Bioseguridad frente a los virus en los piensos para cerdos

El comercio global de ingredientes para piensos susceptibles de estar contaminados con concentraciones significativas de virus porcinos es motivo de preocupación por la posible transmisión de enfermedades porcinas, ya que las partículas víricas viables pueden sobrevivir en los ingredientes de los piensos y en los piensos completos durante varias semanas o meses. Sin embargo, no existe un sistema mundial de vigilancia y monitorización de virus porcinos en los ingredientes de los piensos.

Por ello, es importante desarrollar e implementar protocolos de bioseguridad basados en el Análisis de Peligros y en Controles Preventivos en función del Riesgo en las cadenas de suministro de ingredientes para piensos, con el fin de prevenir la contaminación vírica.

MONITORIZACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN VÍRICA DE LOS PIENSOS

Históricamente, la contaminación bacteriana, parasitaria, por priones y por virus de los subproductos animales y de los residuos de alimentos no cocinados o sometidos a un tratamiento térmico inadecuado se ha asociado a diversos tipos de enfermedades, lo que ha conducido al desarrollo y aplicación de estrategias eficaces de mitigación térmica y química como parte de los programas de control de calidad y seguridad de los piensos en la industria de los piensos¹.

La preocupación por la transmisión transfronteriza de virus porcinos a través del comercio y los viajes internacionales2 ha conducido a la realización de numerosas investigaciones para evaluar:

La eficacia de los tiempos de almacenamiento prolongados.
Los procesos térmicos y de irradiación.
Los atenuantes químicos para inactivar los virus porcinos.
Las estrategias de descontaminación en las fábricas de piensos como parte de los programas de bioseguridad.

Los principales virus porcinos que suscitan preocupación por su posible transmisión a través de los piensos son:

Virus de la Diarrea Epidémica Porcina (PEDV)
Virus de la Peste Porcina Africana (VPPA)
Virus de la Peste Porcina Clásica (VPPC)
Virus del Síndrome Respiratorio y Reproductivo Porcino (VPRRS)
Senecavirus A (SVA)
Virus de la Fiebre Aftosa (VFA)

Probabilidad de transmisión de virus porcinos a través de la alimentación

Se han desarrollado modelos matemáticos para evaluar la probabilidad de transmisión del virus a través de los piensos. Por ejemplo:

Galvis et al.³ evaluaron la probabilidad relativa de transmisión del VPRRS a partir de nueve vías de transmisión y mostraron una asociación mínima entre la alimentación con subproductos animales y los brotes de VPRRS en granjas.

Schambow et al.⁴ desarrollaron un modelo cuantitativo de evaluación de riesgos para estimar la probabilidad de que se importaran anualmente a EE.UU. uno o más contenedores con harina de soja o maíz contaminados con VPPA.

Estimaron que la probabilidad de importar un contenedor de maíz contaminado con VPPA era de 1 vez cada 50 años, mientras que para la harina de soja la probabilidad era de 1 vez cada 21-1.563 años.

Riesgo de transmisión de virus porcinos en las materias primas

Varios estudios de inoculación en laboratorio han demostrado que [registrados]la mayoría de los virus porcinos de interés pueden sobrevivir en algunos ingredientes de piensos durante varias semanas o meses^5-11. Sin embargo, el riesgo de transmisión del virus se basa en:

La presencia de un peligro (virus).
La exposición del hospedador (cerdo).

Son muchas las condiciones de supervivencia de los virus que deben mantenerse desde el momento de la contaminación inicial de un ingrediente hasta que los cerdos consuman cantidades suficientes de virus viables para que se produzca la infección y, posteriormente, la enfermedad. No obstante, también es importante tener en cuenta que los virus pueden causar infecciones asintomáticas en los cerdos, lo que los convierte en portadores, existiendo una distinción importante entre infección y enfermedad.

Para que los piensos puedan ser una fuente de infección:

Protocolos de bioseguridad para minimizar el riesgo de transmisión de virus porcinos en los piensos

Los programas de bioseguridad de los piensos para minimizar el riesgo de contaminación y transmisión de virus han surgido como un nuevo componente de los protocolos de seguridad y bioseguridad de piensos.

La Guía de Análisis de Peligros y Controles Preventivos Basado en Riesgos (HARPC) para la industria alimentaria de la FDA incluye a los virus como peligros razonablemente previsibles en las cadenas de suministro de piensos, lo que exige desarrollar un plan de control preventivo para evitar y vigilar la contaminación de los piensos con virus.

Sin embargo, no existen sistemas ni procedimientos analíticos estandarizados en los laboratorios comerciales para medir con facilidad y precisión la contaminación de los ingredientes y piensos con virus viables para poder cumplir con los requisitos de seguimiento y acción correctiva de los planes HARPC.

