• Nuestras páginas
  • ThePigSite
  • ThePoultrySite
  • TheCattleSite
  • TheDairySite
  • TheBeefSite
  • TheMeatSite
  • TheCropSite
  • ElSitioAvicola
  • ElSitioPorcino

• 
• Noticias y Análisis
• Artículos
• Biblioteca
• Directorio de Empresas
• Eventos

Artículos

En el presente trabajo se expone un nuevo enfoque en materia de toxicología de sorgos que presentan taninos condensados y sus efectos en aves, enfoque que está basado en el estudio del trinomio: taninos condensados (polifenoles), micobiota (hongos) y metabolitos tóxicos (micotoxinas).

Abreviación de conferencia presentada por Dra. Marta E. Jaramillo, de Venezuela durante el XXII Congreso Centroamericano y del Caribe de Avicultura, en Panamá, mayo de 2012.

La presencia de compuestos polifenólicos en todos los cultivares de sorgo y la influencia de éstos sobre características específicas del grano tales como color, sabor, apariencia y calidad nutricional constituye una importante área de investigación que ha sido abordada en distintos estudios (Armstrong et al., 1974; Butler et al., 1984; Butler, 1989; Jaramillo, 1994; Jaramillo et al., 1993, 1994 y 1995).

Los compuestos polifenólicos se clasifican químicamente en ácidos fenólicos, flavonoides y taninos. Los ácidos fenólicos se encuentran en todos los cultivares de sorgo y en la gran mayoría los compuestos flavonoides mientras que los taninos y particularmente los de naturaleza condensada están presentes solo en los sorgos genotípicamente pardos poseedores de una capa de células denominada “testa” cuyo grado de pigmentación está asociado al contenido de taninos condensados (TC) presente en el grano.

Este tipo de sorgo, es resistente al ataque de pájaros y a la degradación enzimática y se cultivan mayormente en las regiones tropicales donde llegan a alcanzar altos rendimientos con la particularidad de poder desarrollarse en presencia de adversidades del medio ambiente donde difícilmente pudieran producirse otros cultivos.

Por otra parte, en materia de micotoxicología, la presencia de mohos como contaminantes naturales de sorgos graníferos dotados de “testa pigmentada”, tiene especial relevancia ya que además de la toxicidad intrínseca del grano, generada por la presencia per se de los TC, se le incorpora un nuevo componente tóxico de naturaleza extrínseca representado por la contaminación natural por micotoxinas cuando dichos mohos tienen la capacidad genética para producir uno ó más de estos compuestos químicos.

Sorgos graníferos con “testa pigmentada”

Son un complejo de polímeros fenólicos que se encuentran ampliamente distribuidos en muchos vegetales incluyendo árboles, frutas y pastos. La presencia de los TC en los cereales es rara pero no así en los sorgos graníferos genotípicamente pardos poseedores de “testa pigmentada” en cuyas células se sintetizan (Mehansho et al., 1987a).

Las investigaciones de Hahn et al. (1984) permitieron referir a los taninos condensados como polímeros fenólicos de alto peso molecular (500 a 3000 daltons), solubles en agua, que resultan de la condensación de unidades de flavan-3-ols o catequina y a los cuales se les refiere como proantocianidinas (Salunkhe et al., 1982).

Micobiota

Las investigaciones de los años 70 y 80 en materia de contaminación por micotoxinas en “sorgos genotípicamente pardos” dejan notar resultados y planteamientos donde se resalta el efecto bloqueador de los compuestos polifenólicos presentes en el sorgo frente la colonización del grano por mohos toxigénicos (Harris y Burns, 1973; Hahn et al., 1983).

Los hallazgos de estudios realizados por Mazzani (1988); Gómez y Mazzan (1991); Martínez (1981-2003); Jaramillo y Wyatt (2000a, 2001a, 2002a, 2003a, 2004a) y Jaramillo (2005-2011) en sorgos procedentes de campo y de almacenamiento, muestran la contaminación del grano por una amplia micobiota perteneciente a distintos géneros de hongos con alta incidencia de infestación interna en granos procedentes de campo.

