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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.74.2015.tde-08092015-110244
Documento
Autor
Nombre completo
Pollyana Cristina Maggio de Castro Souto
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Pirassununga, 2015
Director
Tribunal
Oliveira, Carlos Augusto Fernandes de (Presidente)
Albuquerque, Ricardo de
Corassin, Carlos Humberto
Gomide, Catarina Abdalla
Ramalho, Fernando Silva
Título en portugués
Efeitos da administração prolongada de baixos níveis de fumonisina B1 em suínos: avaliação de parâmetros de desempenho, histologia de órgãos, resposta imunológica e resíduos em materiais biológicos
Palabras clave en portugués
Análise
Efeitos tóxicos
FB1
Níveis baixos
Suínos
Resumen en portugués
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 FB1 é particularmente tóxica para suínos, cujas manifestações clínicas são evidentes em animais expostos a altas concentrações de FB1 na ração (em geral, acima de 30 mg/kg). No entanto, são escassos os estudos sobre os efeitos da FB1 em 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 suínos 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, coração e esôfago, a resposta imune e a determinação do resíduo de FB1 em materiais biológicos como plasma, urina e fezes. Vinte e quatro suínos foram distribuídos em 4 grupos experimentais e alimentados com rações contendo 0 mg (controle), 3,0 mg, 6,0 mg ou 9,0 mg 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 esôfago, rins, coração e fígado. 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. Ainda, a FB1 não alterou as concentrações de imunoglobulinas totais, por outro lado, diminuiu a resposta imunológica dos suínos vacinados com Stellamune®, como também reduziu a expressão de citocinas pro-inflamatórias. As concentrações plasmáticas de FB1 residual encontradas permaneceram constantes ao longo dos 28 dias de exposição, nos suínos que se alimentaram com 3,0 mg FB1/kg de ração. Por outro lado, os níveis de FB1 no plasma variaram de 400,3 ± 19,6 pg/mL a 260,6 ± 61,6 pg/mL nos animais expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração, e de 1127 ± 494,5 pg/mL a 460,7 ± 69,5 pg/mL nos animais expostos a 9,0 mg FB1/kg de ração, entre os dias 7 e 28 dias de exposição, respectivamente. Em relação aos níveis residuais de FB1 eliminados na urina, embora com variações ao longo dos 28 dias de exposição, foram encontrados níveis que variaram de 28,53 ± 17,9 ng/mL a 16,1 ± 22 ng/ml na urina dos suínos expostos com 3,0 mg FB1/kg de ração, de 47,4 ± 26,4 ng/mL a 24,12 ± 26 ng/mL nos suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração e de 75,05 ± 55,2 ng/mL a 18,9 ± 4,4 ng/mL nos suínos expostos a 9,0 mg FB1/kg de ração. Os níveis de FB1 residual eliminados nas fezes permaneceram constantes nos animais expostos com 3,0 mg FB1/kg de ração entre 2,26 ± 1,6 mg/kg e 3,25 ± 2,26 mg/kg, variando de 5,18 ± 1,6 mg/kg a 10,6 ± 2,3 mg/kg, e de 8,16 ± 6,8 mg/kg a 13,8 ± 4,8 mg/kg, nos suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração e 9,0 mg FB1/kg de ração, respectivamente. Os resíduos de FB1 encontrados nas fezes decaíram a partir de 21 dias de exposição a FB1 em suínos expostos a 6,0 mg FB1/kg de ração, porém, estes níveis permaneceram constantes entre o dia 21 e 28 em suínos expostos 9,0 mg FB1/kg de ração, indicando uma baixa absorção da toxina em todos os tratamentos. As correlações entre a FB1 eliminada nas fezes (mg/kg) e os níveis de FB1 ingeridos por suínos (mg FB1/animal) foram significativas (P<0,05) em todos os dias. Foram observadas correlações significativas (P<0,05) entre a ingestão de FB1 nos diferentes tratamentos e as concentrações de FB1 na urina e no plasma aos 7 e 28 dias, respectivamente. Deste modo, a quantificação de FB1 na urina e plasma é adequada como biomarcador da ingestão de baixos níveis FB1 no início (7 dias) e no final (28 dias) do período de intoxicação, respectivamente. São necessários novos estudos sobre os mecanismos de ação tóxica da FB1 em suínos, sobretudo em condições de exposição prolongada a níveis baixos de contaminação na ração.
