotoxinas tuvo resultados prácticos positivos, siendo capaz de contrarrestar los efectos negativos de las micotoxinas sobre las propiedades de coagulación del cuajo de la leche.
Estado inmunitario 
En comparación con la dieta CTR, la dieta MTX condujo a una expresión ligeramente inferior de los genes asociados a las funciones inmunitarias e inflamatorias, lo que indica que las micotoxinas de Fusarium tuvieron un efecto inmunosupresor.
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El estudio reveló que las dietas contaminadas con niveles regulares de micotoxinas de Fusarium afectan negativamente al rendimiento de las vacas lecheras lactantes, a la calidad de la leche, a la digestibilidad de la dieta, al perfil metabólico y a la inmunidad, y que la suplementación con un producto comercial desactivador de micotoxinas contrarrestaba la mayoría de estos efectos negativos, pero no la producción de leche.¿Cómo afectan las micotoxinas a la fermentación ruminal?
En 2021, Gallo et al. realizaron un nuevo estudio sobre los efectos de las micotoxinas de Fusarium sobre el potencial de fermentación in vitro del líquido ruminal obtenido de vacas lecheras lactantes que ingirieron dietas contaminadas con niveles regulares de estas micotoxinas.
Se observaron mayores volúmenes finales o tasas de producción de gas a lo largo del tiempo para el inóculo ruminal MDP que para el inóculo MTX (Gráfica 5), encontrándose una interacción tratamiento-alimentación.
Las concentraciones de ácidos grasos volátiles (AGV) no fueron diferentes entre los tratamientos, con la excepción de un ligero aumento del ácido acético en CTR en comparación con MTX (Gráfica 6).
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CARACTERIZACIÓN DE ENSILADOS
Gallo et al., en otro artículo publicado en 2021, caracterizaron muestras de ensilado en cuanto a:
La presencia de sustancias químicas
La comunidad bacteriana
Las concentraciones de diversos metabolitos fúngicos
Los ensilados se agruparon en cinco grupos en función de las micotoxinas detectadas, demostrándose que el ensilado de maíz puede estar contaminado por un elevado número de micotoxinas reguladas y emergentes.
Esto es consistente con los resultados de Santos et al. (2014) que observaron graves pérdidas de peso, mala consistencia de las heces, marcha rígida y signos de laminitis sin signos claros de enfermedad asociados con aumentos irregulares en el recuento de células somáticas y baja producción de leche, excluyendo así enfermedades infecciosas o metabólicas.
El análisis visual del ensilado mostró inestabilidad aeróbica y crecimiento de moho en todo el silo, lo que se confirmó mediante el análisis de la TMR, encontrándose una contaminación múltiple con micotoxinas.
En la actualidad, las investigaciones se están centrando en: |
La creación y mejora del índice de calidad de la fermentación del ensilado de maíz La aplicación la tecnología NIR al ensilado de maíz para detectar su contenido en micotoxinas ha dado resultados muy positivos que podrían permitir determinar rápidamente si una muestra está contaminada o no (Gráfica 7).
BIBLIOGRAFIA
Gallo, A., Giuberti, G., Frisvad, J. C., Bertuzzi, T., & Nielsen, K. F (2015). Review on mycotoxin issues in ruminants: Occurrence in forages, effects of mycotoxin ingestion on health status and animal performance and practical strategies to counteract their negative effects. Toxins, 7(8), 3057-3111.
Seeling, K., Lebzien, P., Dänicke, S., Spilke, J., Südekum, K. H., & Flachowsky, G. (2006). Effects of level of feed intake and Fusarium toxincontaminated wheat on rumen fermentation as well as on blood and milk parameters in cows. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 90(3‐4), 103-115.
Antonissen, G., Martel, A., Pasmans, F., Ducatelle, R., Verbrugghe, E., Vandenbroucke, V., Shaoji, L., Haesebrouck F., Van Immerseel, F. & Croubels, S. (2014). The impact of Fusarium mycotoxins on human and animal host susceptibility to infectious diseases. Toxins, 6(2), 430 452.
Omar, H. E. M. (2013). Mycotoxins-induced oxidative stress and disease. Mycotoxin and Food Safety in Developing Countries. Rijeka, Croatia: InTech, 63-92.
Fink-Gremmels, J. (2008). The role of mycotoxins in the health and performance of dairy cows. The Veterinary Journal, 176(1), 84-92.
Gallo, A., Minuti, A., Bani, P., Bertuzzi, T., Cappelli, F. P., Doupovec, B., J. Fass, D. Schatzmayr, & Trevisi, E. (2020). A mycotoxindeactivating feed additive counteracts the adverse effects of regular levels of Fusarium mycotoxins in dairy cows. Journal of dairy science, 103(12), 11314-11331.
Gallo, A., Ghilardelli, F., Doupovec, B., Faas, J., Schatzmayr, D., & Masoero, F. (2021). Kinetics of gas production in the presence of Fusarium mycotoxins in rumen fluid of lactating dairy cows. JDS Communications, 2(5), 243-247.
Gallo, A., Ghilardelli, F., Atzori, A. S., Zara, S., Novak, B., Faas, J., & Fancello, F. (2021). Co-occurrence of regulated and emerging mycotoxins in corn silage: Relationships with fermentation quality and bacterial communities. Toxins, 13(3), 232.
Santos, R. R., & Fink-Gremmels, J. (2014). Mycotoxin syndrome in dairy cattle: Characterisation and intervention results. World Mycotoxin Journal, 7(3), 357-366.
Gallo, A., Giuberti, G., Bruschi, S., Fortunati, P., & Masoero, F. (2016). Use of principal factor analysis to generate a corn silage fermentative quality index to rank well‐or poorly preserved forages. Journal of the Science of Food and Agriculture, 96(5), 1686-1696
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