¿Qué genera el consumo de Zearalenona en animales?

Cuando los insumos que contienen zearalenona (ZEA) se usan para la alimentación animal, parte de la toxina se excreta en orina y heces sin ser metabolizada. La zearalenona restante es rápidamente absorbida por las células del epitelio intestinal hacia la circulación sanguínea y luego transformada por el hígado en varios metabolitos. La zearalenona se reduce a 2 isómeros: α/β-zearalenol (α/β-ZOL), por 3α/β-hidroxisteroide deshidrogenasa (3α/β-HSD). La estructura de α/β-ZOL es similar a la zearalenona. La potencia estrógenica de α-ZOL es casi 500 veces más fuerte que la de la ZEA, pero la de β-ZOL es 16 veces más débil que la de ZEA y es casi inofensiva (Zinedine et al., 2007). Por lo tanto, la reacción para producir α-ZOL puede considerarse como la vía potenciadora de la toxicidad, en tanto la reacción para producir β-ZOL puede considerarse como la vía de desintoxicación (Yang et al., 2017). En cerdos y rumiantes, una pequeña cantidad de ZEA también se metaboliza a zearalanona (ZAN) y parte de α/β-ZOL se puede reducir aún más a α/β-zearalanol (α/β-ZAL) (Erasmuson et al., 1995). Después de que la ZEA Se metaboliza en el hígado, parte de ella y sus metabolitos se pueden excretarse a través de la bilis y luego volver al hígado a través de la circulación entero hepática, circulando continuamente. Los estudios han demostrado que la vida media de ZEN en plasma es de 87 horas. Bloquear la circulación entero hepática ligando el conducto biliar puede acortar la vida media a 3 horas (Biehl et al., 1993). Además, la leche es también una de las vías de excreción del ZEA y sus metabolitos (Schoevers et al., 2012).

La zearalenona y sus metabolitos se pueden combinar con ácido glucurónico, la mayoría de los compuestos conjugados producidos entran en la bilis, se excretan en el intestino y luego son absorbidos y metabolizados por las células de la mucosa intestinal. Estos compuestos luego circulan a través de la vena portal a varios órganos del cuerpo (Biehl et al., 1993), los conjugados restantes se excretan en orina y bilis. Compuestos quiméricos de ácido glucurónico carecen de actividad biológica de estrógeno, por lo que la combinación de ZEA y ácido glucurónico se considera una reacción de desintoxicación. El cuerpo elimina la ZEA y sus metabolitos a través de la acidificación del ácido glucurónico y la circulación entero hepática. Además, se ha informado que el ZEA se puede hidroxilar en 8-OH-ZEN, 13-OH-ZEN y 15-OH-ZEN en humanos y ratas (Drzymala et al., 2015). Sus efectos similares de estrógeno son menores que la ZEA, lo que indica que la oxidación es también una vía de desintoxicación de ZEN (Bravin et al., 2009). La Figura 1 resume el proceso metabólico de ZEA en animales. 

Figura 1: Proceso metabólico de la zearalenona (ZEN) en animales. Intestino: después de la absorción intestinal de ZEN, algunos residuos de ZEB se ven afectados por la microbiota intestinal y se hidroxila, en tanto el ZEN restante se excreta en heces. Hígado: algunos productos de metabolismo y desintoxicación ZEN se excretan en los intestinos a través de la bilis, entrando en la circulación entero hepática. Los productos de metabolismo y desintoxicación se absorben en la circulación sanguínea, y parte se excreta en orina y leche. Células receptoras de estrógenos: Zen y sus metabolitos compiten por el sitio de unión de estradiol e interfieren con la función normal del estrógeno. ZAL = zearalanol; ZOL = zearalenol; HSD = hidroxisteroide deshidrogenasa; GlcA = ácido glucurónico; E2 = 17-β estradiol; ER = receptor de estrógeno.

Hoy en día existe un incremento en la preocupación sobre las consecuencias que pueden generar la presencia de micotoxinas en los alimentos sobre la salud humana y animal. No obstante, hay que recordar que no solamente se trata de un problema sanitario, sino que existen implicaciones económicas y comerciales muy importantes que afectan tanto a los países desarrollados como los que están en vías de desarrollo. De este modo las exportaciones de los países productores y exportadores de este tipo de productos se ven cada vez más afectados, a medida que las legislaciones que regulan los niveles permitidos de micotoxinas en los países más desarrollados se van haciendo cada vez más rigurosas. Entre otras cosas, esto hace que los aspectos legislativos sobre los niveles máximos tolerados de estos compuestos en los alimentos sean difíciles de definir. No obstante, cada día existen más países que presentan leyes o recomendaciones para regular este problema. 

Paralelamente a la preocupación por la toxicidad en los alimentos, las técnicas analíticas han experimentado un gran avance, sin embargo, la HPLC-MS se considera como el método de referencia para la identificación inequívoca de micotoxinas. Comparada con otras técnicas de detección convencionales, ofrece mayor selectividad y sensibilidad.

LITERATURA CITADA

- Biehl, M.L., Prelusky B.D., Koritz, G.D., Hartin, K.E., Buck,W.B., Trenholm H.L. (1993). Biliary excretion and enterohepatic cycling of zearalenone in immature pigs. Toxicol Appl Pharmacol,121(1) pp.152-159.

- Bravin, F., Duca, R.C., Balaguer, P., Delaforge M. (2009). In vitro cytochrome p450 formation of a mono-hydroxylated metabolite of zearalenone exhibiting estrogenic activities: possible occurrence of this metabolite in vivo. Int J. Mol Sci, 10 (4), pp.1824-1837.

- Drzymala,S.S., Binder, J., Brodehl, A., Penkert, M., Rosowski, M., Garbe L.A. (2015). Estrogenicity of novel phase I and phase II metabolites of zearalenone and cis-zearalenone. Toxicon,105, pp.10-12.

- Erasmuson, A.F., Scahill, B.G., West, M. (1995). Natural zeranol (alpha.-zearalanol) in the urine of pasture-fed animals. J Agric Food Chem,42 (12), pp.2721-2725.

- Schoevers, E.J., Santos, R.R., Colenbrander, B., Fink-Gremmels, J., Roelen B.A. (2012). Transgenerational toxicity of Zearalenone in pigs. Reprod Toxicol, 34 (1), pp.110-119.

- Wu K, Ren C, Gong Y, Gao X, Rajput SA, Qi D, Wang S, The insensitive mechanism of poultry to zearalenone: A review, Animal Nutrition Journal, https://doi.org/10.1016/ j.aninu.2021.01.002.

- Yang S., Zhang, H., Sun, F., Ruyck De K., Zhang J., Jin, Y. (2017). Metabolic profile of zearalenone in liver microsomes from different species and its in vivo metabolism in rats and chickens using ultra high-pressure liquid chromatography-quadrupole/time-of-flight mass spectrometry. J Agric Food Chem,65 (51) pp.11292-11303.

- Zinedine A., Soriano, J.M., Molto J.C., Manes, J. (2007). Review on the toxicity, occurrence, metabolism, detoxification, regulations and intake of zearalenone: an oestrogenic mycotoxin. Food Chem Toxicol, 45(1) pp.1-18.