“ADSORBENTES DE MICOTOXINAS”

“NO TODOS LOS ADITIVOS A BASE DE ARCILLAS SON IGUALES”

Si se cree tener una arcilla con todas las propiedades necesarias para considerarla como un buen candidato para adsorber (ligar) una o mas micotoxinas entonces el procedimiento normal es eventualmente someterla a una prueba de adsorción de micotoxinas in-vitro. Aunque esta prueba escrutadora in-vitro demuestre tener un alto grado de adsorción de micotoxinas, no necesariamente quiere indicar que la arcilla sea altamente efectiva para adsorber una o más micotoxinas in-vivo. Es necesario proseguir con las esenciales y costosas pruebas in-vivo utilizando una especie animal a la cual se destinará el consumo de esta la arcilla una vez se adicione a la dieta animal. El Improved Milbond-TX® (IMTX) ha sido extensamente evaluado desde 1999 para demostrar su exitosa capacidad para ligar aflatoxina B₁ (AFB₁). En las ediciones previas de la Gaceta de Milwhite, se presentó como tema central todo los estudios invivo sobre seguridad y eficacia del IMTX realizados en diferentes universidades y utilizando distintas especies animales.

Varios aditivos encontrados en el mercado comercialmente y que las compañías aseguran ser adsorbentes de micotoxinas son periódicamente evaluados en estudios comparativos para determinar si en realidad los méritos que dicen tener son verdaderos y si tienen las propiedades necesarias para ligar ciertas micotoxinas y específicamente AFB₁. De tal manera un estudio comparativo fue llevado a cabo por Marroquín-Cardona y sus colegas en el 2009. Estos investigadores realizaron pruebas in-vitro para caracterizar y comparar 12 diferentes aditivos todos los cuales son vendidos en México como adsorbentes de micotoxinas y que dicen tener la capacidad de adsorber AFB₁. Algunos pocos de esos aditivos aducen tener la capacidad de ligar múltiples micotoxinas. Los nombre de estos aditivos y los resultados experimentales obtenidos por cada adsorbente comercial, así como también una detallada descripción de las pruebas a las cuales sometieron cada uno de estos 12 productos en este estudio comparativo puede ser encontrado en la referencia citada de Marroquín-Cardona y colaboradores (2009) y en las Figuras 1 y 2 presentadas aquí las cuales fueron adaptadas de esta publicación mencionada anteriormente.

Utilizando la difracción de rayos-X para caracterizar las estructuras cristalinas de estas arcillas, 9 productos resultaron contener Esmectita, pero la efectividad en la capacidad para ligar AFB₁ entre estas 9 arcillas fueron considerablemente diferentes. Esto quiere decir que aunque las arcillas contengan Esmectitas, no necesariamente indica que tales arcillas vayan a tener una capacidad similar para adsorber AFB₁ porque existen otros factores que pueden alterar esta habilidad para ligar la AFB₁. Dicho de otra manera, existen otros factores que pueden ejercer una influencia negativa para impedir la eficiente capacidad de la Esmectita para adsorber AFB₁. De los datos obtenidos en este estudio, los autores concluyeron que los dos factores principales que favorecen positivamente un alto potencial de adsorción de AFB₁ son el tamaño de partícula y la presencia de montmorillonita, un mineral encontrado en la Esmectita. Las propiedades de la montmorillonita que colaboran con esta alta afinidad de adsorción de AFB₁ de las arcillas Esmectita fueron discutidos en las ediciones previas de la Gaceta de Milwhite. Debido a que la caolinita, mica, silica y la clinoptilolita pudieron haber estado presente en los 12 productos comerciales utilizados en este estudio, los investigadores resolvieron determinar la capacidad de ligar AFB₁ de cada uno de estos minerales. Los estándares de referencia de estos 4 minerales fueron obtenidos del Salón de Minerales Arcillosos de la Universidad de Purdue localizada en West Lafayette, Indiana, USA. Con el fin de determinar la capacidad de adsorber AFB₁, se prepararon 11 soluciones iniciales con concentraciones ascendentes de AFB₁ entre 0.4 a 8.0 ppm en 5 ml y además se adicionó 0.1 mg de cada mineral a cada una de las soluciones. El pH y la temperatura de cada solución fué 6.5 y 25◦C respectivamente. Después de formarse las suspensiones de estas soluciones, se incubaron a 25◦C por 2 horas y finalizando la reacción por centrifugación para luego determinar la cantidad de AFB₁ remanente en la solución (sobrenadante). El Qmax se determinó para cada aditivo. El Qmax es simplemente un término usado para expresar la máxima capacidad de adsorción AFB₁ de un aditivo de alimento. El Qmax se puede expresar como mol/ kg ( moles de AFB₁ ligados/ kg aditivo) y puede aparecer en las etiquetas de los productos comerciales. Realmente el Qmax es un criterio muy importante a tener en cuenta cuando las compañías solicitan la licencia de venta y comercialización de estos aditivos. Durante los últimos 30 años, los datos de investigación de numerosos estudios han demostrado que los 4 minerales mencionados arriba (caolinita, mica,silica y clinoptilolita) tienen muy poca habilidad para adsorber AFB₁.

