RESIDUOS DE AFLATOXINA M1 EN LA LECHE Y SU IMPACTO EN LA SALUD HUMANA

III Congreso de Alimentación Animal: Seguridad

Alimentaria y Producción de Alimentos 3-4 de Diciembre 2013

Bilbao (País Vasco)

Alberto Gimeno

Consultor Técnico en Micotoxinas y Micotoxicología Alimentaria

AFLATOXINA M1 y AFLATOXINA B1

• La aflatoxina M1 (AFM1) es el derivado metabólico

hidroxilado de la aflatoxina B1 (AFB1). • AFB1 (precursor de la AFM1) es producida por cepas

toxicogénicas del moho Aspergillus (A.flavus y A.parasiticus).

• Aspergillus pertenece a la flora de almacenamiento y puede producir de una forma óptima, AFB1 a 25ºC con una actividad de agua (aw) de 0,83-0,95.

• AFB1 se puede encontrar en cereales y sus subproductos, tortas y harinas de oleaginosas, semilla de algodón, mandioca, ensilados, piensos y en toda una serie de alimentos para humanos de los que se destacan los frutos secos.

AFLATOXINA B1 Y AFLATOXINA M1. BIOTRANSFORMACIÓN

En rumiantes, parte de la AFB1 es degradada en el

rumen y se forma aflatoxicol (18 veces menos tóxico que la AFB1), pero que es reversible y

puede volver a transformarse en AFB1.

La fracción de AFB1 remanente es absorbida en el tracto digestivo y por difusión pasiva es

hidroxilada en el hígado, formándose AFM1 y contaminando la leche. Junto con la AFM1 se

pueden encontrar también residuos de AFB1 que no se han hidroxilado.

AFLATOXINAS B1 Y M1

• Son cancerígenas, teratogénicas y mutagénicas, hepatotóxicas e inmunosupresoras. Inhiben la

fagocitosis y la síntesis proteica, interrumpiendo la formación de ADN,

ARN y proteínas en el ribosoma.

• Afectan a hígado, riñón y cerebro.

RESIDUOS DE AFM1 EN LECHE

• El nivel de residuos de AFM1/día (mg) podría ser el 2,2% de la ingesta diaria de AFB1 (mg) (CV-Coeficiente de variación) entre 42 y 59%) que dividido por los litros de leche/vaca/día y

multiplicado por 1000 nos daría la concentración aproximada de AFM1 (mcg/Litro)(ppb) en la leche cruda.

• Exiten otras formas de cálculo teórico pero a nuestro criterio, ésta es la que da resultados más

próximos de la realidad.

• mcg = microgramos

RESIDUOS DE AFM1 EN LECHE

• La vaca transforma AFB1 en AFM1 a las 6-24 horas de ingestión del alimento contaminado y el nivel de residuos en la leche variará según:

1.- La raza de la vaca y de animal para animal. 2.- Concentración de AFB1 en la ración y cantidad y

duración del consumo de alimento contaminado. 3.- Estado de salud del animal. 4.- De un día para otro. 5.- De una producción de leche a la siguiente.

TD50 Y TDI PARA AFM1 Y AFB1 TD50 = Dosis de micotoxina com la cual el 50% de los individuos

pueden desarrollar tumores malignos.

TDI = Ingesta máxima tolerable diaria.

TD50 (AFM1) = 10380 ng/kg p.c./día (10,38 mcg/kg p.c./día).

TD50 (AFB1) = 1150 ng/kg p.c./día (1,15 mcg/kg p.c./día).

TDI (AFM1) = 2 ng/kg p.c./dia (TD50/5000) (Factor de riesgo 1/100000).

TDI (AFB1) = 0,23 (TD50/5000) o bien 0,19 (TD50/6000) ng/kg p.c./día (Factor de riesgo 1/100000).

• ng = nanogramos; mcg = microgramos; p.c. = peso corporal.

• 5000 o 6000 = factor de seguridad que puede oscilar entre 50 y 50000.

• Cuanto mayor es ese factor, más rigurosa es la TDI.

AFLATOXINA B1 y AFLATOXINA M1

AFM1 = nueve veces menos carcinogénica que AFB1.

AFM1 = diez veces más de tolerancia que AFB1.

