(DOSSIER.MT.X+.PRESENTATION.SPANISH.02.012012 [Mode de

El desafío de las micotoxinas
Definición
• Según Pitt (1996),
las micotoxinas son ‘metabolitos fúngicos
que cuando son ingeridos, inhalados o absorbidos por la piel
causan bajos rendimientos, enfermedad o muerte en los
animales y en los humanos”
• Micotoxina =
del griego para hongo: « Mykes » y del latín
para veneno : « toxicum »
• Cualquier sustancia potencialmente
tóxica producida por el
metabolismo secundario de los mohos
Las micotoxinas son una gran amenaza potencial para la salud animal y
humana, a través de la ingestión de comida o pienso preparada con
ingredientes contaminados
El desafío de las micotoxinas
Contaminación en el mundo
Norte de Europa
Afla 0%; ZON 35%; DON 68%, FUM
36%; OTA 30%
Europa Central
Afla 33%; ZON22%; DON 40%, FUM
69%; OTA 28%
Norte América
Afla 25%; ZON 17%; DON 60%, FUM
52%; OTA 21%
Sur de Europa
Afla 26%; ZON 21%; DON 19%, FUM
69%; OTA 28%
Oriente medio
Afla 39%; ZON 0%; DON 14%, FUM
67%; OTA 43%
Sudamérica
Afla 9%; ZON 12%; DON 13%, FUM
62%; OTA 1%
Micotoxinas….. En todas partes!!!
Norte de Asia
Afla 13%; ZON 64%; DON 51%, FUM
48%; OTA 72%
Sudeste Asiático
Afla 61%; ZON 30%; DON 43%, FUM
46%; OTA 17%
Sur de Asia
Afla 75%; ZON 14%; DON 29%, FUM
46%; OTA 39%
Oceanía
Afla 4%; ZON 10%; DON 47%, FUM
6%; OTA 6%
El desafío de las micotoxinas
Contaminación en Europa
Descripción de los grupos de alimentos contaminados más frecuentemente por micotoxinas de fusarium
Toxina de Fusarium
Tricotecenos de tipo B
Deoxynivalenol
Nivalenol
3-Acetyldeoxynivalenol
Tricotecenos de tipo A
Toxina T2
Toxina HT2
Zearalenona
Principales alimentos o grupos de alimentos contaminados (% de muestras positivas)
maíz (89%), trigo* (61%)
maíz (35%), avena (21%), trigo* (14%)
maíz (27%), trigo* (8%)
maíz (28%), avena (21%), trigo* (21%)
avena (41%), maíz (24%), centeno** (17%)
maíz (79%), fracciones del molido del maíz (51%), productos a base de maíz (53%); trigo (30%),
fracciones de trigo (24%), productos a base de trigo (11%); comida para bebés (23%)
Fumonisinas
Fumonisina B1
maíz (66%),harina de trigo (79%), productos a base de maíz (31%), copos de maíz (46%); trigo
(79%)
Fumonisin B2
maíz (51%)
*Trigo y harina de trigo **Centeno y harina de centeno
Fuente: SCOOP Task 3.2.10
El desafío de las micotoxinas
Principal consecuencia: la capacidad para comprometer la
respuesta inmune
•
•
•
•
Las micotoxinas han estado implicadas en varias
enfermedades humanas y animales.
Pueden producir tanto toxicidad aguda como crónica,
provocando desde efectos nocivos hasta la muerte
Pueden ser también carcinogénicas, mutagénicas,
teratogénicas e inmunodepresivas:
CAPACES DE COMPROMETER LA RESPUESTA INMUNE Y POR
TANTO REDUCIR LA RESISTENCIA A ENFERMEDADES
INFECCIOSAS
Este es el efecto de las micotoxinas que está ampliamente
considerado como el más importante, particularmente en los
países desarrollados. (FAO, 2001)
El desafío de las micotoxinas
Consecuencias en los animales, situación Europea
•
Como hemos visto, las micotoxinas están presentes en Europa
•
La situación más habitual es encontrar en el pienso bajos niveles de varias
micotoxinas al mismo tiempo.
•
Esta policontaminación subtóxica es la principal agresión al sistema inmune que
proviene del pienso (Surai et Dvorska, 2005).
