El uso de este aglutinante orgánico es común para contrarrestar el efecto de las micotoxinas y mejorar la salud y bienestar en producción animal
En los últimos años se han generado una variedad de aditivos alimentarios para nutrición animal con distintas propiedades y mecanismos de acción, a fin de reducir la exposición a las micotoxinas por alimentos o piensos contaminados postcosecha. Dentro de estos aditivos, se incluyen los atrapantes de micotoxinas. Los atrapantes de micotoxinas tienen la finalidad de adsorber las toxinas formando complejos que posteriormente se excretan a través de las heces; evitando o reduciendo la absorción de micotoxinas a través del tracto gastrointestinal (Kolawole et.al, 2022). Un atrapante de micotoxinas cuenta con una variedad de características que combinadas interfieren con el efecto de las micotoxinas sin ocasionar desbalances nutricionales o toxicidad en los animales. Con ello el adsorbente de micotoxinas es capaz de: neutralizar la acción de toxinas y mutágenos, filtrar toxinas y conservar elementos útiles (azúcares y aminoácidos), además de tener un efecto positivo en la microbiota intestinal (Solovyov et.al, 2020). Como aglutinantes de micotoxinas comúnmente se utilizan minerales arcillosos, polímeros, paredes celulares de levadura y productos de desecho agrícola. La pared celular de levadura es uno de los principales aglutinantes orgánicos que se manejan para mitigar el efecto tóxico de las micotoxinas (Kolawole et.al, 2022).
La levadura y sus productos derivados poseen una diversidad de acciones que suelen ser: antioxidantes, inmunológicas, antitumorales y antimicrobianas. Los componentes de la levadura también mejoran el rendimiento y la digestibilidad de los nutrientes del animal. La especie de levadura de mayor relevancia es Saccharomyces cerevisiae, la cual durante siglos ha intervenido en varios procesos de la industria alimentaria, desde la elaboración de cerveza hasta la fabricación de pan. Recientemente, la levadura junto con sus derivados ha participado como complemento alimenticio de los animales de producción, dado que su inclusión trae beneficios a su salud y bienestar (Broadway, Carroll, & Burdick, 2015) .
La pared celular de levadura (Saccharomyces cerevisiae) está compuesta por lípidos, proteínas, quitinas y polisacáridos como el glucano y el manano (Kolawole, Siri, Petchkongkaw, Meneely, & Elliott, 2022) . Esta pared se encuentra constituida por capas: La capa exterior es una membrana lisa y debajo de ella yace el complejo manano-proteico. La estructura de la capa interna se forja por un conjunto de mananos amorfos, β-glucanos (β (1,3) y β (1,6)-glucanos) y proteínas que se unen a través de una red de microfibrillas integradas por glucanos. El componente principal de la pared de levadura es el polisacárido, que abarca el 90% de la pared celular de Saccharomyces cerevisiae (Solovyov et.al, 2020). Dentro de los polisacáridos, consta el glucano que es un polímero de glucosa ramificado ubicado de manera adyacente a la membrana plasmática. Este polímero resulta ser el componente estructural de mayor importancia puesto que su eliminación conlleva la destrucción de la levadura. Por su parte, el otro polisacárido común es el manano, que no es esencial para la integridad de la pared celular y se ubica en el exterior de la levadura. El último componente es la quitina, que es un polímero de N-acetilglucosamina localizado en las zonas asociadas a las cicatrices de gemación (proceso por el cual la levadura forma células hijas por clonación). Solamente el 10% de la masa de la pared celular consta de proteínas y varias de ellas son enzimas (en su mayoría mananoproteinas, siendo el manano su molécula constituyente) (Solovyov et.al, 2020).
Dentro de los polisacáridos, consta el glucano que es un polímero de glucosa ramificado ubicado de manera adyacente a la membrana plasmática. Este polímero resulta ser el componente estructural de mayor importancia puesto que su eliminación conlleva la destrucción de la levadura. Por su parte, el otro polisacárido común es el manano, que no es esencial para la integridad de la pared celular y se ubica en el exterior de la levadura. El último componente es la quitina, que es un polímero de N-acetilglucosamina localizado en las zonas asociadas a las cicatrices de gemación (proceso por el cual la levadura forma células hijas por clonación). Solamente el 10% de la masa de la pared celular consta de proteínas y varias de ellas son enzimas (en su mayoría mananoproteinas, siendo el manano su molécula constituyente) (Solovyov et.al, 2020).
La cubierta de polisacáridos de la levadura tiene una elevada capacidad de adsorción de micotoxinas con alto peso molecular (Toxina T-2, Ocratoxina A, Zearalenona y Deoxinivalenol) y casi no adsorben micotoxinas de bajo peso molecular (Fumonisina, Aflatoxina B1). Las paredes de levadura son ampliamente utilizadas como enterosorbentes en los piensos y dado a la selectividad de sustancias que posee a diferencia de los enterosorbentes inorgánicos, no genera complicaciones a largo plazo, por lo que no se pierden sustancias esenciales del quimo (Solovyov et.al, 2020). Se sugiere que los componentes celulares de la pared de levadura utilizan enlaces de hidrógeno no covalentes e interacciones hidrofóbicas o iónicas para adsorber las micotoxinas. Hay que detallar que la capacidad de adsorción de la levadura o sus productos derivados dependerá de su origen, la cepa, el pH, área de superficie y sitios de unión, condiciones de desarrollo y la concentración de componentes de pared celular (mananoproteinas, lípidos, quitina y β-glucano) (Kolawole et.al, 2022).
