revizuirea

  • Mutilva Baja C/E 5 1E
    Spania
  • +34 948 23 67 06
  • https://www.olmix.com/es

Prima cale controlați contaminarea cu micotoxine în furaje evită apariția sa înainte de a ajunge la fabrica de furaje (Lopez-Garcia și Park, 1998), deși această strategie oferă o eficacitate limitată.

De fapt, micotoxinele sunt substanțe stabile din punct de vedere chimic și termic, astfel încât cele mai frecvente procese utilizate în producția de furaje nu reușesc să le elimine.

Odată ce furajul este contaminat de micotoxine, scăparea de ele devine practic imposibilă.

De exemplu, extrudarea efectuată la o temperatură peste 150 ° C reușește să reducă în mod adecvat nivelul de zearalenone și fumonisine, realizează o scădere moderată a aflatoxinelor, dar o reducere variabilă până la scăzută a deoxinivalenolului (Bullerman și colab., 2007).

PROIECTAREA CEREALELOR CONTAMINATE CU MICOTOXINE

Aruncați boabele de creștere fungică rupte sau mari și separați materialul fin curățarea cu site reduce semnificativ contaminarea totală cu micotoxine; cu toate acestea, o sumă considerabilă poate ajunge să fie respinsă (Trenholm și colab., 1991), rezultând pierderi economice substanțiale.

REDuceți biodisponibilitatea micotoxinelor

Cea mai comună strategie de atenuare a expunerii animalelor la micotoxine este reduce biodisponibilitatea acestor toxine încorporând diferiți agenți de detoxifiere în furaje pentru a reduce absorbția și distribuția acestuia prin fluxul sanguin către organele vulnerabile.

În funcție de mecanismul lor de acțiune, acești aditivi furajeri pot:

  • Modificați biodisponibilitatea micotoxinelor (în acest caz acestea sunt numite agenți de absorbție a adsorbanților sau a micotoxinelor)
  • Sau transformați-le în metaboliți mai puțin toxici (sunt numiți agenți biotransformatori)

Agenții de adsorbție a micotoxinei sunt compuși cu greutate moleculară mare, care nu sunt digerați de animal și sunt excretați în fecale.

Căi de eliminare a micotoxinei: fecale și urină

Acești adsorbanți trebuie să se poată lega de micotoxinele prezente în furajele contaminate fără a se disocia de ele în timpul călătoriei lor prin tractul gastro-intestinal al animalului, astfel încât complexul adsorbant-agent micotoxină poate fi eliminat prin fecale, reducând astfel expunerea la animalele la micotoxine (EFSA, 2009).

Agenții de adsorbție pot fi compuși minerali sau organici. Mecanismul său de acțiune se bazează pe interacțiunile intermoleculare care apar între micotoxină și adsorbant, care depind de interacțiunile electrostatice/hidrofobe (legătura hidrogenică sau ionică și forțele Van der Waals) și de efectele conformaționale (geometrie plană și neplană) care variază în funcție de natura agentului, precum și de tipul de micotoxină.

În acest sens, trebuie amintit că furajul poate fi contaminat în același timp de numeroase micotoxine cu proprietăți chimice și fizice diferite și diferențe mari în ceea ce privește hidrofobia/polaritatea și tipurile de legături (număr și natură).

La fel, dimensiunea micotoxinelor din diferite familii poate fi similară, dar nu conformația și volumul lor tridimensional. De exemplu, deși toate sunt de dimensiuni comparabile, aflatoxinele sunt molecule plate, zearalenonele au o structură flexibilă, iar trichotecenele sunt molecule rigide, globulare.

Distribuția totală a sarcinilor și dimensiunea porilor sau a suprafeței accesibile a adsorbanților sunt, de asemenea, factori care determină eficiența adsorbției împotriva diferitelor micotoxine.