•
Para evitar esta agresión al sistema inmune provocada por las micotoxinas se
necesita utilizar un secuestrante de micotoxinas de amplio espectro.
El desafío de las micotoxinas
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas : diferentes respuestas a
diferentes micotoxinas
Aflatoxina
•
Las Aflatoxinas son micotoxinas pequeñas y polares, y
son fácilmente adsorbidas por algunos tipos de
arcillas, especialmente por las de tipo
montmorillonita
•
La Zearaleona es menos polar y una molécula más
grande por lo que es más difícil de adsorber.
•
Los Tricotecenos y las fumonisinas son incluso menos
polares y moléculas más grandes y son más difíciles
de adsorber. De hecho, estas son las micotoxinas más
difíciles de adsorber.
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas sobre
diferentes micotoxinas
Döll et al, 2004 (artículo disponible bajo demanda)
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas:
Pruebas In vitro
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas: se necesitan métodos
precisos
•
La demostración de la efectividad de un potencial agente
detoxificador de toxinas en alimento contaminado se lleva a
cabo a menudo primero en condiciones in vitro.
•
Los sistemas in vitro clásicos utilizados para ese propósito
son sencillos pero distan mucho de las condiciones naturales
in vivo.
•
Factores importantes relacionados con la digestión y el
destino de los compuestos alimenticios durante el paso por el
tracto gastrointestinal son:
la composición y el pH de los contenidos gástricos e
intestinales
las condiciones de tránsito gastrointestinal,
•
la actividad de bioquímicos (enzimas) y de la micro flora
intestinal en el tracto gastrointestinal.
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas:
Pruebas In vitro
Porcentaje de micotoxinas adsorbidas (media ±S.D., n=3)
pH
Mycosorb®
Tirolex 28®
Mycofix Plus®
Colestiramina
Zeolita
Bentonita
Carbón acrtivo
DON (2
µg/ml)
DON (10 µg/ml)
NIV (2 µg/ml)
NIV (10 µg/ml)
3
18±5
0±0
6±4
1±0
8
3±3
9±5
10±3
7±5
3
9±0
16±2
11±1
13±4
8
1±2
10±0
3±0
10±1
3
9±0
9±1
9±1
10±1
8
1±2
13±1
7±1
13±1
3
4±3
7±5
5±3
7±4
8
10±1
4±7
12±2
5±7
3
5±4
2±1
3±1
1±0
8
2±1
3±1
2±1
0±0
3
2±2
9±5
4±1
9±6
8
3±2
13±2
3±2
10±1
3
84±2
59±5
62±3
33±7
7
84±0
52±1
60±0
23±1
8
95±9
57±5
63±1
30±6
Extracto de Avantaggiato et at, 2004 artículo disponible bajo demanda)
Fuente
Alltech Ltd. Lincs.
UK
Filozoo
Aventis,
Modena, Italy
Biomin
GmbH,
Herzogenburg,
Austria
Sigma-Aldrich,
Milan, Italy
Sigma-Aldrich,
Milan, Italy
Sigma-Aldrich,
Milan, Italy
Sigma-Aldrich,
Milan, Italy
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas:
Pruebas In vitro dinámicas
Las actividades de esos factores a través del tracto gastrointestinal
son procesos dinámicos.
Por ello, los procesos no pueden ser simulados en modelos estáticos
in vitro, el desafío es demostrarlo en condiciones dinámicas
Para demostrar en las condiciones más reproducibles y fiables la
eficacia in vitro de un material secuestrante, se puede utilizar el
modelo gastrointestinal TNO TIM-1.
De hecho, únicamente una prueba in vitro dinámica puede
demostrar suficientemente la capacidad de un
secuestrante de micotoxinas
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas:
Pruebas In vitro dinámicas
Pruebas in vitro dinámicas: TIM 1 del TNO
Los modelos TNO gastrointestinales simulan en gran nivel los
procesos dinámicos sucesivos en el estómago y el intestino
delgado (TIM 1) y en el intestino grueso (TIM 2). Estos
modelos son herramientas únicas para estudiar el destino de
los componentes de un alimento durante el paso a través del
tracto gastrointestinal
Estos estudios se llevan a cabo en el sistema TIM-1, el
sistema TNO dinámico y multi-compartamental de
estómago e intestino delgado (figura). Este modelo
controlado por ordenador simula las condiciones dinámicas
sucesivas en el compartimento gástrico y en los tres
compartimentos sucesivos del intestino delgado. En este
sistema gastrointestinal las condiciones fueron condiciones
digestivas simuladas del cerdo tras la ingesta de alimento
para cerdos.
