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Agricoltura moderna
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Autori:Maxine Canvin e Finley Forwood sono studenti del programma MSc Sustainable Aquaculture presso la School of Biological and Marine Sciences dell'Università di Plymouth. Sono anche i vincitori della Mycotoxin Aquaculture Challenge 2021 supportata da BIOMIN.
Negli Stati Uniti, Si prevede che la sola aflatossina costi da 52,1 milioni di dollari a 1,66 miliardi di dollari all'anno in perdite per l'industria del mais alimentare e dei mangimi. Questi costi hanno anche un forte impatto nel settore dell'acquacoltura, dai produttori di colture, agli acquacoltori e potenzialmente ai consumatori. Nel mondo sono state identificate oltre 700 micotossine, eppure molti dei loro impatti sulle specie acquatiche sono ancora in fase di scoperta.
Micotossine in acquacoltura
Aflatossine, zearalenone, le fumonisine e le ricoteceni e l'ocratossina sono le micotossine più significativamente presenti a livello globale. Le micotossine sono metaboliti secondari prodotti da una varietà di funghi, contaminare gli ingredienti a base vegetale degli aquafeeds. I funghi primari che rappresentano una minaccia per l'acquacoltura includono:
Dal 1995 la percentuale di farina e olio di pesce nei mangimi è diminuita, con ingredienti a base vegetale che stanno diventando sempre più popolari. Gli ingredienti a base vegetale sono un'alternativa più sostenibile e conveniente alla farina di pesce e all'olio di pesce, quale, pur fornendo benefici nutrizionali desiderabili, sono poco brillanti di fronte ai loro impatti ambientali e ai costi finanziari.
Con questo spostamento, i mangimi a base vegetale sono ora le fonti primarie di proteine per specie tra cui tilapia, salmone e gamberi. Anche durante la crescita, le piante sono suscettibili di contaminazione, soprattutto in condizioni estreme, come forti attacchi di caldo, clima umido e sciami di insetti.
Per di più, con le future implicazioni del riscaldamento globale, le micotossine diventeranno più prevalenti. Inoltre, quando le materie prime per mangimi sono conservate in cattive condizioni, in particolare la combinazione di calore e umidità, aumentano i rischi di contaminazione da micotossine.
Micotossine e loro effetti
I sintomi della contaminazione da micotossine, micotossicosi in senso lato, che l'incontro con i pesci è molto diverso. Dalle riduzioni dei rapporti di conversione dei mangimi (FCR) con conseguenti problemi che vanno dalla perdita di peso e riduzione dell'idoneità riproduttiva agli effetti cancerogeni e al sistema immunitario compromesso, aumentando anche il rischio di infezioni virali e batteriche.
Una conseguenza di questi effetti, che possono agire sinergicamente, è un aumento della mortalità. Generalmente, il novellame è più colpito rispetto alle controparti mature e gli effetti tra le specie differiscono in modo significativo.
Inoltre, la probabilità di co-occorrenza di micotossine nei mangimi è alta, causando effetti sinergici o additivi delle micotossine. Questi impatti sono attualmente in gran parte sconosciuti. Però, si pensa che l'esposizione a più micotossine esacerba i sintomi indotti da micotossine preesistenti.
Per di più, bioaccumulo di micotossine è stato osservato nei crostacei, come le cozze, costituire una minaccia per la salute umana, con l'aflatossina B1 riconosciuta come il cancerogeno più naturale conosciuto, così come il trasferimento di micotossine lungo le catene alimentari.
Esiste una variazione significativa nella suscettibilità delle specie coltivate alle micotossine. L'identificazione delle micotossine più impattanti per ciascuna specie rivelerà i metodi migliori per combatterle a livello di produzione e di mercato, ridurre i rischi sia per gli animali che per i consumatori.
rilevamento, prevenire e combattere le micotossine
Come dice il vecchio adagio, 'la prevenzione è la cura migliore', quindi l'adozione delle corrette strategie riduce il rischio di proliferazione di micotossine durante il pre e il post-raccolta. Le procedure pre-raccolta comprendono la "buona pratica agricola" (GAP) e la "buona pratica di fabbricazione" (GMP), riducendo la probabilità di crescita di funghi e produzione di micotossine.