CONDICIONES DE PRODUCCIÓN, PROCESAMIENTO, ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE

Las instalaciones de fabricación de piensos son un punto de recogida, almacenamiento, dosificación, mezcla y procesamiento de diversos tipos de ingredientes procedentes de muchas regiones antes de que los piensos acabados se suministren a múltiples granjas.

Por tanto, la bioseguridad de las fábricas de piensos debe ser una parte integral del programa general de bioseguridad de las explotaciones porcinas para prevenir la introducción de patógenos.

Cochrane et al.²⁰ describieron los componentes clave del desarrollo de planes de bioseguridad para fábricas de piensos que incluyen:

Análisis de peligros: implica la identificación y evaluación de peligros potenciales en los pasos del proceso utilizados en la producción de ingredientes de piensos.

Mitigación de peligros: incluye pasos para prevenir la entrada de peligros durante la recepción.

Introducción a través de las personas.

Contaminación cruzada durante la producción, la carga y la entrega.

Uso de tratamientos térmicos.

Uso de tratamientos químicos aprobados.

Si bien, los procedimientos de bioseguridad pueden variar en función del tipo de pienso producido, de la situación sanitaria del país o región donde se encuentre la instalación de fabricación de piensos y del origen de los ingredientes utilizados en la instalación, todo plan de bioseguridad para una instalación de fabricación de piensos debe incluir:

Mecanismos para evaluar la calidad, la seguridad y los procedimientos de bioseguridad utilizados por los proveedores en la producción de ingredientes, incluida la auditoría y la verificación de que se siguen los protocolos.

Protocolos de diseño y mantenimiento de las instalaciones que impidan o reduzcan la introducción de agentes patógenos.

Procedimientos rutinarios de limpieza que prevengan o reduzcan adecuadamente la introducción de patógenos.

Elaboración y aplicación de Procedimientos Operativos Normalizados (PONs) y programas de vigilancia de la bioseguridad que incluyan el abastecimiento, la recepción y el almacenamiento de ingredientes.

Desarrollo y aplicación de protocolos de bioseguridad e higiene personal para visitantes, empleados y conductores con el fin de controlar el acceso a las instalaciones.

Utilización de prácticas de fabricación eficaces para mantener los protocolos de bioseguridad de la instalación.

Transporte bioseguro de los piensos acabados utilizando contenedores sellados y prácticas de desinfección.

Transporte bioseguro

Los camiones, el calzado de los conductores, las bolsas y los contenedores han sido identificados como la principal vía de transmisión de patógenos asociados a los piensos en varios estudios^12-15.

Los desinfectantes utilizados para inactivar bacterias pueden no ser eficaces para inactivar virus resistentes al medio ambiente, como el VPPA.

Por ello, se ha evaluado la eficacia de varios desinfectantes para inactivar el virus de la PPA en diversas superficies ambientales.

El tiempo y la temperatura mínima de calentamiento de los vehículos de transporte han sido evaluados por van Kessel et al.¹⁶, observándose la inactivación completa de varios virus y bacterias cuando se calentaron a 75 °C durante un mínimo de 15 minutos.

Sin embargo, la presencia de materia fecal requirió tiempos de calentamiento más largos para lograr la inactivación completa de los patógenos.

Los componentes clave de los protocolos de transporte bioseguro son:

Documentación que verifique que las instalaciones de fabricación y almacenamiento en el país de origen han sido descontaminadas.
Utilización de vías de circulación unidireccionales para los vehículos y contenedores sucios para impedir que se crucen con vehículos y contenedores vacíos, limpios y desinfectados con desinfectantes aprobados y eficaces.
Provisión de instalaciones de lavado y desinfección, debiendo exigirse su uso para todos los camiones y equipos utilizados para el transporte de piensos.
Después de la desinfección, carga y precinto de los recipientes de transporte en las instalaciones de fabricación antes de su transporte al lugar de destino.
Una vez cargados y sellados los ingredientes, asegurar que la entrada de los camiones al destino de entrega se realice por una entrada “limpia”.
Tras la descarga, registrar el tiempo y las condiciones de temperatura del transporte, teniéndolos en cuenta a la hora de estimar los tiempos de espera necesarios durante el almacenamiento en el lugar de destino.
Al llegar al destino, únicamente utilizar camiones vacíos, limpios y desinfectados para transportar ingredientes a granel para su cuarentena en un almacén temporal calefaccionado.
En el caso de los ingredientes en bolsas, utilizar paletas nuevas o debidamente limpias y desinfectadas.
Provisión a los usuarios finales de documentación sobre las condiciones de almacenamiento y los tiempos de retención de cada lote de cada ingrediente para piensos.

