El desarrollo de los sistemas de explotación avícola y porcina con características de producción intensiva, ha sido sustentado por la instauración de un circuito que lleva consigo la producción de alimentos balanceados a gran escala.
A su vez, los alimentos balanceados han sido estructurados sobre la base de la utilización de maíz como principal componente energético de la ración con ventajas muy particulares sobre otros cereales, tal como el hecho de no poseer dentro de sus constituyentes compuestos antinutricionales.
Sin embargo, a partir de la década de los 70, otros cereales han sido incluidos dentro de la formulación de dietas comerciales para aves y cerdos.
- En Sur América y particularmente en Venezuela, después del maíz el otro cereal usado, por la industria de alimentos balanceados, es el sorgo granífero.
- La mayoría de estos sorgos contienen taninos condensados (TC) dentro de sus constituyentes, los cuales han sido vinculados en no-rumiantes con un efecto adverso sobre la digestión y metabolismo de los nutrientes a través de mecanismos de acción específicos.
En el presente reporte, se destacan conceptos relevantes vinculados a la toxicología de los sorgos genotípicamente pardos (SGP), resaltando aspectos relacionados con sus toxicidades intrínseca y extrínseca.
TOXICOLOGÍA DE SORGOS GRANÍFEROS GENOTÍPICAMENTE PARDOS
La designación de sorgos genotípicamente pardos, SGP, está dada por la presencia de una capa de células bastante definida denominada testa (Rooney y Miller, 1981; Rumbos, 1986). Esta capa, se hace presente y es altamente pigmentada en la etapa inicial de formación del grano.
Se ha determinado como característica estructural de gran significancia que, los SGP con una testa bastante desarrollada y pigmentada en alto grado, son poseedores de elevados contenidos de polifenoles totales y de TC al compararlos con aquellos que presentan poco o ningún desarrollo de esta capa (Doherty et al., 1987; Ciccola, 1989).
Figura 1. El grano de sorgo y la testa.
Este hecho, hace pensar que es en dicha capa donde se ubican las células productoras de estos compuestos y que por lo tanto aquellos cultivares que no presentan testa (sorgos genotípicamente blancos) no contienen TC, siendo su valor nutricional alrededor del 96-98% en relación con el maíz (Sullivan, 1987).
Toxicidad Intrínseca: Compuestos Polifenólicos
Desde el punto de vista químico, los compuestos polifenólicos pueden ser clasificados en tres grupos:
- Ácidos fenólicos
- Flavonoides
- 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 sólo en los SGP, poseedores de testa pigmentada, resistentes al ataque de pájaros y a la degradación enzimática (Hahn et al., 1984).
Taninos
Los taninos se definen como un complejo de polímeros fenólicos que constituyen algunos de los productos naturales más numerosos y ampliamente distribuidos en muchos vegetales, incluyendo árboles, frutas y pastos. Su presencia en los cereales es rara y en el caso del sorgo solamente se encuentran en cultivares genotípicamente pardos (Mehansho et al., 1987a).
Las investigaciones de Hahn et al. (1984), permitieron distinguir dos grandes grupos:
- Taninos Hidrolizables: Su principal representante es el ácido tánico, el cual se desdobla en sus componentes característicos: un azúcar y un ácido fenólico (ácido gálico o el ácido elágico) cuando es sometido a un tratamiento con soluciones ácidas, alcalinas o con enzimas hidrolíticas como la tanasa.
- Taninos Condensados: son 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). Foto x: La Estructura del Polímero de Proantocianidina
- 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). Este tipo de taninos ha sido asociado científicamente con el deterioro del valor nutricional
de los SGP y de la respuesta productiva en aves (Hahn et al., 1984; Jaramillo, 1992).
- 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). Este tipo de taninos ha sido asociado científicamente con el deterioro del valor nutricional
Figura 2. Estructura del Polímero de Proantocianidina (Tanino Condensado). Fuente: Adaptado de Gupta y Haslam (1979).
Toxicidad Extrínseca: Metabolitos de Micobiota
La presencia de mohos como contaminantes naturales de insumos vegetales y muy particularmente de los sorgos graníferos, tiene especial importancia ya que además de la toxicidad intrínseca del grano, generada por la presencia de TC, se le incorpora un nuevo componente tóxico.
Este nuevo componente tóxico es de naturaleza extrínseca y está representado por la contaminación natural por micotoxinas, cuando dichos mohos tienen la capacidad genética para producir uno o más de estos compuestos químicos.
Las micotoxinas, una vez generadas en los granos de sorgo, pueden ser ingeridas a través del alimento provocando en las aves disfunciones orgánicas que comprometen negativamente la salud integral y en consecuencia los índices de producción.
