TALLER BUENAS PRÁCTICAS EN PRODUCCIÓN DE...

Dr. Teódulo Quezada Tristán

TALLER BUENAS PRÁCTICAS EN PRODUCCIÓN DE

HUEVO PARA PLATO

LAS MICOTOXINAS VISTAS DESDE EL PUNTO DE VISTA TOXICOLÓGICO Y

SU IMPACTO EN LA PRODUCCIÓN DE HUEVO PARA PLATO.

1ro de Septiembre de 2014, Tepatitlán, Jalisco México

1. Inocuidad de los alimentos.

2. Hongos productores de micotoxinas

3. Micotoxinas más importantes

4. Metabolismo, mecanismos de acción y efectos de las micotoxinas

5. Mecanismos de destoxificación de las micotoxinas

6. Regulación de las micotoxinas

Al hablar de inocuidad de los alimentos se

deben considerar no solo la contaminación

microbiológica y la contaminación química de

origen humano, sino también de la

contaminación por sustancias tóxicas

naturales.

Dentro de éstas se incluye a las micotoxinas,

sustancias que son consideradas de gran

importancia en la nutrición humana y animal.

Existen por lo menos 200.000 especies de

hongos y entre ellas, 300 a 400 tienen efecto

tóxico para los humanos y los animales.

Aspergillus spp

Alternaria spp Fusarium spp

Penicilium spp

Contaminación Fúngica

Aspergillus niger van Tieghem

Provoca cambio drástico en las

características de gustocidad

Afectan las propiedades nutrimentales

Contamina a la mayoría de los productos

agrícolas (cacahuate, maíz, sorgo, arroz,

soya, trigo, centeno, nueces, avena,

semilla de algodón, frutos, etc.)

Condiciones Ambientales

•Genotipo •Presencia de inhibidores •Calidad nutritiva

•Potencial genetico-variabilidad de las cepas •Capacidad adaptativa •Carga microbiana-tamaño del inoculo •Interaccion microbiana

•Lluvia-temperatura •Viento-biocidas •Potencial hidrico •Stress hidrico •Humedad relativa

E N E L C A M P O

A L M A C E N A M I E N T O

•Temperatura •Actividad de agua •pH •Disponibilidad de •Oxigeno •Plaguicidas

Factores del hongo Factores del huésped

25 % de los productos agrícolas se

encuentran contaminados

(Organización de la Naciones

Unidas para la Agricultura y la

Alimentación)


Los hongos micotoxicogénicos, es decir que durante

su crecimiento producen una serie de compuestos

altamente tóxicos denominados micotoxinas.

Estas constituyen una seria amenaza a la

productividad pecuaria y a la salud pública, por el

consumo de productos agropecuarios contaminados

con dichas toxinas o sus metabolitos

(Boutrif y Canet. 1998)


Los hongos producen alrededor de 400

micotoxinas con diferentes estructuras

químicas y propiedades tóxicas

Los efectos tóxicos dependen de la

dosis, la combinación de

micotoxinas, la edad del animal, del

estado fisiológico o productivo, del

estrés, de la condición corporal o

estado nutricional, así como del

tiempo de exposición.

ESTADO ACTUAL DE LA TOXICOLOGIA ALIMENTARIA CLASIFICACIÓN DE LOS TOXICOS EN ALIMENTOS

1. ALIMENTOS CON SUSTANCIAS TÓXICAS DE ORIGEN NATURAL

1.1 Alimentos marinos 1.2 Plantas superiores 1.3 Hongos superiores 1.4 Sustancias antinutritivas

2. CONTAMINANTES BIOLOGICOS

2.1 Infecciones bacterianas 2.2 Toxiinfecciones bacterianas 2.3

Micotoxinas 3. CONTAMINANTES QUÍMICOS

3.1 Sustancias inorgánicas (metales, aniones) 3.2 Sustancias orgánicas (plaguicidas, medicamentos)

4. ADITIVOS ALIMENTARIOS

5. TOXICOS FORMADOS DURANTE EL PROCESADO, PREPARACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE LOS ALIMENTOS Y EN EL PROPIO CONSUMIDOR

6. CANCERIGENOS DE ORIGEN ALIMENTARIO

7. INTERACCIONES NUTRIENTES XENOBIÓTICOS EN LOS ALIMENTOS

PRINCIPALES:

