Micotoxinas Amezcua machuca Katia celeste Jiménez Narváez Jordan Omar Romero Martínez Santiago Eduardo Rodríguez García ANA Delia gpe. Yáñez Ibarra José Manuel

Micotoxinas Actúan como patógenos oportunistas Son metabolitos micóticos secundarios que originan enfermedades Son producidos por cepas toxigénicas de especies de algunos géneros de mohos. Son compuestos policetónicos resultantes de reacciones de condensación que tienen lugar cuando en determinadas condiciones físicas, químicas y biológicas se interrumpe la reducción de grupos cetónicos en la biosíntesis de los ácidos grasos realizadas por los mohos. Suelen formarse al final de la fase exponencial o al principio de la fase estacionaria del crecimiento del moho

Factores fundamentales para producción de micotoxinas Físicos Humedad(agua), temperatura, zonas de microflora; la cantidad de agua existente en el ambiente y en los sustratos es uno de los factores mas importantes para el desarrollo de los hongos y para la producción de micotoxinas Químicos pH, composición de sustrato, nutrientes minerales, potencial de oxido-reducción, O2/CO2 Biológicos Presencia de invertebrados en cepas especificas

Mohos productores de micotoxinas Un hongo es un miembro del reino Fungi. Son organismos eucariotas porque sus células contienen núcleo que contienen cromosomas y se encuentra limitado por una membrana celular. Muchos hongos producen compuestos biológicamente activos, muchos de ellos tóxicos para plantas y animales, estos son llamados micotoxinas Estos se clasifican en tres grupos denominados Filae ya que no forman un grupo taxonómico o filogenético, estos son: Zigomicetos, Ascomicetos, Deuteromicetos. El grupo de interés son los Ascomicetos pues comprenden especies de mohos micotoxigénicos como: Aspergillus, Fusarium y Penicillinum.

Ascomicetos Constituyen el mayor fila de reino Fungi con aproximadamente 64.000 especies. Contienen esporas sexuales, llamadas ascas En reproducción asexual estos desarrollan estructuras llamadas conidióforos

Género Aspergillus Es un hongo filamentoso Los conidios constituyen cadenas que se originan en la célula conidiogena Produce principalmente OTA, Afs, Patulina y Citrinina. Afecta a piensos y forrajes

Especies de Aspergillus y micotoxinas producidas Alimento Micotoxina Carbonarius Uvas, pasas OTA Clavatus Cereales de grano pequeño, maíz, pan, frutos secos Patulina Flavus Cacahuates, café, oleaginosas, otros cereales AFs, Esterigmatocistina Fumigatus Cacao, café, especias, vegetales en general Verruculogeno, gliotoxina Nidulans Maíz, frutos secos, Esterigmatocistina Niger Uvas pasas, frutas pasificadas Malformina Ochraceus Café, frutos secos OTA, Dextruxina, Ac. Penicilinico Parasiticus Cacahuates Afs Terreus Frutos secos Citrinina, Citreoviridina Ustus Anacardos, almendras Austidol, brevianamida A. versicolor Semillas oleaginosas Ac. ciclopiazónico

Género Penicillium Se desarrollan sobre diferentes substratos: cereales, paja, cueros, frutas etc. Se caracteriza por formar conidios en una estructura ramificada que termina en fiálides Incluye más de 300 especies

Especies de Penicillium y Micotoxinas producidas Alimento Micotoxina P. Alli Bulbos, vegetales en general Roquefortina P. Aurantiogriseum Cereales Roquefortina, verrucosidina P. Brevicompactum Frutos secos, cereales Roquefortina, ac. Micofenolico P. Camemberti Productos cárnicos Ac. Ciclopiazónico P. Carneum Embutidos, quesos, productos cárnicos PAT, roquefortina, penitrem, ac. Penicilico P. Commune Cereales, productos cárnicos Ac. Cliclopiazónico P. Crusosum Vegetales en general Penitrem, roquefortina

Especie Alimento Micotoxina P. Digitatum Frutas ----------------------------- P. Expansum Manzana, pera, frutas en general PAT P. Griseofulvum Cereales Ac. Ciclopiazónico, griseofulvina P. Italicum -------------------------------- P. Paneum Quesos PAT, roquefortina P. Roqueforti Roquefortina, toxina PR P. Viridicatum Quesos, productos cárnicos Ac. Penicilico, viridamina P. verrucosum CIT, OTA, verrusina