INFLUENCIAN LA TOXICIDAD EN HUMANOS

Además de otros factores:

• Edad y peso del individuo. Los bebés, niños y jóvenes son más susceptibles a los problemas de micotoxicosis. Hay una mayor variación del metabolismo basal y no tienen suficientes mecanismos bioquímicos para la detoxificación.

Para los bebés y los niños, la leche y productos lácteos son alimentos esenciales y los consumos son elevados y de frecuencia diaria.

LEGISLACIÓN AFB1 UE

• Alimentos completos y complementarios para animales

de producción lechera = 5 mcg/kg (ppb) con una humedad del

alimento de 12%.

LEGISLACIÓN AFM1 UNIÓN EUROPEA (EU)

• Leche cruda, leche destinada a la fabricación de productos a base de leche y leche de consumo tratada térmicamente, la concentración máxima permitida de AFM1 es de 0,05 mcg/kg o Litro (0,05 ppb) (50 ppt).

• Preparados para lactantes, preparados de continuación (incluidas la leche para lactantes y la leche de continuación) y alimentos dietéticos destinados a usos médicos especiales dirigidos especificamente a los lactantes, la concentración máxima permitida de AFM1 es de 0,025 mcg/Kg o Litro (0,025 ppb) (25 ppt).

LEGISLACIÓN AFM1 EN OTROS PAISES

• En Australia, EE.UU. y algunos paÍses de la América Latina (los que forman parte de MERCOSUR como Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay) la concentración máxima permitida de AFM1 en leche entera, semidescremada y descremada, es de 0,5 ppb = 500 ppt.

LEGISLACIÓN AFM1 MUNDIAL

•En 2003 había 34 países a favor del límite de AFM1 en leche de 0,05 ppb (50 ppt) y 22 a favor del límite de 0,5 ppb (500 ppt).

LEGISLACIÓN AFM1 EN QUESOS Y MANTEQUILLA. DISTRIBUCIÓN DE LA AFM1

En quesos y mantequilla, en Holanda y Austria, la concentración máxima permitida de AFM1 es, respectivamente, de 0,200 ppb (200 ppt) y 0,250 ppb (250 ppt) para quesos, y de 0,02 (20 ppt) y 0,02 (20 ppt) ppb para mantequilla.

La distribución de la AFM1 en algunos alimentos elaborados con leche contaminada, es

aproximadamente la siguiente: 40-60% en quesos, 10% en la nata y < 2% en la mantequilla.

La mayor parte va al queso debido a la asociación de la AFM1 con la caseína cuando ésta precipita.

LEGISLACIÓN AFM1 (UE) “versus” LEGISLACIÓN AFM1 (OTROS PAÍSES)

YA HEMOS VISTO QUE EN LA LECHE, EL NIVEL MÁXIMO DE AFM1 PERMITIDO POR LA UE TIENE DIEZ VECES MENOS DE TOLERANCIA COMPARADO CON EL PERMITIDO POR EE.UU. Y OTROS PAÍSES.

INCIDENCIAS, CONSUMOS, INGESTAS (AFM1)

AFM1 Consumo de leche Ingesta AFM1*

Países Muestras ppb Litros/persona/día ng/persona/día

___________________________________________________________________

Europa 10778 0,023 0,29 6,7

Amer. Latina 893 0,022 0,16 3,5

Ext. Oriente 1191 0,360 0,032 11,5

Orie. Medio ** 231 0,005 0,12 0,6

Àfrica ** 15 0,002 0,042 0,09

___________________________________________________________________

* Considerando las medias de contaminación y de consumo de leche diario.

** Número de muestra analizadas muy bajo (posible falta de representatividad).

ng = nanogramos; ppb = microgramos (mcg)/kg/L; Amer. = América; Ext. = Extremo; Orie. = Oriente.

INGESTAS, EXPOSICIÓN (AFM1)

Joven de 50 kg

Ingesta AFM1 Ingesta AFM1 TDI

Países ng/persona/día ng/kg p.c./día ng/kg p.c./día

________________________________________________________________

Europa 6,7 0,14 2

Amer. Latina 3,5 0,07 2

Ext. Oriente 11,5 0,23 2

Orie. Medio 0,6 0,012 2

Àfrica 0,09 0,002 2

__________________________________________________________

ng = nanogramos; p.c. = peso corporal.