AFLATOXINAS

Aflatoxinas (B1, B2, G1 y G2),

DEOXINIVALENOL (DON),

FUMONISINAS

OCRATOXINA A

ZEARALENONA

TOXINA T-2

ACIDO FUSARICO,

ACIDO PENICILICO

FUSARENONA X,

FUSAROCROMANONA,

H-T-DIACETOXISCIRPENOL (DAS),

ERGOTOXINAS, CITRININA,

OOSPOREINA, MONILIFORMINA

Principales Micotoxinas

GÉNERO Aspergillus

Especies productoras:

A. flavus y A. parasiticus A.

niger

AFLATOXINAS

Estructura química de las aflatoxinas primarias (De Luna,

2010).

INÓCULO SECUNDARIO

Tubo germinal

Aparato

Conidial

Micelio

Conidia

INÓCULO PRIMARIO

Pericarpo

Esclerotium

Entierro Migración

REINFECCIÓN

COLONIZACIÓN

DISPERSIÓN FORMACIÓN

ESCLERÓTICA

GERMINACIÓN

ESPOROGÉNICA

Grano

Suelo

Diener y Davis, 1987

Substratos:

Maderas, textiles, cemento, medicamentos,

granos de cereales (esencialmente, en el

maíz, trigo y arroz) y subproductos de

oleaginosas (algodón, cacahuete, colza,

coco, girasol y otros), mandioca y toda una

serie de alimentos para humanos de los que

destacamos productos de cereales, frutos

secos, productos de salchichería, especias,

vinos, leguminosas, frutas, leche y

derivados.

AFLATOXINAS

CARACTERÍSTICA AFB1 AFB2 AFG1 AFG2 AFM1

Sinonimia

6-

Metoxifura

no

cumarina

Dihidroaflatoxina

B1

Dihidroaflatoxin

a G1

4-

Hidroxiafl

atoxina B1

Registro No.1 1162-65-8 7220-81-7 1165-39-5 7241-98-7 6795-23-9

Fórmula C17H12O6 C17H14O6 C17H12O7 C17H14O7 C17H12O7

Peso molecular 312.3 314.3 328.3 330.3 328.3

Punto de fusión

(°C) 268 288 245 238 299

Fluorescencia Azul Azul

Amarillo-

verdos

o

Amarillo-

verdoso Azul-violáceo

Características físicoquímicas de las aflatoxinas y sus metabolitos

NIVELES RECOMENDABLES DE MICOTOXINAS

Niveles recomendables de micotoxinas en alimento para animales

Aflatoxina B1a

Ocratoxina Aa

Zearalenonab

Vomitoxinab

Fumonisinab

Pollo

100

25-50

0.5

5

50

Gallina postura

50

10

0.5

4-7

50

Cerdos

100

25

0.5

5

10

Cerdos adultos

200

25

0.08

5

10

Equinos

50

25

1

0.4

5

Bovinos carne

200

100

2

10

50

Bovinos leche

25

100

2

5

50

Humanos

20

5

1

Patos

20

25

0.08

0.4

50

a en ppb b en ppm

Hungarian Feed Code, 1990. Adnan Nassif, 1992. Truckness 1996. Hagler 1999. XXII WBC 2002

10.2 Hamster

7.8 Mono

17.9 Raton (hembra)

5.5-7.2 Raton (macho)

6.3 Gallina

1.4-2.0 Cobayo

1.0-2.0 Oveja

0.8 Trucha Arco Iris

0.6 Cerdo

0.55 Gato

0.34 Pato (1 dia)

LD 50 (mg Kg-1) pv Espécie

Toxicidad aguda de Aflatoxina B1

expresada en LD50 dosis oral única

Vías de biotransformación y eliminación de la aflatoxina B1 en humanos y aves (De Luna,

2010).

Aflatoxinas: Mecanismo

de acción

EFECTOS BIOLOGICOS

Y TOXICIDAD DE LAS AFLATOXINAS

Carcinogénicos

Mutagénicos

Teratogénicos

Hepatotóxico,

Nefrotóxico.

Inmunotóxico

Los principales órganos afectados son: el

hígado, riñón y cerebro (HESSELTINE, 1976;

EDDS, 1979).

