Micotoxinas en avena: efectos sobre la producción animal y métodos de análisis

La dieta de los animales incluye una combinación de piensos diseñados no solo para cubrir sus requerimientos nutricionales al menor coste posible, sino también para garantizar su salud, bienestar y rendimiento productivo.

Los cereales son uno de los ingredientes más comunes en la formulación de piensos, ya que proporcionan la mayor parte de los nutrientes esenciales para el ganado.

⇰ Entre los cereales más utilizados en la industria de piensos se encuentran el maíz, el trigo, la cebada, el sorgo y la avena¹.

La avena (Avena sativa L.) es un cultivo de gran relevancia, especialmente en países del hemisferio norte.

Tradicionalmente utilizada para la alimentación animal, aunque su consumo humano ha aumentado considerablemente en los últimos años debido a sus destacadas propiedades nutricionales y multifuncionales².

La avena es susceptible a la contaminación por diversas especies de hongos, tanto en el campo como en el almacenamiento postcosecha.

Estos hongos pueden dañar la estructura del grano, reduciendo su calidad y rendimiento.

Además, muchas de estas especies fúngicas pueden producir metabolitos secundarios tóxicos, conocidos como micotoxinas, que representan un riesgo para la salud animal y humana³.

PRINCIPALES HONGOS Y MICOTOXINAS EN LA AVENA

Fusarium

Fusarium es el moho más común en la avena y es responsable de la enfermedad conocida como “Fusarium Head Blight”.

La producción de sus micotoxinas está fuertemente influenciada por las condiciones climáticas y, por lo tanto, varía según la región de cultivo⁴.

Las micotoxinas de Fusarium más relevantes en la avena incluyen:

• Zearalenona (ZEN)
• Fumonisinas (principalmente la B1)
• Tricotecenos tipo A y B

Entre los tricotecenos tipo A destacan las toxinas T-2, HT-2 y el diacetoxiscirpenol (DAS).

Entre los tricotecenos tipo B se encuentran el deoxinivalenol (DON) y el nivalenol (NIV). Además, algunas formas glucosiladas, como DON-3- glucósido (DON-3-G) y T-2-glucósido, pueden estar presentes^5,6,7,8.

En estudios realizados en Suecia, Finlandia, Polonia, Noruega, Canadá y España, se ha observado una mayor contaminación por DON y sus derivados (15-acetilDON, 3-acetilDON y DON-3-G), ZEN, NIV y fumonisina B1 (FB1)^{7,9,10,11,12,13}.

Por otro lado, en países como Reino Unido, Irlanda, República Checa y Suiza, predominan los tricotecenos tipo A y sus formas glicosiladas, debido a la variabilidad en las especies de Fusarium presentes en cada región^5,6,14,15.

Asimismo, en la avena pueden detectarse micotoxinas emergentes de Fusarium, como enniatinas, beauvericina, ácido fusárico y fusarenon-X.

⇰ En estudios realizados en la Checa, Suecia e Irlanda, se ha identificado una presencia significativa de beauvericina y enniatina B, correlacionada con altos niveles de NIV^5,10,14.

Alternaria

Las micotoxinas de Alternaria han sido menos estudiadas, pero también se han encontrado en la avena y pueden representar un riesgo para la salud.

Entre ellas destacan¹⁶:

• Alternariol (AOH)
• Alternariol monometil éter (AME)
• Tentoxina (TEN)
• Ácido tenuazónico (TeA)

Se ha observado que el contenido de AOH en la avena es superior al de otros cereales como el trigo y la cebada.

Asimismo, el contenido de TEN es elevado en la avena, similar al del trigo, y su combinación con TeA es frecuente.

Penicillium y Aspergillus

Las micotoxinas de Penicillium y Aspergillus suelen aparecer en la avena tras la cosecha.

Penicillium produce principalmente ocratoxinas, como la ocratoxina A (OTA) y la ocratoxina B (OTB), mientras que Aspergillus también puede generar ocratoxinas, aunque es más conocido por la producción de aflatoxinas.

No obstante, estas micotoxinas rara vez alcanzan niveles preocupantes en la avena utilizada en la alimentación animal^5,7,19.

La esterigmatocistina, una micotoxina emergente producida por Aspergillus, se ha detectado ocasionalmente en la avena, aunque con baja frecuencia⁵.

REGULACIÓN DE MICOTOXINAS EN LA ALIMENTACIÓN ANIMAL

Los límites y recomendaciones para las micotoxinas en piensos están establecidos en diversas directivas y recomendaciones de la Unión Europea (UE):

• Directiva 2003/100/EC de la Comisión de 31 de octubre de 2003 por la que se modifica el anexo I de la Directiva 2002/32/CE del Parlamento Europeo y del Consejo sobre sustancias indeseables en la alimentación animal. Este incluye un límite máximo para la aflatoxina B1 (AFB1) en estos productos²⁰.

