Los biomarcadores en el ámbito de la seguridad alimentaria se definen como una característica medible y evaluable que es indicadora de un proceso metabólico normal, de un proceso patogénico o de una respuesta biológica a un tratamiento terapéutico (ACSA, 2023). Dentro de los distintos tipos de biomarcadores, destacan los biomarcadores de exposición o directos, los cuales permiten el asesoramiento de la exposición de un individuo a toxinas u otros agentes, mediante la determinación de sus metabolitos en matrices biológicas como el plasma sanguíneo, el tejido hepático y la excreta/heces (Vidal et al., 2018; Lowry, 1995). Se ha demostrado que los biomarcadores de exposición caracterizados predicen resultados clínicos relevantes en una variedad de tratamientos y poblaciones (Atkinson et al., 2001). De hecho, en la actualidad el uso de biomarcadores se ha vuelto común y la investigación científica basada en biomarcadores ha crecido en reconocimiento (Vidal et al., 2018).
Biomarcadores de exposición: Micotoxinas y sus metabolitos
Los efectos negativos de las micotoxinas difieren mucho entre animales, por lo tanto, el estudio de biomarcadores concluyentes es una herramienta directa de diagnosis de campo. En 2018, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA, por sus siglas en inglés) estableció las recomendaciones para la evaluación de la exposición a la contaminación de micotoxinas por medio de la determinación de los metabolitos de mayor relevancia para las principales micotoxinas y matrices biológicas. Por consiguiente, la exposición a micotoxinas en producción animal se debe monitorear mediante la medición de los biomarcadores adecuados relativos a cada micotoxina y especie de destino (Lauwers et al., 2019). En la tabla a continuación se detallan los principales biomarcadores para la evaluación de la exposición a contaminación de micotoxinas según EFSA (2018).
Demostración de la eficacia
Los agentes anti-micotoxinas son productos que tienen el objetivo de mitigar las micotoxinas presentes en la dieta para proteger la salud del animal, no obstante, no desarrollan su acción hasta la ingesta del alimento. A pesar de conducir estudios de eficacia in vitro frente a distintas micotoxinas simulando las condiciones del tracto gastrointestinal, los cuales son de gran utilidad para la investigación de nuevos materiales y productos, la demostración final de la eficacia se debe basar en estudios in vivo (EFSA, 2018). En este contexto, las administraciones europeas de seguridad alimentaria establecen que, para demostrar la eficacia de los aditivos anti-micotoxinas, se debe evaluar in vivo la reducción de la adsorción de micotoxinas en fluidos y tejidos (plasma, hígado…), el aumento de la excreción de micotoxinas (heces y excreta) y la reducción de la contaminación en alimentos de origen animal (leche y huevos) (EFSA, 2010; EFSA, 2018). En consecuencia, los biomarcadores de exposición toman un rol clave para la evaluación de la eficacia de los agentes anti-micotoxinas mediante la monitorización de las micotoxinas y sus metabolitos en distintas matrices biológicas (Lauwers et al., 2019).
Ventajas e inconvenientes del análisis de micotoxinas y sus biomarcadores en matrices biológicas
El análisis de biomarcadores de micotoxinas en matrices biológicas resulta una herramienta directa para el diagnóstico de la exposición de micotoxinas en campo. Sin embargo, los biomarcadores deben ser específicos para cada micotoxina y especie de destino, además, el método de análisis para su detección debe ser validado para cada matriz biológica de estudio (EFSA, 2010).
Las micotoxinas son una familia de sustancias químicas de propiedades muy distintas y que como consecuencia presentan perfiles cinéticos de adsorción y metabolización diferentes en el cuerpo de cada especie de interés (EFSA, 2010). Estas distinciones se deben considerar en el momento de elegir la matriz biológica a estudiar y, en consecuencia, al establecer las pautas de muestreo (Vidal et al., 2018; Lauwers et al., 2019).
En plasma sanguíneo, el tiempo de muestreo es crítico y debe planificarse de forma estricta según la última ingesta de alimento teniendo en cuenta el grado de adsorción máxima en sangre de la micotoxina de interés. Esta gestión es poco práctica en la granja y procesos no suficientemente programadas pueden conllevar a una mala interpretación de los resultados y subestimar el riesgo de contaminación de micotoxinas. Por ese motivo, es importante establecer un protocolo de alimentación y recolección de sangre muy controlado (Lauwers et al., 2019).
Por otro lado, en hígado o riñones, las micotoxinas se bioacumulan antes de ser eliminadas del cuerpo (Escrivà et al.,2017). Por consiguiente, son matrices biológicas menos sujetas a la variabilidad entre ingestas de alimento y la toma de muestras. No obstante, la toma de muestra es un procedimiento invasivo que puede llegar a ser inviable sin el sacrificio del animal.
Finalmente, el análisis de micotoxinas y sus metabolitos en excreta/heces es clave para demostrar la eficacia de los productos anti-micotoxinas. Las micotoxinas capturadas por los agentes anti-micotoxinas en el tracto gastrointestinal, se eliminan del cuerpo a través de la excreta/heces, manifestando un aumento de concentración de toxinas en dicha matriz en comparación a los animales sin tratamiento (EFSA, 2010; EFSA 2018). Además, la toma de muestra de excreta/heces no requiere del manejo de los animales, de forma que facilita la implementación y gestión del programa en granja. Por estas razones, el análisis de excreta/heces es una de las herramientas para evaluar de forma directa y específica la eficacia de las estrategias de mitigación del impacto de la contaminación por micotoxinas en producción animal.
El desafío de la correlación del análisis en pienso y matrices biológicas
Dado a la heterogeneidad de la ocurrencia de micotoxinas en el alimento y las diferencias en la toxicocinética de cada especie de destino, es de extremada dificultad prever como la contaminación presente en el pienso afectará al animal y viceversa. Los ensayos requieren de laboratorios expertos equipados con cromatografía de líquidos con espectrometría de masas (HPLC-MS/MS) para la determinación de las micotoxinas y sus biomarcadores a nivel traza. Además, debido a la alta complejidad de las muestras de estudio, se deben desarrollar y validar nuevas metodologías de extracción para cada micotoxina, metabolito y matriz (EFSA, 2010). En la actualidad, los biomarcadores de exposición de micotoxinas son una herramienta valiosa de diagnosis, no obstante, se requiere de más conocimiento sobre la biodisponibilidad y la toxicocinética de las micotoxinas para establecer una correlación directa con la contaminación en el pienso (Vidal et al., 2018; Lauwers et al., 2019).
Servicio de análisis de micotoxinas y sus biomarcadores en excreta/heces
En BIŌNTE ofrecemos el servicio de análisis de micotoxinas y sus metabolitos en excreta/heces para detectar y cuantificar la exposición a micotoxinas en campo por la metodología de HPLC-MS/MS. Se dispone de un laboratorio acreditado validado para el análisis de los biomarcadores de las principales micotoxinas: AFB1, DON, ZEN, OTA, T-2 y FB1+FB2. El servicio de análisis de excreta/heces forma parte del porfolio de servicio técnico de BIŌNTE (BIŌNTEX) e incluye el asesoramiento por expertos en el diagnóstico del riesgo por micotoxinas y en la implementación de acciones correctivas para mitigar los efectos negativos de las micotoxinas en la producción animal.
Conclusión
En definitiva, el análisis de biomarcadores de exposición de micotoxinas en excreta/heces es una de las herramientas directas y específicas para diagnosticar y monitorear la afectación real por micotoxinas en el campo y demostrar la eficacia concluyente de distintas estrategias de mitigación de micotoxinas.
