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El problema de las micotoxinas desde el punto de vista del fabricante de piensos

compuestos

M. Gorrachategui García

Madrid 5 de abril de 2017

PAPEL DE LA CADENA DE PRODUCCIÓN EN LA REDUCCIÓN DE MICOTOXINAS

PREGUNTAS PREVIAS SOBRE MICOTOXINAS

• ¿Cuándo, dónde y por qué se forman?

• ¿Cuál es su grado de toxicidad y sus consecuencias en las distintas especies animales?

• ¿Cómo se previenen?

• ¿Cómo debo actuar si se supera el límite máximo?

• ¿Cómo medir la eficacia del tratamiento aplicado?

• ¿Qué medidas podemos tomar a través de la nutrición para paliar los efectos negativos?

• ¿Cómo puedo conocer de forma fehaciente el grado de contaminación de materias primas y piensos?

• ¿Cómo se reduce su presencia y sus efectos tóxicos?

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� Asociada a un alimento.

� No hay microorganismos implicados.

� No es contagiosa, ni infecciosa.

� Los medicamentos no tienen efecto.

� Al cambiar de alimento (no contaminado) el problema se reduce.

� Se pone de manifiesto alguna micotoxina por análisis

� El cuadro clínico coincide con el de micotoxinas.

Diagnóstico de las MICOTOXICOSIS

MICOTOXICOSIS: Enfermedades causadas por metabolitos secundarios

tóxicos producidos por hongos filamentosos.

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Tesercus CITesercus CITesercus CITesercus CI En Alimentación Animal

Galvano y col. (2001), Bennett y Klich, (2003)

GRAVEDAD DE LAS MICOTOXICOSIS

Generalmente las micotoxinas no se acumulan en músculo. Su metabolismo hace que seexcreten en orina y heces pero también en huevos y leche. El contenido en ocratoxina estálimitado en DK en riñón e hígado de especie porcina.

Can

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¿Cuándo, dónde y por qué se forman?

El problema de las micotoxinas desde el punto de vista del fabricante de piensos compuestos

CLASIFICACIÓN DE LOS HONGOS PRODUCTORES DE MICOTOXINAS

HONGOS DE CAMPO

• Patógenos

Alternaria,

Fusarium, Rhizopus

y Trichoderma

• Actúan sobre plantas estresadas o enfermas

• Colonizan la planta en su desarrollo

• Existentes en el suelo

• Hongos de condensación de silos

Aspergillus,

Penicillum,

Fusarium

HONGOS DE ALMACENAMIENTO• Zonas sucias y húmedas de fábricas de

piensos• En granja: condensación de silos,

suciedad y humedad

HONGOS DE DETERIORACIÓN AVANZADA• Atacan a granos deteriorados en

condiciones de humedad alta

Fusarium,

Aspergillus,

Rhizopus, Mucor…

Hay variaciones estacionales, así Penicillium crece igual a lo largo del año, Fusarium más en invierno y primavera, Aspergillus más en primavera y verano.

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CONDICIONES DE DESARROLLO

LOS HONGOS PRESENTAN UNA FUERTE ADAPTACIÓN AL MEDIO, SIN EMBARGOSU DESARROLLO SE VE FAVORECIDO POR ALGUNAS CONDICIONES:

Nutrientes:

� Aporte C, N y minerales (P, K, S, Mg, Zn…)� Producen enzimas para transformar los nutrientes que no pueden utilizar directamente (almidón, proteínas, etc)

Factores Ambientales:

� Humedad,� Temperatura,� Oxígeno.� Otros.

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Condiciones de desarrollo

HUMEDAD

• Aw (Actividad de agua).

Los hongos no crecen si la aw es inferior a 0.60-0.65.

Humedad necesaria en distintas materias primas para alcanzar una determinada aw (adaptado de

Mirocha, 1977 y Christensen y Kaufmann, 1974)

Aw Maíz, trigo, sorgo Habas de Soja Semillas de Girasol

0.65 12.5 – 13.5 11.5 8.5

0.70 13.5 - 14.5 12.5 9.5

0.75 14.5 – 15.5 13.5 10.5

0.80 15.5 – 16.5 16 11.5

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TEMPERATURA� La Tª mínima se sitúa entre <0 y 5ºC la óptima se encuentra entre 20 y 30º C

y el límite máximo entre 40 y 50ºC (Jain 2006).

� Fusarium y Penicillium pueden crecer por debajo de -6ºC.