Género Fusarium Las micotoxinas producidas por este género se asocian con toxicidad celular (efectos sobre crecimiento y desarrollo sobre los animales) Las principales micotoxinas son FBs, ZEA, y los tricotecenos incluyendo en este grupo diacetoxiscirpenol, la toxina T-2, DON y NIV Producen esporas asexuales multicelulares denominados macroconidios También producen clamidosporas (tipo de esporas con paredes muy ruesas)

Especies de Fusarium y micotoxinas producidas Especie agrícola afectada Zona geográfica endémica Micotoxina F. Avenaceum Maíz, cereales de grano pequeño Mundial MON, BEA, FUS F. Crookwellense Cereales de grano pequeño NIV, ZEA, FUS F. Graminearum Maíz cereales de grano pequeño DON, ZEA, NIV F. Poae Cereales de grano p. DAS, NIV, BEA F. Sporotrichoides T2, HT2, DAS, BEA, FUS F. Subglutinans Maíz MON, BEA FP F. Thapsinum Sorgo MON F. verticillioides FBs, FUS, MON

Principales Micotoxinas

Aflatoxinas Son derivados de diafuranocuramina, por vía de los policétidos Son producidas por cepas de Aspergillus flavus y A. Parasiticus. Las AFs más importantes se denominan B1, B2, G1, G2 La aflatoxina B1 es el más potente carcinógeno y es la AF más importante producida por cepas toxiénicas

Alcaloides del Ergot Son producidos como un cóctel tóxico de alcaloides en los esclerocios de las especies productoras Son amidas del acido D-liséricoderivado de los terpenoides del Indoll Los efectos farmacológicos se deben a la similitud estructural con el sistema de anillos tetraciclicos de neurotransmisores como noradrenalina, dopamina o serotonina En ganado causa síndrome de hipertermia

Fumonisinas Son producidas por el enero Fusarium Interfieren en el mecanismo de los esfingolipidos Causan leucoencefalomalacia en quinos, edema pulmonar e hidrotórax en porcinos y efectos carcinogénicos, hepatotóxicos y apoptosis en ratas

Ocrarotoxinas Son producidas por varias especies de mohos Penicillium y Aspergillus Son necesarias temperaturas de 250°C para re3ducir la concentración de la toxina Es un pentaquétido derivado de hidrocumarinas, unido a una molécula de L-B- fenilalanina por un enlace amina. Es un agente cancerígeno, es una toxina con efecto hepatotóxico, nefrotóxico, neurotóxico, inmunosupresor, citotóxico, genotóxico, mutagénico y teratogénico

Contaminante en cereales, harina, quesos, embutidos, etc. Produccion síndrome nefrotoxico y transtornos en higado En cerdos puede afectar la calidad del semen de verraco y producción espermática. En espermatogénesis esta altera la estabilidad de la membrana del espermatozoide debido a su potente acción inhibidora de síntesis proteica

Patulina Fue encontrada como un principio activo antimicrobiano en 1940 producido por penicillium patulum. Esta micotoxina es aislada de varias especies pertenecientes a los generos: Penicillium Aspergillus Paecilomyces Byssochlamys La patulina tiene una fuerte afinidad por los grupos sulfhidrilo y como se ha descrito con otras micotoxinas puede alterar la respuesta inmune del hospedante. Estudios in vitro han demostrado que destruyen macrófagos, inhiben síntesis de proteínas, alteración de funciones de la membrana.

Toxinas de alternaria Las frutas están naturalmente contaminadas con mohos, de entre los cuales destacan Alternaria spp. (incluye especies patógenas y saprofitas) capaces de dañar la fruta en el campo y causar importante deterioro en el almacenamiento Puede causar dos enfermedades diferentes en los frutos: Black mold (Moho negro) Moldy heart Produce aproximadamente 70 metabolitos, de los cuales 30 han sido reconocidos como potencialmente tóxicos y las toxinas mas importantes de alternaria mas importantes son alternariol , acido tenuazonico y altenueno Se ha encontrado que algunas de estas toxinas son capaces de inhibir a la α-DNA-Polimerasa

Tricotecenos Metabolitos sesquiterpenoides producidos por especies de varios géneros de mohos como Fusarium, Myrothecium, Phomosis Stachibrotys y Trichoderma Se ha demostrado que crece bien en materiales de construccion dañados por el agua como placas de yeso y materiales con alto contenido de celulosa Se ha asociado a una serie de patologias asociadas a vias aereas superiores

Zearalenona Es una micotoxina estrogénica no esteroidea biosintetizada a través de la vía de los policétidos por una variedad de cepas toxicogénicas de Fusarium Son mohos del suelo, frecuentemente encontrados en países de clima templado y cálido. Contaminan cultivos de cereales en todo el mundo Pueden ser detectados en tallos de maíz infectados por fusarium y en cultivos de arroz El ganado porcino es muy sensible a las concentraciones de zea en su alimentacion provocando diminucion de la ingesta de alimentos y trastornos digestivos

