Explorar
Comunidades en español
Anunciar en Engormix

Nuevo reto: Establecer estrategias para evaluar la eficacia de productos adsorbentes de micotoxinas en avicultura

Publicado: 16 de abril de 2013
Por: Sergi Carné, Josep Mascarell, Anna Zaragoza. Departamento Técnico e Innovación; Industrial Técnica Pecuaria S.A.
Introducción 
El riesgo sobre la salud pública asociado al consumo de productos contaminados o de animales sujetos a enfermedades infecciosas está ampliamente reconocido entre los consumidores. Sin embargo, hay una menor conciencia pública del peligro derivado de la contaminación de los alimentos y los piensos para animales por la presencia de toxinas naturales. Entre estas destacan las micotoxinas, que son metabolitos secundarios producidos por diferentes hongos filamentosos de los géneros Aspergillus, Fusarium y Penicillium. Estos hongos crecen comúnmente sobre vegetales, especialmente cereales.
En avicultura, el consumo de alimentos contaminados con micotoxinas puede inducir tanto procesos agudos como de carácter crónico, derivando en efectos teratogénicos, carcinogénicos, inmunosupresores, etc. Las consecuencias directas de la presencia de micotoxinas en la dieta de los animales son la reducción del consumo y la peor conversión del alimento, con la correspondiente disminución del peso y la mayor incidencia de procesos infecciosos.
Además de sus implicaciones en la producción avícola y en otras producciones ganaderas, la presencia de micotoxinas afecta también a la salud pública, puesto que productos de origen animal tales como carne y huevos procedentes de animales alimentados con piensos contaminados podrían suponer una fuente importante de micotoxinas para el ser humano.
 
Estas contaminaciones pueden ser combatidas desde 2 frentes:
- Prevención del crecimiento de hongos en las materias primas, tanto antes del cosechado de los cereales como durante el almacenamiento posterior del grano, previniendo de tal forma la aparición de micotoxinas. En estos casos, medidas ampliamente conocidas pueden ser aplicadas, que comprenden básicamente tratamientos térmicos o la utilización de ácidos orgánicos de cadena corta con propiedades antifúngicas (ej. ácido propiónico). Sin embargo, asegurar que no hay micotoxinas en las materias primas es virtualmente imposible, por lo que son necesarias otras medidas complementarias para evitar su efecto nocivo.
- Evitar que las micotoxinas que puedan estar presentes en las materias primas sean absorbidas a través del intestino del animal y accedan por el torrente sanguíneo a los distintos tejidos diana donde ejercen su efecto nocivo. Entre las estrategias utilizadas en este caso podemos destacar los adsorbentes o captadores de micotoxinas, las enzimas biotransformadoras y la microbiota con propiedades detoxificadoras.
Vamos a centrar el presente artículo en esta segunda vía, destinada a evitar la absorción de posibles micotoxinas existentes en el pienso, ya sean originarias de las materias primas o procedentes del crecimiento fúngico posterior durante el almacenamiento del pienso final. Esta vía de control, y en especial el uso de adsorbentes, es sin duda la más ampliamente utilizada para proteger a los animales de posibles piensos contaminados con micotoxinas.
Evitar el efecto nocivo de las micotoxinas en el pienso ha recibido una gran atención en los últimos años, especialmente en determinados mercados, donde la incorporación de adsorbentes o captadores de micotoxinas a la formulación de los piensos está ya muy instaurada y constituye una práctica rutinaria. De hecho, en regiones con climas templados a tropicales con humedades relativas medias a altas, la utilización de adsorbentes constituye una práctica necesaria para minimizar los efectos del crecimiento inevitable de hongos en los piensos.
Por otro lado, el uso de productos específicamente concebidos como adsorbentes de micotoxinas puede considerarse poco relevante en el conjunto de España, especialmente si lo comparamos con otros mercados como el asiático o el latinoamericano. La situación en España puede hacerse extensiva al conjunto del mercado europeo.
Sin embargo, en los últimos años se ha venido realizando una intensa labor desde los sectores interesados y la administración europea para evaluar en profundidad la información de que se dispone respecto al impacto y las estrategias existentes para luchar contra las micotoxicosis. El objetivo último ha sido establecer un marco legal adecuado para racionalizar la incorporación efectiva de productos contra micotoxinas en el sector agropecuario europeo.
En esta línea, y a petición de la  EFSA, diferentes expertos independientes prepararon un extenso y detallado informe científico de referencia sobre los productos para la detoxificación de los piensos actualmente disponibles en el mercado (puede ser consultado en la web de la EFSA). Asimismo, en respuesta a las demandas del mercado y las necesidades del sector, se ha creado en el actual marco legal europeo un nuevo grupo funcional de aditivos tecnológicos que dé cabida específicamente a ‘sustancias para la reducción de la contaminación del pienso por micotoxinas: que pueden suprimir o reducir la absorción, promover la excreción de micotoxinas o modificar su modo de acción’ (Reglamento CE 386/2009).
La incorporación de este nuevo grupo de aditivos ha facilitado que diferentes empresas estén tramitando el registro de productos para este uso específico. Así, diferentes solicitudes han sido presentadas a la administración europea para su evaluación y eventual aprobación, previa demostración de su seguridad para la salud pública y de una adecuada eficacia.
 
