Novas Perspectivas no Controle de Micotoxinas

Novas Perspectivas no Controle de Micotoxinas

O Brasil é considerado um país de excelência global na produção agropecuária, especialista no processo de transformação de grãos em proteína animal de qualidade.

Neste país de proporções continentais, aproximadamente 70% da produção nacional de milho é destinada à fabricação de rações para animais (ABIMILHO, 2024).

Devido às condições climáticas dos trópicos, nossos grãos estão constantemente expostos ao crescimento fúngico e à consequente formação de seus metabólitos secundários: as micotoxinas. 

Dentre as centenas de toxinas produzidas pelos fungos, sabe-se que as micotoxinas de maior importância na produção animal são aquelas oriundas de fungos do gênero Aspergillus spp (aflatoxinas e ocratoxinas) e Fusarium spp (zeralenona, fumonisina e trictecenos como DON e T-2). 

Estudos de prevalência das diferentes micotoxinas em rações da América Latina demonstram que a maior ocorrência atual é derivada do crescimento de Fusarium spp nas lavouras.

 

Em monitoramento realizado no Brasil, 61% das amostras de grãos apresentaram positividade para Fumonisina e 65% de positividade para Zearalenona.

Segundo Mallman et al. (2007), a contaminação por micotoxinas pode ocorrer em vários estágios de produção dos grãos, como na colheita, transporte, processamento e armazenamento. 

As melhorias na qualidade do processo de colheita, processamento e estocagem de grãos no Brasil fizeram com que as micotoxinas produzidas pelos fungos durante o período pós-colheita (p.ex. Aflatoxinas) apresentassem incidência reduzida gradualmente. 

Por outro lado, micotoxinas como as produzidas pelo gênero Fusarium spp são formadas nos grãos ainda na lavoura, tornando a existência dessas toxinas independente da qualidade da estocagem.

• Como resultado, as micotoxinas derivadas do Fusarium spp têm tomado crescente importância nos programas de controle. 

Aos envolvidos na produção de aves e suínos, são conhecidos de longa data os prejuízos causados pelas micotoxinas no desempenho zootécnico e sanitário dos animais. Com esses prejuízos, as agroindústrias dedicam recursos humanos e financeiros para minimizar as perdas relacionadas às micotoxinas.

Historicamente, os inibidores de crescimento fúngico e os adsorventes figuraram como as principais estratégias para o controle de micotoxinas; porém, modernas tecnologias surgiram nos últimos anos proporcionando uma nova perspectiva para o controle de micotoxinas na produção animal. 

• Inibidores fúngicos previnem o crescimento vegetativo dos fungos e a consequente formação de micotoxinas durante a estocagem dos grãos. 

• Já os adsorventes atuam de forma eficaz na eliminação de micotoxinas polares dentro do trato digestório dos animais, já que sua adsorção é feita principalmente por polaridade (carga iônica das moléculas).

Como citado acima, anteriormente, o foco principal era dado no controle das Aflatoxinas, por considerá-las muito prevalentes; hoje observa-se uma maior preocupação com as micotoxinas produzidas por fungos do gênero Fusarium spp (ZEA, DON, T-2, Fumonisinas etc.).

Estas micotoxinas apresentam particularidades físico-químicas que as diferenciam das demais, especialmente por serem geralmente moléculas de baixa polaridade. 

Sendo produzidas já no campo e possuindo carga polar reduzida, as toxinas oriundas do Fusarium spp não são adequadamente controladas pelos inibidores fúngicos de estocagem e adsorventes tradicionais. 

O aprofundamento no conhecimento da prevalência e mecanismos de ação das micotoxinas resultou no desenvolvimento de novas plataformas tecnológicas, permitindo uma abordagem integral do controle de micotoxinas na produção animal.

Nos últimos anos, o uso de enzimas para inativação de micotoxinas tornou-se uma ferramenta segura e eficaz, com efeitos sobre uma ampla gama de micotoxinas que em sua maioria não são adequadamente controladas através dos métodos tradicionais.

Mecanismos de Inativação de Micotoxinas

Enzimas são estruturas amplamente conhecidas por seus efeitos vitais no metabolismo dos seres vivos, com atividades que variam desde a contração muscular até a troca gasosa nos pulmões.

As enzimas são substâncias orgânicas de natureza normalmente proteica, com atividade intra e extracelular. Possuem funções catalisadoras de reações químicas, permitindo que as mesmas ocorram da forma e velocidade necessárias. 

