Agronomía

Bioseguridad aplicada al forraje y al ensilado

Por Bill Mahanna

Tendemos a no concebir los cultivos de forraje como fuentes importantes de patógenos o toxinas para el pienso, pero un reciente análisis del investigador holandés Frank Driehuis publicado en una revista finlandesa me llevó a reflexionar más acerca de este asunto (Driehuis, 2013).

No es que sea un lector habitual de revistas finlandesas, pero tengo la fortuna de contar con colegas que curiosean en Internet y me ponen al corriente de estos artículos. Otra cosa que también despertó mi interés por este asunto fue la retirada voluntaria, a principios de julio, del queso infectado por Listeria monocytogenes, elaborado por unos productores de queso de granja de Wisconsin a los que conozco y respeto.

La propia experiencia que he vivido con productores europeos de ensilado también me ha concienciado sobre otros riesgos en materia de bioseguridad relativos al queso, en particular la posibilidad de que las especies de clostridio presentes en el ensilado provoquen la aparición de gases nocivos durante la maduración de quesos duros, como el parmesano.

Además, debido a la sequía de 2012, las centrales lecheras incrementaron los análisis sobre la posible contaminación de la leche por aflatoxinas. Varios países europeos, entre ellos Rumanía, Serbia y Croacia, notificaron una contaminación a nivel nacional por aflatoxinas en la leche en febrero y marzo de 2013 como resultado del pienso elaborado a partir de cultivos estresados por la sequía e infectados por aspergillus.

Agentes para la bioseguridad del forraje

Hay varios agentes o toxinas que pueden suponer riesgos para la bioseguridad del forraje. Estos son, principalmente: 1) formadores de esporas anaeróbicos como las especies de clostridios, 2) formadores de esporas aeróbicos como las especies de bacilos, 3) bacterias patógenas zoonóticas como L. monocytogenes, salmonella, Mycobacterium paratuberculosis (enfermedad de Johne), Mycobacterium bovis (tuberculosis) y Escherichia coli y (4) y micotoxinas (Driehuis, 2013; McGuirk, 2001;Feedstuffs, Oct. 8, 2007).

Formadores de esporas anaeróbicas

Las bacterias anaeróbicas formadoras de esporas constituyen una potencial amenaza a la hora de contaminar la leche cruda debido a la resistencia de las esporas al calor y a otras condiciones ambientales adversas. El origen de la mayoría de bacterias formadoras de esporas es la contaminación del suelo.

El aumento de la población de esporas durante el almacenamiento del ensilado depende de una serie de bacterias específicas y de los microambientes que existen en la masa de ensilado.

Se sabe que las esporas que ingieren las vacas pasan por el tubo digestivo intactas y se excretan en el abono. Los cultivos que se fertilizan con abono o las camas de paja sucias constituyen fuentes potenciales de contaminación (Driehuis, 2013).

Las especies de clostridios se pueden dividir en base a sus propiedades de fermentación de proteínas y carbohidratos. Los Clostridium sporogenesson son los clostridios proteolíticos que predominan en los ensilados y pueden fermentar tanto en proteínas como en carbohidratos. Las Clostridium butyricum pueden fermentar una amplia variedad de carbohidratos, pero no son capaces de con proteínas. Las Clostridium tyrobutyricum pueden fermentar algunos carbohidratos específicos, pero son las bacterias típicas del «ácido butírico» en cuanto a su capacidad de fermentar el ácido láctico en ácido acético y el ácido butírico a un bajo pH (Driehuis, 2013).

Los C. tyrobutyricum pueden pasar del ensilado a la leche y se pueden desarrollar con la misma facilidad en los entornos con un pH bajo, poca actividad en el agua, alto contenido de ácido láctico y bajo contenido en nitratos, ya sea en el ensilado o en el queso. Su potencial para producir sabores desagradables y la formación de gases que provocan defectos de consistencia es la razón por la que la alimentación a base de ensilado está prohibida en ciertas regiones de Europa donde la leche se destina a la elaboración de quesos duros (Driehuis, 2013).

El patógeno Clostridium botulinum (botulismo) apenas se encuentra en el ensilado, ya que es mucho más susceptible al pH bajo que el C. tyrobutyricum. Por lo general, no es un contaminante, a menos que el ensilado esté contaminado de aves muertas o pequeños mamíferos muertos o que se haya fertilizado el cultivo con abono de aves de corral, que se caracteriza por contener esporas de C. botulinum (Driehuis, 2013).

Las investigaciones realizadas en Europa demuestran que las concentraciones de esporas de bacterias de ácido butírico en los cultivos frescos varían según el nivel de contaminación del suelo, entre 10 y 100 esporas por gramo. Los datos recogidos en los Países Bajos demuestran que las concentraciones medias en el ensilado de maíz son aproximadamente 0,5 unidades más bajas que en el pasto, lo que probablemente se deba a la menor contaminación del suelo durante la cosecha, la baja capacidad de almacenamiento, la rápida generación de ácido láctico y el bajo pH (entre 3,8 y 4,0) en el ensilado de maíz, que frena el desarrollo de C. tyrobutyricum (Driehuis, 2013).