En los animales zootécnicos y muy particularmente en aves y cerdos, se desconocen los efectos que pudieran generarse por el consumo de SGP altos en TC y contaminados con micotoxinas, ya que los esfuerzos de investigación, en este tipo de sorgos, se han centrado básicamente en el estudio de los efectos antinutricionales de los taninos.
TOXICOLOGÍA DEL TRINOMIO CAUSA – EFECTO – RESPUESTA
El trinomio CAUSA – EFECTO – RESPUESTA puede definirse como la acción de un agente causal sobre los sistemas biológicos, dando lugar a un efecto que se expresa a través de una respuesta o manifestaciones visibles y/o medibles (Jaramillo, 2005).
Actualmente, se conoce que en los SGP:
- El componente CAUSA está representado por la presencia intrínseca de TC y por la presencia extrínseca de metabolitos producidos por una micobiota que contamina al grano interna y externamente en campo a la cual se le adiciona una carga de micobiota externa en el almacenamiento y transporte.
Foto 1. Micobiota en el sorgo. Placas de Petri en medios DRBC y MSA a los 8 días de incubación. Fuente: Dr. Marta Jaramillo (1999 – 2018).
- El componente EFECTO está representado por la generación de efectos ocasionados por el componente CAUSA en órganos y tejidos de los distintos sistemas biológicos.
- El componente RESPUESTA está vinculado a las manifestaciones exhibidas por los animales a consecuencia del componente EFECTO; pudiendo éstas ser medidas cuantitativamente (Jaramillo, 2005).
Taninos Condensados
Toxicidad Metabólica
La absorción directa de los TC parece no ser posible. Quizás, por las barreras anatómicas encontradas y más específicamente por el gran tamaño de los polímeros de taninos, los cuales no son degradados a sus productos finales por las enzimas del tracto gastrointestinal.
No obstante, algunas evidencias de toxicidad metabólica han sido relacionadas con una posible acción de los TC y/o de otros compuestos químicos presentes en el grano de sorgo, como:
- Los estudios de Sell y Rogler (1983) ponen en evidencia una posible toxicidad metabólica de los TC al encontrar un incremento de la actividad de la enzima UDP-glucuroniltransferasa en aves, que consumieron sorgo alto en taninos, en relación a las alimentadas con sorgo bajo en taninos.
- Se conoce que esta enzima interviene en los procesos de desintoxicación de compuestos fenólicos y sobre esta base, un incremento en su actividad podría implicar la absorción de los TC a través de la pared intestinal. Esta hipótesis es reforzada por los señalamientos de Martin-Tanguy et al. (1976) quienes refieren que los taninos parecieran reducir la utilización metabólica de los aminoácidos.
En esta área, los estudios de Jaramillo (1992) evidenciaron alteraciones histológicas e histoquímicas del tracto gastro intestinal en pollos de engorde que recibieron dietas con sorgos altos en taninos. Estos hallazgos indicarían la presencia de un agente injuriante que podría estar relacionado con la acción de estos compuestos o con la de oligómeros de flavonoides.
Metabolitos de Micobiota
Las investigaciones de Jaramillo y Wyatt (2000ab, 2001ab, 2002ab, 2003ab, 2004ab) fueron conducidas como pioneras en el estudio del trinomio de toxigenicidad en sorgos graníferos, resaltando que los elementos de dicho trinomio estarían representados por:
- Contenido de TC (CTC).
- Contaminación por Micobiota (CM).
- Potencial Toxigénico de la Micobiota (PTM).
Este trinomio ha dejado abierta abierta una interesante área de investigación en esta materia.
En sus distintos estudios, Jaramillo y Wyatt discuten importantes hallazgos que en la actualidad permiten entender la toxigenicidad de los SGP bajo un nuevo concepto de sistema integral Taninos Condensados – Metabolitos de Micobiota, 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 taninos en el grano y su contaminación interna y externa por micobiota.
CONCLUSIÓN
En el estudio de la toxicidad de los SGP, un nuevo concepto de enfoque que involucra al trinomio: CTC – CM – PTM,
permite realizar una evaluación integral más real y representativa de la toxicidad per se de los granos, de los eventos de contaminación que se suceden tanto a nivel de campo como de almacenamiento, y de los efectos en aves y cerdos donde generan una respuesta adversa sobre la función de distintos órganos y sistemas; siendo los animales jóvenes los más afectados.
- El conocer y entender su toxicidad nos conducirá a un uso más eficiente y racional en la nutrición y alimentación animal.
*Referencias bajo consulta al autor.
