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Efectividad de los secuestrantes de micotoxinas: evaluación

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Las micotoxinas son conocidas mundialmente como peligrosos metabolitos originados por los hongos, capaces de contaminar todo tipo de materias primas y causar importantes daños en los animales.

Por este motivo, las micotoxinas se engloban dentro del conjunto de sustancias indeseables reguladas por la UE por la directiva 2002/32 CE, transcrita a la legislación Española por el Real Decreto 465/2003.

Las micotoxinas se consideran importantes contaminantes y entran dentro de los planes de control y prevención de comercializadores de materias primas, fabricantes de piensos y ganaderos.

Dentro de estos planes de prevención, uno de los puntos a considerar es el uso de secuestrante de micotoxinas.

Hoy en día basándose en métodos de detoxificación químicos o microbiológicos, podemos diferenciar de manera general dos tipos de soluciones:

  • Los “secuestrantes simples”, muy frecuentemente basados en polímeros de carbono o de sílice, con función exclusiva de secuestro y orientados para contaminaciones por micotoxinas polares como las aflatoxinas.
  • Los “secuestrantes completos” que incluyen además de la función de secuestro, una serie de acciones adicionales para contrarrestar el efecto negativo de aquellas micotoxinas no polares o con baja polaridad, incapaces de ser secuestradas como la vomitoxina, zearalenona, etc.

El objetivo de la función de secuestro es evitar la difusión de toxinas al torrente sanguíneo, formando moléculas de alto peso molecular incapaces de atravesar la barrera intestinal y que se excreten a través de las heces.

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Los mecanismos de secuestro de micotoxinas pueden ser complejos y en muchas ocasiones se garantizan con la presencia de una arcilla específica en su composición, generalmente bentonita, reconociéndose incluso un apartado específico en la legislación (Reglamento CE 1060/2013) “Reductores de contaminación de los piensos por micotoxinas: Aflatoxina B1”.

Las bentoninas son silicatos de aluminio con una estructura laminar tripaca capaces de actuar como secuestrantes de micotoxinas

El secuestro de familias de micotoxinas positivamente cargadas como las aflatoxinas, se puede producir mediante interacciones iónicas a través del intercambio de un catión.

Adicionalmente, De Oliveira et al. (2005) observaron cómo la hidrofobicidad de las capas tetraédricas les confieren también la capacidad de secuestrar elementos cargados positivamente.

Finalmente, otras propiedades físicas como la superficie específica (puntos de unión para su función de secuestro) o la  hinchabilidad están también directamente relacionadas con la capacidad de secuestro de las arcillas (ver Fig. 1).

Las bentonitas son silicatos de aluminio con una estructura laminar tricapa, con 2 capas tetraédricas rodeando a una octaédrica (ver Fig.2). La capa octaédrica negativamente cargada se ve compensada con las dos capas tetraédricas a través de los cationes de oxígeno (ver Fig. 1).

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Figura 1. Carga y puntos de unión de la Montmorillonita en capas 2:1 (1 > Superficie basal 2> Bordes 3> Superficie entre capas).

La estructura de la Montmorillonita en capas 2:1 le confiere la propiedad de ser expandible y tener varios puntos de unión

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Cada secuestrante puede presentar un potencial específico de secuestro frente a micotoxinas diferente, dependiendo del origen y tratamiento (químico, físico o térmico) de la arcilla incluido en el mismo. De este modo, dos bentonitas de canteras diferentes pueden tener una eficacia muy distinta y ser más o menos específicas frente a micotoxinas.

 

En ocasiones algunos técnicos son reacios a utilizar este tipo de productos por el riesgo de secuestro de otras moléculas, no necesariamente micotoxinas

  • Reduciendo la eficacia en el plan de control de micotoxinas
  • Limitando la disponibilidad de nutrientes esenciales para el crecimiento o incluso alterar la eficacia de algunos tratamientos medicamentosos incluidos en el pienso, como el coccidiostato. Gray y colaboradores pusieron de manifiesto en 1998 como la inclusión de una bentonita testada a 0.5% en la dieta, reducía la eficacia de la monensina y la salinomicina en pollitos.

La UE permite la incorporación de un máximo de un 2% de bentonita en el pienso como aditivo tecnológico para el control del aflatoxina B1 (Reglamento CE 1060/2013) en todas las especies animales.

En un primer informe de evaluación de la bentonita como aditivo por la EFSA, se advertía del riesgo potencial de secuestro del manganeso como elemento traza, cuando se utiliza a una dosis superior al 0.5% de Bentonita en el pienso (European Authority for Food Safety journal 2011; 9 (2): 2007).

En 2010, la EFSA publicó una línea guía en la que se fijaron las bases para la evaluación de aditivos dentro de la categoría de “sustancias para la reducción de la contaminación de micotoxinas en piensos”.

El riesgo de secuestro de nutrientes por parte de la bentonita existe incluso a cantidades inferiores al 2%

En esta guía la EFSA recomendaba la medición de la digestibilidad aparente de la proteína bruta, la vitamina B1, la vitamina A y un coccidiostato cuando se incluyese un secuestrante en el pienso, con objeto de garantizar la especificidad del mismo frente a micotoxinas y demostrar su inocuidad frente a nutrientes y medicaciones.

