Utiliser des anti-agglomérants à base d’aluminosilicate pour minimiser l’impact des mycotoxines sur les performances

Une stratégie utilisée depuis de nombreuses années pour gérer les mycotoxines est l’idée de décontaminer l’aliment en séquestrant la mycotoxine. La séquestration, ou la neutralisation, peut réduire la biodisponibilité des mycotoxines, empêchant ainsi les toxines d'interagir et d'être absorbées par l'intestin.^3,4 Cette pratique de neutralisation est souvent complétée par l'incorporation d'additifs alimentaires adsorbants - tels que les aluminosilicates de calcium et de calcium hydratés (HSCAS) - dans les rations alimentaires.

Silicates, Aluminosilicates et HSCAS

Caractérisés par diverses propriétés chimiques et physiques, les silicates représentent environ 25% de tous les minéraux connus.⁵ Les silicates sont ensuite divisés en sept sous-classes principales en fonction de leur configuration structurelle, dont deux sont des phyllosilicates et des tectosilicates. Les phyllosilicates - comme la montmorillonite, la bentonite, l'illite et la sépiolite - ont une structure en couche, ou en forme de feuille; tandis que les tectosilicates - comme la zéolite - se caractérisent par le fait qu’ils possèdent un cadre de structure cristalline 3D infini. Les silicates de ces deux sous-classes sont souvent utilisés comme agents anti-agglomérants dans les aliments du bétail et des volailles.

Les aluminosilicates sont des minéraux silicatés dans lesquels une partie des ions silicium est remplacée par de l'aluminium. Les aluminosilicates de sodium et de calcium hydratés (HSCAS) représentent un groupe structurellement divers de minéraux aluminosilicates, dont beaucoup ont été étudiés pour leur capacité à séquestrer les mycotoxines.^3,4,6 Bien que généralement reconnus comme des liants efficaces d'aflatoxines, les aluminosilicates ne sont généralement pas considérés comme des liants efficaces pour les toxines de Fusarium spp.⁶ Cependant, il est important de se rappeller que tous les aluminosilicates ne sont pas créés égaux. Les différences structurelles, la capacité d'absorption, la source minérale et l'inclusion d'ingrédients supplémentaires peuvent tous avoir une incidence sur l'efficacité de la liaison aux toxines d'un minéral HSCAS.

Évaluation de l'efficacité de liaison des aluminosilicates

Bien que rien ne vaut l'évaluation in vivo, les tests in vitro fournissent des résultats rapides et reproductibles pour évaluer l'efficacité de la liaison de différents aluminosilicates. Cependant, il est important d’évaluer l’efficacité de la liaison dans des conditions qui imitent le processus de digestion. Spécifiquement, les études d'efficacité de liaison doivent évaluer à la fois la capacité d'un adsorbant à capturer les toxines dans des conditions de pH acide et à les retenir dans des conditions de pH neutres. Mesurer uniquement l'absorption ne fournit pas d'informations suffisantes pour évaluer si un aluminosilicate séquestrera avec succès une mycotoxine dans tout le tractus gastro-intestinal.

Efficacité de liaison totale de la zéolite enrichie

Récemment, un modèle d'efficacité de liaison totale in vitro à deux phases a été utilisé pour évaluer l'efficacité de liaison d'un agent anti-agglomération minéral de zéolite enrichie. La zéolite enrichie a été dosée à un débit équivalent à 0,9 kilogramme de produit par tonne d'aliment. L'aflatoxine B1, la fumonisine B1, la toxine T-2 et la zéaralénone ont été testées à une concentration de 3 ppm dans toutes les expériences. L’efficacité de liaison totale de la zéolite enrichie pour chaque toxine a été déterminée en comparant le pourcentage d'absorption de la toxine dans des conditions tampons acides (pH 4) avec le pourcentage de désorption de la toxine dans des conditions tampons neutres (pH 6,5). Les analyses ont été effectuées en triple exemplaire, les résultats moyens d’absorption et de désorption étant utilisés pour calculer l’efficacité de liaison totale (Graphique 1).⁷

Graphique 1. Efficacité de liaison totale in vitro de la zéolite améliorée et d'une levure hydrolysée a été appliquée à raison de 0,91 kg/tonne contre l'aflatoxine B1, le DON, la fumonisine, la toxine T-2 et la zéaralénone. Pour toutes les toxines, 100% = 3 ppm.

Comme prévu, la zéolite enrichie montre une liaison extrêmement efficace à l'aflatoxine. L’efficacité de liaison totale de la zéolite enrichie était de 55,2% pour la fumonisine, de 47,4% pour la toxine T-2 et de 34,1% de zéaralénone. Globalement, l’efficacité de liaison totale in vitro de la zéolithe enrichie était à large spectre et montrait une liaison des aflatoxines ainsi que de trois des quatre toxines Fusarium évaluées dans l’étude. De plus, l'efficacité de liaison de la zéolite enrichie était forte même à un faible niveau d'inclusion.

Conclusions

L'utilisation d'additifs alimentaires à base d'aluminosilicate peut aider les producteurs à gérer les grains contaminés par des mycotoxines afin d'améliorer la santé et les performances du bétail et de la volaille. Cependant, les producteurs doivent reconnaître que tous les aluminosilicates n'ont pas la même efficacité. KALLSIL^™ - un agent minéral  anti-agglomération de zéolite enrichie- est conçu pour réduire les pertes de performance associées aux métabolites fongiques présents dans les élevages de bétail et de volailles.8 Il est important de noter que KALLSIL offre un contrôle à large spectre des métabolites fongiques afin d'améliorer la qualité des aliments et ne lie que très peu de vitamines et de minéraux. Plus d'informations sont disponibles en ligne sur kemin.com/kallsil-ca.

Références

¹Sweeney, M.J. and A.D.W. Dobson. 1998. Mycotoxin production by Aspergillus, Fusarium and Penicillium species. Intern. J. Food Microbiol. 43:141-158.
²Wan, L.Y.M., P.C. Turner, and H. El-Nezami. (2013). Individual and combined cytotoxic effects of Fusarium toxins (deoxynivalenol, nivalenol, zearalenone and fumonisins B1) on swine jejunal epithelial cells. Food and Chemical Toxicology, 57:276-283.
³Ramos, A.J., J. Fink-Gremmels, and E. Hernández. (1996). Prevention of toxic effects of mycotoxins by means of nonnutritive adsorbent compounds. J. Food Protection, 59(6):631-641.
⁴Vila-Donat, P., S. Marín, V. Sanchis, and A. J. Ramos. (2018). A review of the mycotoxin adsorbing agents, with an emphasis on their multi-binding capacity, for animal feed decontamination. Food and Chemical Toxicology, 114:246-259.
⁵"Mineral - Silicates". britannica.com. Archived from the original on 25 October 2017. Retrieved 8 May 2018.
⁶Jouany, J.P. (2007). Methods for preventing, decontaminating and minimizing the toxicity of mycotoxins in feeds. Anim. Feed Sci. and Tech., 137:342-362.
⁷Comparative in vitro binding efficiency of two common feed additives towards mycotoxins present in livestock and poultry feeds, INF-2018-00069.
⁸Tilley, J.E.N., et al. (2017). Efficacy of feed additives to reduce the effect of naturally occurring mycotoxins fed to turkey hen poults reared to 6 weeks of age. Poultry Science, 96:4236-4244.

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