Demostración de su eficacia: pruebas in vivo o in vitro?
Estas solicitudes de registro deben incluir entre otras, 3 pruebas de su eficacia in vivo. Estas pruebas a nivel europeo deben demostrar la eliminación de la micotoxina, por lo que las pruebas que se centran exclusivamente en demostrar mejoras productivas o en parámetros fisiológicos no son aceptadas por la Comisión Europea. En este sentido, las sustancias consistentes o que contienen enzimas no permiten una fiable valoración de su eficacia puesto que basan su actividad en la biotransformación o degradación enzimática de las micotoxinas, por lo que no las elimina sino que da lugar a subsiguientes metabolitos parecidos o no a la micotoxina original y cuya toxicidad puede ser muy variable. En el caso de probióticos también nos encontramos con esta misma problemática en la fiabilidad de las pruebas in vivo.
En cambio, en el caso de los adsorbentes la situación es distinta puesto que el objetivo de estos no es modificar la micotoxina sino adherirse a ella formando un complejo micotoxina-adsorbente que impida que la micotoxina se absorba a través del intestino, para que sea finalmente excretada vía fecal. Por tanto, el análisis en este caso se realiza de forma directa cuantificando la cantidad de micotoxina que es adsorbida respecto a la no absorbida. Entre los adsorbentes de más amplia difusión comercial destacan las arcillas HSCAS (Aluminosilicatos hidratados de sodio y calcio), que son con mucha diferencia los productos contra micotoxinas más utilizados y de los que existe unanimidad en su eficiencia de adsorción, especialmente de aflatoxina. En mucha menor medida podemos también mencionar las paredes de levadura.
En cuanto a las pruebas in vitro que simulan hasta cierto punto en el laboratorio las condiciones del aparato digestivo del animal, la amplia bibliografía existente demuestra que tienden a sobreestimar la capacidad real de los productos contra micotoxinas, y por tanto no suelen ser representativos del comportamiento del producto en condiciones in vivo. Siendo así, se ha sugerido que las pruebas in vitro son de utilidad para hacer un screening de sustancias en las primeras fases de estudio y descartar los que no muestran actividad detoxificadora, pero no para hacer una valoración precisa de su capacidad protectora.
 
Relación entre propiedades físico-químicas y eficacia adsorbente
En el caso de las arcillas, se pueden hacer análisis de laboratorio para evaluar sus propiedades físico-químicas y establecer una relación con su eficacia de adsorción in vivo e in vitro.
A este respecto, hace falta precisar que cuando hablamos de arcillas estamos utilizando un término muy general que en realidad engloba diferentes tipos de mezclas minerales, que además pueden tener una gran diversidad en sus propiedades físico-químicas, y por tanto, en su eficacia como adsorbente o captador de micotoxinas. Las arcillas utilizadas como adsorbentes son conocidas como silicatos, puesto que mayoritariamente contienen silica (SiO2) habitualmente junto a alumina (Al2O3) como aluminosilicatos, o junto a magnesio como silicatos de magnesio. En realidad podemos encontrar una elevada riqueza en muchos otros elementos en función del tipo y origen (mina de extracción) del producto. Entre los aluminosilicatos podemos diferenciar las zeolitas, con una estructura tridimensional porosa, y los filosilicatos o arcillas propiamente dichas, que están conformadas por una estructura en diversas capas y que son los productos utilizados como adsorbentes. Entre los filosilicatos destaca la bentonita, de la cual un 85% aproximado es montmorillonita, por lo que habitualmente se tratan como sinónimos.
 