METODE DE TESTARE A AGENȚILOR DE DETOXIFIERE

Având în vedere varietatea mare de posibili agenți de detoxifiere, metodele de testare a acestora sunt esențiale pentru a putea evalua eficacitatea fiecăruia dintre ei și pentru a selecta cei mai adecvați candidați.

METODA IN VITRO

Testele in vitro sunt un instrument valoros pentru detectarea potențialilor agenți de detoxifiere a micotoxinei.

  • Dacă un agent nu este eficient in vitro, este puțin probabil să o facă in vivo (EFSA 2009).
  • Această eficacitate in vitro poate fi testată atât în ​​condiții statice, cât și în condiții dinamice.
  • Cel mai utilizat model static in vitro este metoda concentrației unice, în timp ce izotermele de adsorbție sunt adesea folosite pentru a descrie comportamentul adsorbanților.
  • Cu toate acestea, modelele statice au limitări și pot supraestima eficacitatea agentului studiat (Versantvoort și colab., 2005).

Vekiru și colab. (2007) au demonstrat că atunci când condițiile gastro-intestinale sunt simulate într-un model dinamic, eficacitatea măsurată a agenților de detoxifiere este de obicei mai mică.

EFICACITATEA PRINCIPALILOR AGENTI ADSORBENTI

Carbonul activ este afformă de carbon prelucrată care are un număr mare de micropori și, prin urmare, a suprafață mai mare disponibilă pentru adsorbție sau reacții chimice.

Eficacitatea cărbunelui activ ca sechestrant al diferitelor tipuri de micotoxine a fost demonstrată atât în ​​modele statice, cât și în modele dinamice (Avantaggiato și colab., 2003 și 2004).

Cu toate acestea, acest adsorbant nu este selectiv, ceea ce înseamnă că se leagă și de molecule mici, cum ar fi vitaminele (Vekiru și colab., 2007). Acesta este motivul pentru care cărbunele activ nu mai este utilizat în mod obișnuit în alimente, deși rămâne un material de referință utilizat în mai multe studii.

Minerale din grupul de silicat sunt cei mai frecvenți adsorbanți de micotoxină de pe piață.

Ele pot aparține subgrupului de filosilicate (smectite) sau tectosilicate (zeoliți), deși acestea din urmă au o eficacitate mult mai mică în comparație cu filosilicatele și, în special, smectitele (Lemke și colab., 2001; Vekiru și colab., 2015).

Spațiul interlaminar (distanța interplanară) dintre foile care formează smectite permite intrarea și legarea eficientă a moleculelor plate precum aflatoxinele (Diaz și colab., 2003), cu o eficacitate care variază în funcție de calitatea smectitei (Vekiru și colab. ., 2007).

Cu toate acestea, capacitatea smectitelor de a sechestra micotoxinele, altele decât aflatoxinele, este mică sau deloc (Döll și colab., 2004; Avantaggiato și colab., 2005).

O modalitate de a-și crește spectrul de adsorbție este prin creșterea spațiului interlaminar (distanța interplanară), după cum demonstrează De Mil și colab. (2015), spre deosebire de strategiile care urmăresc creșterea capacității de schimb cationic a argilelor (smectite modificate îmbogățite în cationi) care s-au dovedit a fi ineficiente.

Asocierea între smectite și extracte de alge

Acest tip de agent adsorbant permite creșterea spațiului interlaminar al smectitei până la 5 nm, astfel încât materialul adsorbant reușește să prindă molecule mai mari și mai complexe, cum ar fi deoxinivalenolul și fumonisinele (Demais și Havenaar, 2006).

Acest material și-a demonstrat eficacitatea împotriva unei largi varietăți de micotoxine într-un model dinamic (TNO, Olanda), precum și într-o multitudine de modele in vivo (de exemplu, în Samitec, Brazilia) fără ca disponibilitatea nutrienților să fi fost văzută afectată.

Modelul intestinal al TNO utilizat pentru a analiza eficacitatea detoxifierilor micotoxinici în condiții dinamice.

