Aflatoxina - intoxicatia cu aflatoxina

Aflatoxina - intoxicatia cu aflatoxina

A.     Surse. Aspergillus flavus si A. parasiticus sunt producatoare de aflatoxine.

1. Substraturi obisnuite. Aflatoxinele se intalnesc cel mai frecvent in furajele sub forma de graunte, mai ales cele de porumb,in semintele de bumbac si in arahide.
2. Factori favorizanti pentru formarea de aflatoxine.

a. Factori de mediu.

(1) Temperatura. Intervalul optim de temperatura necesar formarii de

aflatoxine este de 25°C-32°C, desi temperaturi joase de 55°F timp de 2 sau

mai multe zile pot sustine formarea aflatoxinelor.

(2) Stresul de seceta mareste productia de aflatoxine de catre A. flavus prin

prelungirea duratei de supravietuire al sporilor si prin reducerea

functionalitatii barierelor mecanice ale gazdei ( ex: teaca spicului ).

(3) Umiditatea relativa crescuta sau umiditatea grauntelor sustin dezvoltarea

micetilor si maresc potentialul de formare al aflatoxinelor. A flavus poate

produce aflatoxine la o umiditate a grauntelor de 16%-28%.

(a)In timpul depozitarii, in grauntele infestate cu Aspergillus, procesul de

formare a aflatoxinelor se continua daca grauntele nu sunt uscate pana la

o umiditate mai mica de 15%.

(b)Datorita respiratiei continue a micetilor se consuma oxigen si hidrati de

carbon, formandu-se dioxid de carbon si apa, rezultand astfel cantitati

suplimentare de apa libera ( nelegata ) care sustine dezvoltarea

aditionala a micetilor.

b. Caracteristici fizice:

(1) Stiuletii de porumb cu panusa scurtata care se matureaza intr-o pozitie cu

orientare dorsala par a fi mai susceptibili la infestatie decat stiuletii acoperiti

de panusa care se matureaza intr-o pozitie cu orientare ventrala.

(2) Daunele provocate de insecte sau scarificarile din timpul recoltarii

deterioreaza invelisul semintelor, permitand accesul micetilor din genul

Aspergillus la hidratii de carbon din interiorul semintelor (endosperm)

asigurand substratul necesar dezvoltarii micetilor.

B.     Caracteristici chimice.

Aflatoxinele sunt compusi furanici policiclici.

1.     Aflatoxinele manifesta sub actiunea razelor ultraviolete o fluorescenta albastra sau verde. Cele patru aflatoxine majore, aflatoxinele B1, B2, G1 si G2 sunt grupate in functie de caracteristicile cromatografice si fluorescente. Aflatoxina B1 (AFB1) este cea mai raspandita.

2.     Aflatoxina M1 este un metabolit al AFB1 prezent, in organismul animal, in urina, lapte si la nivelul tesuturilor.

C. Toxicocinetica.

AFB1 este metabolizata de catre oxidazele microzomale cu functiuni mixte de la nivel hepatic, rezultand cel putin sapte metaboliti, fiecare dintre ei avand activitate biologica diferita. Un metabolit major al AFB1 este un epoxid electrolitic puternic reactiv care formeaza legaturi covalente cu AND-ul, ARN-ul si cu proteinele.

D. Mecanismul daunelor toxicologice.

Aflatoxinele inhiba sinteza proteinelor prin modificarea modelului de ADN si deprimarea sintezei de ARN mesager, interferand cu procesul transcriptiei. Sinteza proteica deficitara interfereaza cu formarea enzimelor necesare metabolismului energetic si metabolizarii lipidelor, ficatul fiind cel mai afectat.

1. Pierderea de enzime determina formarea deficitara a proteinelor structurale, formarea necorespunzatoare a anticorpilor, reducerea digestiei lipidelor si sinteza incompleta a factorilor coagularii.
2. Lipsa formarii proteinelor acceptoare de lipide, la nivel hepatic, duce la aparitia steatozei hepatice.
3. In sisteme rumenale artificiale s-a observat: digestia redusa a celulozei, formare deficitara al acizilor grasi volatili si inhibarea proteolizei.
4. Procesul de necroza rezulta din lipsa enzimelor cheie care sustin reactiile metabolice esentiale.

Figura 29-3 Patogeneza aflatoxicozei.

Aflatoxinele se leaga la molecula de guanina a ADN-ului inhiband emiterea semnalului pentru formarea de ARN-mesager. Intreruperea sintezei proteice duce la carenta proteinelor structurale, al enzimelor si a proteinelor acceptoare de lipide. Efectele pe termen lung ale sintezei proteice deficitare includ steatoza hepatica si o serie de tulburari functionale si metabolice.

E.Toxicitate.(Tabel 29-2).

Vacile, oile si alte rumegatoare par a fi mai putin susceptibile la intoxicatie fata de monogastrice sau pasari.

1. Tineretul majoritatii speciilor este mai susceptibil la intoxicatia cu aflatoxine decat animalele adulte.
2. Deficientele nutritionale, mai ales carenta de proteina, de selenium si vitamina E, maresc susceptibilitatea la aflatoxine.

Tabel 29-2. Raspunsul relativ al animalelor la aflatoxinele din furaje*

*estimarile sunt bazate pe timpi de expunere prelungiti(peste 2 saptamani)

- = fara efect; ± = efect variabil; + = afectare; ++ = afectare severa

F. Diagnostic.

1. Simptome clinice.

1. Evolutia acuta. Cele mai importante simptome clinice acute la majoritatea

animalelor includ: depresie, anorexie, spor de crestere redus, reducerea

productiei de lapte si temperatura corporala subnormala.

b.Evolutia cronica.

