Dampak mikotoksin baru pada unggas: beauvericin dan enniatins
Menurut publikasi EFSA terbaru (2014) yang berfokus pada beauvericin dan enniatin, hanya sedikit penelitian yang mengevaluasi toksisitas akut mikotoksin ini secara in vivo.
Mikotoksin yang baru muncul dan yang dimodifikasi telah menjadi perhatian besar setelah tanda-tanda klinis diamati pada unggas yang tidak berkorelasi dengan kadar mikotoksin yang terdeteksi dalam pakannya.
Dalam skenario ini, menurut tim teknis Bionte, penting untuk mempertimbangkan bahwa kontaminasi alami bahan baku dan pakan sering kali melibatkan ‘multi-kontaminasi’ oleh mikotoksin yang berbeda, termasuk mikotoksin yang baru muncul dan yang dimodifikasi yang tidak terdeteksi secara rutin dalam analisis kontrol standar.
Informasi tentang toksisitas mikotoksin yang baru muncul terbatas. Menurut publikasi EFSA terbaru (2014) yang berfokus pada beauvericin dan enniatin, hanya sedikit penelitian yang mengevaluasi toksisitas akut mikotoksin ini secara in vivo. Hanya satu penelitian pada tikus yang mengevaluasi efek beauvericin disebutkan.
Namun, berbagai penelitian in vitro telah mengevaluasi toksisitas mikotoksin ini pada unggas.
Mekanisme aksinya
(1) Stres oksidatif
Dengan mempertimbangkan keseimbangan redoks intraseluler, beberapa penelitian telah melaporkan peningkatan kadar spesies oksigen reaktif (ROS) dalam berbagai kultur sel.
Peningkatan ROS ini disertai dengan peningkatan produk peroksidasi lipid seperti MDA atau TBARS (biomarker stres oksidatif) dan penurunan enzim antioksidan seperti glutathione. Dengan demikian, mikotoksin yang muncul telah terbukti memicu stres oksidatif pada tingkat sel.
Meski demikian, EFSA (2014) melaporkan sebuah penelitian yang menunjukkan penurunan ROS pada sel manusia yang diobati dengan hidrogen peroksida (Dornetshuber et al, 2009), yang menunjukkan bahwa diperlukan lebih banyak informasi tentang keseimbangan redoks dan mikotoksin yang muncul di berbagai lini sel, dan bahkan, dengan mempertimbangkan spesies hewan.
(2) Sitotoksisitas
Sitotoksisitas mikotoksin yang baru muncul telah dievaluasi dalam berbagai penelitian in vitro. Namun, dengan fokus pada sel unggas, penelitian oleh Dombrik-Kurtzmann (2003), yang mengevaluasi efek beauvericin pada limfosit kalkun, patut diperhatikan. Fragmentasi DNA dan apoptosis berikutnya diamati. Dengan demikian, ada bukti in vitro tentang sitotoksisitas mikotoksin yang baru muncul pada unggas.
Memang, aktivitas sitotoksik yang kuat dengan menginduksi apoptosis telah dijelaskan. Menurut EFSA (2014), apoptosis diinduksi terutama oleh dua jalur:
(a) Peningkatan kadar kalsium intrasitoplasma yang merangsang endonuklease yang bergantung pada kalsium.
(b) Endonuklease tersebut berinterkalasi dengan DNA, membuka jalan bagi aktivitas endonuklease.
Selain itu, beberapa penulis telah mengaitkan sitotoksisitas beauvericin dan enniatin dengan sifat ionofornya.
(3) Integritas usus
Mengingat sitotoksisitas telah diamati di berbagai lini sel dan mengetahui bahwa penghalang usus adalah kontak pertama unggas dengan mikotoksin setelah konsumsi, sangat menarik untuk mengetahui efek beauvericin dan enniatin pada sel usus. Namun, efek mikotoksin yang muncul pada penghalang usus masih sedikit dipelajari hingga saat ini.
Springer et al (2016) mengevaluasi efek beauvericin dan enniatin dalam resistansi listrik transmembran sel epitel usus, khususnya di jejunum, karena ini merupakan wilayah penting untuk penyerapan mikotoksin.
Peningkatan permeabilitas usus diamati terkait dengan penurunan ekspresi tight junction. Secara khusus, enniatin B menunjukkan efek terkuat, diikuti oleh beauvericin, enniatin B1, enniatin A, dan enniatin A1. Di antara enniatin, efek aditif dijelaskan; ini tidak diamati dalam kombinasi dengan DON.
Sebaliknya, Albonico et al (2016) tidak menjelaskan efek beauvericin pada permeabilitas usus atau sitokin pro-inflamasi jika terjadi kontaminasi tunggal, tetapi jika disajikan bersama dengan fumonisin B1 atau DON.
Perbedaan antara penelitian mungkin disebabkan oleh kultur sel yang digunakan serta konsentrasi mikotoksin. Namun, penelitian secara keseluruhan menunjukkan bahwa mikotoksin yang muncul berdampak pada integritas usus dan menggarisbawahi pentingnya mewaspadai multi-kontaminasi oleh mikotoksin.
(4) Kontekstualisasi studi in vivo
Menurut EFSA (2014), studi yang tersedia tentang toksisitas mikotoksin yang muncul pada unggas dilakukan pada ayam pedaging, ayam petelur, dan kalkun yang terpapar berbagai kontaminasi mikotoksin Fusarium, termasuk beauvericin dan enniatin.
Secara umum, sumber alami mikotoksin untuk studi tersebut adalah jagung dan tidak ada efek pada parameter produksi, hasil karkas, dan bobot organ relatif seperti hati, limpa, bursa Fabricius, jantung, dan lainnya yang diamati. Selain itu, tidak ada konsentrasi beauvericin dan enniatin yang terdeteksi dalam produk untuk konsumsi (jaringan otot atau telur).
Studi terkini telah menunjukkan efek mikotoksin yang muncul pada penghalang usus dan parameter produktif. Pengurangan kedalaman kripta yang diamati pada ayam pedaging yang diberi enniatin mungkin disebabkan oleh efek penghambatan pada proliferasi enterosit yang diberikan oleh mikotoksin (Fraeyman et al., 2018).
Senada dengan itu, Santos dan van Eerden (2021) mengamati peningkatan rasio tinggi vili:kedalaman kripta (VH:CD) ileum anak ayam pedaging berusia 14 hari yang dikaitkan dengan pengurangan proliferasi sel usus, tanpa efek langsung pada tinggi vili. Pada hari ke-28, pengurangan tinggi vili di jejunum dan rasio VH:CD di jejunum dan ileum (dengan peningkatan kedalaman kripta) diamati.
Dengan demikian, berkurangnya luas permukaan untuk penyerapan nutrisi merupakan kemungkinan penjelasan untuk kinerja yang lebih buruk yang diamati.
Di sisi lain, pertumbuhan dan efisiensi pakan terganggu karena unggas mengeluarkan lebih banyak energi untuk memulihkan epitel. Hasil ini telah diamati pada ayam pedaging yang terkena dampak setelah mengkonsumsi makanan yang terkontaminasi mikotoksin seperti beauvericin, enniatin, DON dan metabolitnya.