� Los cambios en la Tª además se pueden producir por el calentamiento espontáneo y depende de la aw

Hongo Tª mínima, ºC Tª óptima, ºC Tª máxima, ºC

Aspergillus 10-15 35-45 45-50

Penicilium -5-0 20-25 35-40

Fusarium moniliforme <5 25 35

Condiciones de desarrollo

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¿Cómo se evita su formación o se palían sus efectos?

• Acciones a nivel preventivo

• Acciones cuando ya están presentes

• En tres niveles: campo (producción primaria), fabricación de piensos y granja.


REDUCCIÓN DE LOS EFECTOS DE LAS MICOTOXINAS

Métodos de prevención a nivel de campo antes de la formación.

CÓDIGOS DE BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS (selección de semillas, cosecha, almacenamiento, etc)

ES MUY IMPORTANTE Y DE GRAN EFECTIVIDAD

PREVENCIÓN PRIMARIA

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MOMENTO Peligro Acción correctora

En campo

Infección con hongos y subsiguiente producción de micotoxinas

Planificación y rotación de cultivos. Elección de variedades resistentes. Gestión del suelo y del cultivo (arado y eliminación contaminantes, hacinamiento de plantas, etc).Reforzar los programas contra el control de plagas.Control de infección en campo.

CosechaAumento de la formación de micotoxinas

Momento adecuado (condiciones óptimas).Mantener bajas temperaturas si es posible.Eliminar materiales extraños.Secar rápidamente por debajo del límite máximo humedad (aw < 0.60/0.65).Reducir daños mecánicos.

AlmacenamientoIncremento y/o aparición de micotoxinas

Protección de los productos almacenados de factores ambientales (humedad, Tª, etc), de insectos y plagas.Almacenar los productos sobre superficies limpias y secas. Ventilar los productos (aireación).Uso de fungicidas y/o enzimas que destruyen la pared celular.

Transporte Diseminación Vehículos con contenedores limpios y secos.Protegidos de inclemencias y de ataques de plagas.

Park y col.(1999). Recomendación 2006/583/CE sobre prevención de Fusarium en cereales

Bases para la aplicación del APPCC para la prevención de la aparición de micotoxinasde campo, antes de la entrada en la Fábrica de Piensos.

BUENAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS

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REDUCCIÓN DE LOS EFECTOS DE LAS MICOTOXINAS. ACCIONES CUANDO SE HAN FORMADO, ANTES DE LLEGAR A LA FÁBRICA DE PIENSOS

TRATAMIENTOS FÍSICOS

- Segregación de partes contaminadas

- Irradiación: Rayos gamma. UV

- Limpieza física del grano

- Descascarado

- Secado

PREVENCIÓN SECUNDARIA

PREVENCIÓN TERCIARIA

DEGRADACIÓN QUÍMICA (DETOXIFICACIÓN)

(Entre otros amoniaco, bisulfito, bases y agentes oxidantes como O3

en AFLA y OTA. Fenilalanina en OTA.Sólo posible en plantas autorizadas (Reglamento (UE) 2015/786).

DESTRUCCIÓN PRODUCTOS CONTAMINADOS


REDUCCIÓN DE LOS EFECTOS DE LAS MICOTOXINAS

Métodos de prevención en almacenes y en la fábrica de piensos.

- Información de los controles del suministradorCONTROL DE LA MERCANCIA QUE SE RECIBE

CONTROL DEL DESARROLLO DE HONGOS DE ALMACENAMIENTO(Diseño de silos y almacenes: aireación, humedad, control DDD, rotación, etc.)

- Control en recepción (muestreo y análisis)

- Gestión de No Conformidades

- Plan APPCC

- Homologación de proveedores

- Tratamientos preventivos con aditivos

GESTIÓN DEL RIESGO EN PRODUCCIÓN DE PIENSOS (En casos de presencia por debajo del máximo admitido gestionar el uso cuantitativo y cualitativo, restringir o eliminar el uso en rumiantes de leche, etc.)

¿Cómo puedo conocer de forma fehacienteel grado de contaminación de materiasprimas y piensos?


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CONOCIMIENTO DEL ALCANCE DEL PROBLEMA

- Nº muestras elementales1: (√ 20 x nº Tm )x 2.5

- Constituir una muestra de al menos 4 Kg de peso y con divisor mecánico o automático reducir para constituir una muestra final para análisis, de 500g.

- Aplicar normas para componentes o sustancias no repartidas de forma uniforme.

