Aflatoxinas B1

Modelo unico in vivo para probar la eficacia de secuestrantes de aflatoxinas B1

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Eficacia de los secuestrantes de Aflatoxina B1

Las aflatoxinas son metabolitos secundarios de los hongos, producidos por ciertas especies de Aspergillus, dentro de las cuales B1 es la más perjudicial y la más potente de las micotoxinas que están presentes naturalmente. Las aflatoxinas pueden causar una variedad de efectos, incluyendo pobres desempeños productivos, daño hepático e inmunosupresión. Diversos métodos han sido investigados para reducir la exposición de los animales a las aflatoxinas en alimentos contaminados. La adición de agentes secuestrantes o capturantes en los alimentos balanceados es uno de los más utilizados mundialmente.

Los estudios in vitro utilizados para verificar la capacidad de captura de las micotoxinas son muy útiles para una primera selección de los candidatos potenciales. Sin embargo, es difícil asumir que un producto con una buena eficacia in vitro podría, con certeza, tener un buen desempeño cuando se suministra en el alimento de animales intoxicados. Modelo unico in vivo para probar la eficacia de secuestrantes de aflatoxinas B1.


Material y métodos

Patos (la especie aviar mas sensible a las micotoxinas) fueron seleccionados para el modelo.

Estudio preliminar :
Diseño del protocolo
Dietas contaminadas (50, 125, 250 y 500 ppb) fueron elaboradas adicionando aflatoxina B1 pura sintética a las dietas basales. Patos Pekín de 240 días de edad fueron alojados en 10 jaulas (2 replicas de 24 aves para cada dieta) y alimentados durante 21 días. La mortalidad, pesos individuales y consumo de alimento por jaula fueron registrados semanalmente. Al día 21 de prueba, los animales fueron sacrificados. El peso relativo de sus órganos fue calculado. Parámetros sanguíneos fueron analizados como biomarcadores de intoxicación

Segundo experimento:
Validación del modelo y evaluación del efecto secuestrante protector
En el segundo experimento, el mismo protocolo fue conducido pero con 10 días de duración en lugar de 21. Dos grupos recibiendo 100 ppb de aflatoxina B1 y dos dosis de un secuestrante de aflatoxinas comercial (basado en arcilla) fueron incluidos.

Selección:
Resumen de 15 estudios
Una vez validado, el modelo se utilizó para seleccionar diferentes secuestrantes potenciales (arcillas, extractos de levaduras…etc.) de diferentes regiones del mundo para seleccionar los mas efectivos.

Los resultados del total de los 15 estudios están presentados como resumen de dichas pruebas. Un ejemplo de prueba se detalla en la Tabla 1.

Experimento preliminar :
El análisis del contenido de AFB1 de las dietas reveló una contaminación de 26, 92,183 y 367 ppb respectivamente.

Una depresión significativa (p<0.05) del peso corporal y consumo de alimento fueron observadas en todas las edades con 367 ppb de aflatoxina (dosis mas alta).

Al día 21 de prueba, los pesos relativos de los órganos se incrementaron significativamente (p < 0.001) para el corazón (desde 92 ppb)(gráfica 1), el bazo (desde 183 ppb), el proventrículo (desde 367 ppb) y la molleja (desde 367 ppb).

El peso relativo del hígado no fue afectado significativamente. El color de este último fue obviamente más pálido (fotografía). A los 21 días de prueba, las proteínas plasmáticas totales y la albumina fueron significativamente disminuidas para todas las concentraciones de aflatoxinas (gráfica 1).

El análisis de los datos, de acuerdo al nivel de AFB1 ingerida permite clasificar los diferentes parámetros estudiados de acuerdo a su sensibilidad : proteínas plasmáticas totales = albumina > peso relativo bazo/corazón > colesterol sanguíneo > peso vivo = consumo de alimento > peso relativo del proventrículo > peso relativo de la molleja.

Se concluyó que los 3 diferentes parámetros plasmáticos son valiosos indicadores para evaluar la posible prevención de los efectos tóxicos de la aflatoxina por los secuestrantes de toxinas.

El nivel de proteína plasmática fue conservado como el biomarcador más preciso de intoxicación, debido a que
mostró tener el más bajo nivel de variación individual y como tal, fue posteriormente correlacionado con otros parámetros plasmáticos (PT/albúmina: r = 0.98 y PT/colesterol : r = 0.9)

El nivel de contaminación de 92 (100 ppb) de aflatoxina B1 fue también validado como referencia para control positivo (contaminado). Si bien esta contaminación puede ser considerada como baja comparada con niveles probados en algunos estudios in vivo y con niveles encontrados en algunas ocasiones en materias primas naturalmente contaminadas, esta dosis fue elegida como el mejor compromiso entre la ética, la economía y la sensibilidad del modelo.