• Este incluye un límite máximo para la aflatoxina B1 (AFB1) en estos productos²⁰.

• Recomendación de la Comisión de 17 de agosto de 2006, sobre la presencia de DON, ZEN, OTA y fumonisinas en productos destinados a la alimentación animal²¹.
• Recomendación de la Comisión de 4 de noviembre de 2013, que modifica la Recomendación 2006/576/CE en lo que respecta a las toxinas T-2 y HT-2 en piensos²².
• Recomendación de la Comisión (UE) 2016/1319 de 29 de julio de 2016, que modifica la Recomendación 2006/576/CE en lo que respecta a DON, ZEN y OTA en alimentos para mascotas²³.

En la legislación de la UE, solo es obligatorio cumplir con los límites establecidos para la AFB1, mientras que los niveles de DON, ZEN, OTA, toxinas T-2 y HT-2, y la suma de FB1 y la fumonisina B2 (FB2) se consideran recomendaciones.

IMPACTO DE LAS MICOTOXINAS EN LA PRODUCCIÓN ANIMAL

Las micotoxinas de Fusarium y Alternaria son las más comunes en la avena, por lo que pueden estar presentes en los productos de alimentación animal elaborados con este cereal, afectando a la salud y el rendimiento del ganado.

Micotoxinas de Fusarium

Tricotecenos tipo A

Los tricotecenos tipo A, como la toxina T-2 y HT-2, son altamente tóxicos para los animales.

La toxina T-2, en particular, ocasiona:

• Reducción del consumo de alimento
• Pérdida de peso
• Necrosis oral
• Hemorragias internas en cerdos y aves
• Daño en el tracto gastrointestinal

Además, puede causar inmunosupresión, aumentando la susceptibilidad a infecciones, y puede afectar a la producción de leche en vacas.

La toxina HT-2, aunque algo menos tóxica, también interfiere con la síntesis de proteínas y afecta a la función inmunitaria y al crecimiento de los animales, lo que puede disminuir la eficiencia productiva²⁴.

Tricotecenos tipo B

El DON y el NIV son los principales tricotecenos tipo B.

El DON, conocido como “vomitoxina”:

• Es ampliamente reconocido por inducir vómitos y rechazo de alimento en cerdos, lo que provoca una disminución en la ganancia de peso.
• Reduce la eficiencia alimentaria y afecta a la respuesta inmunitaria, lo que aumenta la susceptibilidad a infecciones.
• Altera la barrera intestinal, facilitando la entrada de patógenos.

El NIV, aunque menos tóxico que el DON, también reduce el crecimiento en cerdos y aves, y altera la función intestinal, lo que incrementa el riesgo de infecciones y otros problemas digestivos²⁴.

ZEN

La ZEN es una micotoxina con actividad estrogénica que puede provocar trastornos reproductivos en animales, especialmente en cerdos.

Su toxicidad se debe a su capacidad de unirse a los receptores de estrógenos, generando efectos endocrinos, inmunotóxicos y carcinogénicos.

En hembras ocasiona:

• Hiperestrogenismo
• Infertilidad
• Agrandamiento de la vulva
• Abortos

En machos:

• Reduce la calidad del semen
• Afecta al desarrollo testicular

También se han descrito problemas reproductivos en bovinos y peces, donde reduce la fertilidad, afecta el crecimiento y puede acumularse en el músculo^25,26.

Fumonisinas

Las fumonisinas, especialmente la FB1, interfieren en el metabolismo de los esfingolípidos, causando:

• Leucoencefalomalacia en caballos y edema pulmonar en cerdos.
• Daño hepático y renal en diversas especies.
• Posibles efectos carcinogénicos y alteraciones metabólicas.
• Afectación hepática y renal en peces, donde reducen el crecimiento y el consumo de alimento, alteran la conversión alimenticia y pueden generar lesiones en el cerebro y el páncreas.

Micotoxinas de Alternaria

Estas micotoxinas presentan efectos genotóxicos, mutagénicos y carcinogénicos en humanos y animales²⁸.

⇰ La exposición prolongada puede aumentar el riesgo de enfermedades crónicas y afectar la integridad del ADN.

El TeA es un potente inhibidor de la síntesis de proteínas y se considera más tóxico que AOH y AME.

Puede provocar alteraciones en el metabolismo celular y reducir la eficiencia alimentaria en animales.

