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Captadores de micotoxinas

Publicado el: 7/5/2020
Autor/es: German Bertsch

1. Introducción
Las micotoxinas son metabolitos secundarios de los hongos, ya que no son considerados esenciales para el propósito primario de crecimiento y reproducción, sino que sólo se producen en determinadas condiciones ambientales que resultan estresantes para el hongo (concentración de minerales, CO2, O2, temperatura, actividad de agua, pH).

Estos metabolitos tienen un rol importante, como ayudar a los hongos a invadir los tejidos de las plantas y la defensa frente a insectos predadores.Además, los hongos producen las micotoxinaspara impedir el desarrollo de bacterias y levaduras (que se reproducen más rápido) con las que compite por la materia orgánica.

Los géneros de hongos productores de estas toxinas son Aspergillus, Penicillium, Fusarium y Claviceps, que pueden ser parásitos o saprófitos de las plantas consumidas por humanos, así como del forraje y los granos consumidos por el ganado.


2. Clasificación de las micotoxinas
Existen más de 400 micotoxinas, solo un número limitado afectan a los animales y pueden clasificarse según distintos criterios. La clasificación que permite estudiarlas mejor es la que se basa en su estructura química, ya que permite agrupar a todas las micotoxinas en sólo 5 tipos según su grupo funcional (estructura química común), la cual define su actividad toxicológica.

Clasificación según la estructura química

Cada grupo también define el efecto tóxico de las micotoxinas que lo integran:

  • Grupo cumarínico:inhibe la síntesis de factores de la coagulacióny, consecuentemente,causa hemorragias en distintos órganos.Asociado a nefrotoxicidad, cardiotoxicidad y, principalmente, a hepatotoxicidad.
  • Grupo aminoalcohol:inhibidor competitivo de la biosíntesis y metabolismo de los esfingolípidos. Afecta a la estabilidad de las membranas plasmáticas de las células de Schwann que rodean a los axones de las neuronas. Por tanto, causa síntomas nerviosos, principalmente.
  • Grupo lactínico: su principal acción es la inhibición de la síntesis proteica, también altera la respiración celular, con un efecto altamente hepatotóxico y nefrotóxico.
  • Grupo lactónico: tiene un efecto estrogénico, inhibe la maduración folicular y la ovulación por la reducción de la hormona folículo-estimulante, causa problemas reproductivos. En cerdas es común observar vulvitis.
  • Grupo sesquiterpeno: inhibe la síntesis de proteína, causa necrosis por contacto (lesiones en boca, molleja, estómago).

3. Tipos de secuestrantes de micotoxinas
Los secuestrantes son sustancias empleadas para paliar los efectos de la contaminación del pienso por micotoxinas, ya que suprimen o reducen su absorción y promueven su excreción.

a)      Secuestrantes inorgánicos:
Son sustancias inertes (aluminio-silicatos, carbón activado y algunos polímeros sintéticos) que se adicionan al pienso animal con el fin de unirse a las micotoxinas en el tracto gastrointestinal para reducir, así, su biodisponibilidad.
La adsorción eficaz de las micotoxinas depende de la polaridad y la forma de éstas y del tipo de uniones que se forman entre la toxina y el secuestrante.
Las arcillas minerales, como la bentonita, zeolitas y tectosilicatos son los aditivos más comunes en piensos animales y son efectivos adsorbiendo/secuestrando las micotoxinas.
Estos compuestos, sin embargo, muestran diferentes desventajas cuando no están activados.Su selectividad se restringe a las aflatoxinas, con poca eficacia contra zearalenona, fumonisina B1, ocratoxina A y tricotecenos. Además, se requieren altas dosis porque su superficie de adsorción no es óptima, como consecuencia se quita espacio en la fórmula para otros ingredientes y puede adsorber o interferir en la absorción de otros nutrientes. Estas limitaciones pueden ser superadas a través de procesos de activación.

b)      Secuestrantes orgánicos:

Microorganismos vivos
Consiste en la utilización de microorganismos capaces de transformar ciertas micotoxinas en metabolitos menos tóxicos.Muchas especies de bacterias y hongos han demostrado que degradan enzimáticamente ciertas micotoxinas. El lugar de acción de estos microorganismos es el lumen intestinal, o sea antes de que las micotoxinas hayan sido absorbidas por los animales.
Sin embargo, hay dudas sobre la posible toxicidad de los productos resultantes de la degradación enzimática y los efectos indeseables de la fermentación por parte de una flora que no es nativa y de cómo puede afectar esto sobre la calidad de los alimentos. Los microorganismos utilizados tienen alta especificidad, es decir solo captan un tipo de micotoxinas, por lo que el espectro puede ser reducido.
Las diferencias de pH a lo largo del tracto digestivo pueden afectar la viabilidad de las bacterias, reduciendo la eficacia de este tipo de secuestrantes.

Extracto de la pared celular de levaduras y bacterias
El uso de paredes celulares de levaduras ha dado mejores resultados que el uso de la levadura completa. Los componentes de su pared, polisacáridos (glucomananos), proteínas y lípidos presentan numerosos puntos de adsorción que, a través de distintos tipos de uniones químicas, captan las micotoxinas.
Un mecanismo similar al que ocurre con la pared de las levaduras es llevado a cabo por las bacterias productoras de ácido láctico. Los carbohidratos presentes en la pared de estos microorganismos son los sitios de unión de las micotoxinas.Cada una tiene sitios de unión distintos.
En ambos casos (bacterias o levaduras) la unión de las micotoxinas varía según los glucomananos presentes en la pared de la levadura o la cepa bacteriana. Esta especificidad, eleva la dosis y puede haber falta de protección frente a ciertas micotoxinas. A estas desventajas se le suma, que el procesamiento por el que se obtuvieron las paredes celulares y la variabilidad en la composición química consecuente hacen que estos productos tengan una calidad heterogénea y difícil de reconocer.

Enzimas
Se ha reportado la capacidad de muchas enzimas para remover o reducir la contaminación por micotoxinas. Sin embargo, su aplicación aún es muy limitada debido al potencial tóxico de los productos generados de su acción y su influencia sobre la calidad del pienso.
Por otro lado, su correcto funcionamiento depende del pH del medio, la temperatura a lo largo del proceso de fabricación del pienso y la posible interacción con otros ingredientes de éste. Todos estos factores, sumado a la alta especificidad de las enzimas por los sustratos, micotoxinas en este caso, constituyen puntos de desventaja a la hora de utilizarlos.

c)       Secuestrantes combinados.
Los productos combinados pueden incluir dos o más de los componentes antes mencionados: aluminosilicatos, ácidos orgánicos, microorganismos vivos, enzimas, etc. Las combinaciones de distintos componentes elevan la dosis efectiva.

 
4. Silicoglycidol, captador de micotoxinas activado
El Silicoglycidol es una molécula captadora de micotoxinas patentada por Biovet, S.A. que constituye la primera patente mundial de captador de micotoxinas. Está compuesto por un polímero de sílice al que se le aplica un tratamiento térmico e iónico para optimizar su estructura como captador de micotoxinas.

Con este tratamiento logramos aumentar la superficie de adsorción de las moléculas de nuestro secuestrante y ampliar el espectro a todos los grupos de micotoxinas, y, lo que hace posible que a bajas dosis tengamos una óptima adsorción.

El mecanismo de adsorción del Silicoglycidol se basa en una unión por puentes de hidrógeno entre sus moléculas de oxígeno y las de la micotoxina (ver imagen 1). Este tipo de enlace es muy fuerte y evita que las micotoxinas se liberen cuando varían las condiciones a lo largo del tracto digestivo. Este complejo que se forma evita que las micotoxinas sean absorbidas por el animal o causen irritaciones en la pared digestiva, y luego es eliminado por las heces sin provocar efectos patológicos a su paso por el organismo.

Cabe destacar la adsorción selectiva que posee esta molécula, es decir, no adsorbe sustancias beneficiosas como vitaminas y aminoácidos, característica que ha sido demostrada mediante ensayos in vitro.


