Desarme las micotoxinas con el ágil poder de las plantas

A medida que las plantas evolucionaron desarrollaron muy sofisticados mecanismos para hacer frente a los factores de estrés, ayudándole a las plantas a ser más ágiles para su supervivencia ante estresores y amenazas. Por ello, es correcto pensar que los nuevos conceptos de agilidad desarrollados para estrategias nutricionales con miras a capacitar a los animales para adaptarse a factores de estrés se basan, en parte, en el poder de las plantas.

Gwendolyn Jones, Anco Animal Nutrition Competence
Traducción: Viviana I. Schroeder R.

Varios estudios de meta-análisis han demostrado el impacto negativo de las micotoxinas en las dietas de cerdos y aves sobre el rendimiento de los animales. Lo que también se está poniendo de manifiesto con el mayor conocimiento de los efectos de las micotoxinas en los animales es, que las micotoxinas causarán reacciones fisiológicas y metabólicas muy similares a las que se observan en respuesta a factores de estrés más comunes. Nuevamente, esas reacciones aumentan el daño celular, desperdician energía metabólica, aumentan la susceptibilidad a enfermedad y reducen el apetito. A través de una multitud de sustancias bioactivas, con una variedad de propiedades de adaptación, las plantas están muy bien equipadas para ser polivalentes ante diferentes factores de estrés y para evitar su impacto negativo. Las sustancias bioactivas derivadas de plantas también han mostrado apoyar a los seres humanos y a los animales para adaptarse a los factores estresantes de forma más adecuada y a ayudar a contrarrestar algunos de los efectos secundarios fisiológicos y metabólicos negativos. Por tanto, la aplicación de la correcta combinación de extractos de plantas al alimento, puede ayudar al animal a estar más vigoroso y a alcanzar el potencial de rendimiento de forma más eficiente al momento de encarar los factores de estrés, incluyendo micotoxinas.

La reacción del cuerpo ante estresores

La mayoría de nosotros hemos estado allí. Nos enfrentamos a un factor estresante o a una situación estresante y el lugar en nuestro cuerpo donde más lo resentimos parece ser nuestro intestino. Esto es así porque el intestino es el órgano más sensible a los factores de estrés. Algunos podrían resentirlo más que otros. También hay estudios con animales que han demostrado diferencias entre los animales en la capacidad de hacer frente a los factores de estrés. La selección genética sugiere, que la selección para una mayor capacidad para hacer frente a los factores de estrés podría ser más eficaz en la mejora del rendimiento de los animales que la selección para el crecimiento por sí solo. Así que, hay una fuerte indicación de que la capacidad de adaptación del cuerpo al estrés tiene poder sobre el bienestar y el potencial de los animales a desempeñar.

Una de las primeras reacciones al estrés es un aumento de la permeabilidad intestinal. Esto es para mejorar la disponibilidad del agua, sodio y las sustancias ricas en energía para satisfacer la creciente demanda metabólica inducida por el estrés. Sin embargo, también plantea la posibilidad de la translocación de bacterias y toxinas a través del lumen intestinal hacia la circulación sanguínea, lo que a su vez puede conducir a inflamación. En ratones la exposición al estrés social cambió la composición de la microbiota intestinal. El estrés influye en la motilidad intestinal, las secreciones, y la producción de mucina, alterando así el hábitat de las bacterias residentes y permitiendo el crecimiento de bacterias patógenas. Otra reacción a factores de estrés es un aumento de las especies reactivas al oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés). ROS se producen endógenamente por procesos metabólicos normales, pero las cantidades puede verse incrementada significativamente por ciertos factores estresantes, incluyendo calor y toxinas. Las deficiencias de sustancias naturales de protección o el exceso de exposición a estimuladores de la producción de ROS pueden dar lugar a estrés oxidativo, lo que ocurre cuando ROS excede la capacidad de los antioxidantes. El estrés oxidativo es un factor importante relacionado con el desarrollo de enfermedades inflamatorias.

El estrés mental se asocia a menudo con una reducción en el apetito y hay pruebas de que algunas de las hormonas implicadas en la regulación del apetito son liberadas en respuesta a la ansiedad.

Qué tan estresantes son las micotoxinas?

En los EE.UU., el costo económico debido a tres micotoxinas (aflatoxinas, fumonisinas y deoxinivalenol) se estima en 900 millones de dólares por año. Muchos estudios han demostrado el significativo impacto negativo de las micotoxinas en el rendimiento de cerdos y aves de corral. Un meta-análisis para pollos de engorda que involucra 98 publicaciones, mostró que, en promedio, las micotoxinas reducen el consumo de alimento de pollos de engorda en un 12% y el aumento de peso en un 14%. Las ocratoxinas y las aflatoxinas son las micotoxinas con el mayor efecto sobre el consumo de alimento y el crecimiento de las aves. Un meta-análisis llevado a cabo en cerdos, mostró que los efectos de las micotoxinas parecen ser aún mayores en cerdos en crecimiento, con una reducción del 18 y 21% en el consumo de alimento y la ganancia de peso, respectivamente. Las deoxinivalenol y las aflatoxinas son las micotoxinas de mayor impacto en el consumo de alimento y el crecimiento de los cerdos.