MUESTREO(Rgto 691/2013)

- Muestras elementales de más de 100 g

1 Para sólidos a granel.

• Existen métodos de muestreo alternativos que pueden ser utilizados por las

empresas como método de rutina para fines de control interno.

• Las empresas de la cadena cerealista pueden recurrir al empleo de métodos de

muestreo desarrollados por organismos de normalización u otros organismos de

reconocido prestigio a nivel internacional o europeo por ejemplo: EN ISO

24333:2009.

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MÉTODOS DE MUESTREO

FUENTES DE ERROR EN ANÁLISIS AFLATOXINAS

� 88 % ERROR DE MUESTREO.

� 12 % constitución submuestras.

� 2 % error analítico.

FUENTE: Whittaker y col. (1974).

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CONOCIMIENTO DEL ALCANCE DEL PROBLEMA. MÉTODOS DE ANÁLISIS

1 Desviación estándar aplicada a valores de reproducibilidad.

Exigencias específicas: mientras no se prescriba a escala comunitaria ningún método

específico para la determinación del contenido de micotoxinas en los productos alimenticios,

los laboratorios son libres de aplicar el método que prefieran, a condición de que sea

reconocido y se ajuste a los siguientes criterios:

- Aplicar al resultado la incertidumbre expandida de la medida y corregir para la recuperación (x ± U).

- Indicar el método de análisis.

- Si el resultado es superior al 50% del máximo, realizar dos determinaciones.

MÉTODOS DE ANÁLISIS(Rgto 691/2013)

- Corregir para una humedad del 12%

- Precisión (RSDR)1 según la ecuación de Horwitz.

MÉTODOS DE BARRIDO: screening rápido, en general mediante técnicas ELISA.

MÉTODOS DE CONFIRMACIÓN (validados): técnicas cromatográficas con materiales dereferencia certificados. Métodos internacionalmente reconocidos: ISO 17375:2006; ISO14718:1998, AOAC, etc.

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¿Cómo se reduce su presencia y sus efectos tóxicos?



MICOTOXINAS Y SUSTANCIAS TÓXICAS1. NIVELES MÁXIMOS (ROJO) Y RECOMENDADOS (NEGRO)

AFLA1B1

ppb

Ergot2,

ppm

DON3,

ppm

ZEA3,

ppm

OTA3

ppb

FUM3

B1 + B2,

ppm

T2 + HT24, ppb

Materias primas para piensos 20 10001

Cebada y maíz/ Trigo y centeno 200/100

Avena 1000

Cereales y productos a base de cereales 8 2 250

Productos y subproductos de maíz 12 3 60

Todos los piensos que contengan cereales sin moler 10001

Otros Piensos completos y complementarios 10 5 250

Piensos compuestos para ganado lechero, terneros, corderos

y cabritos0.5

Piensos compuestos para vacas lecheras y terneros, ovejas

lecheras y corderos, cabras lecheras y cabritos, lechones y

aves de corral jóvenes

5

Resto de Piensos compuestos para bovinos, Ovinos,caprinos, porcinos y aves de corral.

20

Pienso para lechones y cerdas nulíparas 0.1

Pienso para terneros (<4 meses) corderos y cabritos 2 20

Piensos para aves 100 20

Piensos compuestos para cerdos 0.9 50 5

Piensos compuestos para cerdas y cerdos de engorde 0.25

Rumiantes > 4 meses y visones 50

Piensos de animales de compañía, caballos, conejos 5

Piensos para peces 10

1,2 Reglamento 574/2011 UE sobre sustancias indeseables. Recomendación 2006/576/CE. 4Recomendación 2013/165/U3


REDUCCIÓN DE LOS EFECTOS TÓXICOS DE LAS MICOTOXINAS.

- Si es necesario puesta en marcha de acciones y de medidas correctoras según el plan APPCC y el umbral (LC) establecido.

- Empleo de aditivos que reduzcan la contaminación por micotoxinas ( 1m ).

- Gestión de fabricación según la sensibilidad y de los límites establecidos para cada especie/tipo de producción. Ajustes en formulación.

NIVEL POR DEBAJO DEL LÍMITE MÁXIMO O RECOMENDADO

NIVEL POR ENCIMA DEL LÍMITE MÁXIMO

(Rgto 178/2002)

- Retirada del mercado e información a las autoridades competentes. - Destrucción del pienso a menos que la autoridad competente acepte otra solución. - Información a los usuarios de ese pienso de las razones de su retirada y, si es necesario, recuperación de los productos que ya les hayan sido suministrados, cuando otras medidas no sean suficientes para alcanzar un nivel elevado de protección de la salud.