(1) La pasari. Simptomele intoxicatiei cronice la pasari includ reducerea ratei

de crestere, reducerea eficientei utilizarii furajelor, de asemenea steatoreea

care rezulta in urma reducerii digestiei lipidelor. Marirea fragilitatii

capilarelor la pasari a fost asociata cu aparitia vanatailor sau reducerea

rezistentei tisulare ceea ce are ca rezultat confiscarea carcaselor la

abatorizare.

(2) La suine. Simptomele majore ale formei cronice a bolii includ anorexia,

reducerea sporului de crestere, icter, usoara anemie, ascita si marirea

sensibilitatii la bolile infectioase.

(3)La bovine. Aflatoxinele in concentratii ridicate (1-4 ppm) pot reduce

motilitatea rumenala pe o durata de 24-48 de ore.

2. Diagnostic de laborator.

a. Examen hematologic

1)     Anemia moderata nu este caracteristica

2)     Enzimele hepatice serice sunt crescute incluzand: AST (aspartat-aminotransferaza), ALT (alanin-aminotrasferaza), PA (fosfataza alcalina), OCT (ornitin-carbamiltransferaza) si izocitratdehidrogenaza.

3)     Acizii biliari serici pot fi crescuti in aflatoxicoza timpurie. Hiperbilirubinemia apare in cazul intoxicatiei cronice.

4)     Albumina serica si raportul albumina:globuline sunt micsorate.

5)     Activitatea protrombinei poate fi micsorata ca rezultat al sintezei reduse al factorilor coagularii.

b.     Analiza tesuturilor si al urinii.

(1)   Laptele si urina. Aflatoxina M1 poate fi detectata in lapte sau urina timp de cateva zile dupa incetarea expunerii la aflatoxine.

(2)   Ficatul si rinichii . Majoritatea aflatoxinelor sunt excretate la 72-96 de ore dupa incetarea expunerii, totusi ficatul si rinichii par a retine reziduuri masurabile de aflatoxine timp mai indelungat fata de alte tesuturi. (Aceste reziduuri de asemenea dispar dupa 2 saptamani).

c.      Analiza furajelor sau al grauntelor.

(1)   Testul "luminii negre". Grauntele contaminate examinate la lumina ultravioleta exprima o fluorescenta intensa galben-verzuie.

(a)   Aceasta fluorescenta se datoreaza prezentei unei substante marker de

origine miceliana produsa in conditii similare cu aflatoxina., deci

aceasta fluorescenta este doar un indicator prezumptiv al prezentei

aflatoxinei.

(b)   Fluorescenta este mai evidenta in grauntele sparte si deteriorate in care

dezvoltarea mucegaiului a cuprins endospermul.

(2)   Teste aditionale specifice ca si cromatografia in strat subtire, cromatografia gaz-lichid, spectrometria de masa sau alte metode instrumentale sunt necesare pentru a confirma prezenta aflatoxinei.

3. Leziuni.
1. Aflatoxicoza acuta determina: necroza hepatica hemoragica centrolobulara, hemoragie si ascita.
2. Aflatoxicoza subacuta.

(1)     Leziuni macroscopice: infiltratie grasa a ficatului care are aspect palid, consistenta moale, culoare ca a cleiului, anemie usoara, icter si ascita.

(2)     Leziunile microscopice:

(a)   Degenerarea si necroza hepatocitelor, infiltratie grasa, proliferarea epiteliului canalelor biliare, fibroplazia progresiva interlobulara si proliferarea canaliculelor biliare.

(b)   Cariomegalie, nuclei atipici cu nucleoli multipli, vacuolizari ale hepatocitelor si retentie biliara.

G. Tratament si preventie.

1. Tratament.

a.       Detoxifiere.Aluminosilicatul de sodiu si calciu sub forma hidratata (hydrated sodium calcium aluminosilicate = HSCAS) are o mare afinitate pentru aflatoxina si poate adsorbi aflatoxinele reducandu-le absorbtia de la nivelul tractului gastrointestinal.

(1)   HSCAS reduce cantitatea reziduurilor de aflatoxina M1 din laptele vacilor care au ingerat aflatoxina B1.

(2)   HSCAS corecteaza deprimarea cresterii si leziunile hepatice induse de catre aflatoxine la suine.

b.       Terapie de sustinere. Suplimentele cu vitamina E si seleniu au fost utilizate cu rezultate variabile pentru ameliorarea efectelor aflatoxinelor.

2. Preventie.
1. Inhibitori ai cresterii mucegaiurilor pot preveni dezvoltarea in continuare si formarea de toxine de catre A. flavus in furajele preparate, dar acestia nu vor distruge toxina deja formata.
2. Tratarea grauntelor cu amoniac anhidru timp de 10-14 zile reduce continutul acestora in aflatoxine, dar deoarece exista incertitudini in ceea ce priveste produsii de descompunere, Agentia pentru Alimente si Medicamente (Food and Drug Administration = FDA) inca nu a permis aceasta metoda de detoxificare.

H. Consideratii privind sanatatea publica. Datorita faptului ca s-a dovedit efectul cancerigen al aflatoxinei la animale de laborator, laptele este monitorizat in mod curent in privinta aflatoxinelor. FDA considera prezenta aflatoxinei in lapte ca fiind o grava violare a reglementarilor in vigoare.

1. Desi estimarile variaza aflatoxina in lapte reprezinta aproximativ 1% din concentratia prezenta in ratie.
2. Laptele provenit de la vaci care au fost hranite cu furaje continand peste 20 ppb aflatoxina poate contine reziduri in exces fata de nivelurile actuale admise de FDA (0,5 ppb).