INGESTAS, EXPOSICIÓN (AFM1)

AFM1 AFM1

0,05 ppb 0,5 ppb Joven de 50 kg Bebé de 10 kg

Ingesta Ingesta Ingesta AFM1 Ingesta AFM1 TDI

Países ng/pers./día ng/pers./día ng/kg p.c./día ng/kg p.c./día ng/kg p.c./día

___________________________________________________________________________

Europa 15 150 0,3-3 1,5-15 2

Amer. Latina 8 80 0,16-1,6 0,8-8 2

Ext. Oriente 1,6 16 0,032-0,32 0,16-1,6 2

Orie. Medio 6 60 0,12-1,2 0,6-6 2

Àfrica 2 20 0,04-0,4 0,20-2 2

___________________________________________________________________________

ng = nanogramos; pers. = persona; p.c. = peso corporal.

EXPOSICIÓN (AFM1)

Consideremos un niño de 20 kg de peso que consumiera 0,5 litros de leche/día, contaminada con 0,05 ppb (50 ppt) o con 0,5 ppb (500 ppt) de AFM1.

• La ingesta de AFM1 diaria sería de 1,25 (menor que la TDI) y 12,5 (mayor que la TDI) ng/kg

p.c/día, respectivamente.

En principio el límite de 0,5 ppb (500 ppt) no sería de ningún modo aceptable por la EU.

EXPOSICIÓN (AFM1)

Consideremos ahora una contaminación con 0,100 ppb (100 ppt) de AFM1.

Si para una contaminación media en Europa de 0,023 ppb, la ingesta de AFM1 se estimó en 6,7 ng/persona/día (datos referidos en las tablas anteriores), para una contaminación de 0,100 ppb (100 ppt) (superior a la permitida por la UE), la ingesta de AFM1 se estimaría en 29,13 ng/persona/día.

Para un joven de 50 Kg y un niño de 20 Kg de peso, representarían unas ingestas de 0,58 y de 1,46 ng AFM1/Kg p.c./día, respectivamente. Los dos valores están por debajo de la TDI para AFM1 (2 ng/Kg p.c./día).

DIVERGENCIA DE CRITERIOS (AFM1)

¿QUE OCURRE PUES CON TODAS ESTAS DIVERGENCIAS DE CRITERIOS ENTRE LA UE Y EE.UU. Y OTROS PAÍSES?

EXPOSICIÓN (AFM1)

0,05 ppb (50 ppt) “versus” 0,5 ppb (500 ppt)

• En una población como EE.UU. y Europa Occidental donde la prevalencia de hepatitis vírica B es de 1%, la prevalencia adicional de casos de cáncer de hígado asociados con la contaminación de 0,5 ppb “versus” 0,05 ppb fue de 29 cánceres/1000 millones de individuos/año.

Datos de JECFA (FAO/WHO)

EXPOSICIÓN (AFM1)

Si friamente consideramos lo anterior, diremos que los criterios de la UE son excesivos.

EXPOSICIÓN (AFM1)

• Si tenemos en cuenta que la exposición a cualquier nivel cuando se trata de un carcinógeno genotóxico (AFM1) puede suponer un riesgo sanitario para los consumidores en especial los bebés, niños y jóvenes, diremos que los criterios defendidos por la UE no son excesivos ya que ellos refuerzan la aplicación del principio ALARA.

PRINCIPIO ALARA

• ALARA (As Low As Reasonable Achievable) o sea que el nivel máximo debe ser tan bajo como sea razonablemente posible ya que para este tipo de carcinógenos, no hay una dosis máxima por debajo de la cual no se produzcan tumores malignos, por lo que el nivel de exposición debería ser de “0” para tener un riesgo nulo a padecer cáncer de higado que pueda ser provocado por las aflatoxinas en general.

PREVENCIÓN Y CONTROL (AFM1) Métodos físicos • AFM1 es en general estable en quesos, yogures, leche

pasteurizada, leche desnatada o entera y helados y resiste algunos procesos de esterilización, pasteurización y calentamiento directo.

