Las micotoxinas son metabolitos tóxicos generados por ciertas especies de hongos ante situaciones de estrés. Dependiendo del hongo, las micotoxinas se pueden generar cuando la planta se encuentra en el campo o cuando los granos son almacenados por períodos prolongados de tiempo o bajo condiciones inadecuadas.
Debido a la variabilidad en la estructura química de las micotoxinas, conocer el tipo de micotoxinas que afecta a las materias primas que utilizamos es fundamental para establecer una estrategia de control y prevención adecuada.
El patrón de prevalencias de micotoxinas varía año a año según los distintos factores que afectan la producción, almacenamiento y distribución de los granos. Hoy en día, la reducción de los tiempos y mejora en la tecnología de almacenamiento, ha permitido que se disminuya la concentración de Aflatoxinas en los cereales. La aflatoxina es una micotoxina generada por los hongos del género Aspergillus spp. que se produce cuando las condiciones de almacenamiento no son adecuadas.
Es por esto que si bien las prevalencias se mantienen altas (75% de positividad en cereales analizados en Latinoamérica) la concentración de las mismas es baja (4.2 ppb promedio). En contrapartida, debido al cambio climático y al incremento del uso de siembra directa, se ha observado un aumento significativo en las micotoxinas provenientes del género Fusarium spp. ya que este hongo produce micotoxinas bajo condiciones de estrés a campo. Así, la prevalencia de Fumonisina B1 es realmente elevada (76%) al igual que la concentración promedio (1800 ppb) pero no menor resulta la prevalencia del resto de las micotoxinas de Fusarium spp como DON (34% de positivada con una concentración de 825 ppb) y Zearalenona (38% de positivada con una concentración de 140 ppb).
| Es sumamente importante tener en cuenta este cambio de prevalencias a la hora de elegir un producto anti-micotoxinas, ya que no todos los productos y estrategias tienen igual eficacia para todas las micotoxinas. |
Existen dos grandes grupos de productos anti-micotoxinas. Los secuestrantes (SC) y los productos a base de enzimas (EZ).
Los secuestrantes se pueden dividir en orgánicos (Pared de levaduras) e inorgánicos (Aluminosilicatos, Bentonitas, etc.) [1,2]. En líneas generales actúan mediante interacciones químicas que les permiten captar y retener las micotoxinas para luego ser eliminadas con las heces, evitando así su absorción a nivel intestinal. La polaridad de las micotoxinas, el peso molecular, la capacidad de disociación y las cargas iónicas tienen un papel fundamental a la hora de determinar la eficacia de un secuestrante. Es por esto que, a la hora de evaluar un secuestrante, es importante tener en cuenta no solo su capacidad de secuestro (Adsorción) sino también la capacidad volver a liberar la micotoxina a lo largo del tracto digestivo (Desorción).
Estos dos parámetros conforman la eficacia final. Hoy en día los secuestrantes tienen una excelente acción para Aflatoxinas y una acción regular para Fumonisinas, pero pierden eficacia sobre el resto de las micotoxinas cuya estructura es más compleja, pesada y menos polar.
A diferencia de los secuestrantes, los productos enzimáticos poseen una actividad biológica que les permite alterar la estructura química de las micotoxinas, transformándolas en metabolitos con menor o nulo efecto tóxico. Al ser enzimas catalizan una reacción sobre un substrato específico generando un producto específico. Esta reacción está íntimamente relacionada con el pH del medio. Algunas enzimas actúan más rápido a pH ácido, mientras que otras lo hacen a pH neutro o a pH básico. Otro concepto importante de las enzimas es su afinidad, si bien pueden haber dos enzimas que actúen sobre un mismo substrato, la afinidad por el mismo puede variar lo que redunda en su capacidad de eliminación de las micotoxinas.
Debido a las diferencias que existen entre las características de las enzimas, resulta importante poder estudiar su capacidad de eliminación. Lamentablemente en la actualidad no existe un método analítico sencillo y práctico que pueda evaluar la capacidad de remoción de micotoxinas in vivo. Los métodos de evaluación estándar son los ensayos in vitro. A pesar de esto, es importante que las condiciones del ensayo in vitro sean estrictamente controladas para que se asemejen lo más posible al modelo in vivo, de manera tal que los resultados puedan ser replicados [3].