Finalmente, 10 días de exposición fueron estimados como el tiempo suficiente para observar efectos de aflatoxina.

Segundo experimento:
La incorporación de 100 ppb de AFB1 durante 10 días ha sido confirmada como la causante de modificaciones significativas en el perfil plasmático. Este efecto fue significativamente contrarrestado por la adición de 5 o 7.5 mg del secuestrante de toxinas de referencia por gramo de dieta contaminada, validando la confiabilidad del modelo para diferenciar y clasificar los productos evaluados por sus efectos protectores contra AFB1 en animales (no se muestran datos).

La acción protectora del secuestrante de toxinas (en %) puede ser calculada en base a la relación del nivel de proteínas plasmáticas: "Diferencia de proteína total entre el control negativo y control positivo"/"Diferencia de proteína total entre el evaluado y el control positivo"

Selección: Ver gráfica 3 - Tabla 1

Gráfica 1 

Evaluación de parámetros sanguíneos de acuerdo al nivel de Aflatoxina B1 - Al día 21, la proteína plasmática total y la albumina disminuyen significativamente para todas las concentraciones de aflatoxinas: aún a 26 ppb de AFB1

 

Gráfica 2

Selección: efecto protector de T5X comparado con otros del mercado

Resumen de 15 ensayos con el "modelo in vivo con patos"
15 pruebas incluyendo mas de 20 dietas (250 valores) nos han permitido probar mas de 50 diferentes productos.
El modelo ha permitido identificar los mas eficientes, lo que ha conducido a la creación de T5X. Los ensayos prueban que T5X brinda una replicable y alta protección contra los efectos de la contaminación de aflatoxina B1 En total 20 repeticiones han mostrado que la protección fue de 87.6% en Promedio, con un rango de 75 a 100 % (en 5 pruebas la protección fue de 100%)

Gráfica 3

Ejemplo de resultados de prueba
Comparación del efecto protector de T5X con diferentes productos comerciales bien conocidos mediante el uso del modelo in vivo de NEOVIA.

El efecto detrimental de AFB1 es claramente observado en la reducción significativa del nivel de proteína plasmática total, permitiendo referirse al control negativo para productos eficientes como T5X. Diferencias significativas en eficacia pueden ser mostradas entre los productos. El efecto detrimental de AFB1 es claramente observado por una reducción significativa de las proteínas totales.

CONCLUSIÓN 
Pruebas in vitro realizadas en paralelo con pruebas in vivo han mostrado el posible fenómeno de desorción entre pH 3 y 7 (modelización gástrica e intestinal). Diferencias en la clasificación por eficacia se han observado entre los ensayos in vitro e in vivo. Algunos productos con buen desempeño in vitro fallan en nuestro modelo in vivo, confirmando la necesidad de validar los secuestrantes de toxinas in vivo.

El modelo in vivo con patos basado en la modificación de parámetros fisiológicos requiere de niveles bajos de toxinas (dosis realistas), bajo número de animales y corto tiempo de exposición. Es sensible y replicable y es un buen compromiso entre las preocupaciones éticas y las necesidades experimentales. Esto le ha permitido a NEOVIA diferenciar rápida y económicamente entre potentes e ineficientes secuestrantes de aflatoxinas y desarrollar científicamente T5X, un secuestrante único de aflatoxinas.

Referencias del artículo técnico
- DEVEGOWDA G., T.N.K.MURTHY. 2005. Mycotoxins : their effects in poultry and some practical solutions. The mycotoxin Blue Book. Nottingham University Press 25-56
- JONES,F.T,W.M.HAGLER, and P.B.HAMILTON 1982. Association of low levels of aflatoxins in feed with productivity losses in commercial broiler operations. Poult.Sci.61:861-868.
- RAUBER, R.H.,P.DILKIN, L.Z.GIACOMINI,C.A.A. de ALMEIDA, C.A.MALLMANN 2007. Performance of turkey poults fed different doses of aflatoxins in the diet. Poult.Sci. 86 (8): 1620-1624
- SCHEIDELER S.E., Effects of various types of aluminosilicates and aflatoxin B1 on aflatoxin toxicity, chick performance, and mineral status. Poultry Sci. 1993 72/ 282-288.

 
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