Actualmente, los investigadores europeos sostienen que el aumento de las concentraciones de bacterias del ácido butírico está relacionado con problemas de inestabilidad aeróbica más que con la inestabilidad anaeróbica causada por la disminución insuficiente del pH durante la fermentación inicial que propició el crecimiento de C. tyrobutyricum. Esto se debe a que investigaciones más recientes demuestran que los altos niveles de esporas provienen de zonas del ensilado donde la levadura y los mohos ya estaban aumentando de forma activa la temperatura y el pH.

El desarrollo de C. tyrobutyricum puramente anaeróbico en zonas aeróbicamente degradadas de la estructura de almacenamiento se debe, probablemente, a los diversos microambientes aeróbicos y anaeróbicos que pueden coexistir en la masa de ensilado.

Dentro de la multitud de procesos que producen inestabilidad aeróbica, la levadura resistente a los ácidos y con capacidad de asimilar el lactato se desarrolla lentamente a medida que el oxígeno penetra en el frente del ensilado (Feedstuffs, Dic. 10, 2007). A medida que aumenta la población de levaduras, también aumenta su consumo de oxígeno, lo que da lugar a nichos anaeróbicos con un mayor pH en los que el C. tyrobutyricum puede prosperar (Driehuis, 2013).

Formadores de esporas aeróbicas

Las esporas de las bacterias aeróbicas se pueden aislar de una gran variedad de fuentes, como el suelo, el ensilado, la cama y el abono. La contaminación de la leche puede constituir un problema si las temperaturas de almacenamiento no son lo suficientemente bajas como para frenar el desarrollo de cepas psicrotróficas.

La Bacillus cereus es el principal organismo de descomposición de la leche que provoca el cuajado y sabores desagradables. Se sabe que las cepas psicotrópicas germinan y se desarrollan en la leche y los productos lácteos a una temperatura de hasta 5 °C. Las cepas más resistentes al calor, como la Bacillus sporothermodurans y la Geobacillus stearothermophilus, pueden causar problemas de estabilidad incluso en los productos lácteos ultrapasteurizados (Driehuis, 2013).

De forma similar a los organismos anaeróbicos, la fuente principal de estas especies de bacilos es la contaminación del suelo o las altas cargas de esporas procedentes del abono que se utiliza como fertilizante. También pueden aislarse de las superficies porosas del ensilado aeróbicamente inestable donde las levaduras hayan disminuido los niveles de ácido láctico inhibidor.

L. monocytogenes

La L. monocytogenes es una bacteria anaeróbica, facultativa y grampositiva que provoca listeriosis, en particular en niños pequeños, mujeres embarazadas, ancianos y personas con problemas de salud que debilitan su inmunidad.

Una propiedad importante de L. monocytogenes es que se puede desarrollar a temperaturas tan bajas como 0 °C y es bastante resistente al estrés, pues sobrevive durante períodos prolongados en entornos en los que no puede crecer de forma activa.

La listeria se puede desarrollar en el queso tanto a temperatura ambiente como a temperatura de frigorífico y también se puede propagar a otros quesos que se corten y se sirvan simultanemente o se almacenen en el mismo lugar que el queso contaminado. Lo bueno es que la L. monocytogenes es bastante susceptible al tratamiento con calor y se mata de manera efectiva mediante la pasteurización (Driehuis, 2013).

Se puede encontrar L. monocytogenes en los ensilados poco fermentados y también se puede excretar en el abono de los animales que se alimentan de ensilado contaminado. Por lo general, se encuentran en ensilados aeróbicamente inestables, con un  pH superior a 4.2, de baja densidad y mal sellados. Se ha vinculado su presencia en el ensilado a la contaminación de la leche cruda. Sin embargo, si la leche se ha pasteurizado, el ambiente de las plantas de procesamiento de alimentos parece ser la principal fuente de contaminación de los productos lácteos finales (Driehuis, 2013).

E. coli

Se considera que la principal reserva natural de E. coli es el tubo digestivo de los rumiantes sanos y la supuesta vía de posible transmisión a la leche cruda es la contaminación fecal.

Por fortuna, las E. coli pierden viabilidad y no se desarrollan con un pH por debajo de 5 y, además, se eliminan de manera efectiva mediante la pasteurización.

La presencia de oxígeno prolonga su supervivencia y algunos estudios han demostrado que las E. coli O157:H7 en teoría pueden sobrevivir y desarrollarse en ensilados mal fermentados y aeróbicamente degradados. Sin embargo, se considera que estas bacterias patógenas no suelen sobrevivir en condiciones normales de ensilado.