En este sentido siguiendo las directrices marcadas por la EFSA, NEOVIA (la marca de aditivos del grupo INVIVO), ha realizado una serie de ensayos de digestibilidad fecal en gallos, en su estación experimental de Saint Nolff (Francia) con el fin de evaluar y garantizar la efectividad de su secuestrante de micotoxinas*. Este tipo de pruebas in vivo, tienen la ventaja adicional sobre las realizadas in vitro, de reproducir las condiciones reales de secuestro en los animales, evitar las extrapolaciones y obtener de este modo resultados más precisos.

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PRUEBA I

En el ensayo experimental, se compararon dos dietas: una control (100% compuesta por un pienso estándar para broilers que no incluía secuestrante) y una segunda dieta con un 99% de pienso estándar para broilers de la dieta control + 1% de una arcillas (una mezcla de bentonita y de montmorillonita, a una dosis de 10 kg/T de pienso, muy superior a la recomendada.)

Se utilizaron un total de 12 gallos adultos por dieta para medir la digestibilidad fecal de vitamina B1, vitamina A y un coccidiostato (narasina) y un total de 12 adultos cecotomizados, en los que se previene la fermentación cecal y las secreciones de ácido úrico (Jaillier et al. 2003), para la prueba de digestibilidad fecal de la proteína bruta.

En todos los casos los animales se alojaron individualmente y se les sometió a ayuno las 24 horas previas al comienzo de la prueba.

Tras la recogida de heces, la digestibilidad aparente de cada componente se determinó conforme a la siguiente fórmula: 

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A dosis muy superiores a las recomendadas no se detectó diferencias estadísticamente significativas entre las dos dietas. El secuestrante estudiado no disminuye la cantidad disponible de vitaminas. (Tabla 1.)

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Cada secuestrante presenta un potencial específico de secuestro frente a micotoxinas diferentes

Los resultados obtenidos se expresan como porcentaje respecto a la dieta control en el diagrama de barras del gráfico 1. La inclusión del secuestrante* no redujo la digestibilidad fecal de la proteína bruta, de las vitaminas, ni del coccidiostato, con un valor medio del 99.3% con respecto al grupo control, lo que permite garantizar la falta de secuestro de estos componentes con la selección de arcillas incluidas *.

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Gráfico 1. Digestibilidad aparente expresada como (%) de la dieta control

Captura de pantalla 2015-09-29 a la(s) 20.53.10PRUEBA II

En relación a su especificidad frente a micotoxinas, se realizó una segunda prueba en la misma estación experimental de Saint Nolff (Francia) a través de un novedoso modelo in vivo en el que se utiliza el pato como modelo animal (por ser el animal más sensible a la contaminación por micotoxinas), se contaminó el pienso con un nivel muy severo de distintas familias de micotoxinas (90 ppb de Aflatoxina B1, 1600 ppb de Fumonisina y 400 ppb de vomitoxina) y se determinó el nivel de proteínas plasmáticas (Human Serology Lab-Bonnet Francia) como medición indirecta del estado inmunitario de los animales.

La selección del valor del nivel de proteínas pasmáticas se realizó teniendo en cuanta que en cualquier contaminación por micotoxinas siempre se produce una depresión inmune. 

Se testaron un total de 6 tratamientos: Pienso no contaminado (CN) Pienso contaminado sin secuestrante (CP) 5 dietas con pienso contaminado (Tratamientos A, B, C, D con 4 tipos diferentes de secuestrante)

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Tabla 2. Nivel de proteinas plasmáticas en patos. Los resultados numéricos obtenidos se muestran en la Tabla 2 y en % con respecto al tratamiento control (no contaminado en el gráfico 2)

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Gráfico 2. Nivel de proteínas plasmáticas (% respecto al grupo control )

 * T5X de Neovia (Setna Nutrición SAU)

Los resultados obtenidos ponen de manifiesto el efecto perjudicial que tiene la contaminación por micotoxinas en los animales, apreciándose una disminución en el nivel de proteínas plasmáticas (que incluyen las inmunoglobulinas) del 18% con respecto al grupo control, en el grupo de animales que ingirieron el pienso contaminado sin secuestrante.

Paralelamente, también se observaron diferencias significativas entre los tratamientos que incluían distintos tipos de secuestrante, llegando incluso en ocasiones a presentarse valores próximos a los de grupo control contaminado que no incluía secuestrante (83 vs 82%). El producto del tratamiento A demostró una gran eficacia en el mantenimiento del nivel de proteínas plasmáticas, similar incluso al de grupo control sin contaminar.

Los valores obtenidos en ambas pruebas permiten afirmar la gran especificidad del producto desarrollado* frente a micotoxinas, sin que en ningún caso se afecten tanto a la disponibilidad de nutrientes como de medicaciones.

Sin embargo y como ya se ha mencionado previamente, debemos tener siempre presente que las características de las arcillas varían y de manera muy significativa en función de origen y también del tratamiento, por lo que no se pueden extraer conclusiones generales.

La mejor forma de garantizar la efectividad en la selección de productos y evitar los fallos y pérdida de confianza en la amplia gama de secuestrantes encontrados en el mercado será siempre a través del testaje, preferentemente conforme a las directrices marcadas por la EFSA.

Sin olvidar además la importancia en la identificación del tipo de contaminación al que nos enfrentamos, para seleccionar dentro de las soluciones disponibles las que mejor se ajusten a nuestro perfil de contaminación.

Es imprescindible identificar correctamente el contaminante al que nos enfrentamos para escoger la mejor solución posible 

 

El producto testado fue * T5X de Neovia (Setna Nutrición SAU)

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