MICOTOXINAS EN LA ALIMENTACI

1
MICOTOXINAS EN LA ALIMENTACIÓN ANIMAL

• CURSO EMA I y II 2013

2
INTRODUCCIÓN

• La FAO (1991) define a las micotoxinas como
  metabolitos de hongos que provocan cambios
  patológicos tanto en seres humanos como animales,
  
• y la micotoxicosis son los síndromes de la
  toxicidad resultante de la absorción de
  micotoxinas.
• El término micotoxina deriva de las palabras
  griegas "mykes" (hongos) y "toksicons" (veneno).
• 400 micotoxinas
• los granos de cereales que anualmente son
  afectados fluctúan entre 25 a 40 .
• Causan daños a la salud animal y humana

3
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS MICOTOXINAS

• Mono Polares
• Bajo Peso Molecular (PM lt 700)
• Resistentes a Químicos / Biológicos /
  Inactivación Física
• Amplio rango de efectos tóxicos
• Altamente tóxicas para animales y el hombre
  (hongos Aspergillus, Penicillium y Fusarium)
• (Aflatoxinas, Ocratoxinas, las Fumonisinas y
  los Tricotecenos)

4
Se encuentran en todo el mundo Intercambio
de ingredientes alimenticios
5
MICOTOXINAS CONOCIDAS DE IMPORTANCIA ECONÓMICA EN
LA INDUSTRIA PECUARIA
GRUPO TIPO
AFLATOXINAS B1, B2, G1, G2
OCRATOXINAS A, B, C, D
FUSARIOTOXINAS TRICOTICENOS
T-2 Toxina, Vomitoxina o DON, DAS
ZEARALENONA
FUMONISINA A1, A2, B1, B2, B3, B4
6
Factores que afectan la toxicogénesis/crecimiento
fúngico

• Actividad de agua (aw).
• La actividad agua influye considerablemente
  en la producción de toxinas, particularmente en
  los productos poco hidratados. La mayor parte de
  los hongos que contaminan los cereales, por
  ejemplo, necesitan valores superiores a 0,7. La
  toxicogénesis tiene lugar únicamente para una aw
  ligeramente superior (por ejemplo 0,02) que la
  aw límite para el crecimiento.
• Descenso de la presión parcial de oxígeno.
• El descenso de la presión parcial de oxígeno
  y especialmente el incremento del nivel de CO2
  conduce a una más marcada reducción de la
  toxicogénesis que del crecimiento fúngico.

7
Factores que afectan la toxicogénesis/crecimiento
fúngico

• Composición química del substrato y el pH.
• La toxicogénesis, al menos para la mayoría
  de las micotoxinas conocidas, es más dependiente
  de la composición química del substrato que el
  crecimiento fúngico.
• La temperatura.
• La temperatura óptima para la
  toxicogénesis, se define como la temperatura a la
  cual el ritmo de producción de toxinas es máximo.
  Esta temperatura es, la mayoría de las veces,
  ligeramente más baja que la óptima para el
  crecimiento del hongo. Además el rango de la
  temperatura que permite una toxicogénesis
  significativa, es más estrecho que la que permite
  el crecimiento del hongo.
• Zonas de microflora.
• Son pequeñas zonas del alimento con alto
  contenido en humedad.
• Integridad física del grano o del alimento
  (insectos, roedores y pájaros)