Le micotossine sono difficili da rimuovere completamente dai cereali, pertanto il primo passo nella produzione di mangimi dovrebbe essere la corretta identificazione della prevalenza e dei livelli di contaminazione da micotossine. La spettrometria di massa tandem (HPLC MS/MS) è considerata la metodologia più affidabile nota come "Gold Standard" per l'identificazione delle micotossine, come meglio si adatta alle aziende di aquafeed di livello industriale. In circostanze in cui è richiesta una rapida identificazione, possono essere utilizzate anche strategie basate su test immunologici (ELISA) per la sua praticità.
Ma quali sono i livelli accettati di micotossine negli aquafeed? Le autorità dell'UE hanno stabilito livelli guida per le micotossine; però, questi livelli sottovalutano la più grande sfida che l'industria dell'acquafeed deve affrontare. Anche gli effetti subclinici causati dalle micotossine portano a significative perdite produttive e economiche. Perciò, la vigilanza è fondamentale per prevenire e gestire la contaminazione.
Se viene rilevata micotossicosi nei pesci, il trattamento è spesso infruttuoso. Anziché, la prevenzione della contaminazione da micotossine dei mangimi dovrebbe essere prioritaria. Ciò può essere ottenuto garantendo che il mangime sia conservato in modo appropriato, al fresco, condizioni di asciutto, l'aggiunta di inibitori di muffe e leganti di tossine ai mangimi. Per coloro che non producono il proprio mangime e si affidano alle importazioni, quest'ultimo è un must.
Una fonte di proteine alternativa agli ingredienti di origine vegetale sono le farine di insetti, che non sembrano concentrare micotossine. L'industria dell'acquafeed ha mostrato un interesse significativo per le farine di insetti in quanto esiste il potenziale per fornire acquafeed. Particolare interesse da parte della comunità scientifica è stato mostrato nei confronti delle larve di mosca soldato nera, comuni larve di mosca domestica e vermi gialli della farina.
Sono in corso ricerche significative per migliorare i metodi esistenti e sviluppare nuovi metodi per combattere le micotossine nel caso in cui i campioni risultino positivi. Sebbene le procedure chimiche siano ritenute pericolose per il consumo umano e riducano il valore nutrizionale dell'ingrediente, metodi fisici e biologici sono opzioni praticabili.
In questo ruolo, l'uso di additivi per mangimi è essenziale per prevenire la micotossicosi nelle specie di acquacoltura. Diverse strategie possono essere utilizzate per ciascun profilo di micotossine, ce ne sono 3 principali:adsorbimento, biotrasformazione e bioprotezione. L'adsorbimento viene utilizzato per la rimozione delle micotossine adsorbibili, come l'aflatossina (AFLA), che può essere legato alla superficie dei leganti minerali.
La biotrasformazione viene utilizzata con successo per disintossicare le micotossine non assorbibili, compreso deossinivalenolo (DON), zearalenone (ZEN) e fumonisine (FUM) in composti meno tossici. Il processo avviene utilizzando microrganismi o enzimi specializzati.
Finalmente, la bioprotezione fornisce supporto alla salute del fegato e dell'intestino, quali sono i principali organi colpiti dalle micotossine. Nuovi metodi di rimozione mostrano un potenziale significativo per contribuire all'arsenale di misure preventive disponibili.
Micotossine:una minaccia inevitabile per le specie coltivate
Le micotossine sono attualmente una minaccia inevitabile per le specie coltivate alimentate con ingredienti a base vegetale. Questa minaccia è aggravata dal riscaldamento globale, poiché l'aumento delle temperature continua a generare condizioni ambientali estreme, promuovere la prevalenza e la co-occorrenza di micotossine nei mangimi.
In qualità di soggetti interessati, che siate veterinari, nutrizionisti, formulatori di mangimi o titolari di attività commerciali, comprendere le micotossine e le loro minacce è di fondamentale importanza per l'efficienza, gestione sicura e redditizia della tua attività. Se produci pesce per il consumo umano, allora sei anche responsabile della fornitura di pesce che soddisfi gli standard di sicurezza alimentare.
In Micotossine in acquacoltura, Biomin fornisce una guida completa alle micotossine per produttori e scienziati. La continua ricerca e gli investimenti nelle micotossine e nelle loro soluzioni contribuiranno a fornire soluzioni per gestire la loro crescente minaccia per l'industria dell'acquacoltura.
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