PERETI DE DREPTURI CELULARE

Agenții adsorbanți organici, cum ar fi pereții celulelor de drojdie, sunt, de asemenea, o opțiune comună pe piața furajelor datorită capacității lor de a sechestra anumite micotoxine fără a reduce disponibilitatea nutrienților.

Sunt de obicei polizaharide (beta-glucani și mannan-oligozaharide (MOS)) implicate în formarea legăturilor de hidrogen și a interacțiunilor Van der Waals cu micotoxinele (Yiannikouris și colab., 2006).

Capacitatea pereților celulari de drojdie de a sechestra micotoxine flexibile precum zearalenona și ochratoxinele a fost demonstrată pe larg în modele statice in vitro (Joannis-Cassan și colab., 2011; Yiannikouris și colab., 2013).

Eficiența sa de adsorbție este foarte variabilă și depinde de conținutul de beta-glucani, MOS și chitină din peretele celular (Fruhauf și colab., 2012; Yiannikouris și colab., 2004), deși nu s-a găsit nicio corelație directă între compoziția drojdiei. și capacitatea sa de adsorbție (Joannis-Cassan și colab., 2011).

Cu toate acestea, pereții celulelor de drojdie prezintă o eficacitate foarte scăzută împotriva deoxinivalenolului și fumonisinelor (Döll și colab., 2004; Avantaggiato și colab., 2005 și 2006) și chiar aflatoxinelor (Joannis-Cassan și colab., 2011).

STRATEGII DE BIOTRANSFORMARE

  • Există o mare varietate de microorganisme și enzime produse de acestea care pot degradează sau detoxifică unele micotoxine transformându-le în metaboliți netoxici (Abrunhosa și colab., 2009).
  • Ele constituie baza multor produse comerciale, deși puțini și-au dovedit eficacitatea (Hahn și colab., 2015).

Dintre cei mai dovediți candidați, merită menționat o bacterie anaerobă gram-pozitivă, izolată din lichidul ruminal, care poate sintetiza o enzimă, epoxidază, capabil să detoxifieze deoxinivalenolul.

Acest microorganism este disponibil pentru utilizare în furaje, dar reacția are loc numai în condiții anaerobe stricte (King și colab., 1984; Kollarczik și colab., 1994) și necesită 24 de ore pentru a fi finalizată (Hahn și colab., 2015). Acest lucru poate explica de ce diferite studii nu au reușit să demonstreze activitatea de-epoxidază a produsului (Karlovsky, 1999; Döll și colab., 2004; Avantaggiato și colab., 2004).

Pe de altă parte, studiile in vivo au demonstrat că acest agent nu este capabil să contracareze efectele toxice ale deoxinivalenolului la diferite specii de animale (Danicke și colab., 2010).

O altă enzimă, carboxilesteraza, a fost identificată în bacteria izolată din sol Sphingopyxis sp. ca substanță capabilă să detoxifice fumonisinele, deși sunt disponibile puține date despre eficacitatea sa.

Deși strategiile de biotransformare arată rezultate promițătoare în condiții specifice in vitro, eficacitatea lor in vivo nu a fost încă elucidată.

CONCLUZIE

Carbonul activ a fost singura soluție eficientă împotriva mai multor micotoxine, cum ar fi deoxinivalenolul și fumonisinele (Sabater-Vilar, 2003), deși nu a fost cel mai potrivit datorită efectelor sale negative asupra biodisponibilității nutrienților.

Argile din grupul smectite și pereții celulari ai drojdiei s-au dovedit a fi eficiente împotriva aflatoxinelor și, respectiv, a zearalenonei.

În prezent, un smectit modificat de alge dezvoltat de Olmix atrage toate privirile după testarea eficacității sale împotriva deoxinivalenolului și fumonisinelor într-un model dinamic in vitro fără a afecta biodisponibilitatea nutrienților.