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Un nuevo método para reducir los efectos de la zearalenona en reproductoras y gallinas ponedoras

La zearalenona (ZEN) es un metabolito secundario producido por hongos del género Fusarium comúnmente presente en commodities agrícolas como el maíz, trigo y soja. Debido a su estructura química similar a la de la hormona estrógeno, la ZEN está generalmente relacionada con trastornos reproductivos en diferentes especies de animales.

Lorran Baeumle Gabardo

Las especies avícolas generalmente se consideran más resistentes a la ZEN que otras especies como cerdos. Sin embargo, investigaciones recientes han demostrado los peligros potenciales de esta micotoxina. Los dos principales factores que contribuyen a que se considere a la ZEN un contaminante potencialmente peligroso para aves reproductoras y gallinas ponedoras son la alta prevalencia de ZEN en alimentos para aves y el impacto negativo de la toxina en el tracto reproductivo y producción de huevos.

Los niveles de contaminación por ZEN en alimentos para animales están aumentando

Según la Encuesta Mundial de Micotoxinas de Biomin de 2020, el 67% de las muestras de alimento para aves analizadas entre 2016 y 2020 estaban contaminadas con ZEN (Figura 1). Es interesante señalar que hubo un aumento de los niveles de ZEN en los últimos tres años de este período (2018-2020), alcanzando una prevalencia del 71-77% con aumento de los niveles medios para 64-68 ppb. Esta tendencia puede correlacionarse con algunos factores extrínsecos como el calentamiento global, la reducción de la rotación de cultivos y los sistemas de siembra sin labranza, los cuales predisponen a la producción de más micotoxinas por Fusarium spp. en el campo. Además, es importante recordar que la ZEN frecuentemente coocurre con otras micotoxinas como el deoxinivalenol (DON) y las fumonisinas (FB), que son producidas por el mismo hongo y pueden tener efectos sinérgicos en los animales.

Figura 1. Prevalencia y concentraciones de ZEN en alimentos para aves entre 2016 y 2020 (Encuesta Mundial de Micotoxinas de Biomin, 2020).
Figura 1. Prevalencia y concentraciones de ZEN en alimentos para aves entre 2016 y 2020 (Encuesta Mundial de Micotoxinas de Biomin, 2020).

La ZEN afecta el tracto reproductivo y la calidad de la cáscara de huevos

En reproductoras y gallinas ponedoras, la ingestión de ZEN puede reflejarse en alteraciones del tracto reproductivo y calidad de la cáscara de huevos. Investigaciones científicas han demostrado una hiperactividad en los ovarios y muchas glándulas volviéndose quísticas; por lo tanto, la presencia de oviductos quísticos ha sido reportada en reproductoras y gallinas ponedoras. Es interesante observar que el efecto fue aún más pronunciado cuando se administró la toxina en dosis consecutivas más bajas. Algunas experiencias de campo han demostrado la ocurrencia de inflamación en el tracto reproductivo, formación de quistes en el oviducto de reproductoras consumiendo alimento naturalmente contaminado con altas concentraciones de ZEN (Figura 2a), e incidencia de prolapso rectal en gallinas ponedoras (Figura 2b). Se observó una reducción del tamaño de los testículos en gallos expuestos a la ZEN en el alimento (Figura 2c).

Figura 2. A: Formación de quistes en el oviducto de reproductoras alimentadas con dieta que contenía una alta concentración de ZEN en el campo (Fuente: Dr. Pavel Shkarlat, DVM, PhD). B: Prolapso rectal y reducción del tamaño de los testículos después de la exposición a una alta concentración de ZEN en el campo (Fuente: Prof. Charles Rangga Tabbu). C: La ZEN causa la reducción del tamaño de los testículos en gallos. A la izquierda: testículo normal; a la derecha: testículo atrofiado en un gallo alimentado con dieta contaminada con una alta concentración de ZEN (Fuente: Dr. Ivan Dinev, DVM, PhD).

