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Gestión de micotoxinas a la velocidad de la luz

Publicado: 27 de julio de 2018
Por: Adriano Olnei Mallmann, PhD, y Denize Tyska , MSc
Pegasus, en la mitología griega, era el caballo alado que transportaba los rayos de Zeus. Los rayos representan la luz y velocidad simultáneamente. Obtener velocidad en el gerenciamiento del riesgo de las micotoxinas es hoy, una realidad en el ámbito empresarial.
Gerenciamiento de las micotoxinas
Ya son consagrados los conceptos técnicos que envuelven los prejuicios causados por las micotoxinas en las especies animales, especialmente las de valor económico. El correcto monitoreo de las micotoxinas va más allá del análisis propiamente dicho. El control de las materias primas es realizado a través de la interpretación de los datos analíticos a lo largo del tiempo y de una serie de factores biológicos complejos, que generan el “Riesgo Micotoxinas”. No obstante, uno de los factores hasta entonces limitantes en el proceso era la agilidad en la toma de decisiones, lo que solamente es posible con acceso a las herramientas de diagnóstico rápido. Recientemente fue creada la tecnología de diagnóstico de micotoxinas rápida, fácil y de bajo costo, que utiliza la espectroscopia del infrarrojo cercano – NIR (Near-Infrared Spectroscopy).
Utilización de la tecnología NIR para análisis de micotoxinas
La NIR es una herramienta altamente precisa que emite radiación electromagnética. La absorción de energía es resultante de los compuestos orgánicos presentes en la muestra y puede ser empleada para obtener una estimativa directa o indirecta de la concentración de una sustancia. La técnica comprende la integración de una base de datos obtenidos a partir de análisis por metodologías tradicionales (vía húmeda) y de las evaluaciones espectrales. Esas informaciones son sometidas a métodos quimiométricos, resultando en las ecuaciones de predicción.
Las ventajas del uso de la tecnología NIR para el control y monitoreo en relación a otros métodos son la facilidad en la preparación y análisis de la muestra. No son utilizados reactivos, pipetajes, ni extracciones, tan solamente la molienda y la lectura de los espectros en el equipamiento NIR, con agilidad en el retorno del resultado. Eso torna esa tecnología única para la toma de decisiones rápidas. Sin embargo, el éxito en la elaboración de ecuaciones de predicciones se basa en la precisión de los métodos de referencia, visto que, por la complejidad en la determinación de micotoxinas, la técnica analítica primaria debe obligatoriamente basarse en métodos certificados por la ISO 17.025 (acreditadas por órganos oficiales). Además, es preciso utilizar conjuntos de muestras con concentraciones de micotoxinas que representen la realidad del campo, proceso que necesita de un banco de datos con centenas de muestras seleccionadas por un largo periodo.
Actualmente están disponibles predicciones con el uso de la tecnología NIR para las micotoxinas de mayor prevalencia en los principales ingredientes de raciones para animales y alimentación humana (Figura 1). Esas ecuaciones de predicción de micotoxinas por NIR fueron desarrolladas utilizándose como referencia la técnica de análisis actualmente más sensible para micotoxinas, la Cromatografía Líquida acoplada a Espectrometría de Masas en Secuencia (LC-MS/MS).
Gestión de micotoxinas a la velocidad de la luz - Image 1
 Sistema de interpretación de las informaciones
Para la interpretación de las informaciones es necesaria una plataforma digital con interface de fácil interpretación, con un sistema de análisis online disponible las 24 horas y con resultados instantáneos. El usuario necesita apenas tener en su planta de producción un instrumento NIR y un moledor para la preparación de la muestra. El proceso es extremadamente simple y rápido: consiste en colectar la muestra del lote de granos, molerla, homogenizarla, colocar una alícuota de la muestra en lacélula de lectura del espectro por el NIR y cargar el archivo con el espectro en el sistema de interpretación instantáneo (Figura 2).
Gestión de micotoxinas a la velocidad de la luz - Image 2
Inmediatamente el sistema presenta los resultados, además de gráficos estadísticos que auxilian en la obtención de informaciones para la toma de decisiones. En los gráficos se visualiza la prevalencia y media de concentración de micotoxinas de las muestras en relación a las muestras que componen los principales bancos involucrados en el proceso (Figura 3).
Gestión de micotoxinas a la velocidad de la luz - Image 3
Con base en el histórico del monitoreo de cada micotoxina, aliado a factores como la susceptibilidad de cada especie animal, edad, sexo y exposición a factores sanitarios, ambientales y nutricionales, es calculado el Riesgo Micotoxinas. La Figura 4 ejemplifica el Riesgo anterior y actual para aflatoxina en una empresa productora de pollos de carne. El Riesgo Micotoxinas indica el momento en que es necesario tomar decisiones para minimizar el impacto de las micotoxinas en el sistema productivo.
Gestión de micotoxinas a la velocidad de la luz - Image 4
Otra herramienta disponible que auxilia en el control de calidad de stocks de las materias primas es la posibilidad de gerenciar el cargamento de los silos carga a carga. Así, se construye un banco de datos del silo con informaciones toxicológicas y de actividad de agua Aw, de tal forma que es posible segregar las materias primas y determinar la categoría animal o tomar la decisión de adicionar un aditivo antimicotoxinas en la dieta producida (Figura 5).
