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Zearalenona, o inimigo do Programa Reprodutivo de Vacas

A zearalenona (ZEN) pode afetar a reprodução e causar abortos espontâneos, o que resulta em enormes perdas econômicas para os produtores leiteiros. Saiba aqui como reconhecer – e tratar – os efeitos da ZEN em bovinos de leite.

Ignacio Artavia

Resumo

• A ZEN se adere aos receptores de estrogênio, causando desequilíbrios hormonais.
• A ZEN não é detoxificada pela microbiota ruminal; ao contrário, seu efeito estrogênico é aumentado.
• O transtorno endócrino causado pela ZEN leva a falhas na reprodução.
• A eficiência reprodutiva representa enormes perdas econômicas em explorações leiteiras.

Quando nos referimos à presença de micotoxinas em explorações leiteiras, é comum focar nas perdas diretas de produção e no estado de saúde dos animais. As preocupações são diferentes para a zearalenona (ZEN): uma vez que possui uma estrutura muito semelhante à do estrogênio, a ZEN pode aderir-se aos receptores presentes em diferentes partes do organismo, como o útero, a glândula mamária, o hipotálamo e a glândula pituitária, causando atrasos na reprodução, abortos espontâneos e outros problemas reprodutivos.

Funções do estrogênio na reprodução

Antes de discutir o impacto da ZEN, é importante compreendermos como o estrogênio atua no organismo de uma vaca. Durante o ciclo do estro, a concentração de estrogênio se mantém estável e baixa até o cio, ou estro, onde aumenta abruptamente. O estrogênio prepara o aparelho reprodutor para a reprodução, além de afetar o comportamento das vacas e estimular o acasalamento. Um estro normal dura um dia (mais ou menos) e, uma vez finalizado, a concentração de estrogênio é reduzida novamente [Figura 1, adaptado de Senger (2003)].

Figura 1. Flutuações hormonais durante o ciclo do estro.
Figure 2. Degradação in vivo da zearalenona em vacas leiteiras fistuladas no rúmen (Gruber-Dorninger et al., manuscrito apresentado).

Degradação da ZEN no rúmen

Quando a ZEN é ingerida e atinge o rúmen, pode haver uma espécie de transformação da molécula. Em comparação aos suínos ou aves, os ruminantes são considerados mais resistentes às micotoxinas, uma vez que se supõe que a microbiota ruminal atua como uma primeira linha de defesa contra as toxinas. No entanto, no caso da ZEN, essa metabolização não resulta em detoxificação. As duas principais moléculas resultantes desse processo metabólico são o α-zearalenol (α-ZEL) e o β-zearalenol (β-ZEL), que podem ser 60 e 0,2 vezes mais estrogênicas, respectivamente. Embora a maior parte da ZEA permaneça inalterada, a maior parte do que é degradado se converte em α-ZEL (Figura 1, Gruber-Dorninger, manuscrito apresentado) e a estrogenicidade aumenta. Portanto, pode-se dizer que se o alimento estiver contaminado a passagem através do rúmen fará com que a ZEN continue sendo ou se torne ainda mais estrogênica, porém não menos nociva.

Experiência de contaminação com ZEN em uma granja

Este caso recente aconteceu em uma granja atendida pelo Dr. Marios Christoforou, na República do Chipre.

Tamanho do rebanho: 170 vacas Holstein em lactação

Durante o inverno, sintomas começaram a ser observados em algumas vacas, entre eles:

•    Ninfomania (inclusive em vacas prenhas)
•    Ausência de resposta ao tratamento hormonal para reprodução
•    Inflamação da vulva
 

O Dr. Christoforou realizou os controles de prenhez aos 30 dias após a inseminação através de um teste embrionário, além de um controle adicional com ultrassom. Ele constatou que um número considerável de vacas haviam abortado e apresentavam cistos ovarianos (>20 mm de diâmetro), e também destacou que é raro observar cistos ovarianos durante o inverno no Chipre, uma vez que estes tendem a ser afetados pelo estresse por calor. Ele começou a suspeitar de uma contaminação por ZEN e, por isso, seguiu os seguintes passos:

1. Consultou um nutricionista: Eles discutiram a situação com o produtor e determinaram que a aparição dos sintomas tinha ocorrido próximo do momento em que se começou a fornecer um novo lote de palha de cevada aos animais. O nutricionista também suspeitou da ZEN e o material foi enviado ao laboratório para ser analisado.

2. Analisou o alimento: As amostras foram analisadas usando Spectrum Top® 50, um método de LC-MS/MS, e observou-se que a palha de cevada estava contaminada com 1.380 ppb de ZEN. Essa palha era fornecida em uma dose de 5 kg/animal/dia.

Nesse caso especificamente, o problema era mais grave devido à concentração de ZEN no alimento, porém em alguns casos os efeitos, embora menos dramáticos, podem ter um impacto na reprodução das vacas.
 

