Aflatoxins and fumonisins in feed from a broiler operation system from São Paulo state, Brazil / Aflatoxinas e fumonisinas em rações de um sistema de produção de frangos de corte no estado de São Paulo, Brasil

ABSTRACT: The aim of the present study was to assess the occurrence of aflatoxins (AFs) and fumonisins (FBs) in feed ingredients (corn and soybean meal) and finishing feed in a broiler operation system, as well was to evaluate their effect on the productivity of 20 batches of broilers produced and the histology status of broilers' liver after slaughter. Corn samples presented the highest frequencies of AFs and FBs, at mean levels of 29.1 and 2,100µg/kg, respectively. Soybean samples presented mean levels of 1.5 and 70µg/kg for AFs and FBs, respectively. Batches of broilers receiving feed containing FB levels higher than 1,000µg/kg had lower weight gain and higher mortality rates, while those fed rations with AFs equal or above the limit of quantification (LOQ) of the analytical method presented higher scores of histological changes in the liver. A dilution effect was observed for AFs and FBs from ingredients, especially corn, to feed during manufacture, whilst not enough to prevent losses in productivity. Results of this trial highlighted the need for strict control of mycotoxins in corn intended for broilers.

RESUMO: O objetivo do presente trabalho foi verificar a ocorrência de aflatoxinas (AFs) e fumonisinas (FBs) em ingredientes (milho e farelo de soja) e na ração de abate sobre a produtividade de uma empresa integradora de frangos de corte, bem como avaliar seus efeitos sobre produtividade de 20 lotes de frangos produzidos pela empresa e a histologia dos fígados dos frangos após o abate. As amostras de milho apresentaram as maiores frequências de AFs e FBs, em concentrações médias de 29,1 e 2.100µg/kg, respectivamente. As amostras de farelo de soja apresentaram níveis médios de 1,5 e 70µg/kg para AFs e FBs, respectivamente. Os lotes de aves que receberam ração contendo níveis de FBs maiores que 1,000µg/kg apresentaram menor ganho de peso e maior percentual de mortalidade, enquanto que as que receberam ração com AFs iguais ou superiores ao limite de quantificação (LQ) do método analítico apresentaram maior grau de alteração histopatológica no fígado. Houve efeito de diluição de AFs e FBs dos ingredientes, especialmente o milho, à ração no processo de fabricação, porém não suficiente para evitar perdas na produtividade. Os resultados do estudo reforçam a necessidade do controle estrito de micotoxinas no milho destinado à alimentação de frangos de corte.

Mycobiota and occurrence of Fumonisin B1 in wheat harvested in Southern Brazil / Micobiota e ocorrência de Fumonisina B1 em trigo colhido no Sul do Brasil

Although fumonisin B1 (FB1) is a mycotoxin poorly studied in wheat, the Fusarium genus fungi have been frequently detected in this cereal, especially in subtropical regions such as southern Brazil, thus studies on their occurrence are required. This study evaluated the mycobiota, water activity and the presence of FB1 in 11 wheat cultivars grown in the northeastern and northwestern of Rio Grande do Sul. The mycobiota was identified by morphological and molecular techniques and FB1 was determined by liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FL). Microbial counts lower than 103CFU were found in the samples, and the fungi genera Phoma, Cladosporium and Fusarium were the most frequent. Despite this, 54% of the samples were contaminated with FB1 at levels ranging from 958 to 4,906µg FB1 kg-1.

Embora Fumonisina B1 (FB1) seja uma micotoxina pouco estudada em trigo, os fungos do gênero Fusarium são frequentemente detectados neste cereal, principalmente em regiões subtropicais, como o Sul do Brasil, o que justifica a necessidade de avaliar sua ocorrência. Neste estudo, foram avaliadas a micobiota, atividade de água e a presença de FB1 em 11 cultivares de trigo cultivados nas regiões nordeste e noroeste do Rio Grande do Sul. A micobiota foi identificada por técnicas morfológicas e moleculares e a FB1 foi determinada por cromatografia líquida e detecção por fluorescência (HPLC-FL). Nas amostras analisadas, foi verificada uma contagem inferior a 103UFC, e os fungos dos gêneros Phoma, Cladosporium e Fusarium foram os mais frequentes. Apesar disso, 54% das amostras estavam contaminadas com FB1 em níveis variando de 958 a 4906µg de FB1 kg-1.