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REDUCCIÓN DE LOS EFECTOS DE LAS MICOTOXINAS. ADITIVOS

Disminución de su biodisponibilidad:

- Adsorción: INACTIVACIÓN

- Degradación (Biotransformación): DETOXIFICACIÓN

ADITIVOS TECNOLÓGICOS. Grupo funcional de aditivos (Reglamento 386/2009):

“reductores de la contaminación de los piensos por micotoxinas” :sustancias que pueden suprimir o reducir la absorción, promover laexcreción o modificar el modo de acción de las micotoxinas.

1ADITIVOS REDUCTORES DE LA CONTAMINACIÓN DE LOS PIENSOS PORMICOTOXINAS (1m)

1m558 Bentonita (> 70% esmectita)- Aflatoxina B1- Máximo 2%

1m01 Cepa del microorganismo DSM 11798 de la familia Coriobacteriaceae. ContraDON en porcino

1m03 Esterasa de fumonisina EC 3.1.1.87 producida por Komagataella pastoris

(DSM 26643). Autorizada contra fumonisinas en porcino


DESCONTAMINACIÓN DE MICOTOXINAS. ADSORCIÓN Y BIOTRANSFORMACIÓN

ADSORCIÓN

DEGRADACIÓN(Biotransformación)

AGENTES ADSORBENTES: compuestos de alto peso molecular que captan lastoxinas y pasan a través del tubo digestivo impidiendo su absorción yeliminándolas en las heces. Pueden ser compuestos inorgánicos u orgánicos eincluyen desde arcillas naturales hasta polímeros de síntesis.

- Enzimas (probablemente de más futuro que los microorganismos).

- Bacterias (Coriobacteriaceae, Bacillus, Devosia

mutans…).

- Hongos y Levaduras.

- Arcillas.

- Carbón activo.- Paredes de levaduras.

- Fibras micronizadas y lignocelulosas.

- Polímeros (colestiramina, etc.).

- Bacterias (Lactobacilos) y hongos (Asp.)

AGENTES BIOTRANSFORMADORES: se unen a las micotoxinas, o las degradan enotros compuestos produciendo metabolitos menos tóxicos o no tóxicos.

- Arcillas modificadas con alquil-aril aminas.

AFLATOXINAS. REACTIVIDAD

Las partes de mayorreactividad y enconsecuencia de mayoractividad biológica son lafracción dihidro furano conel doble enlace C2 C3, eloxígeno del puente delactona y los sustituyentes.

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ADSORBENTES: CARBÓN ACTIVO (AC)

Polvo insoluble formado por pirolisis de compuestos orgánicos. Tiene unasuperficie de adsorción de 500 a 3500 m2/g. Bloquea las micotoxinas mediantela formación de enlaces de hidrógeno. Eficaz en la adsorción in vitro.

� Fuerte potencial de adsorción de otros nutrientes que le hace poco específico.

� Resultados irregulares.

�Poca correlación de resultados in vivo vs in vitro.

Fuente: AuroCarbon ¬ Chemicals; Kan-Carbon y Grupo CarbotécnicaM.G.G. 2017

ADSORBENTES: PAREDES DE LEVADURAS

ββββ- Glucanos procedentes de la hidrólisis de la pared celular de levaduras (Saccharomyces cerevisae) u otros microorganismos.

Fuente: Zinser and Daum, 1995

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β-(1,6)-D-glucans

ZEA

β-(1,3)-D-glucans

Jouany y col. (2005).

ADSORBENTES: PAREDES DE LEVADURAS

ββββ- Glucanos y Glucomananos : procedentes de las paredes de levaduras (Saccharomyces cerevisae)

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� Detoxificación de tricotecenos por reducción del anillo epoxi conmicrobios aislados del rumen (A. Eubacterium, BBSH 797) (Schatzmayr ycol., 2003; Heidler, 2001; Binder y col., 1997; Funch 1999) o microorganismoDSM 11798 de la familia Coriobacteriacea (1m01)

INACTIVACIÓN DE MICOTOXINAS MEDIANTE MICROORGANISMOS

Deben ser seguros, estables y sus productos de degradación no tóxicos o menos que las micotoxinas que degradan. Su uso requiere de autorización.