Este hecho hace pensar que el problema de contaminación por mohos se agrava aún más cuando se adiciona otra carga de micobiota a nivel de silos de almacenamiento. Mazzani (1988) reporta contaminación interna en muestras de sorgos tomadas de silos horizontales y verticales haciendo referencia a la presencia de Aspergillus flavus, Aspergillus niger y Aspergillus terreus con una incidencia de 34%, 26%, y 19% respectivamente.

Por otra parte, el autor reporta que Fusarium spp. fue el género que presentó la más alta incidencia (86%). Por su parte, las investigaciones de Jaramillo y Wyatt (2000a, 2001a, 2002a, 2003a, 2004a) evidenciaron una alta contaminación interna por mohos en sorgos graníferos resaltando que dentro de los géneros aislados más predominantes se encontraron Phoma spp., Fusarium spp. y Aspergillus spp.

Los taninos concentrados del sorgo deterioran la respuesta productiva en las aves

Significancia toxicológica en aves

Los TC tienen la capacidad de precipitar alcaloides, gelatinas y otras proteínas formando complejos estables tanino-proteína los cuales van a conducir a la inactivación de la proteína con posterior precipitación de la misma (Aw y Swanson, 1985). Así mismo, se les ha impartido capacidad para unirse a carbohidratos y ciertos iones metálicos como el hierro afectando la disponibilidad y posterior utilización de los mismos (Duarte, 1985).

Los TC del sorgo han sido asociados científicamente con el deterioro del valor nutricional del grano y de la respuesta productiva en aves (Hahn et al., 1984; Jaramillo, 1992) dejándose notar en hamsters un incremento en la producción de proteínas ricas en prolina a nivel de la saliva vinculadas posiblemente a un efecto bloqueante de la acción tanínica y a una posible adaptación a la presencia de los TC (Mehansho et al. 1987a,b).

Los estudios de Jaramillo y Peña (1988a,b – 1996a,b) y Jaramillo (1992) fueron consistentes del papel antinutricional conferido a los TC del sorgo, llegándose a corroborar que el efecto negativo más resaltante lo ejercen sobre la proteína.

Así, los autores refieren una reducción significativa en la digestibilidad de la proteína del grano en cultivares de sorgo con diferentes contenidos de taninos (Cuadro 1) dejándose notar un efecto de adaptación de las aves a los TC donde el valor promedio de la reducción de la digestibilidad de la proteína fue menor (66%) en relación al promedio mostrado por las aves no adaptadas (49%).

La reducción de la digestibilidad de la proteína del sorgo repercutió adversamente en la conversión del alimento de las aves a los 28 días de edad cuando se hizo una sustitución total y parcial del maíz por sorgo en un equivalente de peso.

Micotoxigenicidad por metabolitos de micobiota

Las investigaciones en sorgos graníferos de Jaramillo y Wyatt (2000ab, 2001ab, 2002ab, 2003ab, 2004ab) y Jaramillo (2005) conducidas como pioneras en el estudio del trinomio: contenido de taninos condensados (CTC) – contaminación interna por micobiota (CIM) - potencial toxigénico de la micobiota (PTM), han dejado abierta una interesante área de investigación en esta materia.

En sus distintos estudios, los autores discuten importantes hallazgos que en la actualidad permiten entender la toxigenicidad de los sorgos poseedores de TC bajo un nuevo concepto de sistema integral del trinomio: TC (polifenoles) – micobiota (hongos) – metabolitos tóxicos (micotoxinas) donde se destaca la dinámica de desarrollo del mismo.

Este sistema de toxigenicidad se presenta de manera natural en condiciones de campo dada la presencia per se de los TC en el grano y su contaminación interna por micobiota. La mayoría de las investigaciones en esta área han sido enfocadas sobre la base de caracterizar la micobiota presente y/o detectar niveles de micotoxinas sin cuantificar las concentraciones de TC en los granos.