8
Las micotoxinas se encuentran principalmente en
los granos de cereales y forrajes conservados.
Son producidas por hongos endófitos durante el
crecimiento de la planta ó por hongos saprófitos
durante el almacenaje. capacidad de los hongos
de crecer en un ancho rango de T (desde congelado
a gt50oC)
CAUSAS INHERENTES AL ECOSISTEMA abundantes
nutrientes en el grano temperatura del
grano disponibilidad de agua CONDICIONES
INHERENTES AL GRANO los hongos utilizan el
vapor de agua inter granular cuya concentración
está determinada por el equilibrio entre el agua
libre (Humedad del grano) y el agua en la fase
de vapor que se halla rodeando inmediatamente
las partículas granulares. para un mismo
contenido de humedad cada grano ó subproducto
tiene una diferente aw, y confiere un sustrato
diferente que origina diferentes hongos y
velocidades de crecimiento.
9
Ejemplo de CONDICIONES FISICO QUIMICAS PARA EL
CRECIMIENTO DE LOS HONGOS DURANTE EL
ALMACENAMIENTO DE LOS GRANOS
actividad de agua mayor a 0.7-0.9 temperatura,
la cual aumenta el pasaje de agua del grano a la
fase de vapor por ej maíz almacenado con 15H
a) a 15oC T se conserva un año b) a 30 oC T
se conserva sólo 3 meses la presencia de
insectos y gorgojos, contribuyen al crecimiento
de hongos por daño físico y pérdida de
nutrientes a T lt17 oC no aparecen insectos a T
de 3-30 aparecen gorgojos con H gt a 12. daños
previos, causados en los granos por mal manejo
(rotura de cubierta)
10
(No Transcript)
11
LA SIGNIFICANCIA DE LAS MICOTOXINAS implicanci
a en un ancho rango de enfermedades en el hombre
y en los animales su ingestión produce efectos
agudos y crónicos produce interferencias con el
SN, S. Cardiovascular, S. Pulmonar y
digestivo pueden ser carcinogénicas,
mutagénicas, teratogénicas, e inmunosupresoras p
érdidas económicas impacto social por alimentos
de bajo costo disminuye las posibilidades de
mercados externos
12
(No Transcript)
13
AFLATOXINAS Producida por algunas cepas de
Aspergillus A. parasiticus Aflatoxinas
B1,B2 ( B indica que estas aflatoxinas tienen
fluorescencia azul (blue) frente a la luz
ultravioleta (365 nm),
Aflatoxinas G1,G2 (G indica la
fluorescencia
verde amarillenta
(green) A. flavus Aflatoxinas B1,B2
AF totales B1B2G1G2 crecen en
alimentos mal secados y en granos deteriorados
en clima subtropical. cereales, semillas
oleaginosas, maíz, semilla de algodón. Metabolito
s AFM1 en humanos y animales, proviene de la
AFB1 (leche de la madre) AFM2 aparece en la
leche ganado ingirió raciones contaminadas con
AFB2
14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
16
La Aflatoxina M1 (AFM1), encontrada en leche y
productos lácteos, es resultado directo del
consumo de AFB1 a través de raciones
contaminadas. La cantidad de AFM1 excretada en
la leche, como porcentaje de la AFB1 consumida,
suele ser de 1 a 3, sin embargo, se han
encontrado valores de hasta 6
17
Necrosis hepática aguda Cirrosis Carcinoma
hepatico Absorcion y metabolismo lipidos,
medicamentos,
18

• Rodeo lechero con dosis de AFB1 (500 ppb)
  Signos agudos de intoxicación
• órgano blanco el hígado
• infiltración grasa y necrosis considerable,
  muerte celular y pérdidas de funciones
  esenciales.
• grave inhibición de la síntesis proteica y
  glucídica ( neoglucogénesis casi anulada).
• detoxificación ( Glucuronoconjugación) inhibidas
  por lo tanto se eleva extremadamente la
  Bilirrubina Indirecta
• síndrome hepato-renal, con Hiperamonemia,
  Hipocalcemia-Hipomagnesemia, edemas en
  extremidades posteriores, vacas caídas en
  tetania, dolor abdominal, parálisis ruminal,
  diarreas oscuras a veces con melenas, decúbito
  esternal y muerte.

• Rodeo expuesto a dosis baja pero de larga
  duración ( 25 a 80 ppb por mas de 25 días)
  toxicidad crónica.
• disminución de la producción de leche, del
  estado corporal, pelo hirsuto y con zonas de
  depilación fundamentalmente en la zona superior a
  las pezuñas, edema coronario podal,
  pododermatitis, verrugas y callos interdigitales.
• Hemorragia subcutánea, anemia hemolítica e
  ictericia son signos característicos de la
  intoxicación crónica.
• Infertilidad , hiperestrenismo, quistes ováricos
  y anovulación, muerte embrionaria, abortos
  durante el primer tercio de la gestación.