Modelo dinámico del TNO para el
estómago e intestino delgado (TIM-1)
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas:
Pruebas In vitro dinámicas
Pruebas in vitro dinámicas: el carbón activo en el TIM1
•
La Dra. Giussepina Avantaggiatto, del CNR Institute
of Sciences of Food Production (ISPA) en Italia, ha
llevado a cabo varias pruebas usando este sistema
para evaluar la eficacia de varias agentes
secuestrantes comerciales y sustancias
potencialmente útiles como agentes quelantes
(Avantaggiato et al., 2003; 2004 y 2007).
•
En esos estudios en el modelo TIM1 con carbón
activo, demostró que éste podía disminuir la
bioaccesibilidad de DON respecto al control en un
29-45% (Avantaggiatto et al., 2004).Sin embargo,
los niveles de inclusión en el pienso fueron de 5
Kg/Tm a 20 kg/Tm.
Eficacia de los secuestrantes de micotoxinas: conclusión
•
Hay grandes diferencias entre los resultados de un secuestrante de micotoxinas testado
in vitro y en un sistema in vitro dinámico: Carbón activo: 84-95% de DON in vitro versus
29-45% de DON en el TIM-1
•
El carbón activo es un buen secuestrante de micotoxinas, mucho mejor que cualquiera
del resto de productos comerciales, in vitro : Carbón activo 84-95% de DON vs otros, el
máximo Mycosorb, 18% del DON a pH 3.
•
Sin embargo, en la práctica, el uso de l carbón activo en producción animal tiene ciertas
limitaciones. Altas concentraciones de carbón activo en pienso (> 0.5%, w/w) se
deberían evitar, con el fin de minimizar el riesgo de adsorción de nutrientes así como
perjudicar el valor calórico/energético del pienso (NOSB, 2002; Ramos et al., 1996).
¿Es posible obtener la eficacia del carbón activo en una prueba
in vitro dinámica, con una menor tasa de inclusión y sin capturar
componentes nutricionales?
la respuesta de Olmix es
MT.X+
Un formulación que mezcla adsorbentes naturales orgánicos e inorgánicos
•
Montmorillonita activada – Amadeite®
•
Montmorillonita
•
Tierra de Diatomeas
•
Paredes celulares de levadura (M.O.S)
•
Extractos de algas (Polisacáridos marinos)
Orígenes de MT.X+
Montmorillonita estándar: un buen material para potenciar
•
Las arcillas son aluminosilicatos : uniones de
iones de Si y Al que comparten oxígenos y
forman láminas
•
La estructura teórica es eléctricamente
estable
•
Fenómeno de sustitución: Los iones de Al y
Si son sustituidos por iones metálicos
•
Desequilibrio electrónico de la estructura
•
Cationes de compensación entre las láminas
•
La unión entre las láminas es débil y muy
reactiva
•
Expansible
•
Acceso limitado a la superficie interlaminar
(0,3-0,4 Nm)
Cationes de compensación
(Na, Ca, K, Mg)
Espacio Interlaminar 0,25 a
0,7nm
1,2 a 1,7 nm
Capa tetraédrica
Capa Octaédrica
Capa tetraédrica
Superficie: 20 a 4 m2 / g
Sólo las micotoxinas pequeñas como las aflatoxinas pueden ser
adsorbidas por una montmorillonita simple
Laminas
2:1
Orígenes de MTX+
Una asociación para potenciar la montmorillonita
2001: Departmento de I+D
2004: Proyecto Eureka de la EEC para mejorar las capacidades
de las arcillas
Participantes:
CNRS (MEDIOS)
CEVA (ALGAs)
MULHOUSE UNIVERSITY (ARCILLAS)
OLMIX
2005: Amadeite®, arcilla intercalada, usando extractos de alga como pilares
PROJECT COFINANCED BY THE
EUROPEAN UNION
REGIONAL DEVELOPMENT
EUROPEAN FUND
Orígenes de MT.X+
Cómo crear una montmorillonita intercalada
•
Propósito: Acceder al 100% de la superficie
activa
•
¿Cómo? Insertando pilares, conocido desde los
años 30…
•
¿Cuáles? Ulvanos, polisacáridos del alga Ulva
lactucca
•
¿Por qué? Estructuras pequeñas, polares y
rígidas, y naturales y sostenibles!
