Washington, DC
June 29, 2009
Agricultural Research Service, USDA
By
Laura
McGinnis
New research from
Agricultural Research Service
(ARS) scientists and their university colleagues is shedding
light on the relationship between chemical compounds and fescue
toxicosis—a disease that affects grazing animals and costs the
U.S. cattle industry an estimated $600 million annually.
Fescue toxicosis is a major
problem for producers whose herds graze on tall fescue. A major
forage grass in many states, tall fescue can cause toxicosis in
cattle and other ruminants if it's infected with endophytic
fungus. The disease causes lameness and reduced production
efficiency, and can even be fatal if infected animals are
subjected to stressful situations, such as extreme heat or
long-distance transport.
Scientists believe many
symptoms of toxicosis are caused by chemical compounds known as
ergot alkaloids, but much is still unknown about how they cause
clinical signs to develop. Led by ARS animal scientist
James Klotz, scientists at the ARS
Forage Animal Production Research Unit in Lexington, Ky.,
and the University of Kentucky
are investigating the physiological responses of ruminants to
tall fescue alkaloids.
One sign of toxicosis is a
narrowing of blood vessels. Using a model that predicts changes
in blood flow in the limbs of cattle, Klotz and his colleagues
examined the influence of specific alkaloids—both individually
and in combination.
Of the three alkaloids tested,
ergovaline was the most effective at making the veins contract.
The others, N-acetylloline and lysergic acid, had little effect
on vein contraction. The results also showed that combining two
alkaloids did not increase the toxicity of either—at least in
terms of vein contraction.
Further research is underway to
determine how these alkaloids influence other tissues, organs
and physiological systems. In one study, the scientists showed
that ergovaline, but not lysergic acid, can bioaccumulate in
vitro, suggesting that ergovaline may be more likely to induce
toxicosis.
Research like this is essential
for understanding exactly how endophyte-infected tall fescue
influences grazing animals. Eventually, this information could
help scientists determine which compounds are most toxic and how
to protect cattle from them.
These studies were published in
the Journal of Animal Science.
ARS is the principal
intramural scientific research agency for the
U.S. Department of Agriculture.
Nueva información sobre la toxicosis por
festuca
Estudios por científicos del
Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colegas
universitarios están revelando nueva información sobre la
relación entre algunos compuestos químicos y la toxicosis por
festuca, también conocida como el pie de festuca. Esta
enfermedad afecta los animales pastantes y le cuesta al sector
estadounidense de ganado aproximadamente 600 millones de dólares
anualmente.
La toxicosis por festuca es un
problema mayor para los productores que tienen manadas que se
alimentan de la festuca alta. Aunque la festuca alta es un
forraje principal en muchos estados, puede causar toxicosis en
el ganado y otros rumiantes si el pasto es infectado por un
hongo endofítico. La enfermedad causa debilidad y una reducción
en la eficacia de producción, y puede matar a los animales
infectados si ellos pasan por situaciones de mucho estrés, tales
como el calor extremo o transporte de largas distancias.
Los científicos creen que
muchos síntomas de la toxicosis son causados por compuestos
químicos conocidos como alcaloides del cornezuelo de centeno,
pero todavía no se sabe mucho sobre cómo estas sustancias causan
el desarrollo de síntomas clínicos. Científico de animales
James Klotz y sus colegas en la
Unidad de Investigación de la Producción de Animales Pastantes
mantenida por el ARS en Lexington, Kentucky, en colaboración con
investigadores en la Universidad
de Kentucky, están investigando las respuestas fisiológicas
de los rumiantes a los alcaloides de la festuca alta.
Un indicio de la toxicosis es
el estrechamiento de los vasos sanguíneos. Con el uso de un
modelo que predice cambios en el flujo sanguíneo en los miembros
del ganado, Klotz y sus colegas examinaron la influencia de
alcaloides específicos–individualmente y en combinación.
Entre los tres alcaloides
probados, la ergovalina fue la más eficaz en estimular el
estrechamiento de las venas. Los dos otros, llamados
N-acetilolina y ácido lisérgico, tuvieron poco efecto en la
contracción de las venas. Los resultados también mostraron que
combinar dos alcaloides no aumentó la toxicidad de cualquiera de
ellos–por lo menos en términos de contracción de las venas.
Estudios adicionales están en
curso para determinar cómo estos alcaloides influencian en otros
tejidos, órganos y sistemas fisiológicos. En un estudio, los
científicos mostraron que la ergovalina, pero no el ácido
lisérgico, puede acumularse biológicamente en vitro, sugiriendo
que la ergovalina podría tener más posibilidad de inducir la
toxicosis.
Este tipo de investigación es
imprescindible para una mejor comprensión de exactamente cómo la
festuca infectada con hongos endofíticos afecta a los animales
pastantes. Con el tiempo, esta información podría ayudarles a
los científicos a determinar cuáles de los compuestos son más
tóxicos y cómo proteger el ganado contra ellos.
Los resultados de estos
estudios fueron publicados en la revista 'Journal
of Animal Science' (Revista de Ciencia Animal).
ARS es la agencia principal
de investigaciones científicas del
Departamento de
Agricultura de EE.UU. |
