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VII Congreso Latinoamericano de Micotoxicología

Biodegradación de Fumonisinas

Publicado el: 23/6/2014
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Las fumonisinas son una preocupación en la nutrición humana y animal, especialmente en los países con climas cálidos. Se producen principalmente por Fusarium verticillioides y F. proliferatum. Diferente a otras micotoxinas, las fumonisinas se encuentran casi exclusivamente en el maíz. Los factores que aumentan la incidencia de las fumonisinas son la temperatura, el estrés hídrico y las características de las plantas. Las encuestas y la historia reciente de las micotoxinas indican que las fumonisinas son un problema potencial en los EE.UU., en varios países de América Latina, África del Sur, y además en los países del sur de Europa y Asia.

En los animalesde producción, las fumonisinas afectan el sistema inmune y la integridad intestinal incluso en bajas concentraciones y causan enfermedades tales como edema pulmonar porcino y leucoencefalomalacia equina en concentraciones más altas.

El efecto tóxico de las fumonisinas se refiere a la inhibición de la ceramida sintasa, una enzima implicada en el metabolismo de los esfingolípidos. Cuando las fumonisinas inhiben esta enzima, la esfinganina (Sa) no se puede convertir adicionalmente en esfingosina (Así) y esto que conduce a un aumento de la relación Sa/Asi y a la falta de esfingolípidos complejos, los componentes esenciales de las células musculares y nerviosas. La relación SA/Asi en el plasma se utiliza como un biomarcador para la exposición de la fumonisina y para evaluar diferentes estrategias de desactivantes. Debido a sus propiedades químicas y físicas las fumonisinas sólo forman un complejo semanal con diferentes materiales adsorbentes ("micotoxinas") que con frecuencia se incluyen en la alimentación. Por esta razón, es muy probable que estas toxinas se liberan del adsorbente de micotoxinas durante el paso gastrointestinal. 

La Biotransformación de micotoxinas en general es la reducción de la toxicidad de las micotoxinas por acción enzimática. Es el método de elección para esas micotoxinas que no puede ser suficientemente contrarrestada por adsorción de los materiales respectivos en el tracto gastrointestinal del animal.

En octubre de 2013 por primera vez una cepa bacteriana (DSM 11798, BBSH 797) fue autorizada por la Comisión Europea para la reducción de deoxinivalenol en los piensos. De-epoxidases producidos por BBSH 797 biotransforman tricotecenos  en metabolitos no tóxicos. La autorización de biotransformación dentro de la Unión Europea demuestra que esta es la única tecnología disponible para contrarrestar ciertas micotoxinas.

Actualmente también hay una enzima purificada (FUMzyme) que biotransforma fumonisinas y se encuentra bajo evaluación para la autorización en la Unión Europea. Esta nueva enzima es el resultado de varios años de investigación, que se inició con el aislamiento de la cepa Sphingopyxis que degrada las fumonisinas. Se encontró que unacarboxilesterasa especial  es la enzima degradante de fumonisina que se expresa en una cepa de Pichia pastoris para la producción de alto rendimiento. FUMzyme tiene la capacidad para escindir las dos cadenas laterales de ácido tricarbalílicos de fumonisina que conducen a la fumonisina hidrolizado que se ha comprobado que son no tóxicos. Las propiedades de FUMzyme demostraron que la enzima funciona bajo condiciones gastrointestinales. En un experimento de alimentación con 24 lechones, la relación Sa / So  aumentó durante las 5 semanas de experimento cuando los animales se les proveyó dieta contaminadas con fumonisinas . Cuando se añadió FUMzyme a la alimentación contaminada la relación Sa/Asi no aumentó, lo que indica que la enzima era capaz de desintoxicar fumonisinas. Estos hallazgos fueron corroborados por los análisis de los marcadores inmunológicos y la toxina en las heces. Se puede resumir que por primera vez se ha encontrado una enzima recombinante capaz de desactivar las fumonisinas en animales.

 
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