En el estudio de este trinomio, Jaramillo y Wyatt (2000ab, 2001ab, 2002ab, 2003ab, 2004ab) utilizaron sorgos graníferos procedentes de cultivares de campo y de almacenamiento.

Los resultados evidenciaron los siguientes aspectos:

(1) El CTC equivalentes catequina fluctuó entre 0,09% y 2,55% en cultivares de campo y 0,29% y 1,00% en sorgos de almacenamiento.

(2) Alta CIM destacándose que en los granos procedentes de cultivares la contaminación interna fluctuó entre 55% y 93% mientras que aquellos procedentes de almacenamiento mostraron un nivel de contaminación entre 8,48% y 84,82%.

Cabe resaltar que dentro de los géneros de mohos aislados en ambos casos los predominantes fueron: Fusarium spp., Phoma spp. yAspergillus spp. con una incidencia de 42%; 33% y 23% respectivamente para la modalidad cultivar de campo.

En el caso de la micobiota aislada de silos de almacenamiento los mohos predominantes fueron: Phoma spp., Aspergillus spp., Fusarium spp. y Penicillium spp. Estos resultados dejan notar la contaminación natural por mohos pertenecientes a los géneros Aspergillus, Fusarium y Penicillium en sorgos graníferos poseedores de TC destacándose que dentro de dichos géneros de mohos se han encontrado cepas altamente toxigénicas para las aves.

(3) El PTM mostró importantes evidencias de toxicidad de distintas especies de géneros de mohos conocidos y otros menos conocidos en materia de micotoxicología.

El estudio de la embriotoxicidad de metabolitos de micobiota contaminante natural de sorgos con distintos contenidos de TC, ha sido un área abordada por primera vez en el ámbito científico por Jaramillo y Wyatt (2000b, 2001b, 2002b, 2003b, 2004b) y Jaramillo (2005). Los resultados de estos estudios dejaron notar interesantes hallazgos que se orientan hacia el manejo de nuevos conceptos en el conocimiento de la toxicología de los sorgos poseedores de “testa pigmentada” ó genotípicamente pardos.

Así, los resultados fueron consistentes de evidencias de toxigenicidad para las cepas de Aspergillus flavus, Fusarium avenaceum, Fusarium semitectum, y Eurotium amstelodami, Eurotium spp, Aspergillus glaucus Group y Aspergillus niger. Destacándose que los géneros Aspergillus spp., Eurotium spp., Fusarium spp., y Phoma spp. exhibieron la mayor letalidad al compararse entre géneros.

Por otra parte, los resultados sobre efectos teratogénicos dejaron notar la presencia de malformaciones en los embriones de pollo vinculadas a los géneros Aspergillus spp., Eurotium spp., Fusarium spp. y Phoma spp.

Aspectos relevantes conclusivos

La significancia toxicológica en aves de sorgos graníferos poseedores de “testa pigmentada” o genotípicamente pardos va más allá de conocer sus niveles de TC y compuestos flavonoides.

La presencia de TC en el grano de sorgo aunado a la contaminación por una micobiota dotada de potencial toxigénico para producir metabolitos tóxicos o micotoxinas, lo sitúa dentro de un plano complejo a tomar en consideración en su uso como ingrediente energético en los alimentos para aves.

En pollos de engorde, algunos efectos producidos por los TC muestran el compromiso de la funcionalidad de diversos órganos y sistemas siendo las aves jóvenes las más afectadas. Por su parte, diversos metabolitos de naturaleza tóxica extraídos de hongos aislados de sorgos conteniendo TC, han mostrado causar alta letalidad y producir efectos teratogénicos en embriones de pollo.

Estos hallazgos permiten inferir una posible toxicidad en pollos de engorde al ser ingeridos tales metabolitos en el alimento.

El entender la significancia toxicológica de los sorgos con “testa pigmentada” o genotípicamente pardos en un contexto integral, será la base para darle el mejor uso posible a este cereal en materia de nutrición y alimentación de aves.