Gestión de micotoxinas a la velocidad de la luz - Image 5
 Conclusión
Soluciones innovadoras con una visión real de ciencia en micotoxinas son, por primera vez, realidad. La tecnología NIR para análisis de micotoxinas presenta diversas ventajas técnicas, además de posibilitar el gerenciamiento y control de stocks en tiempo real por un costo-beneficio insuperable por cualquier otra tecnología. La presentación del Riesgo Micotoxinas en la forma actual pasa a ser, seguramente, el state of art en el complejo sistema de gerenciamiento de micotoxinas.
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Autores:
Adriano Olnei Mallmann
Pegasus Science
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Denize Tyska
Pegasus Science
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Rene Neftali Marquez Marquez
31 de octubre de 2018
Buenas tardes Dra.Tyska. De gran utilidad estás herramientas de trabajo para contribuir a esclarecer un poco más en los temas de la cuantificación de micotoxinas ocultas y sobretodo la interpretación o asociación en las lesiones de campo que son tan difíciles. Ya que existe una gran controversia en el sentido de que de manera extrema ocurren frecuentemente dos situaciones 1. Niveles bajos de micotoxinas en las raciones y muchas lesiones sugestivas a micotoxicosis 2. Niveles altos de micotoxinas y ausencia aparente de lesiones por micotoxinas. Si bien existen muchos factores el tema de pode cuantificar a las micotoxinas ocultas de las Fumonisinas y del Don son un gran aporte. Una pregunta Dra. Qué experiencia tiene en la determinación de DAS y su posible correlación con T2. Muchas gracias
Darwuin Arrieta Mendoza
Universidad de Chile
31 de octubre de 2018
Estimada Denize Tyska, gracias por responder, su información sobre mi pregunta es de utilidad, no obstante, por ser un tema complejo, le tomo la palabra y me gustaría poder obtener mas información sobre el cálculo de fumonisinas enmascaradas basadas en fumosinas libres, por lo que agradezco el suministro o envió de la mencionada información. gracias por su orientación saludos cordiales
Jaume Castellvi Mendez
Adisseo
15 de octubre de 2018
Excelente artículo y descripción del correcto abordaje de la Gestion del Riesgo de Micotoxinas. Desearía preguntarles a los autores si tienen experiencia o se plantean en el futuro la determinación de micotoxinas en pienso terminado por ejemplo de cerdos o aves. Aunque entiendo la complejidad que entraña la determinación de micotoxinas en matrices más complejas que incluyen varias materias primas.
Darwuin Arrieta Mendoza
Universidad de Chile
14 de octubre de 2018
Saludos cordiales estimado autor, su artículo describe muy bien el fundamento y uso conveniente de las propiedades del NIR en seguridad agroalimentaria, debido a que incluye y contempla, otras tecnologías analíticas (Ejemplo HPLC), como prueba de validación (golden test) para el NIR, disminuyendo así, el margen de error y distinguiendo la sensibilidad del método para contribuir a detectar y predecir la probabilidad de la presencia de un grupo de micotoxinas, en determinadas materias primas vegetales. Adicionalmente la información es muy interesante, no solo por lo descrito del NIR (el cual considero como una herramienta tecnológica adicional), para evaluar y controlar el riesgo de micotoxinas y micotoxicosis, sino también, porque dejan claro la necesidad de generar y obtener datos, cuyo análisis e interpretación (serán distintos según la micotoxina detectada), PERMITIRÍAN TOMAR DECISIONES de diversa pertinencia: Uno de ellas sería en la gestión de riesgos agroalimentarios al evidenciar micotoxinas, al considerar siempre factores epidemiológicos, algunos de los cuales fueron mencionados por el autor (susceptibilidad de cada especie animal, edad, sexo y exposición a factores sanitarios, ambientales y nutricionales), y otros tales como, frecuencia de consumo del producto animal en la población, grupos etarios o géneros a los que va destinados (ejemplo: infantes, ancianos, embarazadas, etc), que deben ser considerados por el problema de salud pública que representan las micotoxinas en la cadena agroalimentaria. Y otro tipo de decisiones en gestión de este tipo de riesgos son las agroeconómicas, donde este recurso tecnológico contribuiría a decidir, si incorporar o no aditivos anti-micotoxinas y cuales de ellos según la información obtenida por NIR. Por lo descrito anteriormente, pienso que es un buen articulo con información agropertinente… Le pregunto, usted tiene información físico-química o diagnostica sobre la sensibilidad del NIR frente a la detección de “micotoxinas enmascadas”???, tales como Zearalenona o DON por ejemplo… Gracias por compartir esta interesante información
Raiza Diaz
Agrolucha
23 de mayo de 2019
Buenas tardes.Trabajo con NiRS PERTEN será este equipo compatible para Determinar Micotoxinas?
Rosario Rodríguez Guillén
2 de noviembre de 2018
Y que tan cara puede ser está tecnología para utilizarla? Supongo ademas que será más útil aplicarla en silos y bodegas dónde se almacena el grano?
Rosario Rodríguez Guillén
2 de noviembre de 2018
Pero entonces esta metodología de infrsrrojo es un modelo predictivo y no determina especificamente la cantidad o concentración de las micotoxinas ? Al ingresar datos del proceso aunado a la Aw del agua. Se ingresan paranetros especificos como concentración y tipo de micotoxinas para obtener resultados en caso de que esta predicción fuera positiva?
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