Essa capacidade catalítica das enzimas também as torna adequadas para aplicações industriais, como na produção de antimicrobianos em larga escala e na melhoria da digestibilidade de determinados nutrientes das rações de monogástricos (por exemplo a fitase). 

Dentro dessa vertente, mecanismos de inativação enzimática de toxinas foram alvo de investigação por várias instituições de pesquisa, resultando em uma plataforma eficaz para a detoxificação das micotoxinas que dificilmente são controladas por mecanismos tradicionais na produção animal. 

A detoxificação de micotoxinas é conhecida desde a década de 60, onde foram publicados os primeiros relatos da biotransformação de toxinas por microrganismos.

Do ponto de vista prático, o primeiro resultado importante deu-se em meados da década de 80, quando a capacidade de inativação da toxina T-2 foi demonstrada (Gráfico 1).

Gráfico 1: Biotransformação da toxina T-2 no fluido ruminal.

Isso foi resultado da observação da fisiologia dos ruminantes, já que os mesmos não apresentavam sinais de intoxicação por certas micotoxinas.

A partir do fluido ruminal isolaram-se alguns microrganismos capazes de metabolizar a porção tóxica dos tricotecenos. Demonstrou-se então, que determinados microrganismos secretavam enzimas capazes de clivar as micotoxinas em regiões específicas, resultando em metabólitos atóxicos ou de baixa toxicidade. 

• Com o uso de técnicas de biotecnologia e fermentação industrial, viabilizou-se a produção dessas enzimas para inativação de micotoxinas em grande escala.

 

DETOXA PLUS^®

A plataforma enzimática de adsorção e detoxificação de micotoxinas assumiu uma posição de referência no combate às micotoxicoses na produção animal.

Considerando as micotoxinas de maior importância e as peculiaridades fisiológicas das aves e suínos, o Instituto Húngaro-Canadense de Pesquisas Biotecnológicas Dr. Bata Ltd. desenvolveu um inativador de micotoxinas moldado especialmente para apresentar ação ótima no trato digestório de monogástricos. 

Como as enzimas são extremamente específicas (catalisam reações químicas em um determinado ponto de uma molécula) e dependentes de um meio característico (temperatura, pH, tempo etc.), os pesquisadores da Dr. Bata Ltd. buscaram encontrar enzimas que fossem específicas para as micotoxinas de importância em produção de monogástricos e que apresentassem sua atividade potencializada no ambiente do trato gastrointestinal destes animais.

O DETOXA PLUS^® é produzido por leveduras que além de secretar as enzimas, também possuem características físicas na sua parede, as quais são importantes para o controle de micotoxinas por fatores críticos para eficácia da inativação enzimática de micotoxinas, no trato digestório dos monogástricos: 

Estabilidade Térmica (Gráfico 2): DETOXA PLUS^® permanecem ativas mesmo após a peletização das rações; 

Gráfico 2. Estabilidade térmica do Detoxa Plus após 30 min. na temperatura.

Atividade dependente do pH do meio (Gráfico 3): para que a atividade DETOXA PLUS^® apresente seu pico no local de maior interesse para o controle de micotoxinas é fundamental que as enzimas sejam adaptadas ao ambiente do trato digestório dos monogástricos.

Gráfico 3. Atividade enzimática do Detoxa Plus de acordo com o pH do meio.

O objetivo é que as enzimas já atuem na porção anterior do trato digestório (estômago) por dois motivos principais: A inativação ocorreria antes da absorção intestinal das micotoxinas (Figura 1), minimizando a toxicidade a elas relacionada.

Figura 1: Anatomia do sistema digestivo do suíno, as cores apontam o pH fisiológico de cada órgão.

Adicionalmente, como a reação enzimática de inativação é tempo-dependente, a atividade torna-se mais eficiente nessas porções do trato digestório, uma vez que o grande tempo de retenção do alimento nessas estruturas permite um maior contato e consequente ação das enzimas. 

Para que um inativador enzimático funcione eficazmente, é importante que possua características que se relacionem com o metabolismo dos animais em questão, além de possuir atividade voltada para as micotoxinas realmente importantes para essas espécies.

 

O desenvolvimento do DETOXA PLUS^® é resultado de anos de pesquisas, chegando a um produto de alta qualidade, seguro e eficaz para o controle das micotoxinas importantes na avicultura e suinocultura modernas.