Formación del exo-8,9- epóxido de AFB1

Efectos de Aflatoxina

en Gallinas y Pollos

Diminución de la postura 2.0 –8.0 ppm

Diminución de la ganacia de peso 1.5 – 2.5 ppm

Reducción de la Resistência 0.6 – 1.0 ppm

Imunogénesis disminuida 0.25 ppm

Necrosis hepática grave, hemorragia gastro-

entérica, icterícia y muerte.

1-10 ppm

Diminución de la gananciao de peso

Coagulopatias

1.5 – 2.5 ppm

Ponedoras: Reducción en la producción de

huevos

Hemorragias/Inmunosupresión

0.2 – 8.0 ppm

Pollos parrilleros: Reducción de la ganancia

de peso

0.25 ppm

Pollos: Reducción en la ingesta y ganacia en

peso; reducida conversión alimentaria

0.5 - 1ppm

Efectos de Aflatoxinas

en Gallinas y Pollos

EMBRIOTOXICIDAD

Aflatoxicosis Ración con 2.5 ppm AFs

Normal

Esteatosis

Hemorragias

Hemorragias en musculatura

Aflatoxicosis aguda

T1 CONTROL

T2 SECUESTRANTE

T3 AFB1 500 ppb

T4 AFB1 500 ppb + 0.3 % ECUESTRANTE


Lesiones

-Necrosis hepática

centrilobular

-Proliferación de los

conductos biliares

-Lesiones renales

T1 CONTROL

T2 SECUESTRANTE

T3 AFB1 500 ppb



0 15 30 45 60 75

1.4

1.6

1.8

2.0

0.0 ppm 0.5 ppm 1.0 ppm 1.5 ppm

B

** ** **

Tiempo de intoxicación (semanas)

Peso

co

rpo

ral

(kg

)

0 25 50 75

0

1

2

3

4

5

0.0 ppm 0.5 ppm 1.0 ppm 1.5 ppm

B

** **


Pro

teín

as t

ota

les e

n t

eji

do

ren

al

(mg

/100 m

g d

e t

eji

do

)

0 15 30 45 60 75

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.0 ppm 0.5 ppm 1.0 ppm 1.5 ppm

B

** ** **


Tasa d

e f

iltr

ació

n g

lom

eru

lar

(mL m

in k

g p

v)

0 15 30 45 60 75

0

5

10

15

20

0.0 ppm 0.5 ppm 1.0 ppm 1.5 ppm

B

** ** **


Excre

ció

n f

raccio

nal

de c

alc

io (

% k

g p

v)

0 15 30 45 60 75

0

2

4

6

8

10

0.0 ppm 0.5 ppm 1.0 ppm 1.5 ppm

B

** ** **


Excre

ció

n f

raccio

nal

de s

od

io (

% k

g p

v)

0 15 30 45 60 75

0

10

20

30

40

0.0 ppm 0.5 ppm 1.0 ppm 1.5 ppm

B

** ** **


Excre

ció

n f

raccio

nal

de

fosfa

tos (

% k

g p

v)

GÉNERO Penicillium

Micotoxinas producidas:

Ocratoxina (OTA)

Acido ciclopiazonico (CPA)

Citreoviridina citrinina (C)

Patulina (P)

Acido penicilico (AP)

Toxina PR

Penitren A

Rubratoxina

Substratos: semillas, cereales, frutas,

vegetales, productos lácteos, embutidos,

fermentados, madera, cuero, textiles.

OCRATOXINAS

Producidas:

Penicillium verrucosum

Aspergillus ochraceus

Penicillium viridicatum

P. Palitaus

P. ciclpium

Familia de 7 sustancias

afines:

Formada por una molécula

de fenilalanina unida por un

enlace amidico a un 3,4,

Dihidroisocumarina

OTA

• Es considerada como un metabolito

secundario tóxico producido por

hongos filamentosos superiores de

los géneros Penicillium y Aspergillus,

capaces crecer sobre una amplia

gama de sustratos orgánicos.

• Detectada por primera vez en

muestras de maíz africanas.

• Cereales, y los piensos, constituyen

las principales fuentes de exposición

alimentaria.

Ocratoxina Ocratoxina

A

Ocratoxina

C

Ocratoxina

B

Toxicocinética de la OTA • Se absorbe en el tracto

gastrointestinal, y pasa a la circulación sistémica, detectándose en sangre y tejidos.

• Las concentraciones más altas en riñón, hígado, músculo y grasa.

• También se han observado secreciones lácteas.

• Tiene una alta capacidad de fijación a las proteínas plasmáticas.