Efeitos estrogênicos da ZEN em vacas

Quando a ZEN se adere aos receptores de estrogênio presentes nos diferentes tecidos, é produzido um transtorno endócrino. É por essa razão que pode ocorrer um comportamento típico de cio, mesmo se a vaca não estiver em estro (por exemplo, em vacas prenhas). A seguir estão alguns dos mais importantes efeitos negativos da ZEN:

  • Dificuldade para detectar o cio: A maioria das maneiras típicas de detectar o cio está relacionada com o comportamento das vacas. A exposição à ZEN pode alterar o comportamento, fazendo com que as vacas pareçam estar em estro, mesmo não estando. Isso se conhece como falso cio, ou falso estro. Uma detecção imprecisa do cio resulta na ineficácia da inseminação e um maior número de dias abertos.
  • Desequilíbrios hormonais: Os hormônios reprodutivos são produzidos ou não, reagindo à resposta de outros hormônios. Quando a ZEN circula no sangue e se adere aos receptores de estrogênio presentes nas diferentes partes, a produção e concentração de outros hormônios presentes no sangue são alteradas (Fushimi et al., 2014, 2015; Mahmoud et al., 2013). Esse efeito é denominado transtorno endócrino.
  • Cistos ovarianos: O transtorno endócrino pode resultar na presença de cistos ovarianos. Durante a exposição à ZEN mais folículos são recrutados, no entanto um único folículo se desenvolve para a ovulação. Esse acúmulo de folículos pouco desenvolvidos pode levar à formação de cistos ovarianos, em contaminações relativamente baixas (por exemplo, 200 ppb) (Mahmoud et al., 2013). O atraso reprodutivo constitui o principal problema observado, além do tratamento veterinário necessário para restabelecer o equilíbrio.
  • Abortos: A exposição à ZEN pode causar alterações na concentração de progesterona. A progesterona é conhecida também como o “hormônio da prenhez” porque uma vez que um óvulo tenha sido fertilizado com sucesso o hormônio garante que sejam criadas as condições fisiológicas da vaca para preservar o embrião. Uma possível alteração desse conjunto de condições pode resultar em abortos espontâneos, especialmente no primeiro terço da prenhez, como foi reportado por Kallela e Ettala (1984) e Weaver et al. (1986).
  • Aumento do tamanho do úbere em novilhas: Dado que o estrogênio promove o desenvolvimento do úbere, a exposição de novilhas jovens à ZEN pode induzir um desenvolvimento prematuro da glândula mamária. Isso se associa a futuros problemas de ordenha, infecções mamárias, e pode ser motivo para a retirada do animal do rebanho (Bloomquist et al., 1982; Coppock et al., 1990).
     

Impacto econômico

Qualquer tipo de atraso na reprodução de vacas leiteiras constitui uma grande preocupação econômica. De acordo com diferentes autores (De Vries, 2006; Eicker e Fetrow, 2003; Hovingh, 2009), o custo do aborto espontâneo em uma vaca pode atingir USD 550-1200 e cada dia aberto adicional representa um custo de USD 5,20-6,00 (Cabrera, 2014). Além disso, os problemas reprodutivos constituem uma das principais razões pelas quais as vacas são substituídas. Uma vaca que requer mais tempo para emprenhar tem uma possibilidade 75% maior de ser descartada (Cabrera, 2014).

  • Considerando o aspecto econômico da reprodução de vacas, a ZEN pode afetar negativamente uma exploração leiteira se não for tratada adequadamente. É necessária uma estratégia de desativação específica para essa micotoxina a fim de garantir um equilíbrio hormonal adequado e uma reprodução bem-sucedida.

Referências

Bloomquist, C., Davidson, J. N., & Pearson, E. G. (1982). Zearalenone toxicosis in prepubertal dairy heifers. Journal of the American Veterinary Medical Association.

Cabrera, V. E. (2014). Economics of fertility in high-yielding dairy cows on confined TMR systems. Animal, 8(s1), 211–221.

Coppock, R. W., Mostrom, M. S., Sparling, C. G., Jacobsen, B., & Ross, S. C. (1990). Apparent zearalenone intoxication in a dairy herd from feeding spoiled acid-treated corn. Veterinary and Human Toxicology, 32(3), 246–248.

De Vries, A. (2006). Economic value of pregnancy in dairy cattle. Journal of Dairy Science, 89(10), 3876–3885.

Eicker, S., & Fetrow, J. (2003). New tools for deciding when to replace used dairy cows. Proc. Kentucky Dairy Conf., Cave City, KY. Univ. Kentucky, Lexington, 33–46.

Fushimi, Y., Takagi, M., Hasunuma, H., Uno, S., Kokushi, E., Watanabe, U., Liu, J., Marey, M. A., Miyamoto, A., & Otoi, T. (2014). Application of mycotoxin adsorbent to cattle feed contaminated with zearalenone: Urinary zearalenone excretion and association with anti-Müllerian hormone. World Mycotoxin Journal, 7(3), 367–378.

Fushimi, Y., Takagi, M., Monniaux, D., Uno, S., Kokushi, E., Shinya, U., Kawashima, C., Otoi, T., Deguchi, E., & Fink‐Gremmels, J. (2015). Effects of Dietary Contamination by Zearalenone and Its Metabolites on Serum Anti‐Müllerian Hormone: Impact on the Reproductive Performance of Breeding Cows. Reproduction in Domestic Animals, 50(5), 834–839.

Hovingh, E. (2009). Abortions in dairy cattle I: Common causes of abortions.

Kallela, K., & Ettala, E. (1984). The oestrogenic Fusarium toxin (zearalenone) in hay as a cause of early abortions in the cow. Nordisk Veterinaermedicin, 36(9–10), 305–309.

Mahmoud, M. A., Ta, G., Leil, A. Z., & Mz, A. E. (2013). Effect of mycotoxin on reproductive performance in dairy cattle. Assiut Vet Med J, 59, 203–213.

Senger, P. L. (2003). Pathways to pregnancy and parturition. Current Conceptions. Inc. Pullman, WA, 144.

Weaver, G. A., Kurtz, H. J., Behrens, J. C., Robison, T. S., Seguin, B. E., Bates, F. Y., & Mirocha, C. J. (1986). Effect of zearalenone on the fertility of virgin dairy heifers. American Journal of Veterinary Research, 47(6), 1395.