Solamente la Esmectita se ha encontrado tener la capacidad de adsorber AFB₁. Esto no llegó a causar una sorpresa pues las Esmectitas con la máxima habilidad para ligar AFB₁ eran aquellas que contenían la mayor concentración de montmorillonita. Por lo tanto, una característica importante de los aditivos de alimento evaluados en este estudio y que resultaron tener la más alta capacidad para adsorber AFB₁ era tener una alta concentración de montmorillonita y el IMTX contiene alrededor de 85% montmorillonita.

De las 9 arcillas que contenían Esmectita solamente 4 confirmaron tener la capacidad aceptable de adsorber AFB₁. En la Figura 2 se presenta la capacidad para adsorber AFB₁ por cada producto a base de arcilla. El procedimiento utilizado con estos 12 productos comerciales para determinar la habilidad para adsorber AFB₁ fue el mismo descrito anteriormente con los 4 minerales. Se puede resaltar que de los 12 productos, el IMTX tuvo el segundo valor más alto de Qmax el cual fue superior a 3 mol AFB₁/kg. De este estudio comparativo de los 12 aditivos, los autores concluyeron que los siguientes atributos pueden contribuir en la capacidad de una arcilla para adsorber efectivamente AFB₁. Debe subrayarse y dejarse claro aquí que el IMTX tiene todos esos atributos. El apropiado tamaño de las partículas tiene la mayor influencia en la efectividad de ligar AFB₁. El ingrediente activo de una arcilla con una alta capacidad para ligar AFB₁ es la Esmectita (específicamente montmorillonita). La efectividad de un aditivo para ligar AFB₁ puede ser alterada si la Esmectita contiene contaminantes que puedan resultar en una dilución del ingrediente activo como arena, sedimento, materia orgánica y minerales que tengan un efecto negativo sobre la capacidad de adsorción de la arcilla. Otra característica esencial es la capacidad de expandirse o hincharse adecuadamente en presencia del agua y la montmorillonita es considerada como una arcilla expandible. Con un adecuado “volumen de expansión” (SV por sus siglas en Ingles de Swelling Volume), las moléculas de AFB₁ pueden entrar fácilmente en los espacios interlaminares de la Esmectita conocida por su alta estructura laminar o de hojas. De hecho, en este estudio comparativo, los aditivos que tenían el SV más bajo o no se hinchaban definitivamente, tenían la más baja habilidad para ligar AFB₁ ( el más bajo Qmax).

Uno de los estudios más extensivos nunca antes realizado y relacionado sobre la habilidad de las arcillas Esmectita para adsorber AFB₁, fue la Tesis de Maestria de Kannewischer (2006). En esta investigación, 20 muestras de Esmectitas fueron analizadas para determinar las propiedades químicas y físicas con relación a la efectividad de adsorber AFB₁. El descubrimiento fue que las diferencias en la composición de la Esmectita fueron las responsables en las diferencias en sus capacidades para adsorber y no tanto la abundancia relativa de una de estas arcilla. Entre las muestras de Esmectita examinadas existió una diferencia hasta de 10 veces en su capacidad para adsorber AFB₁. Una conclusión muy importante de esta extensiva investigación donde se evaluaron 20 muestras fue que la mayor capacidad para adsorber AFB₁ estaba relacionada directamente con su contenido mayoritario de montmorillonita en estas arcillas Esmectitas.

Nota: Una completa descripción de los experimentos mencionados en esta edición y de todos los datos reunidos en estos experimentos realizados por los autores pueden encontrarse en las referencias de las publicaciones anotadas debajo de esta nota. La información presentada en esta edición de la Gaceta de Milwhite fue recopilada por el Dr. Orlando Osuna, Director de la División Ciencias de la Salud, Milwhite, Inc., y el Dr. Richard Miles, Profesor Emérito de la Universidad de Florida, Gainesville, FL, USA.

Marroquin-Cardona, A., Y. Deng, J.F. Taylor, C.T. Hallmark, N.M. Johnson and T.D. Phillips. 2009. In-vitro and in-vivo characterization of mycotoxin-binding additives used for animal feeds in Mexico. Food Additives and Contaminants, Vol. 26, No. 5, May 733-743. Kannewischer, Ines. 2006. Smectite clay adsorbents of aflatoxin B₁ to amend animal feed. Master’s Thesis, Department of Soil Science, Texas A&M University.