Bibliografía

Armstrong, W.D., Rogler, J.C. y Featherston, W.R. 1974. Effects of bird resistant sorghum grain and various commercial tannins on chick performance. Poultry Science, 53:2137-2142.
Aw, T. L. y Swanson, B. G. 1985. Influence of tannin on Phaseolus vulgaris protein digestibility and quality. Journal of Food Science, 50:67-71.
Butler, L. G. 1989. Effects of condensed tannin on animal nutrition. En: The Chemistry and Significance of Condensed Tannins. Hemingway, R. W. y Karchaay, J. J. (Eds.) Plenum Press, New York. pp. 391-402.
Butler, I. G., Riedl, D. J., Lebryk, D. G. y Blytt, H. J. 1984. Interaction of proteins with sorghum tannin: Mechanism, specificity, and significance. Journal of the American Oil Chemists´ Society, 61:916-920.
Duarte, A. 1985. Características químicas que afectan el rendimiento y la calidad en la molienda de algunos cultivares de sorgo. Trabajo de Grado (Ingeniero Agrónomo). Universidad Central de Venezuela, Facultad de Agronomía, Maracay. 107 p.
Duke, G. E. 1977. Avian Digestion. En: Dukes Physiology of Domestic Animals. 9th. Chapter 25. Swenson, M.J. (Ed.). pp. 313-320.
Gómez, J. y Mazzani, C. 1991. Efectividad del propionato de amonio en el control de hongos en granos de sorgo almacenado. Fitopatología Venezolana. 4:54-55. (Resumen).
Hagerman, A. E. y Butler, L. G. 1981. The specificity of proanthocyanidin protein interactions. Journal of Biological Chemistry, J. Biol. Chem. 256:4494-4497.
Hahn, D. H., Faubion, J. M. y Rooney, L. W. 1983. Sorghum phenolic acids, their high performance liquid chromatography separation and their relation to fungal resistance. Cereal Chemistry, 60:255-259.
Hahn, D. l., Rooney, O. L. W. y Earp, C. F. 1984. Tannins and phenols of sorghum. Cereal Food World 29:776-779.
Harris, H. B. y Burns, R. E. 1973. Relationship between tannin content of sorghum grain and preharvest seed molding. Agronomy Journal, 65:957-959.
Jaramillo, M. 1992. Estudio de cultivares de sorgo gamífero (Sorghum bicolor (L) Moench) altos en taninos condensados producidos en Venezuela. Trabajo de Grado (Magister Scientiarum). Facultades de Agronomía y de Ciencias Veterinarias. Universidad Central de Venezuela. Maracay. 200 p.
Jaramillo, M. 1994. Sorgos graníferos altos en taninos. Características químicas y digestibilidad de nutrientes en aves. II Encuentro Regional de Nutrición y Alimentación de Monogástricos. Instituto de Ciencia Animal (Cuba) y Universidad Central de Venezuela. La Habana-Cuba. Pp. 32-51.
Jaramillo, M. 2005. Taninos condensados, micobiota y su potencial toxigénico en sorgos graníferos (Sorghum bicolor (L.) Moench) producidos en Venezuela y efectos individuales y combinados de aflatoxina y diacetoxyscirpenol (DAS) en pollos de engorde. Trabajo de Grado (Doctorado en Ciencias Agrícolas). Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela. Maracay. Escuela de Ciencias Ambiental y Agrícola, Departamento de Ciencias Avícolas, Universidad de Georgia, Athens, GA., Estados Unidos. 30602. 264 p.
Jaramillo, M. 2005-2011. Caracterización química y micotoxicológica de sorgos graníferos cultivados en Venezuela y procedentes de campo y de almacenamiento. Informes Técnicos. Industria de Alimentos Balanceados. Venezuela. (Mimeografiado).
Jaramillo, M. y Peña, M. 1988a, 1989a, 1990a, 1991a, 1992a, 1993a, 1994a, 1995a y 1996a. Caracterización química, nutricional y biológica de híbridos de sorgos graníferos venezolanos. Informes Técnicos. FONAIAP, CONICIT, Industria Avícola. Venezuela. (Mimeografiados).
