SORGOS (Sorghum sp.) TOXICIDAD

IMPORTANCIA DE LOS SORGOS Por su gran rusticidad se adaptan bien a zonas donde el maíz ve limitada su producción y calidad. Tienen un costo de producción /ha significativamente inferior al maíz, y las labores culturales (siembra, fertilización, cosecha, etc.), son relativamente sencillas. Producen abundante MS de 10 a 15 Tn /ha. Indices de calidad del sorgo forrajero Proteína: Tipo de sorgo (5 a 12 % azucarados e híbridos; 12 a 17 % sudanes) Digestibilidad: 55-65 %

Carbohidratos durante el ciclo vegetativo hasta planta madura, esto favorece la palatabilidad en el consumo directo y en la elaboración de silaje. Los sorgos graníferos contribuyen con su integración a planteos mixtos, utilizando su grano para consumo humano y animal y su rastrojo para la agricultura. Su grano tiene excelente capacidad de conversión en carne bovina y porcina. Con respecto al suelo produce gran aporte de MO, contribuye a la eficiencia en el uso y conservación del agua, mejora las condiciones físicas y químicas, disminuye los riesgos de erosión

Aún cuando el cultivo sea manejado de forma tal que permita obtener un forraje de alta calidad, no siempre las ganancias de peso que se obtienen con este recurso son compatibles con lo que se requiere en el último período del proceso de invernada...

Características del sorgo que disminuyen el rendimiento en la producción animal. Son deficientes en azufre, lo que provoca disminución de apetito (Disminución en la ganancia de peso del animal) Presencia de principios tóxicos o activos: * Acumulación circunstancial de nitratos * Presencia de Glucósido cianogenético o durrina , precursor del HCN, que se manifiesta durante una etapa del crecimiento del sorgo. * Taninos condensados en sorgos graníferos marrones

Planta tóxica “Es la que ingerida por un animal le produce trastornos a nivel de los distintos aparatos, que pueden llevarle inclusive a la muerte” (Dr. Gallo,1987)

Clasificación de las plantas tóxicas 1) Por la presencia de principios activos, expresados como sustancias químicas, en su constitución. 2) Por estar parasitados con hongos tóxicos.

1) Presencia de principios activos durante el ciclo de vida de la planta Tóxicas permanentes: poseen el principio activo durante todo su ciclo vegetativo y casi no varía su concentración. Ej.:mío-mío romerillo (Baccharis coridifolia), cicuta (Conium maculatum), sunchillo (Wedelia glauca), hediondilla (Cestrum parqui), etc. mio-mio cicuta sunchillo

Tóxicas temporarias: poseen alta concentración del principio tóxico en determinado período de su desarrollo. Ej.: sorgos (Sorghum sp.).

Tóxicas circunstanciales o sospechosas: las que en determinadas condiciones ambientales o épocas del año, aumentan su concentración de principios activos. Por Ej. : gramilla rastrera o pata de perdiz (Cynodon dactylon, Cynodon hirsutus) que producen intoxicación crónica en los asnos y mulas desde octubre a marzo.

2) Por estar parasitados con hongos tóxicos Ej. Maíz con Aspergillus maydis; Pasto miel con Claviceps paspali; cereales (Claviceps purpurea); Sorgo con Claviceps africana (enfermedad denominada “ergot”, “cornezuelo” o “enfermedad azucarada”)

Cornezuelo del centeno (Claviceps purpurea) Gangrena en ganado, causada por ergotina

Claviceps africana (“ergot”, “cornezuelo” o “enfermedad azucarada”) Cerdos y aves alimentados con sorgos con 5% de esclerocios: síntomas de toxicidad (Odvody et al., 1998). Aves alimentadas con granos de sorgo con 2,5 a 5% de esclerocios exhibieron dificultades respiratorias, diarreas y muerte (Bandyopadhyay et al., 1998). En ganado lechero y porcinos baja la producción de leche y hay rechazo del alimento

Características del sorgo que disminuyen el rendimiento en la producción animal. Presencia de principios tóxicos: * Acumulación circunstancial de nitratos

Nitratos La intoxicación por nitratos se da cuando la planta no puede metabolizar totalmente la cantidad absorbida de Nitrógeno y por ende, lo concentra en dosis altas. Este problema se presenta esporádicamente, según condiciones del clima, suelo y otros. Todos los vegetales que pueden acumular nitratos son tóxicos ocasionales.