A nivel celular se está volviendo obvio que muchas reacciones vistas en los animales por micotoxinas son las que se ven comúnmente en respuesta a otros factores de estrés. Las micotoxinas han demostrado inducir el estrés oxidativo en los animales. El consumo de alimento contaminado con DON por los cerdos impacta su tracto gastrointestinal, causando lesiones epiteliales en el estómago y el intestino, lo que lleva a una respuesta inflamatoria intestinal. Estudios in vitro e in vivo también han demostrado que DON compromete la función de barrera intestinal y aumenta la permeabilidad del intestino. Además, se ha demostrado que las micotoxinas modifican la microbiota intestinal en los cerdos y las aves de corral. Sin embargo, no todas las micotoxinas muestran este efecto. Por ejemplo, no se reportó que alimentar cerdos con fumonisinas haya inducido alguna modificación en la microbiota intestinal, mientras que con DON sí se reportó. En el pollo, una alta dosis de ocratoxina exhibió un número significativo de Salmonella typhimurium en el tracto digestivo, en comparación con las aves no sometidas a la micotoxina. Sin embargo, aves alimentadas con altos niveles de aflatoxina o toxina T-2 no mostraron ningún efecto sobre la incidencia o severidad de la colonización con S. typhimurium.

Estudios más recientes han demostrado que la reducción del consumo de alimento en respuesta a DON, una de las principales razones para la reducción de ganancia de peso por la presencia de esta micotoxina en el alimento, está relacionada con la liberación de hormonas intestinales de saciedad, similares a las involucradas en la regulación del apetito y la ansiedad.
En conjunto, todos estos tipos de respuestas a nivel celular van a predisponer al animal a infecciones intestinales y sistémicas, afectando la eficiente digestión y absorción de nutrientes, con el efecto asociado sobre la productividad animal y la eficiencia.

Co-ocurrencia de micotoxinas

En la actualidad, se conocen alrededor de 500 micotoxinas. Estudios recientes, utilizando espectrometría de masas con cromatografía en tandem líquida para analizar 83 alimentos diferente, así como materias primas para dietas pecuarias, revelaron que todas las muestras contenían una multitud de metabolitos de micotoxinas. En la mayoría de los casos se detectaron de 26 a 30 metabolitos diferentes. Otros estudios y ensayos de análisis para micotoxinas más comúnmente conocidas han demostrado que de 30 a 100% de las muestras de alimento contenían más de un tipo de micotoxina. Así que, la realidad es que los nutricionistas y productores a menudo se enfrentan a materias primas y alimentos contaminados con múltiples micotoxinas. Esto también significa que si se encuentra un tipo de micotoxina en el alimento, es probable que haya varios tipos diferentes de micotoxinas en el mismo. Una encuesta realizada con 330 muestras de ingredientes de alimentos encontró que el maíz era, por mucho, de los más afectados por una co-contaminación de micotoxinas.

Investigación sobre las interacciones toxicológicas de micotoxinas encontró que la mayoría de los estudios reportaron interacciones sinérgicas o aditivas respecto a los efectos adversos sobre el rendimiento de los animales. Esto también ayuda a explicar el por qué de las respuestas más graves observadas en los animales a pesar de una baja contaminación con micotoxinas individuales encontrada en el alimento, cuando más de una micotoxina está presente.

Aprendiendo de las plantas en estrés

Nuestra respuesta de estrés nos ayuda a navegar por un entorno continuamente cambiante –de hecho, es la razón por la que somos capaces de reaccionar a nuevas situaciones. Lo mismo ocurre con las plantas, que son estresadas por los cambios ambientales que ponen en peligro su salud, tales como la sequía, patógenos e insectos que se alimentan de plantas. Sin embargo, las plantas, en comparación con los animales y los seres humanos, tienen que ser mucho más sofisticadas con su respuesta al estrés, ya que están ancladas donde crecen y no pueden huir del estrés al que están expuestas.

La exposición de las plantas a condiciones ambientales desfavorables aumenta la producción de especies reactivas al oxígeno (ROS) y el proceso de desintoxicación de ROS en las plantas es esencial para la protección de células vegetales contra el efecto tóxico de ROS. Los sistemas de desintoxicación de ROS en las plantas incluyen antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos. Antioxidantes no enzimáticos implicados incluyen compuestos fenólicos, flavonoides, alcaloides, tocoferol y carotenoides. Los sistemas de defensa por antioxidantes trabajan en conjunto para controlar las cascadas de oxidación incontroladas y proteger las células vegetales del daño oxidativo mediante la expulsión de los ROS.

Además de los antioxidantes, las plantas contienen una multitud de sustancias bioactivas, con una variedad de propiedades probadas tales como anti-inflamatorios, anti-microbianos y aromáticos, que son parte de sus mecanismos de supervivencia y de defensa. La combinación de esta variedad de sustancias hace que las plantas sean polivalentes ante diferentes factores de estrés y las amenazas a su supervivencia.

Desarme de micotoxinas

Conceptos nutricionales ágiles están diseñados para capacitar a los animales para adaptarse a una variedad de factores de estrés nutricional, incluyendo micotoxinas, para lograr animales más vigorosos y eficientes energéticamente. Se basan en sustancias bioactivas derivadas de plantas, conocidas por evitar algunas de las reacciones negativas ante estrés observadas a nivel celular en respuesta a factores de estrés. El animal se vuelve más ágil para encarar los desafíos de la dieta, lo que resulta en un alto rendimiento más consistente y bienestar del animal. En una prueba con pollos de engorda, una alta dosis de aflatoxina (2.8ppm) redujo significativamente el consumo de alimento (-29%) y el peso corporal (- 26%), problemas que se redujeron con la adición de un concepto nutricional ágil añadido al alimento (Figura 1). Conceptos nutricionales ágiles ayudan al animal a ser más fuerte frente a una gama más amplia de micotoxinas, en comparación con adsorbentes de micotoxinas convencionales, porque se centran en el alivio de las reacciones de estrés en respuesta a las micotoxinas. Bajo condiciones comerciales, esto es importante para ser rentable, ya que como se discutió anteriormente, las micotoxinas son más factibles a estar presente en el alimento en grupos de una variedad de diferentes micotoxinas, que de forma individual.

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