Ganho de peso, consumo de ração e histologia de órgãos de leitões alimentados com rações contendo baixos níveis de fumonisina B1 / Weight gain, feed consumption and histology of organs from piglets fed rations containing low levels of fumonisin B1

A fumonisina B1 (FB1) é um metabólito secundário produzido principalmente por Fusarium verticilioides em diversos tipos de alimentos, principalmente o milho, o qual constitui a base para composição de rações para várias espécies de animais domésticos. A FB1é particularmente tóxica para suínos, cujas manifestações clínicas são evidentes em animais expostos a altas concentrações de FB1 na ração (em geral, acima de 30mg/kg). No entanto, são escassos os estudos sobre os efeitos da FB1em suínos alimentados com rações contendo baixas concentrações de fumonisinas, as quais são mais prováveis de serem encontradas em condições de campo. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da exposição de leitões a baixos níveis de FB1 na ração, durante 28 dias, sobre o ganho de peso, consumo de ração, peso relativo de órgãos e aspectos histológicos do baço, fígado, pulmões, rins e coração. Vinte e quatro leitões foram distribuídos em 4 grupos experimentais e alimentados com rações contendo 0mg (controle), 3,0mg, 6,0mg ou 9,0mg FB1/kg de ração. As diferentes dietas não afetaram (P>0,05) o ganho de peso e nem o peso relativo dos órgãos analisados. Não foram constatadas lesões macroscópicas ou histopatológicas no baço, fígado, rins e coração. No entanto, foram observadas lesões histopatológicas nos pulmões de todos os suínos alimentados com rações contaminadas com fumonisinas, indicando que nenhum dos níveis de FB1 usados no experimento poderia ser considerado como seguro para suínos. São necessários novos estudos sobre os mecanismos de ação tóxica da FB1 em suínos, sobretudo em condições de exposição prolongada a baixos níveis de contaminação na ração.

Fumonisin B1 (FB1) is a secondary metabolite produced mainly by Fusarium verticilioides in several types of foods, particularly corn, which is the basis for composition of feed for several domestic animals. FB1 is particularly toxic to pigs, being the clinical manifestations evident in animals exposed to high concentrations of FB1 in the diet (generally above 30mg/kg). However, there are few studies on the effects of FB1 on pigs fed rations containing low concentrations of fumonisin, which are most probably found under field conditions. The aim of the study was to evaluate the effects of a 28-day exposure of piglets to low levels of FB1 in the feed on the weight gain, feed consumption, organ weights and histological aspects of the spleen, liver, lungs, kidneys and heart. Twenty-four pigs were assigned into 4 experimental groups and fed diets containing 0mg (control), 3.0mg, 6.0mg or 9.0mg FB1/kg diet. The different diets did not affect (P>0.05) the weight gain or the weight of organs examined. There were no macroscopic or histological lesions in the spleen, liver, kidneys and heart. However, histological lesions were found in the lungs from all animals fed rations containing fumonisin, hence indicating that none of the FB1 levels used in the experiment could be considered as safe for piglets. Further studies on the mechanisms of toxic action of FB1 in pigs are needed, particularly under conditions of prolonged exposure to low contamination levels in the diet.

Identification and Characterization of The Arabidopsis fumonisin B_1 resistant fbr136 / 生物化学与生物物理进展

Plant programmed cell death (PCD) plays an important role in plant growth and development as well as defensive response against biotic and abiotic stresses. Fumonisin B1 (FB1) is a fungi toxin, which is a competitive inhibitor of ceramide synthase in de novo sphingolipid biosynthesis. FB1 can induce PCD in both animal and plant cells. To dissect this pathway, a genetic screen for fumonisin B1 resistant (fbr) mutants, and identified 11 fbr mutants was carried out. Genetic analysis showed that these 11 mutants belonged to 9 complementary groups or genetic loci. Here a detailed phenotypic analysis of fbr136 was reported. In addition to the resistance to FB1, fbr136 also showed resistance other PCD-inducing compounds, including H2O2 and paraquat. Furthermore, FB1-induced PR1 expression was reduced in fbr136, suggesting that a PCD pathway is likely impaired in the mutant. When stained with nitroblue tetrazolium (NBT), fbr136 showed a reduced accumulation of reactive oxygen species (ROS) induced by FB1. The fbr136 mutation was roughly mapped onto chromosome Ⅲ, where no other fbr mutants have been previously identified. It is proposed that FBR136 may act as an important regulator in a sphingolipid-mediated PCD pathway, involved in the generation of ROS.