19
Es fundamental tener en cuenta que la
intoxicación subaguda o crónica debida a AFB1 (
Aflatoxicosis) en vacas de leche y animales en
engorde se caracteriza por presentar un síndrome
hepatotóxico tipo distrófico con infiltración
grasa ( lipidosis) y colangiopatía tipo
obliterante.Este síndrome generalmente se
encuentra precedido por una Anemia de tipo
hemolítica con un estado de hiperbilirrubinemia
indirecta la cual agravará la Colangiopatía. El
perfil metabólico realizado en 250 vacas lecheras
durante el período 3/2/04 al 3/4/04 a los cuales
se les diagnosticó Aflotoxicosis arrojó los
siguientes resultados promedios.
MAIZ, SORGO Y SEMILLA DE ALGODÓN CONTAMINADA CON
AFLOTOXINA B1, ( 48 A 144 ppb)
La intoxicación sub aguda o crónica debida a AFB1
( Aflatoxicosis) en vacas de leche y animales en
engorde se caracteriza por presentar un síndrome
hepatotóxico tipo distrófico con infiltración
grasa ( lipidosis) y colangiopatía tipo
obliterante. Este síndrome generalmente se
encuentra precedido por una Anemia de tipo
hemolítica con un estado de hiperbilirrubinemia
indirecta la cual agravará la Colangiopatía. El
perfil metabólico realizado en 250 vacas lecheras
durante el período 3/2/04 al 3/4/04 a los cuales
se les diagnosticó Aflotoxicosis arrojó los
siguientes resultados promedios.
ASTAspartamo transaminasa GGTGama glutamil
transpeptidasa CPKCreatinina fosfato kinasa
20
La infertilidad Relacionada a la hepatopatía
necrótica lipidótica ( hígado graso) la cual
conduce a una alteración de la actividad de la
enzima microsomal cuya función es la de
convertir el 17 Beta Estradiol a Estriol y
Estrona. La inmunosupresión La AFB1
reacciona específicamente con la T Cell (
Linfocitos T), destruyéndolos, además producen
atrofia tímo y disminución de la capacidad
fagocítica de los macrófagos.
21
En alimentos de uso animal la FDA establece
niveles de 20 ppb para todos los alimentos de uso
en vacas lecheras y animales inmaduros. Para
alimentación de otros animales también son 20
ppb, Excepciones 300 ppb para harina de
semilla de algodón destinada a bovinos de carne,
cerdos y aves 200 ppb para finalización de
cerdos (46 kg o más de peso) 100 ppb para
reproductores en ganado de carne, cerdos y aves.
Recordar las normativas actuales
Los alimentos de consumo humano no pueden tener
más de 5 ppb de Aflatoxinass totales y la leche
no más de 0,5 ppb de AFM1, siendo este último
nivel más riguroso en los países de la Unión
Europea (0,05 ppb).
La mezcla de alimentos contaminados con otros
libres de contaminación, como una forma de
disminuir la concentración de Aflatoxinas no está
permitida.
22
Micotoxinas producidas por Fusarium
Fusarium sporotrichoides----T-2 toxina Fusarium
graminearum--- Deoxinivalenol (DON,
vomitoxina)
Zearalenona
Diacetoxiscirpenol (DAS) Fusarium moniliforme----
Fumonisinas
23
LOS TRICOTECENES producido por Fusarium en
climas muy fríos aparecen en el maíz que se dejó
en invierno en el campo produce la toxicosis
maíz enmohecido (en animales de granja) produce
la aleukia en el hombre (consumo de Pan hecho con
harina enmohecida) efectos neurotóxicos,
lesiones orales, inmunosupresión por inhibición
de biosíntesis de macromoléculas
24
Fusarium sporotrichoides----T-2 toxina F.
tricinctum
En bovinos la T-2 ha sido relacionada
con gastroenteritis, hemorragias
gastrointestinales y muerte de animales (Whitlow
y Hagler, 2002).
Tricotecenes-T-2 Todos los cereales de muchas
partes del mundo Lluvias prolongadas en tiempos
de cosecha Efectos metabólicos Inhibe la
síntesis de proteínas Citotóxica, afectando
principalmente a las células que se dividen con
mayor velocidad, por ejemplo las células del
epitelio gastrointestinal, de la mucosa oral, de
la piel, también afecta a las células linfoides.
Produce ulceraciones y descamaciones en la
boca, lengua, paladar, erosiona el epitelio de la
mucosa del tracto gastrointestinal ocasionando
una severa gastroenteritis, diarrea sanguinolenta
que afecta la absorción de nutrientes y por lo
tanto la conversión alimenticia. Sistema
hematopoyético, anemia , disminución y atrofia de
los órganos linfoides, lo que propicia una
disminución de la inmunidad celular y humoral,
por lo que se presentan fallas vacunas y mayor
susceptibilidad a agentes infecciosos que puede
llevar a la muerte a los animales.
25
Fusarium graminearum--- Deoxinivalenol (DON,
vomitoxina)
Zearalenona
TRICOTECENES-DEOXINIVALENOL (DON) se llama
vomitoxina por efectos eméticos y rechazo de
alimento maíz, trigo, cebada, avena y centeno
Estos hongos se desarrollan rápidamente cuando
los granos están sometidos a condiciones
ambientales frías, lluviosas, seguidas de un
corto período seco. 5-30 min de ingerir cereal
contaminado, naúseas, vómitos, dolor abdominal,
debilidad. Efectos metabólicos Inhibidor
de la síntesis proteica, afecta tracto GI y el
sistema inmune (inmunosupresor) Cerdos muy
sensibles DON no pasaría a la leche, huevos ó
carne
26
Fusarium graminearum--- Deoxinivalenol (DON,
vomitoxina)
Zearalenona
Zearalenona (ZEN) Producida por Fusarium sp. (
F. graminearum) Sustrato más común maíz, trigo,