Un estudio realizado por KO-Hua Tso. et al., 2019 [4] analizó varios removedores de micotoxinas comerciales de manera in vitro pero utilizando un modelo animal que permita extrapolar los datos obtenidos a la población. Se diagramó un modelo in vitro que asemeja las condiciones del tracto gastrointestinal del animal replicando los tiempos de permanencia del alimento en cada una de las estructuras anatómicas, los pH de cada una de las estructuras, la temperatura, la motilidad intestinal y la presencia de enzimas digestivas propias del animal. De esta forma, se logró un modelo que se ajusta con gran satisfacción a las condiciones in vivo. En el ensayo se analizó la capacidad 5 inactivadores enzimáticos y 2 secuestrantes minerales, de eliminar 5000 ppb de DON en el tiempo que le lleva al alimento atravesar el tracto digestivo de un ave (5 horas promedio).
Cuando evaluamos las primeras 2 horas podemos observar cómo los EDR 1 y EDR 2 poseen una capacidad de eliminación significativamente superior (50% y 52%, respectivamente) al resto de los inactivadores enzimáticos (EDR1 es de 22%, EDR2 de 13% y EDR3 de 17%) y de los secuestrantes (Adsorbente 1 es de 3% y Adsorbente 2 de 7%). Cuando el pH desciende incluso más, debido al pasaje de la solución al estómago, encontramos un incremento aún mayor en la capacidad de remoción del EDR 1 y el EDR 2 (67% y 62%, respectivamente), mientras que el resto de los removedores no presentan cambios significativos.
Esta capacidad de eliminar las micotoxinas en las primeras porciones del tracto gastrointestinal es específica de los inactivadores de la empresa 1, ya que, a diferencia del resto, las enzimas presentes en el producto poseen su pico de actividad enzimática a pH ácidos, algo que es fundamental para eliminar las micotoxinas antes de que lleguen al intestino y puedan ser absorbidas.
Por último, otro punto importante de las enzimas es que son proteínas con estructura cuaternaria, lo que quiere decir es que pueden sufrir desnaturalización (perdiendo su actividad biológica) si se las expone a altas temperaturas por periodos prolongados de tiempo. Es por esto que, si el alimento en el cual se va a utilizar el producto va a recibir un tratamiento térmico, es importante saber que las enzimas pueden tolerarlo.
Un ensayo realizado por la empresa 1 sobre su inactivador enzimático demuestra cómo se modifica la actividad enzimática frente a Zearalenona y Fumonisina B1 a diferentes temperaturas y tiempos de peletizado.
Es por esto que a la hora de elegir el producto anti-micotoxina que vamos a utilizar no solo es necesario conocer la prevalencia de las toxinas sino también las características de los productos, las especies animales y las condiciones productivas en las cuales las vamos a utilizar.
Autor: MV. Esp. Bruno Vecchi – Coordinador Técnico Científico Avícola, Vetanco SA
REFERENCIAS
1. Nedeljkovic-Trailovic, J.; Trailovic, S.; Resanovic, R.; Milicevic, D.; Jovanovic, M.; Vasiljevic, M. Comparative investigation of the e_cacy of three di_erent adsorbents against OTA-induced toxicity in broiler chickens. Toxins 2015, 7, 1174–1191.
2. Saminathan, M.; Selamat, J.; Abbasi Pirouz, A.; Abdullah, N.; Zulkifli, I. Effects of Nano-composite adsorbents on the growth performance, serum biochemistry, and organ weights of broilers fed with aflatoxincontaminated feed. Toxins 2018, 10, 345.
3. Hahn, I.; Kunz-Vekiru, E.; Twaruzek, M.; Grajewski, J.; Krska, R.; Berthiller, F. Aerobic and anaerobic in vitro testing of feed additives claiming to detoxify deoxynivalenol and zearalenone. Food Addit. Contam. Part A 2015, 32, 922–933.
4. Ko-Hua Tso , Jyh-Cherng Ju Yang-Kwang Fan and Hsin-I Chiang. Enzyme Degradation Reagents E_ectively Remove Mycotoxins Deoxynivalenol and Zearalenone from Pig and Poultry Artificial Digestive Juices Toxins 2019, 11, 599; doi:10.3390/toxins11100599.
Para mayor información Visita:
