Residuos de Medicamentos Veterinarios en Sub productos de Origen Animal Dra. Javiera Cornejo Kelly, M.V., PhD, Profesor Asistente Universidad de Chile

Uso de antimicrobianos

• Uso producción animal • Quinolonas, macrólidos, penicilinas, tetraciclinas. • En Chile se encuentran disponibles formulaciones permitidas para el uso en aves de engorda. • Registro de medicamentos veterinarios del SAG.

Potencial fuente de ingreso de antibióticos a la cadena alimentaria

Ingreso a través de tratamiento o piensos contaminados

Residuos de AM en productos y subproductos de origen animal.

Riesgo para la Salud Pública

Residuos: Efectos Efectos inmunológicos

Mutagénesis, carcinogénesis y teratogénesis Efectos toxicológicos directos: Ej. Cloranfenicol

Residuos: Efectos Efectos en flora intestinal: elevando la presencia de bacterias antibiótico-resistentes presión selectiva de poblaciones resistentes. Importante problema para la Salud Pública (OMS, 2014).

Pérdida de efectividad del tratamiento  mayores tasas de hospitalización y muertes

Tejidos comestibles Límite máximo residual (LMR): Contenido máximo de residuos resultante de la utilización de un medicamento veterinario (mg/kg o en g/kg) reconocida como admisible en un producto alimenticio . Periodo de resguardo (PR): Tiempo entre el término del tratamiento farmacológico con medicamentos de uso veterinario, y la obtención del producto animal destinado a consumo humano (días), respetando el LMR establecido.

Tejidos no comestibles No existe regulación: subproductos de origen animal sin LMR establecidos. Plumas  Harina de pluma para la alimentación de otros animales: bovinos, porcinos y peces. Incorporación residuos a la cadena alimenticia. El año 2008, Estados Unidos produjo 604 mil toneladas de harina de plumas de las cuales se exportaron 74 mil toneladas (Swisher, 2008). Estudios: escasa información sobre depleción de residuos farmacológicos veterinarios.

Subproductos Materia prima o productos de mayor valor agregado.

Harinas (de vísceras, huesos, plumas y/o sangre), cama de broiler (deyecciones, sustrato, restos de alimentos y plumas) y, las garras de aves.

Subproductos Se ha calculado que del peso total de los pollos producidos, aproximadamente el 37% no se consume directamente por los seres humanos ( Meeker y Hamilton 2006). Esta fracción no comestible que consta de cabezas, huesos , vísceras y plumas , se convierte en una fuente de materia prima para piensos que se reincorpora en la cadena alimentaria , principalmente en forma de harina de plumas y subproductos . En 2008 , la industria de EE.UU. de subproductos reciclados produjo 604 millones de kilos de harina de plumas , de las cuales más del 90 % se utilizó en ese país ( Swisher 2008 ).

Subproductos Plumas •Fertilizante, materia prima para biodiesel, ingrediente de bioplásticos, ingrediente de piensos

Deyecciones •Alimento de ganado •Fertilizante agrícola

Garras •Consumo directo o rendering

Plumas

• Utilizadas en alimentación de otras especies productivas

• Sin LMR/PR establecidos

• Escasa información sobre la bioacumulación de RMV en estos subproductos.

EVIDENCIA CIENTÍFICA DEL TRASPASO DE RMV A PLUMAS Estudios depleción en Plumas y Tejidos de Pollos Broiler

San Martin, et al. (2007)

Cornejo, et al. (2010)

Cornejo, et al. (2012)

Antimicrobianos en Pollos Broiler

Heinrich, et al. (2013)

Estudio en Plumas

Berendsen, et al. (2013)

Residuos en Harina de Plumas

Love, et al. (2012)

•

• •

• •

San Martin, et al. (2007) Depletion Study of Enrofloxacin and Its Metabolite Ciprofloxacin in Edible Tissues and Feathers of White Leghorn Hens by Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry Cornejo, et al. (2010) Depletion study of three formulations of flumequine in edible tissues and drug transfer into chicken feathers Cornejo, et al. (2012) Transfer and depletion of enrofloxacin and its metabolite ciprofloxacin in feathers of treated broiler chickens Heinrich, et al. (2013) Can the unauthorised use of ceftiofur be detected in poultry? Berendsen, et al. (2013) The disposition of oxytetracycline to feathers after poultry treatment.