Además, en la producción comercial de huevos la contaminación del alimento con ZEN está relacionada con alteraciones de la cáscara, lo que resulta en la presencia frecuente de huevos rotos en gallinas ponedoras y también en reproductoras (Figura 3).

Figura 3. Alteración de la cáscara de huevos en condiciones de alta contaminación natural por ZEN (Fuente: Katharina Haydn, Biomin).

Contrarrestando la ZEN con el uso de enzimas

Debido a su baja polaridad, la ZEN se considera una micotoxina que no puede ser eficazmente adsorbida. Por lo tanto, el uso de un adsorbente convencional no es eficaz para proteger los animales contra los efectos de la toxina. Nuevos métodos de control han sido investigados y revelado que las enzimas constituyen una estrategia efectiva por su capacidad de degradar la molécula y convertirla en productos no tóxicos.

Como resultado, Biomin ha desarrollado ZENzyme®, una enzima recombinante purificada (zearalenona hidrolasa) que degrada la ZEN convirtiéndola en un metabolito no tóxico y no estrogénico llamado ZEN hidrolizada (HZEN; Figura 4). ZENzyme® es parte del nuevo producto Mycofix® Plus 5.Z (MPL 5.Z).

Figura 4. Biotransformación de la ZEN en un metabolito no tóxico y no estrogénico.

Eficacia en gallinas ponedoras

La eficacia de ZENzyme® para degradar la ZEN se ha probado con éxito en gallinas ponedoras. Se realizó un experimento con 96 gallinas ponedoras Lohmann Brown distribuidas en tres grupos de tratamiento: control negativo recibiendo dieta basal; control positivo recibiendo dieta basal + 400 ppb de ZEN; y el grupo ZENzyme® recibiendo dieta basal + 400 ppb de ZEN + 20 Unidades de ZENzyme®/kg de alimento (Tabla 1).

Tabla 1. Diseño experimental

Tratamiento        
Número de animales
ZEN (ppb)  
 ZENzyme® (U/kg de alimento)
Control32--
ZEN32400-
ZEN + ZENzyme®3240020

Durante los 14 días del estudio, se evaluaron los siguientes índices zootécnicos: tasa de puesta (%), masa media del huevo (g) y conversión alimenticia (CA; g de alimento/g de masa de huevo).  Los resultados mostraron que ZENzyme® indujo significativamente la formación del metabolito detoxificado HZEN (Figura 5)

Figura 5. ZEN y su forma detoxificada en la excreta (día 14; ng/g). Letras diferentes (a,b) indican diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05).

También se observó una mejora de los parámetros de desempeño con el uso de ZENzyme®: la tasa de puesta aumentó en un 4% (Figura 6a) y la masa media del huevo aumentó + 1 g/huevo (Figura 6b).  Es probable que los mejores índices reflejen la eficacia de la enzima para biotransformar la ZEN en metabolitos no estrogénicos en gallinas ponedoras, ayudando a mejorar el desempeño general de las aves.

Figura 6a. Tasa de puesta (días 1-14, %).
Figura 6a. Tasa de puesta (días 1-14, %).
Figura 6b. Masa media del huevo (días 1-14, g).
Figura 6b. Masa media del huevo (días 1-14, g).

Es probable que los mejores índices reflejen la eficacia de la enzima para biotransformar la ZEN en metabolitos no estrogénicos en gallinas ponedoras, ayudando a mejorar el desempeño general de las aves.

Protegiendo el desempeño de reproductoras y gallinas ponedoras

Se puede deducir que la ZEN está constantemente presente en el alimento y sus efectos pueden inducir trastornos reproductivos y un menor desempeño en reproductoras y gallinas ponedoras. Estrategias distintas de la adsorción deben implementarse para contrarrestar los efectos de esta micotoxina. ZENzyme® muestra resultados positivos en la biotransformación de la ZEN en compuestos no tóxicos, protegiendo el desempeño de reproductoras y gallinas ponedoras.

Publicado en: International Poultry Production • Volume 29 Number 2