Micotoxinas emergentes Varios mohos toxicogenicos procedentes de diversas regiones geográficas son capaces de producir micotoxinas emergentes. La principal causa de la aparición de estas se debe al avance de los métodos analíticos, más sensibles para su detección como por ejemplo la espectrometría de masas Un aspecto relevante a tener en cuenta es su posible coexistencia entre ellas y con las micotoxinas ya conocidas, ya que por si solas no se ha demostrado aun su toxicidad in vivo

Análisis de micotoxinas La metodología de análisis para detección de contaminantes en los alimentos consta de una secuencia de 5 pasos que van desde el muestreo hasta la cuantificación y confirmación de la toxina. Los métodos desarrollados hasta ahora pueden clasificarse en dos tipos Instrumentales y cromatográficos Muestreo y preparación de la muestra Extracción Pretratamiento de la muestra Cuantificación por métodos cromatográficos Confirmación Métodos rápidos En el primer conjunto se aplican generalmente pruebas clásicas de cromatografía, de alta resolución, de gases y de capa fina El segundo grupo comprende métodos que permiten un análisis rápido y con un bajo componente instrumental, se basan mayor mente en la inmunodetección de las toxinas

En los animales existen toda una serie de factores que pueden influenciar la toxicidad de las micotoxinas. Factores tales como : La especie y raza de cada animal Concentración de la micotoxina y duración de la contaminación La nutrición y salud de los animales La edad y el peso Los fármacos administrados La presencia de otras micotoxinas y la sinergia que pueda haber entre las mismas

Esquemas de intoxicación Las micotoxicosis pueden ser agudas, subagudas, sincrónicas o crónicas, según la dosis y el tiempo de exposición a estos compuestos La toxicidad aguda tiene por objeto determinar los efectos de una dosis única y muy elevada de una sustancia en un tiempo menor a 24 horas En caso que la vía de administración sea por inhalación, la exposición debe ser continua dentro del mismo periodo

Infecciones e Intoxicaciones alimentarias por micotoxinas. Recientemente se han señalado sus propiedades carcinogenéticas y su presencia en muchos alimentos. El síndrome producido por la ingestión de toxina con alimentos contaminados por mohos se denomina micotoxicosis. Historicamente, el primer caso de micotoxicosis atribuido a un alimento con hongos fue ocasionado por el cornezuelo del centeno. Claviceps purpurea es capaz de parasitar el centeno y otras gramíneas y elaborar seis derivados del ácidos lisérgico responsables del síndrome.

El consumo de granos o de harinas procedentes de los mismos, durante un cierto tiempo, puede causar el ergotismo gangrenoso. Durante la Edad Media fueron bastante comunes los casos de ergotismo. Los brotes más recientes se han registrado en Rusia (1926-27), en Inglaterra (1928) y en Francia (1951), mientras que en Estados Unidos no se detectó ningún brote importante hasta 1925.

MICOTOXINAS MOHOS PRODUCTORES DE TOXINA ALIMENTOS O PIENSOS EN LOS QUE SE HA AISLADO ANIMALES INFECTADOS Tóxicos Carcinógenos Aflatoxinas Aspergillus flavus, . Parasiticus y algunos Penicillium Cebada, maíz, semillas de algodón, mijo, avena, cacahuetes, arroz, soja, trigo, mandioca, garbanzos, sorgo, guisantes, sésamo. Codorniz, faisán, salmón, conejo, mono, perro, hámster, pavo, ganado vacuno y cobaya. Trucha, rata, oveja, ratón y patos. Patulina Penicillium expansum, P. claviforme, P. patulum, P. melinii, P. leptocopus, P. urticae, P. equinum, P. cyclopium, Aspergillus clavatus, A. giganteus, A.terreus Zumo de manzana y sidra Ratón, rata, gato, conejo, codorniz Ratón. Ocratoxina A Aspergillus ostianus, A. petrakii, A. alliaceus, A. sclerotiorum, A. sulphureus, A. melleus, Penicillium cyclopium, P. purpurescens, P. commune, P. viridicatum. Maíz, trigo, cebada, judías blancas, cacahuetes, pan y huevos de gallina. Rata, pollo, patos y truchas Rata, trucha y pollo. Luteosquirina Penicillium Islandicum Moho, harina de arroz Ratón Esterigmatocistina Aspergillus regulosus, A. nidulans, A. versicolor, Penicillium luteum, Trigo y avena Ratón, mono, rata. Rata Ácido penicílico Penicillium puberulum, P. cyclopium, P.marteusii, P. thomii, P. suavolens, P. madriti, P. baarneuse, Aspergillus quercinus, A. sulphureus, A. ochraceus, y A. mellens Judiás secas y tabaco.