cebada y avenas Condiciones de alta humedad y
baja temperatura Efectos metabólicos Micotoxin
a estrogénica Toxicidad relacionada al sistema
reproductor No hay niveles establecidos
27
Fusarium moniliforme---- Fumonisinas
Fumonisinas Producidas por Fusarium sp. (F.
verticillioides, moniliforme) En todo el mundo,
maíz cultivado en tiempo caliente y seco seguido
por periodos de alta humedad . Principales FB1,
FB2 FB3 (B1 B2 B3 total
fumonisinas) Caballos muy susceptibles (
leucoencefalomalacia) equina  
28
(No Transcript)
29
MICOTOXINAS PRODUCIDAS POR PENICILLIUM
Penicillium verrucosum, P. viridicatum----Ochratox
ina A Aspergillus sp.(A. Ochraceus)
Ochratoxina A Maiz, cebada, trigo y
centeno Al menos 9 Ochratoxinas (ABCD)han
sido indentificadas pero la Ochratoxina A es la
más común y tiene la mayor significancia
toxicológica. Nefrotóxica y carcinogénica
suspecta No hay aún acciones de control, o
niveles máximos establecidos.
30
Hongos endofíticos Festuca alta, Lolium, otros
pastos Se aloja en la capa de aleurona en
semillas de festuca en forma de
micelio Festucosis Neotyphodium
coenophialum (anterior denominación Acremonium
coenophialum Pie de festuca Alcaloide
Ergotamina del tipo ergovalina Vasoconstriccion
Condiciones de sol fuerte y largos transportes
aumentan el problema
31
Claviceps purpurea, C. paspalli, and C.
Fusifonnis Cornezuelo Centeno, trigo cebada
Alcaloides toxicos ergotamina,
vasoconstricción Ergotismo Reduce peso y baja
efeciencia reproductiva Agalactia Convulsiones,
paralisis posterior, gangrena y pérdida de
extremidades, orejas, cola. Los daños son mayores
a alta T amb (verano)
32
ANALISIS Y METODOS DE DETECCION ocurrencia
aleatoria importancia de la muestra y del
tamaño el tamaño de la muestra aumenta con
el tamaño de la partícula a analizar por ej
para grano entero de maní(20 kg), maíz (10 kg)
y arroz (5 kg) Detección por HPLC,
CG Detección por kits de ELISA.
33
CONTROL DE LAS MICOTOXINAS
Segregación de los granos contaminados (clean
grain) en base a niveles aceptados y
acordados por varios países Segregación durante
el proceso de clasificación por calidad
externa. Sin embargo, la Zearalenona y DON se
concentra en el proceso de fraccionamiento
(salvado durante molienda) Destrucción ó
remoción de las micotoxinas Aluminosilicatos en
tubo digestivo Amonio como vapor anhidro ó en
solución a alta presión y T Durante 30 min.
Spray de amonio y almacenamiento a T amb 2
semanas en silos bolsas. Aún no está aprobado
por la FDA.
34
DOSIS MAXIMAS ACORDADAS AFLATOXINAS---
5ppb(ug/kg) AFLATOXINA M1 leche-niños0.05-0.5ppb
ZEARALENONA---1mg/kg en granos T2 TOXINA----
0.1mg/kg en granos DON--- Canadá 2mg/kg trigo
sucio -alimentos niños 1.0 mg/kg -en harinas ó
salvado 1.2 mg/kg -en alimentos para animales---
4mg/kg
35
MAÍZ CEBADA AVENA ARROZ SORGO TRIGO
Aspergillus Candidus Aspergillus glaucus Aspergillus terreus Aspergillus clavatus Aspergillus clavatus Aspergillus Candidus
A. flavus A. restrictus Penicilliun viridicatum A. flavus A. terreus A. flavus
A. niveus A terreus A nidulans A. wentii  A. glaucus
A. restrictus Penicillium viridicatum A. ochraceus  A. niveus
A. terreus Alternania spp A. parasiticus A. restrictus
Pencillium aureanteorgriseum Cladosporrium spp A. terreus A. terreus
P. citrinum Fusarium spp. A. versicolor A. wentii
P. cyclopium Penicillium citrinum Penicillium citrinum
P. viridicatum P. citrionigrum P. viridicatum
Fusarium graminearum P. Islandicum Fusarium spp
Alternaria alternata P. viridicatum Alternaria alternata
Wallemia sebi
36
Síntomas
Efectos
Hongos que las producen
Micotoxinas
37
Sinergismo Es producida simultáneamente con
Deoxinivalenol y Ácido fusárico.
Grado de severidad de inmunosupresión 2
Mycosorb tiene un 52 de capacidad total de
adsorción sobre T-2.
38
Sinergismo Es producida simultáneamente con T-2
y Ácido fusárico
DONDeoxinivalenol o Vomitoxina.
Grado de severidad de inmunosupresión 2
Mycosorb tiene un 45 de capacidad total de
adsorción sobre DON.
39
Sinergismo Es producida simultáneamente con T-2
y Deoxinivalenol.
40
Grado de severidad de inmunosupresión 4
Mycosorb tiene un 85 de capacidad total de
adsorción sobre Fumonisina.
41
Mycosorb tiene un 67 de capacidad total de
adsorción sobre Zearalenona.
42
Grado de severidad de inmunosupresión 3
Mycosorb tiene un 44 de capacidad total de
adsorción sobre Ocratoxina.
43
(No Transcript)
44
Grado de severidad de inmunosupresión 1
AFLATOXINAS
Mycosorb tiene un 89 de capacidad total de
adsorción sobre las aflatoxinas.
45
NIVELES DE MICOTOXINAS EN ANIMALES
MICOTOXINA (ppm) CERDOS BAJO MOD ALTO AVES BAJO MOD ALTO RUMIANTES BAJO MOD ALTO
AFLATOXINAS ?20 20-50 gt50 ?20 20-50 gt50 ?0 20-50 gt50
T-2 ?0.1 0.1-0.3 gt0.3 ?0.1 0.1-0.3 gt0.3 ?0.1 0.1-0.3 gt0.5
DON ?0.5 0.5-1.0 gt1 ?5 5-10 gt10 ?3.0 3-5 gt3
FUMONISINA ?2. 2-5 gt5 ?2. 20-40 gt40 ?10 10-20 gt10
ZEARALE-NONA ?0.5 0.5-1.0 gt1 ?5 5-10 gt10 ?3.0 3-5 gt3
OCRATOXINA ?0.1 0.1-0.3 gt0.3 ?0.1 0.1-0.3 gt0.3
46
(No Transcript)
47
(No Transcript)
48
(No Transcript)
49
CARACTERISTICAS DE ADSORBENTES DE MICOTOXINAS

