ndrés Haro & Álvaro García
Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por diversas especies de hongos sintetizados al final de su fase de crecimiento exponencial. Su presencia en los alimentos para rumiantes puede reducir el crecimiento, el consumo de alimento y afectar negativamente la eficiencia alimentaria. Además, también pueden amenazar el sistema inmunitario y causar pérdidas económicas considerables.
Para evitar la contaminación de los alimentos con micotoxinas, se ha dado preferencia a la inclusión de montmorillonita (constituyente principal en la bentonita) modificada por un tensioactivo catiónico para mejorar la capacidad de adsorción de las micotoxinas. Las razones de esta preferencia son su pequeño tamaño de partícula, su estructura especial en capas, sus propiedades porosas y su fuerte capacidad de intercambio iónico.
Las micotoxinas más tóxicas y frecuentes en los alimentos para ganado lechero son las aflatoxinas B1, la zearalenona y el deoxinivalenol. La suplementación con agentes secuestrantes de micotoxinas no nutritivos como el uso de nano-montmorillonita (NMT) es eficaz para mitigar el impacto de las micotoxinas en los alimentos. Un estudio reciente (Zhang et al., 2020) evaluó la adsorción de metabolitos secundarios al incluir nano-montmorillonita modificada en el fluido ruminal en vacas lecheras. La NMT con un tamaño de partícula ≤25 µm se modificó mediante intercambio catiónico con bromuro de estearil trimetilamonio y luego se secó y molió a un tamaño de partícula <75 µm.
Se aplicó microscopía electrónica de barrido para observar la morfología de la superficie de NMT y NMT modificada. Los parámetros de la estructura de los poros se analizaron mediante isotermas de adsorción-desorción de N2, además de difracción de rayos X, infrarrojo por transformación de Fourier, análisis de contenido elemental y análisis termogravimétrico. La adsorción in vitro se llevó a cabo utilizando sistemas discontinuos en el fluido ruminal de la vaca.
La microscopía electrónica de barrido mostró una estructura esquistosa característica, una estructura en capas con grietas y una superficie plana y lisa típica de la morfología de la NMT. Sin embargo, la inclusión de NMT modificada mostró una estructura porosa de partículas pequeñas y láminas delgadas con protuberancias irregulares, lo que podría afectar las propiedades mejoradas de la textura del adsorbente.
Las isotermas de adsorción-desorción de N2 de la NMT y la NMT modificada fueron características de los materiales mesoporosos con condensación capilar, clasificados como tipo IV e histéresis en bucle tipo H3, lo que fue beneficioso para promover la entrada de micotoxinas en la estructura porosa y aumentar la eficiencia de adsorción. El contenido elemental de C, H y N fue mayor en la NMT modificada (15.59, 3.88 y 0.84%) en comparación con la NMT (4.27, 1.09 y 0.37%).
La característica de la superficie al incluir NMT, mostró un área superficial específica y un volumen de poro (35.32 m2/g y 0.10 cm3/g, respectivamente) mayor que la inclusión de NMT modificada. Además, el tamaño de poro al incluir NMT fue menor en comparación con la NMT modificada (5.85 y 7.16 nm, respectivamente). La separación entre capas cuando el suministro de NMT fue de 12.9 Å, a diferencia de una expansión cuando el suministro de NMT modificada fue de 21.9 Å, por medio de patrones de difracción de rayos X.
Las curvas termogravimétricas y la pérdida de masa de NMT y NMT modificada mostraron una caída de peso (20.5% y 30.1%, respectivamente) inmediatamente después de someterse a una temperatura entre 25 y 800 ºC. Las curvas cinéticas para la adsorción de aflatoxina B1, zearalenona y desoxinivalenol en NMT y NMT modificada mostraron una mayor capacidad de adsorción a las tres micotoxinas cuando se usó NMT modificada en lugar de NMT. La nano-monmorillonita mostró la mayor capacidad de adsorción a la aflatoxina B1, seguida de zearalenona y deoxinivalenol.
Los investigadores concluyeron que la nano-montmorillonita modificada es un adsorbente fácil de preparar, que aumenta la capacidad de adsorción de aflatoxina B1, zearalenona y desoxinivalenol en los alimentos para ganado lechero.
Referencia:
Zhang, W., Zhang, L., Jiang, X., Liu, X., Li, Y., Zhang, Y. 2020. Enhanced adsorption removal of aflatoxin B1, zearalenone and deoxynivalenol from dairy cow rumen fluid by modified nano-montmorillonite and evaluation of its mechanism. Animal Feed Science and Technology. 259: 114366.
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