Sin embargo, en otros procesos de esterilización,

pasteurización, secado Roller y Spray, dependiendo de la tecnología del próprio proceso (en especial de la temperatura y tiempo de permanencia de la leche a esa temperatura), pueden conseguirse reducciones de AFM1 del orden de 12 a 86%. En quesos a 90ºC durante 30 minutos se ha conseguido una reducción del 9%.

AFM1 resiste los procesos de liofilización (de + 4 a - 20ºC

durante 0, 6, 12 y 18 meses).

PREVENCIÓN Y CONTROL (AFB1)

• LA PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN CON AFB1, EVITARÁ

O REDUCIRÁ SIGNIFICATIVAMENTE LOS PROBLEMAS DE CONTAMINACIÓN DE LA LECHE Y PRODUCTOS LÁCTEOS

CON LA AFM1.

ASÍ PUES

PREVENCIÓN Y CONTROL (AFB1)

Es necesario e indispensable, la Aplicación del sistema de Análisis de Peligros y de Puntos Críticos de Control (APPCC) en la prevención y control de las micotoxinas.

Problema si las Materias Primas ya vienen

contaminadas.

PREVENCIÓN Y CONTROL (AFB1)

Métodos físicos

La AFB1 resiste temperaturas de 120ºC a presión normal. Intentar por

medios térmicos reducir o eliminar las contaminaciones, no será efectivo, ni

práctico, ni viable ni económico a nivel industrial ya que no resulta.

PREVENCIÓN Y CONTROL

Métodos químicos El uso de fungistáticos (muchas veces, mal

llamados fungicidas) efectivos y de amplio espectro podrá ser una ayuda para evitar la formación de la AFB1 (y otras micotoxinas) caso de no haber aún contaminación, o bien para evitar una mayor contaminación caso de que la AFB1 ya exista. Sin embargo, el fungistático actuará contra el hongo, no contra la micotoxina.

PREVENCIÓN Y CONTROL

Métodos químicos Aditivos Anti-Micotoxinas = arcillas

filosilicatos, glucomananos esterificados y otros, puede ser una ayuda muy eficaz.

Esos aditivos (adicionados al alimento) deben ser capaces dentro del animal de formar complejos estables e irreversibles con los grupos beta-cetolactona o alfa-bislactona contenidos en la molécula de la aflatoxina B1. Complejos tales (no tóxicos) que después serán eliminados por la heces.

MÉTODOS DE ANALISIS AFM1 EN LA LECHE Y DERIVADOS

• El método más aconsejado es el uso previo de columnas de inmunoafinidad con anticuerpos monoclonales específicos para AFM1 seguido de detección y cuantificación por HPLC.

• El método basado en “ELISA” ha sido validado por el “Community Bureau of Reference” después de una serie de estudios comparativos con el anterior. Se puede aplicar en la propia granja.

Los límites de detección y cuantificación pueden oscilar entre 0,01 y 0,005 mcg/kg/L

RACIÓN FINAL

La contaminación con AFB1 en la ración final para poligástricos puede provenir de cualquiera de los componentes que integran esa ración.

Los componentes más susceptibles de poder estar contaminados con AFB1 en la ración final son: la semilla de algodón y el ensilado.

SEMILLA DE ALGODÓN Y ENSILADOS • En el caso de los ensilados (en general el mayor

componente de la ración final) , los valores de agua libre y de aw (del cereal base) son substancialmente muy elevados y peligrosos para el desarrollo de los mohos y la probable formación de micotoxinas.

• En la elaboración de ensilados hay que asegurar el mantenimiento de una atmósfera anaerobia, aparte de otros cuidados que aseguren una correcta elaboración sin riesgos de contaminación (la mayor parte de los hongos son aerobios).

COMENTARIOS

• Debemos continuar a mantener el nivel de riesgo lo más bajo posible y estar siempre alerta, pero no alarmados, ya que consideramos que la situación en lo que se refiere a la aflatoxina M1, está bien encaminada y bajo control con un nivel de riesgo bajo, por lo menos en Europa, y quizás también en otros países.

• Es evidente que pueden existir y existen excepciones.

COMENTARIOS

• Sin embargo, veamos ahora como un toque final la siguiente situación, en la cual aplicaremos la ecuación referida anteriormente en el apartado “Residuos de aflatoxina M1 en la leche según la cantidad de aflatoxina B1 ingerida”.