Tabla 1. Ejemplo de la variedad de características físicas para distintas arcillas comerciales adsorbentes de micotoxinas (Adaptado de Taylor, 1999).
Productos comerciales
Adsorción aflatoxina (%)
Superficie adsorción (m2/g)
Acidez superficial (meq/g)
Capacidad de intercambio catiónico (CIC) (meq/100 g)
A
44,0
8
0,020
75
B
99,2
20
0,168
52
C
97,1
25
0,074
62
D
95,9
140
0,210
20
E
94,6
195
0,220
54
F
47,7
25
0,020
3
G
16,9
72
0,060
1.2
Hay diversas propiedades físico-químicas que pueden ser evaluadas y medidas en una arcilla, tales como la capacidad de intercambio catiónico (CIC), la superficie de adsorción o la acidez superficial. Taylor (1999) estableció una relación de las características de diversas arcillas con sus resultados de adsorción in vitro de aflatoxina B1 y pudo concluir por un lado, que existía una gran variabilidad en las características de las arcillas y en la capacidad de adsorción (Tabla 1), y por otro que no era posible precisar una característica concreta que fuera determinante en la eficacia de adsorción de una arcilla en particular. Por tanto, lo que determina que una arcilla sea un buen adsorbente de micotoxinas es una combinación de varias de estas u otras características físico-químicas.
Con posterioridad se ha observado que cuando se expresa la CIC, y muy específicamente del calcio (Ca2+), respecto a la superficie de adsorción, los valores obtenidos están muy bien correlacionados con los niveles de adsorción in vitro de aflatoxina B1 (Figura 1). Sin embargo, dados los problemas ya mencionados de fiabilidad de los resultados in vitro, también se ha evaluado la correlación con resultados de adsorción in vivo. Para ello, Gómez y col. (2003) utilizaron una colección de datos de eficacias de adsorción de distintos productos en patos y pollos. Así, se observó una correlación clara entre la adsorción in vivo y el ratio CIC/superficie de adsorción. Sin embargo, también se vio que para relaciones de CIC y superficie de adsorción superiores a 0,5 no se observaba una correlación lineal como en el caso in vitro (Figura 1), sino que tendía a mostrar peores adsorciones hasta el punto que a partir de 1,5 las adsorciones empeoraban (Figura 2).
Figura 1. Relación entre la aflatoxina adsorbida y la densidad de intercambio catiónico (capacidad de intercambio catiónico / superficie de adsorción de Ca2+) (Gómez y col., 2003)
Nuevo reto: Establecer estrategias para evaluar la eficacia de productos adsorbentes de micotoxinas en avicultura - Image 1
Esto se ha explicado por los fenómenos de interferencias en los que otras moléculas con afinidad de adsorción por la arcilla desplazan a las micotoxinas. Siendo así, ha quedado confirmado que para una óptima adsorción de micotoxinas las arcillas deben tener una densidad de cationes intercambiables de 0,3 a 0,5 para así mantener un equilibrio entre la máxima adsorción de micotoxinas posible (máximo número de puntos de intercambio catiónico) y a la vez asegurar una mínima aparición de interferencias para nutrientes del pienso (máxima superficie de adsorción). Es por ello que es necesario que las arcillas a utilizar como adsorbentes tengan un número elevado de puntos de intercambio catiónico para aumentar al máximo la adsorción, pero a la vez que la densidad de estos puntos de intercambio en la superficie de la arcilla sea baja ya que es lo que genera las interferencias con otras sustancias. Por tanto, la evaluación de las características físico-químicas adecuadas de las arcillas, nos puede permitir predecir su capacidad adsorbente.
Figura 2. Relación entre las adsorciones in vitro e in vivo respecto a la densidad de intercambio catiónico (capacidad de intercambio catiónico / superficie de adsorción) (Gómez y col., 2003)
Nuevo reto: Establecer estrategias para evaluar la eficacia de productos adsorbentes de micotoxinas en avicultura - Image 2
El estudio de la capacidad adsorbente de distintos productos para otras micotoxinas también está siendo evaluado en los últimos años, manteniéndose como objetivo deseable pero probablemente inalcanzable la óptima adsorción de una amplia variedad de micotoxinas por un mismo producto adsorbente. En este sentido, debe quedar claro que cualquier proclamación de una adsorción efectiva de diversas y de distintas micotoxinas basadas en estudios in vitro deben tomarse con el mayor de los recelos puesto que, como hemos dicho, tienden a sobrevalorar la eficacia real. Esto puede conseguirse por un lado mediante una dosificación muy elevada de adsorbente respecto a los niveles de micotoxinas, y por otro no efectuando tratamientos adecuados de desorción para no contabilizar micotoxina adsorbida débilmente y que en condiciones in vivo no se mantendría en ningún caso adsorbida a lo largo del aparato digestivo del animal.
Aún así, en el caso de las arcillas, se ha observado que valores bajos de densidad de cationes intercambiables también favorece la adsorción de otras micotoxinas como la zearalenona, sin que por ello se aumente la interferencia por adsorción de otras sustancias.
 
Conclusiones
El uso de adsorbentes de micotoxinas en avicultura es una práctica habitual en diferentes mercados debido a la dificultad de controlar el crecimiento de hongos en materias primas y piensos.
Asimismo, en Europa se ha creado un grupo específico de aditivos adsorbentes de micotoxinas que todavía está vacío a la espera de la aprobación de productos que demuestren su eficacia como adsorbentes.
Para asegurar que una arcilla muestra una eficaz adsorción de micotoxinas y una mínima interferencia con sustancias de la dieta que no deseamos que sean adsorbidas, debemos utilizar productos que tengan una relación entre capacidad de intercambio catiónico y superficie de adsorción con valores entre 0,3 y 0,5.
Temas relacionados
Autores:
José Mascarell Casurellas
Itpsa
Seguir
Sergi Carné
Itpsa
Seguir
Anna Zaragoza
Itpsa
Seguir
Únete para poder comentar.
Una vez que te unas a Engormix, podrás participar en todos los contenidos y foros.
* Dato obligatorio
¿Quieres comentar sobre otro tema? Crea una nueva publicación para dialogar con expertos de la comunidad.
Crear una publicación
Jorge Delgado
17 de abril de 2013
Doctores: En Lima Perú donde puedo evaluar un producto y de lo contrario es posible evaluar un nuevo producto por ustedes.Mi correo jorge.g.delgado9@gmail.com Atentamente Jorge Delgado
Súmate a Engormix y forma parte de la red social agropecuaria más grande del mundo.
Iniciar sesiónRegistrate