Nuevas estrategias en alimentación de rumiantes: Departamento de Microbiología e Inmunología Facultad de Ciencias Exactas, Físico Químicas y Naturales Universidad Nacional de Río Cuarto Nuevas estrategias en alimentación de rumiantes: riesgo de micotoxicosis?? Dra. Lilia Cavaglieri

Ensilaje “Método basado en la fermentación de carbohidratos producida por bacterias lácticas en condiciones anaerobias, dando ácido láctico que reduce el pH e inhibe la actividad enzimática de los microorganismos” Alternativa de engorde de animales destinados principalmente a la producción de carne y leche

Fermentación del ensilaje Azúcares 20 Acido láctico 15 (%) 10 pH Amonio 5 Acido acético Ácido butírico 1 21 Días CULTIVO ENSILAJE

Formación de MICOTOXINAS Condiciones del ensilaje que llevan al desarrollo de hongos y producción de micotoxinas??? O2 Azúcares Producción de etanol Levaduras Aumento del pH Consumo de ácido láctico Otros microorganismos aerobios Hongos toxicogénicos Listeria Formación de MICOTOXINAS Deterioro

¿¿ Micotoxinas :: Ensilaje :: Micotoxicosis?? Transformación y degradación de micotoxinas en el rumen Aflatoxinas, ocratoxina, tricotecenos aflatoxicol, ocratoxina-, epoxi-tricotecenos (Kiessling et al. 1984) Fumonisinas pasan el rumen intactas (Caloni et al., 2000) Zearalenona -zearalenol (Da nicke et al. 2005). Patulina antibiótico, anti-protozoos y actividad antifúngica (Tapia et al. 2002). Bauvericina actividad antimicrobiana (Jestoi et al., 2004)

Las micotoxinas perjudican la microflora del rumen La capacidad desintoxicante del rumen es saturable Micotoxicosis clínica asociadas con toxinas incompletamente degradadas por la microflora del rumen

Micotoxina Animales Límites (mg/Kg) Reglamentación AFB1 DON ZEA bovinos prod. carne vacas lecheras terneros < 4 meses terneros y vacas lecheras 0,020 0,005 5 2 3 0,5 GMP (2008) Regulations on Product Standards in the Animal Feed Sector FBs 20 50 European Commission (2006) Commission Regulation (2006/576/EC) Official Journal of the European Communities L229/7.

El-Shanawany et al. 2005

El-Shanawany et al. 2005

El-Shanawany et al. 2005

Electroforesis en gel de los productos de PCR usando Af primers y DNA obtenidos a partir de cepas de ensilaje +: Aspergillus fumigatus −: control

Niveles de micotoxinas en ensilaje de maíz Richard et al. (2007)

Especies fúngicas identificadas en muestras de ensilaje (Amigot y col. 2006)

(Amigot y col. 2006)

(Amigot y col. 2006)

Niveles de micotoxinas (aflatoxinas totales y deoxinivalenol) en ensilajes (Amigot y col. 2006)

Incidencia natural de hongos toxicogénicos y sus micotoxinas presentes en ensilaje de maíz

Ensilaje de planta completa de maíz Extracción del material con pala (rompe la compactación de los silos favoreciendo la aireación y el desarrollo fúngico) Silo “puente”, 50 m de largo x 4 m de ancho x 5 m de alto, superficie de cemento 7.500 m2 cubierto con poliestireno González Pereyra et al. (2008)

Silo “bolsa” Silo “bolsa”, 200 ton de capacidad 1 año de armado González Pereyra et al. (2008)

Propiedades físicas de ensilajes Sección de silo Actividad de agua (aW) Temperatura (ºC) pH Rango Media ± DS* Media ± DS Superior 0,781 – 0,984 0,929 ± 0,09 25,1 – 26,6 25,9 ± 0,62 4,4 - 7 5,8 ± 1,1 Media 0,971 - 0,983 0,976 ± 0,01 25,0 – 26,5 25,6 ± 0,71 3,5 - 5 3,8 ± 0,5 Inferior 0,905 – 0,982 0,963 ± 0,03 25,0 – 26,8 25,8 ± 0,84 3,5 - 7 5,5 ± 1,5 Bordes 0,981 – 0,988 0,985 ± 0,01 26,0 – 26,4 26,1 ± 0,23 4,0 – 7,5 5,7 ± 1,7 González Pereyra et al. (2008)