• Efectivo contra una amplia gama de micotoxinas
• Económico
• Utilizar tecnología accesible
• Generar productos atóxicos
• No afectar la palatabilidad ni las propiedades
  nutricionales del alimento
• Escasa o nula afinidad por pigmentos, promotores
  de crecimiento, vitaminas, minerales y
  aminoácidos sintéticos

50
GANANCIA DE PESO 54 DIAST1 CONTROL, SIN
AFLATOXINAS, T2 CONTROL, CON AFLATOXINAS, T3 0.5
Kg YeaSacc1026, T4 1 Kg YeaSacc1026, T5 2 KG
LactoSacc. (Guerrero y Hoyos, 1992)
51
CONVERSIÓN ALIMENTICIA 54 DIAS T1 CONTROL, SIN
AFLATOXINAS, T2 CONTROL, CON AFLATOXINAS, T3 0.5
Kg YeaSacc1026, T4 1 Kg YeaSacc1026, T5 2 KG
LactoSacc. (Guerrero y Hoyos, 1992)
52
COMPARACIÓN DE ADSORBENTES ()
MICOTOXINA MYCOSORB ZEOTEK ZEOLEX EXTR.
AFLATOXINAS 89 70 90
T-2 TOXINA 52 70 33
DON 45 -- --
AC. FUSÁRICO -- -- --
FUMONISINA 85 90 B 30
ZEARALENONA 67 95 30
OCRATOXINA 44 A 90 65
AC. CICLOPIAZÓNICO -- 95 --
ESTERIGMATO-CISTINA -- -- 95
53
EFECTOS DE LAS MICOTOXINAS SOBRE LA SALUD HUMANA