Aunque su toxicidad en mamíferos es relativamente baja, la TEN es una toxina que afecta el desarrollo de los cloroplastos en las plantas.

Su impacto en animales es menor en comparación con otras micotoxinas de Alternaria²⁹.

Micotoxinas emergentes

Las micotoxinas emergentes detectadas recientemente en la avena, como el NIV, el DAS, las enniatinas, la beauvericina, el ácido fusárico, el fusarenon-X y la esterigmatocistina, pueden generar diversos efectos adversos en la salud animal.

Estas micotoxinas tienen el potencial de afectar el sistema gastrointestinal, reproductivo, la eficiencia en la conversión alimentaria y pueden inducir procesos inflamatorios.

MÉTODOS DE ANÁLISIS DE LAS MICOTOXINAS EN AVENA

El análisis de micotoxinas en avena es esencial para garantizar la seguridad alimentaria y el cumplimiento de las regulaciones vigentes.

La detección precisa de estos compuestos es un desafío debido a su baja concentración, distribución heterogénea y la presencia de formas conjugadas^8,31.

Métodos de cribado

Estos métodos permiten una detección rápida y preliminar de micotoxinas en avena.

Son utilizados para evaluar grandes volúmenes de muestras y proporcionar resultados rápidos, aunque con menor precisión que los métodos cromatográficos. Estos incluyen^1,32:

• ELISA (Ensayo por inmunoadsorción ligado a enzimas): método ampliamente utilizado debido a su rapidez y facilidad de uso.

• Se aplica para la detección de micotoxinas como DON, ZEN y OTA. Sin embargo, puede presentar interferencias con la matriz de la muestra, lo que afecta la precisión del resultado.

• Biosensores: incorporan anticuerpos o aptámeros que permiten detectar micotoxinas a través de señales ópticas o electroquímicas.

• Son una tecnología emergente con potencial para mejorar la rapidez y especificidad del análisis, aunque requieren una validación más extensa antes de su uso rutinario.

• Dispositivos de flujo lateral: son herramientas de detección rápida y portátil, ideales para el análisis en campo o en condiciones de emergencia.

• Funcionan mediante la captación de micotoxinas en una muestra, generando una señal visual (como una línea de color) en una tira reactiva. Aunque son rápidos y fáciles de usar, su sensibilidad y precisión pueden ser inferiores a las de métodos más avanzados, por lo que generalmente se utilizan para cribado inicial.

Métodos cromatográficos

Estos métodos ofrecen una mayor precisión y especificidad en la detección de micotoxinas, aunque requieren equipos especializados y mayor tiempo de análisis^1,32.

• Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC): técnica ampliamente utilizada en la determinación de micotoxinas.

• Se emplea con detectores UV, de fluorescencia (FLD) o acoplada a espectrometría de masas (MS), permitiendo la detección simultánea de múltiples micotoxinas. Su principal ventaja es la precisión y sensibilidad en la detección.

• Cromatografía de gases (GC-MS): se utiliza principalmente para micotoxinas volátiles o aquellas que requieren derivatización previa.

• Aunque ofrece gran sensibilidad, su aplicación es más limitada debido a la complejidad del procedimiento analítico.

Métodos no invasivos

Actualmente, se están explorando nuevas técnicas para la detección de micotoxinas en avena sin necesidad de preparación destructiva de la muestra^33,34,35,36.

Un ejemplo de ello es la espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR).

Esta técnica permite la detección de micotoxinas de forma rápida y sin destrucción de la muestra, lo que las hace ideales para el análisis en tiempo real.

Sin embargo, requiere calibraciones específicas y puede verse afectada por la variabilidad de la matriz, lo que limita su aplicabilidad en algunos casos.

CONCLUSIÓN

El monitoreo y control de micotoxinas de Fusarium y Alternaria en la avena destinada a la alimentación animal es fundamental, ya que su presencia puede afectar la salud y el rendimiento del ganado.

La elección del método de análisis depende de factores como el tipo de micotoxina, la sensibilidad requerida y la infraestructura disponible.

Mientras que los métodos de cribado, como ELISA, los dispositivos de flujo lateral y los biosensores, permiten una detección rápida y preliminar, las técnicas cromatográficas siguen siendo la referencia por su precisión y capacidad de detectar múltiples micotoxinas.

El desarrollo de nuevas tecnologías, como biosensores avanzados y técnicas espectroscópicas, abre nuevas posibilidades para mejorar la rapidez y accesibilidad de los análisis.

A medida que estas herramientas evolucionen, su integración en sistemas automatizados facilitará un control más eficiente.

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