COMENTARIOS • Vacas a comer 30 kg de ración final completa (sobre

substancia húmeda) con 50% de humedad y contaminada con 2,84 ppb de AFB1 (mcg de AFB1/kg) = 5 ppb con 12% de humedad (nivel máximo permitido por la UE). Producción de leche = 20 Litros/vaca/día.

La ingesta de AFB1 sería de 0,0852 mg/vaca/día. El 2,2% de ese valor es de 0,0019 mg de AFM1/vaca/día.

Dividiendo por los 20 litros de producción de leche y multiplicando por 1000, tendriamos una contaminación teórica en la leche de 0,094 ppb (94 ppt). Valor superior al máximo permitido por la UE = 0,05 ppb (50 ppt).

¿Desde que punto de vista tenemos que considerar esto?

COMENTARIOS

• O sea que, por un lado y con ese ejemplo, la ración final estaría en el límite máximo permitido por la UE y por otro lado la contaminación con aflatoxina M1 en la leche sería superior (casi el doble) a la máxima permitida por la UE.

• Claro que la ecuación tiene su margen de error y solo da valores aproximados. Sin embargo, nos quedamos con la duda y habría que obtener valores de una forma experimental. De todas maneras, les convido a hacer más cálculos.

COMENTARIOS

• En los análisis de AFB1 en el alimento, tenemos que analizar también la humedad del mismo,

para poder extrapolar posteriormente para 12% de

humedad y poder comparar con el valor máximo de contaminación de

5 ppb permitido por la EU.

ALGUNOS ARTÍCULOS PUBLICADOS

Algunos artículos al respecto del tema pueden ser recogidos de www.engormix.com (Alberto Gimeno - Sección micotoxinas en Español)

• Gimeno, A. (2011). El impacto negativo de algunas micotoxinas en el ganado

vacuno lechero (

(http://www.engormix.com/MA-ganaderia-leche/sanidad/articulos/micotoxinas-en-el-ganado-vacuno-lechero-t3029/165-p0.htm)

• Gimeno, A. (2005).). Aflatoxina M1 en la Leche. Riesgos para la Salud Pública, Prevención y Control

(http://www.engormix.com/MA-micotoxinas/articulos/aflatoxina-leche-riesgos-salud-t372/p0.htm)

(Contiene un resumen de las discusiones entre UE y EE.UU. y otros países)

• Gimeno, A. (2002). Residuos de Aflatoxina M1 y otras micotoxinas en leche y derivados; control y recomendaciones (http://www.engormix.com/MA-ganaderia-leche/sanidad/articulos/residuos-aflatoxina-otras-micotoxinas-t114/165-p0.htm)

MANUALES Y OTROS

Gimeno, A.; Martins, M.L. (2011). “Micotoxinas y Micotoxicosis en Animales y Humanos”. 3ª Edición. Special Nutrients, Inc. USA (Ed.). pp. 1-128. El manual en pdf puede ser requerido al autor (gimenoalberto@hotmail.com)

Gimeno, A; Martins, M.L. (2012). “Mycotoxins and Mycotoxicosis

in Animals and Humans”. 2nd Edition. Special Nutrients, Inc. USA (Ed). pp. 1-149. El manual en pdf puede ser requerido al autor (gimenoalberto@hotmail.com)

Raquel Rubio Martínez (2011) Incidencia de aflatoxinas en leche

de oveja y derivados en Castilla-La Mancha. Tesis Doctoral. pp.1-246 Descargar el pdf de (www.google.com) poniendo “Tesis Doctoral de Raquel Rubio Martinez”

AGRADECIMIENTOS

EN TAN CORTO ESPACIO DE TIEMPO, LA COSA NO HÁ SIDO FACIL PARA UN TEMA TAN EXTENSO E INTERESANTE COMO ES EL DE LA AFM1 EN LA LECHE.

SIN EMBARGO LES AGRADEZCO

MUCHÍSIMO SU ATENCIÓN E INTERÉS POR EL TEMA Y CON MUCHO GUSTO, INTENTARÉ RESPONDER A LAS PREGUNTAS QUE UDS. CONSIDEREN NECESARIAS Y OPORTUNAS.