DETERMINACIÓN DE LA INACTIVACIÓN DE LOS VIRUS

La determinación precisa de las concentraciones de virus en los ingredientes para piensos comienza con la recogida de muestras representativas, pero los virus en piensos contaminados pueden no estar distribuidos uniformemente y estar presentes en bajas concentraciones.

Además, no se han validado métodos de muestreo para la recogida de muestras representativas de piensos para el análisis de virus.

Viabilidad de los virus

Las pruebas analíticas existentes para la detección precisa de partículas virales viables en los ingredientes de los piensos plantean numerosos problemas¹⁷, ya que determinar la viabilidad de los virus representa un estándar de cuantificación que va más allá de la simple detección de ácidos nucleicos mediante PCR.

Si se puede acabar con la viabilidad del virus se evitará su infectividad.

Infectividad de los virus

Las pruebas de infectividad no son del todo fiables y pueden generar datos erróneos, ya que las partículas víricas necesitan interactuar con las células hospedadoras para completar el proceso de replicación y esta interacción puede dar lugar a una diversidad de cambios en la fisiología celular con el fin de producir la progenie viral. Por lo tanto, el término “infección” se utiliza generalmente para referirse a la producción de nuevas partículas víricas.

Dado que los métodos más comunes de cuantificación de virus se basan en la observación de la muerte celular, la infectividad se mide por la muerte celular observada.

Sin embargo, los virus pueden entrar en una célula, replicarse y provocar cambios en la fisiología celular, produciendo progenie pero sin que se produzca una muerte celular observable. En este caso, el virus podría clasificarse como viable pero no infeccioso¹⁸.

Para poder cuantificar con precisión la cantidad de partículas víricas viables capaces de causar infección si son ingeridas por los cerdos los métodos específicos de diagnóstico de virus deben tener¹⁷:

Alta especificidad: capacidad para identificar con precisión los resultados negativos.
Alta sensibilidad: capacidad para identificar con precisión los resultados positivos.

¿Qué entendemos por inactivación?

Es importante interpretar con precisión los resultados de los estudios de inactivación de virus.

El término “inactivación completa” de los virus debe evitarse porque presupone un riesgo 0 de infección en los cerdos que consumen piensos originalmente contaminados, algo que no es posible¹⁷.

Los datos de inactivación en los ingredientes de los piensos se describen a menudo como una reducción del 99,9% de los virus, lo que corresponde a una reducción de 3-log o 10³ a partir de la concentración inicial y NO DEBE INTERPRETARSE COMO UN 0,1% DE PARTÍCULAS VIRALES QUE PERMANECEN EN LA MUESTRA.

Dependiendo de la concentración inicial de virus, una reducción del 99,9% a través de tratamientos térmicos o químicos aún podría sobrepasar la dosis infecciosa mínima para un pienso contaminado y potencialmente resultar en una infección.

SUPERVIVENCIA DE LOS VIRUS EN LOS INGREDIENTES PARA PIENSOS DURANTE EL TRANSPORTE

Varios estudios han evaluado la supervivencia de virus en ingredientes de piensos bajo diversos tipos de condiciones de transporte.

Un estudio inicial realizado por Dee et al.⁷ evaluó 6 ingredientes inoculados experimentalmente con virus porcinos y almacenados bajo condiciones de temperatura y humedad relativa que simulaban condiciones de transporte transatlántico de 30 días o transpacífico de 37 días.

Estos resultados indican que los virus sobreviven en los piensos en condiciones simuladas de transporte transoceánico, pero esta supervivencia varía entre los virus y las matrices de los ingredientes de los piensos.

La harina de soja convencional parece tener propiedades químicas y físicas que favorecen la supervivencia de la mayoría de los virus.

También se han realizado simulaciones del transporte de larga distancia por camión de ingredientes para piensos inoculados con virus.

Por ejemplo, Dee et al.¹⁹ realizaron un estudio para determinar si el VPRRS, el PEDV y el SVA viables e infecciosos sobrevivirían a un transporte comercial en camión de 21 días durante más de 9.000 km tras su inoculación en harina de soja orgánica y convencional, cloruro de L-lisina, cloruro de colina y vitamina A.

Todos los virus se mantuvieron infectantes en la harina de soja, mientras que el SVA infeccioso se encontró, además, en el cloruro de L-lisina y en la vitamina A.