Factores que favorecen la acumulación de nitratos Suelos: ácidos y ricos en Nitrógeno, Sequías: << contenido de agua en la planta >> del tóxico presente en la misma. Disminuyen la actividad enzimática necesaria para metabolizarlos. << la actividad enzimática >> de otros metabolitos. Por ej. Acumulación de nitratos NO3 NO2 NH3 ---------- síntesis de proteínas

Plantas Cuando crecen en días nublados o en áreas sombreadas acumulan más rápidamente nitratos. + En las partes viejas hay mayor acumulación de nitrato que en el tejido joven +++

Henos donde la proporción de tallo es > que las hojas Herbicidas hormonales: 2,4-D, 2,4,5-T, MCP y MCPA acumulan nitrato en plantas como los sorgos y las quínoas. Dieta pobre en H de C la concentración de nitrato en el rumen Niveles de toxicidad por nitratos en sorgos (parte por millón de la Materia Seca) ppm / MS Grado de toxicidad 0 - 1000 Bajo (se puede pastorear) 1000 - 1500 Medio Bajo (no hembras preñadas) 1500 – 4000 Medio Alto (pastoreo c/precaución) 4000 o más Altamente tóxico (No pastorear)

Características del sorgo que disminuyen el rendimiento en la producción animal. Presencia de principios tóxicos: * Presencia del principio activo Glucósido cianogenético o durrina sustancia precursora del HCN, presente durante una etapa del crecimiento.

GLUCÓSIDOS CIANOGENÉTICOS El G. cianogenético o durrina, por acción de una enzima (emulsina o beta-glucosidasa), presente en la misma célula, dentro de la planta, se hidroliza y libera glucosa, parahidroxialdehído y Ácido cianhídrico (HCN). G. C + enzima = Glucosa + p.hidroxi. + HCN (durrina) (emulsina)

glucosa, parahidroxialdehído, y HCN G C o durrina + enzima planta (B glucosidasa) rumen glucosa, parahidroxialdehído, y HCN Patogenia HCN + Fe +++ (citocromooxidasa) O2 anoxia citotóxica o tisular La sangre venosa adquiere una coloración rojiza brillante

Factores que inciden en la formación y /o acumulación de Ácido cianhídrico Suelo Clima Planta Herbicidas hormonales Animal Suelo (comp. qca., hº, MO, minerales tóxicos o radiactivos presentes, etc)

Composición química Contenido de humedad Por ejemplo: >> N y < P incrementa la síntesis de compuestos nitrogenados (glucósidos cianogenéticos, sulfonitrogenados) Incorporación de Abonos y Fertilizantes Contenido de humedad A < contenido de humedad en suelo < en planta y >> del tóxico.

Clima Heladas, granizos Sequías prolongadas Vientos Temperaturas

Heladas, granizos Producen ruptura de células vegetales los principios activos se ponen en contacto con las enzimas que los hidrolizan y dan lugar a la formación de tóxicos. Por ej. del G. cianogenético en contacto con emulsina libera HCN

Temperaturas Altas temperaturas al mediodía la síntesis de metabolitos. Por ej. 35 a 40°C favorecen la síntesis de glucósido cianogenético en sorgos. Temperaturas bajas disminuyen la actividad enzimática y contribuyen también a la concentración de otros metabolitos.

Planta Partes de la planta Estado fenológico Variabilidad genética

Estado fenológico El sorgo presenta mayor contenido del tóxico durante el período de crecimiento activo (estadios juveniles) o rebrotes tiernos. La cantidad de HCN en la planta varía, según Eckell: Plantitas de 5 a 10 cm: 0,52% Plantas de 45 a 60cm: 0,06% Plantas superiores a 1m: 0,01%

Niveles de toxicidad Niveles de toxicidad por nitratos por HCN ppm/MS ppm / MS 0 - 1000 Bajo 0 - 250 1000 - 1500 Medio Bajo 250 - 500 1500 – 4000 Medio Alto 500 - 750 pastoreo c/precaución) 4000 o más Altamente tóxico 750 - 1000