Tanto la OTA como sus metabolitos se excretan por vía renal y hepatobiliar

Ocratoxina: Modo

de acción

Inhibición de la síntesis de proteínas por competición

con fenilalanina en la reacción catalizada por

fenilalanina T-RNA.

Aumenta la lipoperoxidación de las membranas

microsomales de hígado y riñón.

Inhibición de la respiración mitocondrial por inhibición

competitiva de las proteínas de transporte

EFECTOS BIOLÓGICOS

Y TOXICIDAD DE LAS OCRATOXINAS

Especies susceptibles: cerdos, pollos

de engorda, gallinas ponedoras.

EFECTOS BIOLÓGICOS

Y TOXICIDAD DE LAS OCRATOXINAS

Síntesis de proteínas y los procesos enzimáticos,

hepatotóxica e inmunosupresora

Depresión, anorexia, aumenta el consumo de agua,

huevo manchado, afección de los parámetros

productivos y calidad de huevo

Daño renal: con aumento de tamaño, pálidos, quistes y

focos fibrosos. Necrosis epitelial en túbulos proximales,

engrosamiento de membrana basal.

GENERO Fusarium

MICOTOXINAS DE INTERÉS:

FUMONISINAS

DEOXINIVALENOL

ZEARALENONA

Substratos:

cereales (maíz),

frutos, vegetales,

tuberculos y

afecta a la planta.

FUMONISINAS

Producidas:

F. verticilloides, F. proliferatum

14 Tipos. Acidos tricarboxílicos y

aminopentoles de 22 carbonos

FU

SA

RIU

M

O

O

CH3 OH

=O

COOH

COOH

HOOC

HOOC

CH3

CH3

OH OH

NH2

=O

Bezuidenhout y Gelderblom, 1988.

FB1 , FB2 y FB3

OH

OH

OH

OH

CH2OH

NH2

NH2

CH2OH

CH3

CH3 CH3 NH2

OR

OR OH R=COCH2CH(COOH)CH2COOH

FUMONISINA B1

ESFINGOSINA (SO)

ESFINGANINA (SA)

ESTRUCTURA QUIMICA

Contaminación por Fumonisinas en Maíz

a nivel mundial

USA Castelo et al., 1998

3.5-7.4 ppm

Sudáfrica Rheeder et

al., 1992: 10.6 ppm

Italia Doko y Visconti

1993 0.01-6.8 ppm

Europa: 0.5 ppm

Shephard et al., 1996

China, Japón y Nepal Ueno et

al., 1993: 0.6-4.1 ppm

Reyes, et. al, 2008.

6.27-11 ppm

Efectos Biológicos en Aves

Necrosis hepática multifocal

Hiperplasia biliar

Reducción en peso corporal en

hígado y bazo

Diarreas y muerte

Anormalidades esqueléticas

Alteración en perfiles enzimáticos

Niveles relacionados: 75-150 ppm efectos sutiles

> 150 ppm efectos notorios

TRICOTECENOS

Contaminantes naturales de origen agrícola; maíz y trigo

150 TIPOS

4 GRUPOS: A, B, C y D

Comparten un núcleo de tres

ciclos llamado tricoteceno. Son

alcoholes simples y ésteres de

cadena corta.

Principales:

DON: Deoxinivalenol

DAS: Diacetoxiscirpenol

Toxina T-2

TRICOTECENOS

Género Fusarium

Sección Discolor

F. crookwellense

F. culmorum

F. graminearum

F. sambucinum

Sección

Sporotrichiella

F. sporotrichioides

F. poae

T-2 y DON

DAS y DON Especies productoras:

Myrothecium spp.

Fusarium spp.

Cephalosporium spp.

Verticimonosporium spp.

Trichothecium spp.

Stachybotris spp.

Baccharis spp

Toxicodinamia:

mecanismo de

acción

Alteración de la síntesis de proteínas: a

nivel post- transcripcional, hay inhibición

competitiva de la Pre-ARNt sintetasa y es

inductor de caspasas y protein kinasa que,

alteran la síntesis de ADN (In-vitro)

Alteración sobre la respiración celular:

inhibiendo competitivamente la actividad

de la ATPasa, la succinato deshidrogenasa

y la citocromo C oxidasa

Secuestro de calcio microsomal: ligada al

fenómeno de peroxidación lipídica. OTA

produce inhibición en el bombeo y

captación del calcio a través del retículo

endoplásmico del hepatocito.