Título en inglés
Effects of prolonged administration of low levels of fumonisin B1 in pigs: evaluation of performance parameters, histology of organs, immune response and residues in biological materials
Palabras clave en inglés
Analysis
FB1
Low levels
Pigs
Toxic effects
Resumen en inglés
Fumonisin B1 (FB1) is a secondary metabolite produced mainly by Fusarium verticilioides in various types of foods, particularly corn, which is the basis for various feed composition for domestic animals. FB1 is particularly toxic to swine, which clinical manifestations are clearly observed in animals exposed to high concentrations of FB1 in the diet (generally above 30 mg/kg). However, there are few studies on the effects of FB1 in pigs fed diets containing low concentrations of fumonisin, which are more probable to be found in field conditions. The objective of the study was to evaluate the effects of piglets exposed to low levels of FB1 in the feed for 28 days on weight gain, feed intake, relative weight of organs and histological aspects of the spleen, liver, lungs, kidneys, heart and esophagus, immune response and the determination of FB1 residue in biological materials such as plasma, urine and feces. Twenty-four pigs were divided into 4 experimental groups and fed diets containing 0 mg (control), 3.0 mg, 6.0 mg or 9.0 mg FB1/kg diet. The different diets did not affect (P> 0.05) weight gain or the relative weight of the analyzed organs. Macroscopic and microscopic lesions were not observed in the esophagus, liver, kidneys and heart. However, histopathological lesions were observed in the lungs of all pigs fed diets contaminated with fumonisin, indicating that none of FB1 levels used in the experiment could be considered as safe for pigs. Furthermore, the dietary FB1 did not alter the concentrations of total immunoglobulins, although it decreased the immune response of pigs vaccinated with Stellamune® and also reduced the expression of pro-inflammatory cytokines. The FB1 concentrations in plasma of pigs fed 3.0 mg FB1/kg diet remained constant over the 28 days of exposure. Moreover, FB1 plasma levels ranged from 400.3 ± 19.6 pg/ mL to 260.6 ± 61.6 pg/mL in animals exposed to 6.0 mg FB1/kg of diet and 1,127 ± 494.5 pg/mL to 460.7 ± 69.5 pg/mL in animals exposed to 9.0 mg FB1/kg diet, between 7 and 28 days of exposure, respectively. In relation to residual FB1 eliminated in urine, although a variation over the 28 days of exposure was observed, the levels ranged from 17.9 ± 28.53 ng/mL to 16.1 ± 22 ng/mL in urine of pigs exposed with 3.0 mg FB1/kg, 47.4 ± 26.4 ng/mL to 24.12 ± 26 ng/mL in pigs exposed to 6.0 mg FB1/kg, and 75.05 ± 55.2 ng/mL to 18.9 ± 4.4 ng/mL in pigs exposed to 9.0 mg FB1/kg of feed. Residual FB1 levels eliminated in the feces remained constant in animals exposed to 3.0 mg FB1/kg diet, with values of 2.26 ± 1.6 mg/g to 3.25 ± 2.26 mg/kg; in pigs fed 6.0 or 9.0 mg FB1/kg feed, the levels found in feces were 5.18 ± 1.6 mg/kg to 10.6 ± 2.3 mg/kg and 8.16 ± 6.8 mg/kg to 13.8 ± 4.8 mg/kg, respectively. The FB1 residues found in feces decreased from 21 days in pigs exposed to 6.0 mg FB1/kg of feed; however, these levels remained constant between 21 and 28 in pigs exposed to 9.0 mg FB1/kg of feed, indicating a low absorption of toxin in all treatments. Significant (P<0,.05) correlations were found between the FB1 excreted in feces (mg/kg) and the FB1 ingested (mg FB1/animal). The correlations between the ingested FB1 in the different treatments and the residual FB1 levels in urine or plasma were also significant (P<0.05) on days 7 and 28 of intoxication, respectively. Thus the quantification of FB1 in urine or plasm is suitable as biomarker of ingestion of low levels of FB1 at the beginning (7 days) or at the end (28 days) of the intoxication period, respectively. Further studies are needed on the mechanisms of toxic action of FB1 in pigs especially under conditions of prolonged exposure to low levels of contamination in the feed.
 
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Fecha de Publicación
2015-09-15
 
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