Variabilidad genética Dentro de una misma especie puede haber mucha variabilidad genética intrínseca o por selección En el Género Sorghum, el orden de toxicidad de mayor a menor es el siguiente: S. caffrorum (Granífero) + S. technicum (Guinea) S. saccharatum (Azucarado) S. almun (Negro) S. halepense (Alepo) S. sudanense (Sudan) -

S. caffrorum S. tecchnicum S. saccharatum S. almum S. halepense S. sudanense

Animal Rumiantes- Monogástricos Especies - Razas Edad Estado fisiológico (preñada, lactante) Condición corporal (Desnutrición) Estado sanitario( estrés, enfermedad)

Especies susceptibles rumiantes >> monogástricos herbívoros Patogenia pH neutro pH ácido emulsina Peligro por avidez de consumo!!! La dosis letal vía oral mínima en los animales es de 2-4 mg/kilo de peso vivo Activa la emulsina

Manejo del sorgal Algunas acciones para minimizar los riesgos de toxicidad Emplear variedades o híbridos con bajos niveles de toxicidad. Pastorear cuando el sorgal supere los 50 – 55 cm de altura. Dividir el potrero en pequeños lotes con alambre eléctrico y utilizar alta carga instantánea. Después del pastoreo, pasar una segadora a 10 cm de altura para unificar el rebrote. Se han obtenido buenos resultados suplementando los novillos con una mezcla de 80% de sal y 20% de azufre elemento. La mezcla se suministra en bateas, debiéndose calcular un consumo diario aproximado de 80 g/animal. El S tiene la propiedad de combinarse con el Äc. cianhídrico y da un compuesto no venenoso

Procurar el suministro permanente de sal y minerales a los animales Procurar el suministro permanente de sal y minerales a los animales. El aporte de una sal tónica azufrada actúa liberando al animal del exceso de HCN presente en la sangre y balancea la relación N/S. Suministrar raciones suplementarias ricas en energía, en caso de sorgales riesgosos. No hacer pastorear con hembras preñadas sin estar seguros de la ausencia de toxicidad Ante la duda de toxicidad de un pastoreo se pueden hacer los análisis correspondientes en los vegetales. Tener en cuenta otras posibles fuentes accidentales de S como sales minerales o aguas con altos contenidos de sulfato.

Pruebas complementarias de diagnósticos (Determinación del HCN) Métodos cuantitativos. Contenido ruminal (nivel indicador de toxicidad : NIT > 10 ppm) y músculos del animal (NIT > 0.6 ppm ). Alimentos (NIT> 200 ppm) Métodos cualitativos. Pastos sospechosos para prevenir la intoxicación. el contenido ruminal y músculos del animal para confirmar el diagnóstico A) Picrato de sodio. (Reacción colorimétrica de Guinard) B) Guayacol-cobre. (Método colorimétrico de Shönbein)

Método cualitativo. Determinación del HCN con Picrato de sodio. La solución de Picrato de Na se prepara de la siguiente forma: Äcido pícrico…………..0,5g Carbonato de Sodio…. 5g 5g de Agua destilada….100c. Viraje de color del papel de amarillo a marrón es positiva la prueba (Reacción de Guinard)

Conociendo los factores que incrementan o dan lugar a la toxicidad en los sorgos y cómo efectuar un buen manejo, se pueden utilizar los mismos, en la alimentación de monogástricos y rumiantes por su valor nutricional similar al del maíz, sin problemas de toxicidad y bajo costo

Características del sorgo que disminuyen el rendimiento en la producción animal. Presencia de principios tóxicos: * Taninos condensados en sorgos graníferos marrones que reducen la eficiencia de conversión alimenticia.