5. Ensayos

a)  In vitro
Se han realizado múltiples ensayos para comparar la eficacia del Silicoglycidol con la de otros captadores de micotoxinas, tanto in vitro como in vivo, en distintos países alrededor del mundo.
Los resultados resumidos en la tabla, muestran en el caso de los monogástricos que el Silicoglycidol tiene alta tasa y eficiencia de adsorción para todas las micotoxinas probadas, a la vez que presenta baja tasa de desorción para éstas. Esto que implica que es más efectivo que los otros secuestrantes captando las micotoxinas y que, una vez captadas, resiste los cambios de pH hasta ser eliminado por las heces.

Resultados en monogástricos (in vitro)

            Tabla 1: AR: tasa de adsorción a pH 3; DR: velocidad de desorción a pH 9; EA: eficiencia de adsorción: AR-DR

a)      In vivo

  • Ensayo de campo realizado en broilers desafiados con aflatoxina B1 para evaluar la captación del Silcoglycidol


Objetivo:
Evaluar el efecto del Silicoglycidol respecto a un silicato no activado sobre diferentes parámetros productivos como: peso, ganancia media diaria, índice de conversión, % de mortalidad e índice de eficiencia. 


Metodología:
El pienso fue contaminado con 11,5ppb de aflatoxina B1. Los animales se criaron desde el nacimiento hasta el sacrificio al día 36.


Lotes:

LOTE 1: Silicoglycidol a razón de 0,5kg/t (10027 animales)
LOTE 2: Silicato no activado a razón de 3kg/t (9887 animales)


Resultados:

  Tabla 2: parámetros productivos de los diferentes lotes evaluados.

Gráfico 1: se observa una mayor ganancia en lote Silicoglycidol respecto al silicato no activado.

 Gráfico 2: en relación al índice de conversión,se observa una diferencia favorable en del lote silicoglycidol.

Análisis de resultados:

El Silicoglycidol mostró mejores resultados en los parámetros productivos evaluados, ya que las aves de este lote obtuvieron un mayor peso final y ganancia media diaria, disminución del índice de conversión, menor mortalidad (-21,8%) y el índice de eficiencia mejoró 6,26 puntos.

Cabe destacar la dosis en la que se aplican los productos evaluados. El Silicoglycidol es más eficiente a una dosis 6 veces menor que un silicato no activado.

  • Uso de Silicoglycidol en cerdos

Objetivo:
Evaluar el efecto del silicoglycidol sobre los parámetros productivos en cerdos destetados.

Metodología:
El ensayo se realizó durante 4 semanas. Se experimentó con 64 cerdos desde las 6 a las 10 semanas de edad. Una única dieta fue utilizada durante todo el ensayo administradaad libitum.*
Los parámetros analizados fueron: ganancia de peso, consumo de alimento, índice de conversión. También se analizó el estado del hígado con la medición de enzimas hepáticas (ALT y AST). 

Lotes:

Control: dieta estándar contaminada con2,4 ppm vomitoxina
Silicoglycidol: dieta estándar contaminada con 2,6 ppm vomitoxina + Silicoglycidol (0,5 kg/t)


Resultados

Tabla 3: observamos los resultados obtenidos en los diferentes lotes.(G:F: ganancia:consumo. IC: índice de conversión)

Gráfico 3: se observa una reducción del índice de conversión en lote Silicoglycidol.

Análisis de resultados

Se observó que ambos lotes obtuvieron un peso final y una ganancia de peso similar.

En relación al índice de conversión el lote Silicoglycidol mejoró respecto al lote control (-10,24%).

Los mejores niveles de AST (-2,5%) y ALT (-0,75%) que obtuvo el lote tratado con Silicoglycidol indican un mejor estado hepático.


6. Conclusión

Las micotoxinas constituyen uno de los principales retos que enfrenta la producción animal. Sus efectos impactan en los sistemas productivos produciendo importantes pérdidas económicas.

Conocer las diferentes estrategias de control de micotoxinas nos permitirá mitigar el impacto producido por ellas.

Debemos conocer y analizar los diferentes productos que ofrece el mercado en relación a la captación de micotoxinas. Es, quizá, un error bastante habitual considerar que un producto de costo elevado, o con una composición compleja será el más eficaz, como así también elegir un producto económico sin considerar la dosis a la que se utiliza.

El silicoglycidol es una molécula con probada eficacia captadora, cumple con todos los requisitos que debemos considerar a la hora de elegir un secuestrante.

 
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