• Complejos y pobremente entendidos
• Responsables por un amplio rango de enfermedades
• Consumo de granos y cacahuates contaminados
• Pequeñas fracciones de las consumidas por el
  animal se transfieren a sus productos

54
PRINCIPALES HONGOS PRESENTES EN PRODUCTOS
PECUARIOS
LECHE, YOGURT, ETC. QUESO
Aspergillus niveus Aspergillus versicolor
A. terreu Eurotium herbariorum (A. glaucus)
Penicillium citrinum Fusarium poae
Geotrichum candidum F. sporotrichioides
Penicillium roquefortii
Scopulariopsis brevicaudus
S. candida
S. furca
55
PRINCIPALES HONGOS PRESENTES EN PRODUCTOS
PECUARIOS
CARNES ( VARIAS) CARNES (VARIAS) AHUMADA PESCADO FRESCO
Aspergillus flavus P. crostosum Aspergillus versicolor Fusarium solani
A. niger P. comune
A. versicolor P. glabrum PESCADO SECO
Cladosporium herbarum P. nalgiovense Eurotium spp.
 Eurotium spp. P. roquefortii Penicillium aurantiogriseum
Penicillium aurantiogriseum P. roquefortii SECA DE CORDERO P. verrucosum
P. brevicompactum P. variabile Aspergillus restrictus Scopulariopsis spp.
P. hrysogenum P. verrucosum, quimitipo I Wallemia sebi
P. comune
56
CONCLUSIONES

• Usar granos no contaminados (CLEAN GRAIN)
• Hacer énfasis en la importancia de micotoxinas
• Uso de secuestrantes
• Rentabilidad
• Procurar productos pecuarios de calidad
• Salud humana