Taninos condensados en Sorgos graníferos Los sorgos graníferos contienen compuestos fenólicos que se pueden transformar en taninos condensados (TC) hacia la madurez del grano. La presencia de TC en los cereales es rara, en el caso del sorgo se encuentran solo en los cv. genotípicamente pardos y al estado maduro Los TC forman complejos con las proteínas disminuyendo la digestibilidad del almidón y el aprovechamiento por parte de los animales

En aves y porcinos, afectan adversamente la conversión, reduciendo la eficiencia alimentaria hasta en un 30% deterioro del crecimiento. Permiten precipitar las mucoproteínas presentes en la saliva, dando como resultado una astringencia al sabor, disminuyendo así el consumo o provocando el rechazo por parte del animal

Técnicas de tratamiento basadas en la utilización de diversos métodos Manejo 1º) Reducir el porcentaje de inclusión de los sorgos con TC en las dietas y/o 2º) Emplear técnicas para disminuir el efecto antinutricional de los TC Técnicas de tratamiento basadas en la utilización de diversos métodos Físico Químicos Adición de agua (Reconstitución) Suplementar la dieta con proteína adicional

El método físico más utilizado en la remoción de la testa fue el descascarado o perlado del grano Uso limitado por la pérdida de endosperma (Reichert et al., 1988), merma en el rendimiento del grano, y pérdida de proteína. Los métodos químicos consisten en tratar los granos con soluciones alcalinas (NaOH o KOH), durante un tiempo determinado de incubación y a diferentes tº. La reducción del contenido de taninos estuvo en relación directa con los tres parámetros

Adición de agua (Reconstitución) hasta alcanzar una materia seca de alrededor de 70%, seguido de almacenamiento anaeróbico durante dos días (Reichert et al., 1980). Mejora la digestibilidad de la proteína y de los aminoácidos en sorgos de alto contenido en taninos Suplementar la dieta con proteína adicional, por ejemplo, alfalfa o subproductos de la industria aceitera y de la fermentación, como agente ligador para los taninos y no como fuente de aminoácidos.

Método químico Consiste en incorporar urea al grano, en una proporción del 3% de la cantidad de grano, y el agua necesaria para elevar la humedad del grano a un nivel entre el 25 y el 30%.. Se lo almacena en un silo abierto, protegido de la lluvia. Usos Procedimiento Resultado Sorgo con tanino Agregar 3% de Urea Desactivación del tanino Silo de grano húmedo Agregar 2% de Urea Ración en feed lot Aumento de la digestibilidad Montiel, M. D. et al. , 2003

El sorgo así tratado impide la formación de hongos y puede utilizarse en la alimentación de monogástricos y rumiantes por su valor nutricional similar al del maíz, sin problemas de toxicidad y bajo costo

BIBLIOGRAFÍA Eckell, O. A. 1981. Plantas tóxicas por producir ácido cianhídrico. Veterinaria Práctica. Edit. El Ateneo. 9º Edición. 622p Formento, N. 2003. Problemas sanitarios asociados a las panojas de sorgo. INTA Paraná. Gallo, G. G.1987. Plantas tóxicas para el ganado en el Cono Sur de América. 2da edición. Ed. Hemisferio Sur. S.A. Bs. As. Argentina. Gutiérrez, L. M., Sciotti, A.E. y Viviani Rossi, E. 2003. Mejoramiento de la calidad del silaje de sorgo con tanino mediante la incorporación de urea y ácido fórmico. Rev. Arg. Prod. Animal. Vol.23- Supl.1

Jaramillo, M.E. 2004. Sorgos graníferos altos en taninos condensados: significancia nutricional y factibilidad de uso en la alimentación de aves. Revista “El Avicultor.com”, Año 1, Número 1, págs. 24 - 28. López, T. A, Odriozola, E. R. y Eyherabide, J. J. 1991. Toxicidad vegetal para el ganado. Patología, prevención y control. CERBAS- INTA. E. E. A. Balcarce,56 páginas Marzocca, E. et al 1979. Manual de Malezas (Tercera edición, 1era reimpresión) Ed. Hemisferio Sur. S.A. Bs. As. Argentina. Montiel, M. D., Elizalde, J. C.,Giorda, L. y Santini, F.J. 2003. Efecto de los taninos condensados sobre la degradabilidad ruminal del grano de sorgo en vacunos. Rev. Arg. Prod. Animal. Vol.23- Supl.1 Parodi, L. R. 1972. Enciclopedia Argentina de Agricultura y Jardinería. Vol. I Segunda edición. Ampliada y actualizada por el Ing. Agr. Milan J. Dimitri. Ed. ACME. Bs. As.