Aflatoxin, deoxynivalenol, and zearalenone in swine diets: Predictions on growth performance
Authors: Hee Mok Chan , Youp Shin Seung , Gyun Kim Beob 
Published: August 2024

Summary Dietary mycotoxins have been shown to cause detrimental effects in swine health and production. The objective of this study was to develop tools for predicting the effects of aflatoxin (AFL), deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZON) on feed intake (FI) and weight gain (WG) changes using a meta-analysis approach. A total of 80 and 63 observations were extracted from 18 experiments testing the effects of AFL on FI and WG, respectively, and the differences of AFL concentrations between the control and treatment groups ranged from 0.02 to 2.5 mg/kg. A total of 117 and 113 observations from 20 experiments were used for testing the effects of DON on FI and WG, respectively. The differences of DON concentrations between the control and treatment groups ranged from 0.5 to 10.5 mg/kg. A total of 16 and 17 observations from 18 experiments were used for testing the effects of ZON on FI and WG, respectively, and the differences of ZON concentrations between the control and treatment groups ranged from 0.2 to 9.0 mg/kg. Effects of experiment, initial body weight, and experimental period were not significant for developing prediction equations for the changes of FI and WG. The models developed for predicting FI and WG changes (ΔFI and ΔWG) as % by AFL concentrations as mg/kg were: ΔFI = -24.9 × AFL - 1.7 with r² = 0.70 and p < 0.001; ΔFI = 0.4 - 51.6 × (1 - e-0.947×AFL) with r² = 0.79 and p < 0.001; ΔWG = -22.7 × AFL - 4.0 with r² = 0.62 and p < 0.001; and ΔWG = -1.4 - 50.3 × (1 - e-0.976×AFL) with r² = 0.69 and p < 0.001. The equations for predicting ΔFI and ΔWG as % by DON concentrations as mg/kg were: ΔFI = -5.64 × DON - 0.13 with r² = 0.60 and p < 0.001; and ΔWG = -6.49 × DON + 0.93 with r² = 0.61 and p < 0.001. The feed consumption and growth rate of pigs decrease linearly and exponentially by the concentrations of AFL and linearly by the concentrations of DON. The equations provided herein may predict the effects of AFL and DON on swine production performance. Key words: feed intake, meta-analysis, mycotoxin, pig, weight gain.   Resumen Las micotoxinas presentes en los alimentos tienen efectos perjudiciales en la salud y la producción porcina. El objetivo de este estudio fue desarrollar herramientas para predecir los efectos de aflatoxinas (AFL), deoxinivalenol (DON) y zearalenona (ZON) sobre el consumo de alimento (FI) y ganancia de peso (WG) mediante un meta- análisis. Un total de 80 y 63 observaciones provenientes de 18 experimentos que evaluaron los efectos de la AFL sobre el FI y WG, respectivamente, fueron tenidas en cuenta. Se encontró que las diferencias de concentración de AFL entre los grupos control y tratados variaron desde 0,02 hasta 2,5 mg/kg. De otro lado, se utilizaron un total de 117 y 113 observaciones de 20 experimentos para probar los efectos de DON en FI y WG, respectivamente. Las diferencias de concentración de DON entre los grupos control y tratados variaron desde 0,5 hasta 10,5 mg/kg. Por último, un total de 16 y 17 observaciones de 18 experimentos se utilizaron para probar los efectos de ZON en FI y GT, respectivamente; las diferencias de concentración de ZON entre los grupos control y tratados variaron desde 0,2 hasta 9,0 mg/kg. Los efectos de Experimento, Peso corporal inicial, y Período experimental no fueron significativos para el desarrollo de las ecuaciones de predicción de cambios en FI y WG. Los modelos desarrollados para predecir cambios porcentuales en FI y WG (ΔFI y ΔWG) según la concentración de AFL (mg/kg) fueron: ΔFI = -24,9 × AFL - 1,7 con r² = 0,70 y p < 0,001; ΔFI = 0,4-51,6 × (1 - e- 0.947 × AFL) con r² = 0,79 y p < 0,001; ΔWG = -22,7 × AFL - 4,0 con r² = 0,62 y p < 0,001, y ΔWG = -1,4 - 50,3 × (1 - e- 0.976 × AFL) con r² = 0,69 y p < 0,001. Las ecuaciones para predecir ΔFI y ΔWG (como %) por las concentraciones de DON (mg/kg) fueron: ΔFI = -5,64 × DON - 0,13 con r² = 0,60 y p < 0,001; y ΔWG  = -6,49 + 0,93 × DON con r² = 0,61 y p < 0,001. El consumo de alimento y la tasa de crecimiento de cerdos disminuyen lineal y exponencialmente según la concentración de AFL; mientras que solamente se observa una disminución de tipo lineal en función de las concentraciones de DON. Las ecuaciones obtenidas en este trabajo podrían usarse para predecir los efectos de AFL y DON sobre el desempeño productivo del cerdo. Palabras clave: cerdo, consumo de alimento, ganancia de peso, meta- análisis, micotoxinas.   Resumo As micotoxinas presentes nos alimentos tem efeitos prejudiciais na saúde e na produção porcina. O objetivo deste estudo foi desenvolver ferramentas para a predição dos efeitos da aflatoxina (AFL), deoxinivalenol (DON) e zearalenona (ZON) sobre o consumo de alimento (FI) e ganho de peso (WG) mediante uma meta-análise. Um total de 80 e 63 observações extraídas de 18 experimentos que avaliaram os efeitos da AFL sobre o FI e WG, respectivamente, encontraram que as diferenças de concentração de AFL entre os grupos controle e tratados variaram desde 0,02 até 2,5 mg/kg. Por outro lado, foram utilizados um total de 117 e 113 observações de 20 experimentos para provar os efeitos de DON em FI e WG, respectivamente. As diferenças de concentração de DON entre os grupos controle e tratados variaram desde 0.5 até 10,5 mg/kg. Por fim, um total de 16 e 17 observações de 18 experimentos foram utilizados para provar os efeitos de ZON em FI e GT, respectivamente, e as diferenças de concentração de ZON entre os grupos controle e tratados variaram desde 0,2 até 9,0 mg/kg. Os efeitos de Experimento, Peso corporal inicial e Período experimental não foram significativos para o desenvolvimento das equações de predição de mudanças em FI e WG. Os modelos desenvolvidos para predizer mudanças percentuais em FI e WG (ΔFI e ΔWG) segundo a concentração de AFL (mg/kg) foram: ΔFI = -24,9 × AFL - 1,7 com r² = 0,70 e p < 0,001; ΔFI = 0,4-51,6 × (1 - e- 0.947 × AFL) com r² = 0,79 y p < 0,001; ΔWG = -22,7 × AFL - 4,0 com r² = 0,62 e p < 0,001, e ΔWG = -1,4 - 50,3 × (1 - e- 0.976 × AFL) con r² = 0,69 e p < 0,001. As equações para predizer ΔFI e ΔWG (como %) pelas concentrações de DON (mg/kg) foram: ΔFI = -5,64 × DON - 0,13 com r² = 0,60 e p < 0,001; e ΔWG = -6,49 + 0,93 × DON com r² = 0,61 e p < 0,001. O consumo de alimento e a taxa de crescimento de porcos diminuem linearmente e exponencialmente segundo a concentração de AFL, e linearmente segundo a concentração de DON. As equações obtidas neste trabalho são de utilidade para predizer os efeitos de AFL e DON sobre o desempenho porcino.  Palavras chave: consumo de alimento,  ganho de peso, meta-análise, micotoxinas, porco.