Love, et al. (2012) Feather Meal: A Previously Unrecognized Route for Reentry into the Food Supply of Multiple Pharmaceuticals and Personal Care Products (PPCPs). Muestrearon harinas de plumas de diferentes orígenes: Arkansas, Carolina del Norte, Oregon, California, Idaho, Tennessee y China (n=12) Familias de antimicrobianos analizadas más recurrentes: Sulfonamidas, macrólidos, fluoroquinolonas, streptograminas y tetraciclinas.

GARRAS DE AVES

Incremento del consumo directo en países asiáticos. Constante demanda de harina de subproductos para alimentación animal.

Potencial fuente de reingreso a la cadena alimentaria ya sea por consumo directo o por rendering (harinas de carne y hueso)

Exportaciones aumentaron en un 5,6% alcanzando 2,72 millones de toneladas métricas (USA PEEC, 2014). Se exportaron 14.990 toneladas vara de garras de pollo avaluadas en FOB US$19.194 millones (APA, 2015).

No existen a la fecha investigaciones en este subproducto y por lo tanto no se ha estudiado la depleción de fármacos o el comportamiento de estos en la matriz.

EVIDENCIA CIENTÍFICA DEL TRASPASO DE RMV A GARRAS DE AVES Körner et al. (2001).

• Compuestas principalmente por hueso y cartílago • Muestreó harinas de carne y hueso encontrando TC en el 100% de ellas, siendo las concentraciones de OTC las más altas (de hasta 2.295 µg/kg). Medina et al. (2008) y García-Álvarez (2010). • Presunción de mayor persistencia debido a la afinidad de las tetraciclinas por el calcio. • Altas concentraciones de TC pueden permanecer en huesos de aves de corral incluso después de dosis subterapéuticas.

GARRAS DE AVES Heinrich et al. (2013). • Analizó un compósito de matrices que incluía garras para estudiar la presencia de Ceftiofur en pollitos enteros, detectándose residuos de este antimicrobiano. • Presencia de Ceftiofur en compósito que incluyó garras.

Odore et al. (2015). • Analizó muestras de hueso de pollos broiler (esterón, fémur, tibia y fíbula) tratados de forma terapéutica, encontrando niveles promedio de OTC y epi-OTC de 1.286 µg/kg. • Presencia de OTC en huesos de pollos broiler tratados.

Deyecciones de pollos 30 al 90% de la dosis dada es excretada en su forma no metabolizada o como metabolitos activos  altos niveles de estos compuestos se espera estén presentes en heces Berendsen et al (2014) • Heces de cerdos y vacas se encontraron cantidades de antibióticos elevadas. • En el 55% de las muestras de heces de cerdos y en el 75% de las muestras de heces de vacas al menos un compuesto de antibiótico fue detectado. • También se encontraron mezclas de antibióticos (hasta ocho en un solo animal)

Heinrich et al., (2013)  tejidos comestibles (músculo e hígado) y tejidos no comestibles (plumas y heces) en pollitos de un día, demostraron que si bien no era posible encontrar residuos de antibióticos en tejidos comestibles después del tratamiento, en plumas y heces si se encontraban presentes.

Deyecciones de pollos Cama broiler, constituida por heces de aves, material absorbente o cama propiamente tal, que generalmente es viruta de madera, paja de trigo o capotillo de arroz, plumas y restos del alimento suministrado a las aves. • Esta, es una buena opción alimenticia, sobre todo para rumiantes, que por sus características digestivas pueden hacer mejor uso de sus nutrientes. • Así mismo, es una fuente favorable de proteína, energía y minerales, especialmente en la cría y engorda de vacunos.