•
Proceso 100% sostenible
•
Proceso y producto patentados
•
Espacio interlaminar multiplicado por 10
•
SUPERFICIE ACTIVA 100% ACCESIBLE
d001=
2a5
nm
Pillar interlayered clays (P.I .L.C)
Orígenes de MT.X+
Montmorillonita intercalada: Amadeite®
•
Amadeite®:
•
Mayor capacidad de adsorción
por la mayor superficie reactiva:
800-1000 m2/g
•
Más amplio espectro de
adsorción por el mayor espacio
interlaminar: 3-4 nm
MT.X+ :Eficacia de la Amadeite®
Pruebas in vitro dinámicas: Amadeite® en el TIM1
DON
La disponibilidad de absorción (bioaccesibilidad) de las
micotoxinas en el yeyuno e íleon se midió durante el tránsito
gastrointestinal del alimento porcino contaminado con:
•DON (1 ppm),
•y Fumonisina B1 (2 ppm),
Simulando las condiciones gastrointestinales de los cerdos
después de la ingesta en el sistema TIM-1.
MT.X+ :Eficacia de la Amadéite®
Pruebas in vitro dinámicas: Amadéite® en el TIM1
Deoxynivalenol (DON)
una fuerte inhibición de la absorción se
encontró con la adición de Amadéite®
a la dosis del 0.1%.
La reducción fue aproximadamente del
40% en comparación con el control.
Amadéite®
La absorción de DON (μg) en los compartimentos íleon y yeyunojuntos (total) en los experimentos de control (0.00%) y en los
experimentos con la adición de Amadéite® al nivel del 0,01% y el 0.1% durante el tránsito gastrointestinal en el sistema TIM-1
de alimento porcino contaminado con DON (0.8 ppm) y fumonisin B1 (2 ppm) .
MT.X+ :Eficacia de la Amadéite®
Pruebas in vitro dinámicas: Amadéite® en el TIM1
Fumonisina
La bioaccesibilidad de la fumonisina del
alimento porcino contaminado fue
fuertemente inhibido por la adición de
Amadéite® a niveles del 0.01% y el 0.1%.
Esto supone una reducción del 50% al 60%
de la bioaccesibilidad de fumosina
Amadéite®
La absorción de Fumosina (μg) en los compartimentos yeyuno e íleon juntos (total) en el experimento de
control (0.00%) y en los experimentos con la adición de Amadéite® al nivel del 0.01% y el 0.10% durante el
tránsito gastrointestinal en el sistema TIM-1 de alimento porcino contaminado con DON (0.8 ppm) y
fumonisin B1 (2 ppm).
Espectro; palabra clave
Tecnológicos
Tricotecenos
Zearalenone
Aflatoxina
Ocratoxina A
Ocratoxina A
Zearalenone
Tricotecenos
El sitema Inmune: la piedra angular
Producción
Standard de
producción
Sistema
inmune
Standard de
sistema
inmune
Absorción de
micotoxinas
Clásico 5-15%
50-60%
Conclusiones
•
Las micotoxinas están ampliamente extendidas en todo el mundo en diferentes
alimentos e ingredientes
•
Suponen un riesgo tanto para la salud humana como para la animal
•
Son difíciles de eliminar de las materias primas
•
No todas ellas se pueden adsorber con los agentes detoxificantes convencionales
•
El carbón activo es capaz de detoxificar micotoxinas difíciles como el DON, pero
también puede perjudicar el valor nutricional del pienso
•
Amadéite® tiene una mejor capacidad de adsorción de DON que el carbón activo, ya
que para reducir la absorción de DON en un 40% respecto al control en el TIM-1 se
necesita 1Kg/Tm en lugar de 5 a 20 Kg/Tm que necesita el carbón activo.
•
Además, Amadéite® no tiene efectos en la adsorción de nutrientes. (Demais and
Havenaar, 2006; artículo disponible bajo demanda)
•
Se puede encontrar Amadéite® unicamente en el secuestrante de micotoxinas de alta
tecnología MT.X+