Diferentes especies de levadura poseen distinta capacidad de adsorción, que incluso no depende de sus características intrínsecas sino del tipo de micotoxina presente. Saccharomyces cerevisiae es una levadura que ha demostrado ser efectiva contra ocratoxina A, zearalenona y deoxinivalenol, en condiciones de laboratorio. Otras levaduras han presentado afinidades diferentes por distintas micotoxinas. Lachancea thermotolerans reduce significativamente OTA de forma in vitro; al igual que levaduras como: Hanseniaspora uvarum, Pichia anomala y P. Kluyveri. De las levaduras nombradas, P. anomala disminuye la biosíntesis de aflatoxina B1 producida por Penicillium flavus. Acorde con lo mencionado, Saccharomyces cerevisiae es indudablemente la opción más seleccionada para el control de las micotoxinas (Pfliegler, Pusztahelyi, & Pócsi, 2015) . A través de estas distintas especies de levaduras, la industria selecciona cepas genéticamente aptas para cumplir la función adsorbente; de modo, que hay un minucioso proceso de diseño genético y cultivo para que la levadura tenga una pared celular con amplia gama de afinidad por ciertos grupos de micotoxinas (Martin, Lagorce, & François, 2020) .
A este factor genético, se suman las condiciones ambientales, destacando el pH. La funcionalidad de la pared celular de levadura es eficaz en un pH cercano al neutro, a diferencia de un ambiente alcalino. Las condiciones ácidas (presentes en el tracto digestivo) son propicias para el funcionamiento de los glucanos y es una de las cualidades por las que se considera añadir levadura o sus derivados a los aditivos alimentarios (Piotrowska, 2021) . Varios autores afirman que la cantidad de pared celular se relaciona positivamente con el espesor de la pared y el diámetro de la célula; por lo que a medida que incrementa la cantidad de pared celular, mejora la adsorción de micotoxinas (Pfliegler, Pusztahelyi, & Pócsi, 2015) . De forma conjunta a la estructura de la pared celular, la organización del glucano (α- d -glucano y β- d – glucano) tiene un rol indispensable en la adsorción y modula la fuerza de unión del complejo pared celular-micotoxina (Devreese, De Backer, & Croubels, 2013) . Además, estos polisacáridos se relacionan directamente con las células inmunitarias y se unen con patógenos para evitar su adhesión al tracto gastrointestinal (Broadway, Carroll, & Burdick, 2015) . Recientes estudios aseveran que la acción exitosa del atrapante con la micotoxina no depende del uso de la levadura entera, más bien solo de los componentes incluidos dentro de la pared celular. Se sugiere que al conservarse integra la pared celular de levadura o la célula no viable, la capacidad de adsorción es más efectiva (Pfliegler, Pusztahelyi, & Pócsi, 2015) . Finalmente, se demostró que el β-d- glucano es la fracción directamente implicada en el secuestro de la zearalenona, y basado en otros ensayos in vitro, los glucomananos se unen efectivamente a micotoxinas como el DON, toxinas T-2, zearalenona y ocratoxina (Devreese, De Backer, & Croubels, 2013) .
La selectividad es una entre las varias propiedades enriquecedoras que posee la pared de levadura. Muchos de los aglutinantes de micotoxinas a base de minerales presentan baja selectividad por micotoxinas y adsorben macro y micronutrientes esenciales complicando la nutrición y el estado de salud de los animales; por el contrario, la levadura y sus productos derivados, además de ofrecer el aporte protector contra micotoxinas, contribuyen con un alto contenido nutricional a la dieta. Como ventaja ecológica, la pared celular de levadura es biodegradable, de modo que los complejos micotoxina-aglutinante no se acumulan en el entorno a partir de las heces, como ocurre con los aglutinantes inorgánicos. Adicionalmente, la levadura y sus productos derivados poseen un amplio espectro de acción contra micotoxinas (DON, OTA, ZEN y AFB1) a diferencia de los atrapantes inorgánicos (Xu et.al, 2022).
En conclusión, la levadura y sus productos derivados resultan ser un aditivo alimentario para nutrición animal con un mecanismo de acción altamente selectivo en contra de las micotoxinas. El efecto generado por este tipo de atrapante no solo destaca por su amplio espectro de acción, sino por el vasto contenido nutricional que promueve la salud intestinal y, por ende, el rendimiento animal. No cabe duda de que la pared celular de levadura es una excelente elección con efecto desintoxicante una vez que entra en el animal y cuando se excreta (biodegradable).
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