Efectos del Nivel de contaminación de DON en animales.

ESPECIE CONCENTRACION EFECTOS

POLLOS 6 días 50 ppm llagas en la boca GALLINAS 10 sem 0.35 a 0.7 ppm disminución del peso de

huevo y deficiencia en la la dureza de la cáscara CERDOS Adultos 0.3 ppm reducción del consumo de Alimento, disminución de la ganancia de peso 0.7 ppm aumento de peso de higa- do y disminución en las concentraciones de pro- teina y albúmina en él suero VACAS Adultas 6 a 12 ppm disminución de la produ- cción lechera y de la con- centración de grasa en leche CONEJOS Inicio de gestación 30 a 60 ppm disminución en el peso del Peso del feto 120 a 240 disminución en el consumo de alimento, baja la ganancia de peso vivo y 100% de incidencia de resorción de fetos

Enfermedades neurológicas

Mutagénico

Cáncer

Homeostasia del sistema Redox celular

Regulación Transcripción y traslación

Alteración del ciclo celular y proliferación

Metabolismo de lípidos y carbohidratos

Degradación de proteínas

Actúa a nivel Mitocondrial

Inducen la producción de ROS

Hepatotóxica Mu et al. 2013. Proteomic

TOXINA T-2

Fusarium tricintum

Altera la conversión alimenticia

Gastroenteritis, que afecta la absorción de nutrientes

Disminución de la calidad y cantidad de huevo

Diarrea sanguínolenta

Disminución de los órganos linfoides

Anemia

Fallas vacunales.

Citotóxica produciendo ulceraciones y descamaciones en la

boca, lengua, paladar, erosiona el epitelio de la mucosa del

estómago, molleja, intestinos.

TOXINA T-2

ZEARALENONA

Producida por el género

F. graminearium

Micotoxina estrogénica

Común en cereales e

insumos de animales

Modo de acción

AA

MEMBRANA

PLASMATICA

GLUT

CYS

GLY

CYS

GLUT

CYS

GLYGLUT

AA

AA

5-OP

CYS

ATP

ADP+Pi

GLY

GLUT

ATP

ADP+Pi

ATP

ADP+Pi

PROTEÍNAS

GAMA-GLUTAMIL

TRANSPEPTIDASA

CICLO GAMA-GLUTAMIL

NAD +NADH

NADPHNADP +

TRASHIDRO-

GENASA

GSSHGLUTATIÓN

REDUCTASA

H2 O2H2 O

GLUTATION

PEROXIDASA

GSH

GSH SINTETASA

sustrato sustrato

oxidado

RADICAL REACTIVOGLUTATION-S

TRANSFERASA

CONJUGADO GLUTATION-

RADICAL

ÁCIDO

MERCAPTURICO ÁCIDO

MERCAPTURICO

GLUT CYS

POSA

DE

GSH

GLUT

GLY

CYS

GLUT

CYS

GLY

GLUTAMATO

GLICINA

CISTEÍNA

GLUTATIÓN

5-OP 5-OXOPROLINA

AMINOÁCIDO

AA

GLUT

Reacciones de óxido-reducción, síntesis de GSH y ciclo gama-glutamilo

NORMA Oficial Mexicana NOM-188-SSA1-2002,

Productos y Servicios. Control de aflatoxinas en

cereales para consumo humano y animal.

Especificaciones sanitarias.

NOM-003-ZOO-

1994

Criterios para la operación de laboratorios de pruebas

aprobados en materia zoosanitaria.

NOM-028-FITO-

1995

Por la que se establecen los requisitos fitosanitarios y

especificaciones para la importación de los granos y

semillas, excepto para siembra.

5.3.1 Los cereales no deben exceder de 20 µg/kg de aflatoxinas totales.

5.3.2 En el caso de observarse concentraciones desde 21 y hasta 300

µg/kg, el cereal únicamente podrá utilizarse para consumo animal, de

acuerdo con el Apéndice Normativo A.

APENDICE NORMATIVO A

Especie/etapa de

producción

Límite máximo

µg/kg

Aves (excepto pollos de

engorda)

100

Cerdos en engorda:

Entre 25 y 45 kg 100

Mayores de 45 kg 200

Maduros destinados a

reproducción

100

Rumiantes:

Maduros destinados a

reproducción

100

De engorda en etapa de

finalización

300

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