SUPERVIVENCIA DE LOS VIRUS EN LOS INGREDIENTES PARA PIENSOS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

Condiciones del almacenamiento

A pesar de que se ha demostrado que los tiempos de almacenamiento prolongados son una forma sencilla y eficaz de reducir las concentraciones de virus en los ingredientes y piensos cuando están contaminados, existen varios aspectos que deben tenerse en cuenta:

Las instalaciones de almacenamiento representan un coste significativo, por lo que se requiere una rotación frecuente del inventario para minimizar los costes de adquisición de ingredientes y de fabricación de piensos.

Dependiendo del tiempo, la temperatura y las condiciones de humedad relativa de los distintos tipos de almacenamiento de piensos y de las características fisicoquímicas de sus ingredientes, pueden producirse problemas de seguridad de los piensos y pérdidas en el valor nutricional de los ingredientes.

Al utilizar esta estrategia de mitigación, debe tenerse en cuenta la necesidad de mantener un equilibrio entre un tiempo mínimo de almacenamiento para reducir costes y preservar el valor nutricional y un tiempo adecuado para una inactivación significativa de los virus.

Frecuencia de consumo del pienso contaminado

La probabilidad de que un ingrediente contaminado con virus cause infección no solo depende de la concentración inicial de virus inoculado y del posterior nivel de inactivación y pérdida de infectividad durante el almacenamiento, sino que también depende de la frecuencia de consumo de pienso contaminado (es decir, una vez frente a múltiples eventos de alimentación)20,21 que superen las dosis infectivas mínimas de cada virus.

Características químicas y estructurales de los ingredientes

La actividad del agua (a_w) ha demostrado ser un factor determinante de la resistencia térmica de los patógenos bacterianos en los alimentos²², y los valores inferiores a 0,60 suelen considerarse adecuados para prevenir el crecimiento de bacterias y moho en los alimentos²³.

Hemmingsen et al.²⁴ señalaron que la harina de soja molida gruesa tiene mayor actividad de agua que la harina de soja molida fina, al igual que la cebada, torta o maíz molidas gruesa o finamente. Estos resultados sugieren que el tamaño de las partículas afecta a la actividad del agua de los ingredientes.

EFICACIA DE LAS ESTRATEGIAS DE DESCONTAMINACIÓN VÍRICA EN FÁBRICAS DE PIENSOS

A pesar de usar protocolos de bioseguridad bien diseñados y aplicados en las fábricas de piensos, puede producirse contaminación con patógenos en las superficies de contacto con los piensos y fuera de ellas si se introducen ingredientes de piensos contaminados^25,26.

Dada la interconexión entre las fábricas de piensos individuales que sirven a múltiples granjas en grandes áreas geográficas, puede originarse una fuente potencial adicional de transmisión de patógenos a través de fómites asociados con el personal, los vehículos y los equipos de fabricación y entrega de piensos.

Las estrategias de bioseguridad y mitigación para reducir el riesgo de contaminación por patógenos bacterianos y víricos en las fábricas de piensos se han evaluado y resumido basándose en un número limitado de estudios^27,28. Las estrategias evaluadas incluyen:

Los tiempos de retención prolongados durante el almacenamiento.
La reducción mecánica de la concentración de virus.
La limpieza química y la desinfección de superficies.
El procesamiento térmico y la irradiación.
La adición de aditivos y acidificantes para piensos contaminados con virus.

A este respecto, la eficacia limitada de las estrategias de descontaminación en las fábricas de piensos en el escaso número de estudios realizados pone de relieve la necesidad de cumplir protocolos estrictos de bioseguridad de la cadena de suministro de piensos para la prevención, ya que una vez que una fábrica de piensos se contamina con virus, es difícil eliminarlos completamente.

CONCLUSIONES

En comparación con otras vías de transmisión de virus, los piensos y sus ingredientes parecen contribuir menos, pero debido a la falta de un sistema de seguimiento y vigilancia, existe una gran incertidumbre sobre el alcance de la contaminación por virus porcinos en las cadenas mundiales de suministro de piensos.

Es necesario desarrollar e implementar protocolos de bioseguridad para mejorar nuestra capacidad de prevenir la contaminación y transmisión de virus asociada a la producción, procesamiento, almacenamiento y transporte de alimentos para cerdos.

Los componentes clave de los protocolos de bioseguridad de los piensos deben incluir prácticas de mitigación eficaces, como tiempos de almacenamiento prolongados, procesamiento térmico y por irradiación, y atenuantes químicos para garantizar la inactivación de los virus porcinos viables si están presentes.

Artículo traducido y adaptado de: Shurson, G.C.; Urriola, P.E.; Schroeder, D.C. Biosecurity and Mitigation Strategies to Control Swine Viruses in Feed Ingredients and Complete Feeds. Animals 2023, 13, 2375 (CC BY 4.0).

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