Jaramillo, M. y Peña, M. 1988b, 1989b, 1990b, 1991b, 1992b, 1993b, 1994b, 1995b y 1996b. Agentes ligantes a Taninos. Evaluación de diferentes compuestos químicos. Informes Técnicos. FONAIAP, CONICIT, Industria Avícola. Venezuela. (Mimeografiados).
Jaramillo, M. y Silva, L. 1988, 1989, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995 y 1996. Estudio histoquímico é histológico del epitelio del tracto digestivo y de colágena de la articulación intertarsiana de pollos de engorde alimentados con dietas conteniendo sorgos altos en taninos condensados. Informes Técnicos. FONAIAP, CONICIT, Industria Avícola. Venezuela. (Mimeografiados).
Jaramillo, M., Peña, M., Angulo, I, Leon, A. y Obispo, N. 1993. Valor nutricional de cultivares de sorgo granífero (Sorghum bicolor (L.) Moench) altos en taninos producidos en Venezuela. I. Composición química. Zootecnia Tropical, XI (2):129-150.
Jaramillo, M., León, A., Angulo, I y Peña, M. 1994. Valor nutricional de cultivares de sorgo granífero (Sorghum bicolor (L) Moench) altos en taninos producidos en Venezuela. II. Energía metabolizable. Zootecnia Tropical, XII. (1):23-53.
Jaramillo, M., León, A. y Peña, M. 1995. Valor nutricional de cultivares de sorgo granífero (Sorghum bicolor (L) Moench) altos en taninos producidos en Venezuela. III. Digestibilidad del nitrógeno. Zootecnia Tropical, XIII (2):163-182.
Jaramillo, M. y Wyatt, R. 2000a, 2001a, 2002a, 2003a, 2004a. Tannin content and mycobiota characterization in sorghum grains grown in Venezuela. College of Agricultural and Enviromental Sciences, Department of Poultry Science, The University of Gerogia, USA. (Report).
Jaramillo, M. y Wyatt, R. 2000b, 2001b, 2002b, 2003b, 2004b. The embriotoxicity evaluation of sorghum grain extracts. College of Agricultural and Enviromental Sciences, Department of Poultry Science, The University of Gerogia, USA. (Report).
Martínez, A. 1981-2003. Diagnóstico e incidencia de microbiotica fúngica y niveles de aflatoxinas y fumonisinas en oleaginosas y cereales en Venezuela. Instituto de Ciencias y Tecnología de Alimentos, Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela, (Mimeografiado).
Mazzani, C. B. 1988. Hongos asociados a granos de sorgo almacenados en Venezuela y su control con propionato de amonio en el laboratorio. Fitopatología Venezolana, 1:54-57.
Mehansho, H., Ann, D. K., Butler, I. G., Rogler, J. y Carlson, D. M. 1987a. Induction of proline rich proteins in hamster salivary glands by isoproterenol treatment and an unusual growth inhibition by tannins. Journal of Biological Chemistry, 262:12344-12350.
Mehansho, H., Butler, I. G. y Carlson, D. M. 1987b. Dietary tannins and salivary proline-rich proteins: Interactions, induction and defense mechanisms. Annual Review of Nutrition, 7:423-440.
Salunkhe, D. K., Jadhar, S. J., Kadan, S. S. y Chavan, J. K. 1982. Chemical, biochemical and biological significance of polyphenols in cereals and legumes. Journal of Food Sciences and Nutrition, 17:277-305.
Sturkie, P. D., 1976. Secretion of gastric and pancreatic juice, pH of tract, digestion in alimentary canal, liver and bile, and absorption. Pages 196-209 in: Avian Physiology 3rd. ed. Sturkie, P. H. (Ed.). Springer-Verlag.

Octubre 2012

Compártelo

Vitrina de la Industria

Patrocinadores

Socios