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Adsorventes e ligantes de micotoxina
Como sabemos, as micotoxinas são geralmente encontradas em combinações em rações completas para animais. Um substrato com ampla capacidade de ligação irá assegurar que pelo menos uma fração das micotoxinas se tornará não biodisponível e as micotoxinas biodisponíveis estarão abaixo do limiar de atividade biológica. A ampla capacidade de um agente ligante de ligar-se ao substrato irá minimizar o potencial de sinergia toxicológica entre as micotoxinas.
Conhecidos como adsorventes de micotoxina ou agentes ligantes, os aditivos especiais para ração são a abordagem mais comumente utilizada para prevenir e tratar a micotoxicose em animais. Acredita-se que os agentes se ligam à micotoxina, impedindo que sejam absorvidas. As micotoxinas e o agente ligante são excretados pelas fezes.
O nível efetivo de inclusão dos adsorventes de micotoxina na dieta irá depender da capacidade de ligação do adsorvente à micotoxina e do grau de contaminação da ração em questão. Uma alta capacidade de ligação irá minimizar o nível of inclusão e minimizar a redução na densidade nutricional causada pelo uso do adsorvente. Altos níveis de inclusão de adsorventes também podem alterar as propriedades físicas da ração, o que poderia comprometer o processamento da ração como a formação de pellets, além de alterar a especificação efetiva da dieta.
A ligação com a micotoxina é conseguida por dois meios:
- Adsorção física:
- Ligação relativamente fraca, envolvendo as interações de van der Waals e a ligação com hidrogênio
- Adsorção química:
- (Quimioadsorção) é uma interação mais forte, que envolve a ligação iônica ou covalente
Há dois tipos de adsorvente/ligante de micotoxina:
- Ligantes inorgânicos
- Adsorventes orgânicos
Os ligantes inorgânicos de micotoxina são polímeros à base de sílica. Os exemplos poderiam incluir:
- Zeolitas
- Bentonitas
- Argilas branqueadoras para o refino de óleo de canola
- Aluminossilicato de cálcio e sódio hidratado (HSCAS)
- Terra diatomácea
- Diversas argilas
Filossilicatos: bentonitas/montmorilonitas
- Os filossilicatos são caracterizados pela alternância entre camadas de silício tetraédrico e alumínio octaédrico coordenados com átomos de oxigênio da montmorilonita
- A substituição isomórfica leva a uma carga negativa líquida que precisa ser satisfeita pela presença de cátions inorgânicos (Na, Ca, Mg, K)
- Aplicações: adsorventes para metais pesados, agentes estabilizantes de suspensão em revestimentos, agentes ligantes para areias e lavagens de fundição, ligante em processos de peletização, dessecantes em produtos de ração.
- Tectoalumossilicatos de álcalis e cátions alcalinos terrosos que têm uma estrutura tridimensional infinita, semelhante a uma gaiola
- A substituição isomórfica resulta em uma carga negativa líquida, que é satisfeita pela presença de cátions inorgânicos (Na, Ca, Mg, K)
- Aplicações: Adsorventes para amônia, metais pesados, césio radioativo e micotoxinas
Muitas vezes, o teor de ácidos orgânicos nas argilas é muito baixo. O baixo teor de ácido(s) orgânico(s) age realmente na inibição de bolores? A resposta é NÃO e pode na verdade causar mais danos do que fazer bem: os baixos teores de ácidos com freqüência não têm nenhum efeito. O pior é que se os ácidos agirem, não são suficientes para matar o bolor devido aos seus pequenos teores. O que ocorre é que os ácidos mudam o pH do ambiente e o pH provoca stress nos bolores, o que pode até fazer com que produzam MAIS micotoxinas. (LEMBRE-SE que as micotoxinas são metabólitos secundários dos bolores, produzidos devido a stress provocado por fatores ambientais, como o pH).
Adsorventes orgânicos
Os adsorventes orgânicos de micotoxinas são polímeros à base de carbono.
- Os exemplos incluem fontes vegetais de fibras como:
- Casca de aveia
- Farelo de trigo
- Fibra de alfafa
- Extratos de parede celular de levedura
- Celulose
- Hemicelulose
- Pectina
A eficácia de produtos de levedura contendo glucomanana como adsorventes de micotoxina em rações tem sido pesquisada globalmente, com diversos estudos em todos os animais [Clicar aqui para ver a pesquisa in vivo]. A pesquisa conduzida na França, no Instituto Nacional de Pesquisa Agrícola (INRA), identificou quatro cepas da levedura Saccharomyces cerevisiae que diferem bastante em sua proporção de glucan/manana. Foi verificado que existiam grandes diferenças entre as cepas de levedura quanto à capacidade de adsorção, sendo que o teor de micotoxina adsorvida estava fortemente correlacionado com o conteúdo de beta-D-glucan. Esta pesquisa confirma trabalhos anteriores realizados na Alltech, que levaram à seleção de uma cepa de levedura rica em beta-D-glucan insolúvel para a formulação e produção de um produto à base de levedura contendo glucomanana. (A. Yiannikouris et al., 2004) Foram usadas avançadas técnicas moleculares para elucidar a conformação espacial e os pontos moleculares de interação entre a zearalenona e o produto à base de levedura contendo glucomanana. A modelagem molecular foi usada para localizar os pontos de interação. Tanto as pontes de hidrogênio como as interações de empilhamento ("stacking") de van der Waal foram identificadas como interações chave entre micotoxinas e produtos à base de levedura contendo glucomanana (Figura A).
Figura A
GCYP / Ligações de Van der Waal / Interação entre Zearalenona e ?-D-glucans / Micotoxina / Pontes H (grupo ...) / Pontes H (grupo lactona) / GCYP / Pontes H (GRUPOS HIDROXIL) (A. Yiannikouris et al., 2004; Biomacromolecules, 5:2176-2185)
Os adsorventes de micotoxina oferecem uma solução de curto prazo bastante atraente frente ao desafio de rações animais contaminadas por micotoxina. A única solução completa para o desafio representado pelas micotoxinas será a meta de longo prazo de eliminar as micotoxinas da cadeia de alimentos e da cadeia de rações por meio de um melhor controle de qualidade, tendo por base melhores técnicas analíticas acopladas a avanços genéticos na resistência das plantas a infestação fúngica.
Se você estiver considerando a adição de um adsorvente de micotoxina à sua ração, você precisa considerar os seguintes pontos:
- Eficácia comprovada tanto in vivo como in vitro
- Taxa de inclusão baixa e efetiva
- Estável em uma ampla faixa de pH (isto é necessário para que a micotoxina permaneça ligada ao adsorvente em todo o trato intestinal e seja excretada)
- Alta afinidade para adsorver baixas concentrações de micotoxinas
- Alta capacidade para adsorver altas concentrações de micotoxinas
- Capacidade de agir rapidamente antes que a micotoxina possa ser absorvida pela corrente sangüínea
Quando estiver considerando o uso de um adsorvente de micotoxina, você precisa acima de tudo estar seguro de que o produto provou que funciona no animal em uma situação comercial. É extremamente importante que os resultados in vitro tenham o suporte de experimentos in vivo relevantes para espécie animal para a qual está sendo administrado.