Recuentos fúngicos en diferentes medios de cultivo González Pereyra et al. (2008)

Géneros fúngicos aislados a partir de ensilaje de maíz Silo puente Silo bolsa (González Pereyra et al. 2008)

Densidad relativa (%) de Aspergillus spp. y Fusarium spp. en silo puente de maíz (González Pereyra et al. 2008)

Densidad relativa (%) de Aspergillus spp. y Penicillium spp. en silo bolsa de maíz

Deoxinivalenol (ng g-1) Toxinas de Fusarium spp. en silo puente de maíz Muestra Zearalenona (ng g-1) Deoxinivalenol (ng g-1) Fumonisina B1 (ng g-1) Rango Media2 ± DS Media† ± DS A B 10 – 25 ND - 350 18 ± 7 a 50 ± 60a 100 – 230 30 - 870 150 ± 60 a 276 ± 130b 120 – 1840 340 - 2490 600 ± 440 a 1110 ± 500b *A: Ensilaje recientemente compactado (pre-fermentado) B: Ensilaje maduro (pos-fermentado), ND: no detectado, a,b P<0,05 González Pereyra et al. (2008)

Aflatoxina B1 en silo puente GMP regulation limit Micotoxinas silo bolsa 33,3% 66,7% 4–10 ppb 6 5 positive samples 4 21–59 ppb 3 1 2 ND–1,25 ppb AFB 1 20 40 60 80 100 120 140 160 AFB concentration (m g kg -1 ) 1 González Pereyra et al. (2008)

Pereyra et al. (2008)

Percentage of contaminated samples (%) Aflatoxina B1 en alimentos destinados a vacas lecheras Dairy cattle feed Aflatoxin B1 incidence Range (ng/g) Percentage of contaminated samples (%) Mean ± DS (ng/g-1)* Raw Materials Corn grains 1.08 - 2.3 40 1.69 ± 0.862 Cotton seeds 5.3 - 51.17 100 25.67 ± 23.29 Brewer’s grains ND Corn silage Upper 1.2 - 3.01 21 1.89 ± 0.80 Middle 1.12 - 64.4 42 8.61 ± 19.70 Lower 1.23 - 92.8 50 33.60 ± 45.90 Finished feed 1.1 - 14 60 3.04 ± 3.94 *SD: standard deviation Alonso et al. (2008)

Necesidad de estudios de incidencia de hongos y micotoxinas en LATINOAMERICA Contaminación fúngica y producción de micotoxinas en alimentos balanceados de pollos, conejos, caballos y cerdos (Campos y col. 2008, Dalcero y col. 1997, 1998, Keller y col. 2007, Magnoli y col. 1999, 2002, 2006, Ribeiro y col. 2006, Rosa y col. 2006,2008, González Pereyra y col. 2008) Escasos datos sobre incidencia natural de micotoxinas y especies productoras en ensilaje (Alonso y col. 2008, Amigot y col. 2006, Cavaglieri y col. 2005, Gaggiotti y col. 2001, González Pereyra y col. 2008., Pereyra y col. 2008)

Consideraciones finales Las micotoxinas están presentes en ensilaje Son tóxicas para los animales, alteran la microflora del rumen Elevados niveles producen efectos agudos y muerte Niveles reducidos causan efectos crónicos – pérdidas económicas Exponen al animal a otras enfermedades PREVENCIÓN!!!!! ADSORBENTES????

Micotoxinas????

Gracias por su atención Departamento de Microbiología e Inmunología Facultad de Ciencias Exactas, Físico Químicas y Naturales Universidad Nacional de Río Cuarto Gracias por su atención