MOHOS PRODUCTORES DE TOXINA MICOTOXINAS MOHOS PRODUCTORES DE TOXINA ALIMENTOS O PIENSOS EN LOS QUE SE HA AISLADO ANIMALES INFECTADOS Tóxicos Carcinógenos Aleukia tóxica alimentaria (ATA) Especies de Cladosporium, Penicillium, Fusarium, Mucor y Alternaria Granos Hombre Roquefortina Penicillium roqueforti Quesos de pasta azul, queso roquefort y Stilton Ratón Roquefortina Aflatoxina

Micotoxicosis en aves. Aflatoxinas Disminución en los parámetro productivos (consumo de alimento, ganancia de peso, conversión alimenticia) y alteración de parámetros bioquímicos. Provoca patología hepática, pérdida de peso, enteritis, depresión y convulsiones. Tricotecenos Inhibición de la síntesis de proteína y DNA. Síntomas clínicos: Necrosis y hemorragias en el tracto digestivo, depresión en la regeneración de células sanguíneas y cambios en los órganos reproductivos. Pérdida de peso, rechazo del alimento, vómitos, diarrea con sangre, dermatitis grave, aborto, muerte. Ocratoxinas OTA actúa como nefrotoxina, es un potente inmunosupresor, teratógeno y agente cancerígeno, órgano blanco es el riñón produciendo necrosis de los túbulos proximales. Síntomas clínicos: Retardo del crecimiento, nefropatía y mortalidad.

Micotoxicosis en equinos. Aflatoxinas Provocan disminución de la ingesta, pérdida de peso, daño hepático, enfermedad hepática centrilobular y daño en otros órganos como cerebro, corazón y riñón. Síntomas Clínicos: Ataxia, temblores, aumento de temperatura corporal, anorexia, pérdida del apetito, ictericia, hemorragias, heces sanguinolentas y orina de color oscuro. Fumonisinas Provoca leucoencefalomalacia equina (ELEM) Síntomas clínicos: Disminución de la ingesta, cojera, caminata en círculos, ceguera, ataxia, parálisis oral y facial, presión cefálica, decúbito, tambaleo, estupor, convulsiones (decúbito a la necrosis cerebral) y muerte. Concentraciones mayores a 10 mg/kg de FB1 en el alimento pueden inducir a la enfermedad. Deoxinivalenol Provoca rechazo del alimento, pérdida del apetito y descenso del peso corporal. Zearalenona Provoca rechazo del alimento, prolapso uterino, hemorragias internas, lesiones orales en yeguas y flacidez genital en machos.

Micotoxicosis en animales de compañía y otras pequeñas especies. Ocratoxina A Efectos nefrotóxicos crónicos y agudos, inmunotóxica, teratogénica y nefrocarcinogénica. Una exposición de 2 semanas a 0.3 mg/kg resultó mortal para perros jóvenes de la raza Beagle, que presentaron daño severo en el riñón, anorexia, vómitos, pérdida de pero, hemorragia intestinal, deshidratación y postración. Tricotecenos Vómitos, rechazo del alimento, irritación gastrointestinal e inmunosupresión. La principalrespuesta clínica de los perros intoxicados con DON fue el rechazo del alimento y pérdida de peso. Aflatoxinas Hepatotóxicas y carcinogénicas. Los casos agudos de aflatoxicosis (>1mg/kg) producen pérdida de apetito ictericia, vómitos, polidipsia, poliuria y muerte en 3 días. Los casos subagudos (500-1000 Mg/kg) se caracterizan por letargo, anorexia, ictericia y muerte tras 2-3 semanas. Zearalenona Micotoxina estrogénica. Una exposición dietaria de 200 mg de ZEA/kg peso corporal durante 7 días produjo cambios patológicos en el sistema reproductor canino

Prevención y control de micotoxinas La difusión de los problemas ocasionados por las micotoxinas y las consecuentes medidas de prevención y control en todos los integrantes de las cadenas productivas de alimentos, constituye la principal herramienta para combatirlas. La contaminación no solo depende del moho productor, sino también de la existencia de condiciones que favorezcan la producción de las mismas.