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BIOTRANSFORMACIÓN POR MICROORGANISMOS


INACTIVACIÓN DE MICOTOXINAS MEDIANTE ENZIMAS.

Fumonisin esterasa 1m03.

�Rompen el enlace ester de las fumonisinas, p.ej, liberando aminopentol. También el de la ZEA

BIOTRANSFORMACIÓN MEDIANTE ENZIMAS


ELECCIÓN DE LOS AGENTES DETOXIFICANTES DE MICOTOXINAS

TEST IN VITRO

Un producto que no es eficaz in vitro tiene escasas o nulas posibilidades de serlo in vivo. Pero siendo eficaz in vitro, no tiene por qué serlo in vivo

Se deben tener en cuenta aspectos cualitativos y cuantitativos, frente al problema que queremos atajar, entre ellos:

- Afinidad- Capacidad - Selectividad- Eficacia

Además se deben tener en cuenta los estudios experimentales realizados.

TEST IN VIVO

Elegir el modelo más adecuado que debe validarse con un testigo negativo y otro positivo. Pocosestudios de correlación entre los test in vivo e in vitro.

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El Problema de la aflatoxina B1 en vacuno de leche


Efectos Clínicos principales micotoxinas en rumiant es

Aflatoxinas Aspergillus spp. Sólo se degradan de un 1 a un 10% en rumen perturbando la composición de lamicroflora (Westlake y col., 1988).

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LÍMITES LEGALES UE FDA (USA)

Alimentos humana (Rgto1881/2006)

Cereales1 B1, µg/Kg 2

Cereales2 B1+B2+G1+G2, µg/Kg 4

Leche cruda AFlatoxina M1, µg/Kg 0.05 0.5 ALARA

Piensos (Rgto 574/2011)

Todas las materias primas, µg/Kg 20 20-300

Piensos completos para ganado lechero µg/Kg 5 20

Maíz destinado a ser sometido a un proceso de selección, u otro tratamiento físico, antes del consumo humano directo o de su

uso como ingrediente de productos alimenticios: AFB1: 5 ppb, AFB1+AFB2+AFG1+AFG2: 10 ppb

RIESGOS: Ensilajes, semilla de algodón, maíz. Más en forrajes que en pienso.Más probabilidad de riesgos crónicos causados por consumos de contaminantes bajosen el tiempo.MANEJO DEL RIESGO: buen manejo ensilados (compactado, aditivos, descartar el que noesté en buen estado); manejo de la dieta limitando la entrada de materias primascontaminadas o de riesgo; aditivos; etc.

Micotoxinas en leche. Caso de la AFB1

• La AFB1 se degrada muy poco en el rumen y es metabolizada en hígado a AFM1, que pasaa sangre y leche.

• Su presencia se reduce con el empleo de aditivos y materias primas que disminuyen suabsorción.

En otras micotoxinas el riesgo es mucho menor.

La transferencia a leche es de 0.06% para ZEA, 0.05 % para FB1 (Hammer y col., 1996) y entre 0.05 y 2% para toxina T2.

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Micotoxinas en lecheNo todas las arcillas y adsorbentes son igual de eficaces: • Kurtz y col. (2008) encuentran reducciones del 45 al 48% con dos productos y no hay

reducción de la excreción en leche para un tercero.• Waltman y col. (2008) señalan la ausencia de efecto con oligosacáridos no digestibles de

levaduras y la reducción de un 60% con bentonita.

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RESUMEN

� Las micotoxinas pueden suponer un problema grave para las produccionesanimales y para la Seguridad Alimentaria.

� Pueden producirse en cualquier eslabón de la cadena, en condicionesfavorables.

� Las medidas para disminuir el riesgo de aparición de micotoxinas en campo yen almacenaje son fundamentales.

� El almacenista y los fabricantes de piensos deben disponer aplicar unprograma de análisis de riesgo en su plan APPCC.

� El uso de aditivos puede ser de gran importancia pero puede no sersuficiente. Su empleo exige conocer lo mejor posible la matríz origen de lacontaminación, las micotoxinas presentes y su nivel y por supuesto el aditivo.

� La gestión del riesgo no termina en la fábrica de piensos. En granja debe dehaber una gestión del riesgo máxima en: almacenaje, gestión de forrajes yalimentos de volumen, producción y distribución de alimentos e higiene.

La falta de control en cualquier etapa implicará graves problemas en los siguientes eslabones de la cadena.


MUCHAS GRACIAS

papel de la cadena de producciÓn en la ... -...

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