Además, debido a que el estiércol es utilizado para optimizar el crecimiento y cosecha en la agricultura, los antibióticos pueden ser diseminados de manera preocupante en todo su entorno. • efectos ecotoxicológicos adversos • emergencia de resistencia bacteriana

Antimicrobianos actualmente en estudio   

 

Tetraciclinas Florfenicol Sulfonamidas Tilosina Lincomisina

Estudio Tetraciclinas

Obtención de muestras Sacrificio

Material obtenido

Procesamiento de muestras

Extracción de tetraciclina Tampón EDTA McIlvaine

Acetona grado HPLC

Clean up o limpieza de las muestras

Secado bajo flujo de nitrógeno

Análisis instrumental • Cromatografía liquida acoplada a detector de masa triple cuádruplo (LC MS/MS) API 3200 mass espectometer de ABSciex • Implementación de metodologías confirmatorias • Fragmentación de la molécula

Masas Analito

Ion precursor

Primer ion

Segundo ion

OTC

461,0

426,0

381,0

epi-OTC

461,0

426,0

381,0

Estudio de depleción 500

Todas las observaciones deben encontrarse bajo el LD

450

Con 95% de confianza

400

Concentración (µg/kg)

350

LMR hígado

300 250 200 150

LMR músculo

100

LD

50 0 Día 1

Día 2

Día 3

Día 4

Día 5

Periodo de resguardo (días)

Día 6

Día 7

Día 8

Plumas

Dia de Edad Día post muestre pollos tratamiento o (días)

N° de obs.

PLUMAS OTC 4epi-OTC (µg/kg)

MUSCULO OTC 4epiOTC (µg/kg)

HÍGADO OTC 4epi-OTC (µg/kg)

1

3

34

8

2947,7

2662

8,82

11,04

22,4

10,5

2

5

36

8

556,6

492,8

8,82

3,67

10,2

7,2

3

7

38

8

451,8

675,5

9,68

4,69

4,7

6,3

4

13

44

8

276,3

227,5

0,66

3,17

X

X

5

19

50

7

100,9

89,7

X

X

X

X

6

22

53

7

27

15,9

X

X

X

X

Altos niveles de OTC se encontraron en plumas de aves tratadas, Los niveles de OTC fueron en general más altos que los alcanzados por su epímero, lo cual es esperable ya que este último corresponde a un metabolito de la Oxitetraciclina.

Plumas PERÍODO DE RESGUARDO OXITETRACICLINA 10% EN PLUMAS DE POLLO BROILER (LD 20 µg/kg) Concentración (LN µg/kg)

6,00

LogN LD – Intercepto Pendiente

5,00 4,00

y = -0,0865x + 5,2599 R² = 0,828

3,00

Periodo de Resguardo 95%: 46 días

2,00 1,00

y = -0,0833x + 3,3554 R² = 0,7841

0,00

0

10 conc. OTC plumas Lineal (conc. OTC plumas) Lineal (LD)

20 Tiempo (días)

30

40

LD Lineal (conc. OTC plumas 95%)

50

Músculo PERÍODO DE RESGUARDO OXITETRACICLINA 10% EN MÚSCULO DE POLLO BROILER (200 µg/kg) concentración (LN µg/kg)

3,50 3,00

LogN LMR – Intercepto Pendiente

y = -0,0706x + 3,1443 R² = 0,2913

2,50 2,00

Periodo de Resguardo 95%: 12 días

1,50

y = -0,0485x + 1,0111 R² = 0,1336

1,00 0,50 0,00 -0,50

2

4

6

8

10

12

Tiempo (días) conc. otc musc. Lineal (conc. otc musc.) Lineal (LMR)

LMR Lineal (conc. otc musc. 95%)

14

Hígado PERÍODO DE RESGUARDO OXITETRACICLINA 10% EN HÍGADO DE POLLO BROILER (600 µg/kg) 4,00

concentración (LN µg/kg)