Prevención Esta constituye la mejor manera de minimizar la contaminación fúngica y así la producción de micotoxinas, para esto se distinguen 3 niveles de acción: Primaria: Debe llevarse a cabo antes de producirse la infección fúngica y es la mas efectiva para reducir el crecimiento de los mohos. Secundaria: Secundaria aplicable cuando se produce infección temprana en cultivos. Aquí se debe eliminar o detener el crecimiento de los mohos toxigenicos existentes para evitar mayor deterioro y contaminación con micotoxinas Terciaria: aplicable cuando los productos están fuertemente contaminados por mohos, aquí ya es demasiado tarde para detener completamente el desarrollo fúngico y reducir la formación de toxinas. Se recomienda la destrucción completa del material contaminado

Métodos de descontaminación Físicos: Separación mecánica de granos dañados, decolorados y/o con infección fúngica visible. Inactivación térmica: buena alternativa para productos que sufren procesos térmicos en su elaboración. Pero se debe tomar en cuenta de que algunas micotoxinas son estables a las temperaturas de procesamiento, y esta debe ser evaluada porque suele producir metabolitos tóxicos

Métodos quimioprotectivos Se refiere a la intervención dietaria que permite alterar la susceptibilidad de los individuos a agentes carcinogénicos y bloquear, retardar o revertir la carcinogénesis o las enfermedades. Enteroadsorcion Los adsorbentes incorporados en premezclas a dietas forman con la toxinas, en tracto gastrointestinal complejos insolubles que, al ser capaces de cruzar la barrera del intestino, son eliminados en las heces. Aluminosilicatos Son de origen natural o sintético y constituyen el grupo de adsorbentes mas utilizados para captación de diversas micotoxinas.

Carbón activado: Sustancias solidas, porosas e insolubles, su efecto protector en aflatoxicosis es variable y su eficacia no puede compararse con la demostrada por los aluminicicatos Polímeros Colestiramida Polivinilpirrolidona Carbohidratos indigestibles

Métodos biológicos Detoxificacion bacteriana microbiana Fundamentada en la presencia de un microorganismo controlador o la acción de compuestos químicos específicos producidos por este, que inhiben el crecimiento del hongo productor y/o directamente la producción de sus toxinas Ácidos orgánicos Producidos por metabolismo de hidratos de carbono reqlaizados por las BAL.. Acido láctico es el mas efectivo por presentar mejor actividad inhibitoria sobre determinados mohos Peróxido de hidrogeno Compuestos proteinaceos

Abreviaturas Micotixinas: 15-ADON:15-Acetil deoxinivalenol AFM1: Aflatoxinas M1 3-ADON: 3 –Acetil deoxinivalenol AFM2: Aflatoxinas M2 ACP: Ácido ciclopiazónico AME: Alterianol mono metil éter ADON: Acetil-deoxinivalenol AOH: Alterianol Afs: Aflatoxinas BEA: Beauvericina AFB1:Aflatoxina B1 CIT: Citrina AFB2: Aflatoxina B2 DAS: Diacetoxoscirpenol AFG1: Aflatoxina G1 DOM-1: Dieno 12, 13-de-epoxideoxinivalenol AFG2: Aflatoxina G2 DON: Deoxinivalenol

Abreviaturas ENNs: Enniatinas NIV: Nivalenol α-ZEA: α-Zearalenonol FB1: Fumonisina B1 OTA: Ocratoxina A β-ZAL: Zearalanol FB2: Fumonisina B2 OTB: Ocratoxina B FB3: Fumonisina B3 PAT: Patulina FB4: Fumonisina B4 β-ZEA: β-Zearalenol FBs: Fumonisinas T2: Toxina T-2 FP: Fusoproliferina TA: Ácido tenuazónico FUS: Fusarina C TCTs: Tricocentenos GB: Giberelinas ZAN: Zearalanoma HT2: Toxina HT-2 ZEA: Zearalenona MON: Moniliformina α-ZAL: α-Zearanol

Bibliografías Micotoxinas y micotoxicosis, Ramos J. Antonio, Primera edición, 2011, AMV ediciones, España. Microbiología médica, Murray R. Patrick, Rosenthal R. Ken, quinta edición, 2006, Elsevier, España. Microbiología alimentaria, C.M. Boureois, segunda edición, 1995, acribia, España. Tratado de microbiología, Dubbeco R., D. Bernerd,1985, tercera edición, editorial Salvat, México. Microbiología de los alimentos, W.C. Fraizer, 1978, tercera edición, Mcraw Hill, España. Microbiología, L.M. Prescott, 1999, primera edición, Mcraw Hill España. Bacteriología y Virología Veterinaria, Merchant I.A. 1999, Primera edición, Editorial Acribia Introducción a la microbiología médica, M.M. Jensen, 1998, Quinta edición, editorial interamericana, méxico.