Aflatoxina

En este artículo, se ha tratado el asunto de los mohos y las micotoxinas en el pasado (Feedstuffs, Oct. 8, 2007), pero parece apropiado incluir algunos comentarios sobre la aflatoxina, en vista del enfoque del artículo de este mes.

Las aflatoxinas las producen principalmente el Aspergillus flavus y el Aspergillus parasiticus. Se presentan en forma de un moho polvoriento de color verde grisáceo que puede aparecer en la punta de la mazorca de maíz o seguir el rastro de los daños de los insectos. Los granos de maíz infectados suelen estar marrones y secos. Las especies de Aspergillus se desarrollan mejor con una humedad del 14 % al 30 % y a 25 °C. No se desarrollan bien a menos de 12 °C o más de 41 °C.

La presencia de aflatoxina M1 en la leche se considera un riesgo potencial para la salud humana por su posible carcinogenicidad. Esta toxina ha sido clasificada como un cancerígeno humano del grupo 1. La aflatoxina M1 es el metabolito 4-hidroxilado de la aflatoxina B1 que puede encontrarse en la leche y los productos lácteos de origen animal y humano. La contaminación de la leche por aflatoxina M1 se produce, principalmente, por la conversión de la aflatoxina B1, que es metabolizada por enzimas presentes sobre todo en el hígado (Chase et al., 2013).

Una vez que se forma la aflatoxina M1, se excreta a través de la orina y la leche de la vaca. Al parecer, entre el 1 % y el 3 % de la aflatoxina que proviene del pienso se excreta en la leche. Las investigaciones señalan que el aumento de los niveles de aflatoxina en la leche se puede detectar entre 12 y 24 horas después de haber ingerido alimentos con altos niveles de esta micotoxina. Al retirar estos piensos de la dieta, los niveles de aflatoxinas presentes en la leche disminuyen en un plazo de uno a cuatro días (Chase et al., 2013).

Las aflatoxinas son las únicas micotoxinas que actualmente regula la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos, con niveles aplicables no superiores a 0,02 µl/L en los piensos para la industria láctea o no superiores a 0,0005 µl/L en la leche (por ejemplo, 0,02 µl/L = 20 granos en 297 toneladas métricas de grano de maíz).

El maíz con aflatoxinas se puede emplear para la producción de etanol. Las aflatoxinas no se concentran en el etanol, sino en los residuos para grano de destilería. En el procesamiento por molienda húmeda, las aflatoxinas se concentran en los subproductos con gluten. Se estima que los niveles de aflatoxinas en los subproductos de pienso serán tres veces mayores a los del maíz. Por lo tanto, es posible que los elaboradores no acepten maíz con aflatoxina si sus mercados de subproductos son susceptibles a concentraciones de aflatoxinas, como en el caso de piensos para la industria láctea o para mascotas.

Los aditivos de ensilado (ácidos, inoculantes o enzimas) no pueden degradar la aflatoxina preformada, por lo que no se deben considerar una posible solución para los piensos contaminados. La mejor solución al problema continúa siendo reducir la cantidad de pienso contaminado en la dieta. Se ha señalado que la aflatoxina B1 que se encuentra en el ensilado de maíz se degrada durante el almacenamiento y disminuye más de tres veces a lo largo de los nueve meses de almacenamiento fermentado (Driehuis, 2013).

El resultado final

Es nuestra responsabilidad garantizar la bioseguridad de la leche y los productos lácteos, tanto en lo que respecta a la salud de los animales como a la adopción de medidas para brindar alimentos sin patógenos ni toxinas.

Las principales medidas de prevención en materia de bioseguridad de los cultivos forrajeros y para ensilar son reducir la contaminación del suelo y de los excrementos, ralentizar el desarrollo de las levaduras (inoculantes que contienen cepas de Lactobacillus buchneri), disminuir la presencia de oxígeno en el silo (buena compactación) y desechar cualquier ensilado que parezca mohoso o poco uniforme.

 

Referencias

Chase, L.E., D.L. Brown, G.C. Bergstrom y S.C. Murphy. 2013. Aflatoxin M1 in milk. Ficha técnica de la Extensión de Nutrición sobre Lácteos de la Universidad de Cornell. Revisado en enero de 2013.

Driehuis, F. 2013. Silage and the safety and quality of dairy foods: A review. Agricultural & Food Science 22:16-34.

 


Este artículo se publicó por primera vez en el número de agosto de 2013 de Feedstuffsy se reproduce con su autorización.

 

La información anterior se proporciona únicamente con fines informativos. Consulte a su bromatólogo o veterinario para obtener recomendaciones específicas para su caso. El rendimiento de los productos es variable y está sujeto a diversas presiones relacionadas con el entorno, las enfermedades y las plagas. Los resultados individuales pueden variar.