3,50

LogN LMR – Intercepto Pendiente

y = -0,142x + 3,5622 R² = 0,4452

3,00 2,50 2,00 1,50

Periodo de Resguardo 95%: 6 días

y = -0,1933x + 1,9102 R² = 0,5973

1,00 0,50 0,00 -0,50

2

3

4

5

6

7

Tiempo (días) conc. otc hígado Lineal (conc. otc hígado) Lineal (LMR)

LMR Lineal (conc. Otc hígado 95%)

8

Resumen Matriz

Período de Resguardo (días) OTC 4epi-OTC

Plumas

46

42

Músculo

12

11

Hígado

6

3

→ Casi 7 veces el período de resguardo calculado para la formulación farmacéutica comercial utilizada

Garras

Extracción de OTC desde la matriz Tampón EDTA McIlvaine

Clean up o limpieza de las muestras

Secado bajo flujo de nitrógeno suave

RESULTADOS OTC en Garras de pollos broiler

Muestreo

Días post tratamiento

Días de vida

Número de

Concentración promedio

observaciones

OTC (µg/kg)

M1

3

24

8

1835

M2

9

30

6

984

M3

15

36

7

157

M4

19

40

7

20

RESULTADOS epi-OTC en Garras de pollos broiler

Muestreo

Días post tratamiento

Días de vida

Número de observaciones

Concentración promedio epi-OTC

(µg/kg)

M1

3

24

8

1162

M2

9

30

7

370

M3

15

36

7

154

M4

19

40

7

84

PERIODO DE RESGUARDO PARA OXITETRACICLINA 10% EN GARRAS DE POLLOS BROILER (LD 20 µg/kg)

Concentración (LN ug/kg)

6,00 5,00 4,00 y = -0,1101x + 5,5508 R² = 0,871

3,00 2,00 1,00

y = -0,1283x + 3,7901 R² = 0,905

0,00 0

5

10

15

20

25

30

38,6 días

35

-1,00

39 días de periodo de resguardo para OTC -2,00

Tiempo (días) Oxitetraciclina 10% LD 20 ug/kg Lineal (95% tol limit with 95% confidence)

95% tol limit with 95% confidence Lineal (Oxitetraciclina 10%) Lineal (LD 20 ug/kg)

40

Deyecciones

LC-MS/MS CTC/444.0

Epi-CTC/444.0

CTC en Deyecciones de pollos broiler

Muestreo

Días post tratamiento

Número de Días de vida

observaciones

(homogenizadas)

Concentración promedio CTC (µg/kg)

M1

5

36

8

455

M2

9

40

8

284

M3

11

42

8

270

M4

15

46

8

151

Epi-CTC en Deyecciones de pollos broiler

Muestreo

Días post tratamiento

Número de Días de vida

observaciones

(homogenizadas)

Concentración promedio Epi - CTC (µg/kg)

M1

5

36

8

1180

M2

9

40

8

463

M3

11

42

8

378

M4

15

46

8

260

Screening Microbiológico

1,2-1,6 cm  positiva

GTe: Presencia Involuntaria de medicamentos en los alimentos a través de la contaminación cruzada en piensos

• Se incorporaron los antecedentes mencionados • Señalándose que queda evidenciado que al cumplir los periodos de resguardo para tejidos comestibles, estos no aseguran que los subproductos de estos animales lo estén, transformándose en una importante fuente de reincorporación de estos residuos a la cadena alimentaria, a través de los piensos. • Se debiera fiscalizar la presencia de RMV en piensos para evitar de esta forma su incorporación en la cadena alimentaria. • En relación a la contaminación involuntaria por medicamentos veterinarios provenientes de subproductos de la industrias productivas, como es el caso de las aves, se hace necesario evaluar mediante estudios de depleción de medicamentos veterinarios, según los fármacos comúnmente utilizados, para estimar la ausencia o límites permitidos de los medicamentos veterinarios en la utilización de estos como materias primas, asegurando de esta manera la inocuidad en el consumidor final.

Gracias Dra. Javiera Cornejo Kelly, M.V., PhD, Profesor Asistente Universidad de Chile