Substrate-dependent detoxification of DON, ZEN, and AFB 1 by a commercial silage inoculant: From mycotoxin reduction to feed safety compliance
Questo studio dimostra che un inoculante commerciale per insilati contenente *Pediococcus pentosaceus*, *Lactobacillus plantarum* e cellulasi riduce efficacemente le micotossine DON, ZEN e AFB1 e migliora la qualità nutrizionale in vari sottoprodotti agricoli, con la paglia di riso che mostra la detossificazione e la conformità alla sicurezza più significative rispetto agli altri substrati.
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Nel mondo dell'allevamento, la qualità del mangime è una questione di vita o di morte per gli animali e per la sicurezza degli alimenti che producono. Gli agricoltori si affidano agli scarti delle colture, come paglia e polpa di canna da zucchero, per nutrire le loro mandrie, ma questi materiali portano spesso con sé minacce invisibili. Durante la crescita e l'archiviazione, i funghi possono insediarsi su queste piante e produrre sostanze chimiche tossiche note come micotossine. Tra le più pericolose ce ne sono tre specifiche: una che causa vomito e immunosoppressione, un'altra che altera la salute riproduttiva e una terza che è un potente cancerogeno. Per rendere questi scarti agricoli sicuri e nutrienti, gli agricoltori spesso li compattano strettamente in sacchi ermetici per farli fermentare, un processo chiamato ensilatura. Questa fermentazione è solitamente favorita dall'aggiunta di una miscela di batteri benefici ed enzimi, nota come inoculo, che accelera la creazione di acido lattico e preserva il mangime. Tuttavia, rimaneva un dubbio: se questa miscela batterica standard potesse neutralizzare in modo affidabile queste pericolose tossine su diversi tipi di materiale vegetale, o se il successo della pulizia dipendesse interamente dal tipo specifico di pianta trattata.
Un team di ricercatori si è posto l'obiettivo di rispondere a questa domanda testando una miscela batterica commerciale su quattro sottoprodotti agricoli molto diversi: paglia d'orzo, paglia di mais, paglia di riso e bagassa di canna da zucchero pressata. Hanno preso queste materie prime, che contenevano naturalmente livelli variabili delle tre tossine pericolose, e le hanno divise in due gruppi. Un gruppo ha ricevuto il trattamento batterico speciale, mentre l'altro ha ricevuto solo una soluzione di zucchero per fungere da controllo di base. Entrambi i gruppi sono stati sigillati in sacchi e lasciati fermentare per sessanta giorni. Al termine del periodo di fermentazione, gli scienziati hanno analizzato il mangime per vedere quanto fossero cambiati i nutrienti, come fosse progredita la fermentazione e, cosa più critica, quanta contaminazione tossica fosse rimasta.
I risultati hanno rivelato una storia di marcate differenze a seconda del materiale vegetale. La miscela batterica non ha funzionato allo stesso modo su ogni coltura. La paglia di riso è emersa come la vincitrice indiscussa, mostrando il miglioramento più drammatico. In questo materiale, il trattamento ha ridotto la tossina riproduttiva di quasi il novantanove per cento, facendo scendere i suoi livelli da un pericoloso 600 parti per miliardo a un sicuro 5,9 parti per miliardo. Ha inoltre ridotto la tossina che causa il vomito di due terzi e ridotto il cancerogeno del sessanta per cento. Anche la paglia d'orzo ha visto un enorme successo con la tossina riproduttiva, che è stata ridotta di oltre il novantacinque per cento, sebbene la tossina del vomito sia scesa solo di circa il quarantuno per cento. La paglia di mais e la bagassa di canna da zucchero hanno mostrato risultati più contrastanti; mentre i batteri hanno aiutato con alcune tossine, non sono riusciti a ridurre affatto il cancerogeno nella paglia di mais, e la riduzione della tossina riproduttiva nella bagassa di canna da zucchero è stata minima.
Nonostante queste ampie variazioni nella quantità di tossina rimossa, lo studio ha scoperto un'intuizione cruciale su ciò che conta realmente per la sicurezza. I ricercatori hanno scoperto che la percentuale di tossina rimossa non è l'unica misura del successo. Ad esempio, nella paglia di mais, i batteri non hanno rimosso alcun cancerogeno, eppure il prodotto finale era comunque completamente sicuro perché la quantità iniziale di quella tossina era incredibilmente bassa fin dall'inizio. Al contrario, nella paglia d'orzo, i batteri hanno rimosso solo circa il quarantuno per cento della tossina del vomito, ma questo è stato sufficiente per abbassare i livelli da un valore pericolosamente alto a un limite di sicurezza, trasformando il mangime da insicuro a conforme agli standard di sicurezza nazionali. Al contrario, la paglia d'orzo non trattata rimaneva insicura perché non era in grado di ridurre la tossina sufficientemente da sola.
Lo studio ha anche esaminato come il valore nutrizionale del mangime cambiasse durante questo processo. Il trattamento batterico ha migliorato significativamente il contenuto proteico della paglia d'orzo, aumentandolo di oltre il sessanta per cento, e ha migliorato la paglia di riso del ventisei per cento. Tuttavia, la paglia di mais si è comportata diversamente: il suo contenuto proteico è effettivamente diminuito e il suo contenuto fibroso è aumentato, suggerendo che la fermentazione naturale di questa specifica pianta fosse già così forte che l'aggiunta di batteri non poteva migliorarla ulteriormente, e l'alto tasso di umidità del mais fresco potrebbe aver diluito i nutrienti. La bagassa di canna da zucchero, pur fermentando bene, è rimasta molto bassa in proteine indipendentemente dal trattamento, indicando che avrebbe bisogno di essere miscelata con altri mangimi per essere utile.
In definitiva, la ricerca dimostra che non esiste una soluzione unica valida per tutti per la pulizia del mangime contaminato. L'efficacia del trattamento batterico dipende fortemente dal tipo specifico di pianta e dalla specifica tossina coinvolta. Lo studio conclude che il vero valore di tale trattamento non deve essere giudicato esclusivamente in base all'alta percentuale di rimozione della tossina, ma dal fatto che il prodotto finale rispetti le normative di sicurezza. Un trattamento che rimuove una percentuale minore di una tossina può essere più prezioso se porta un mangime pericoloso nella zona di sicurezza, mentre un trattamento che rimuove una grande percentuale di una tossina può essere superfluo se il mangime era già sicuro. Questa scoperta offre agli agricoltori un percorso più chiaro: possono ora selezionare additivi specifici in base all'esatta coltura e alla contaminazione con cui si trovano ad affrontare, garantendo che il loro mangime non sia solo più pulito, ma genuinamente sicuro per i loro animali.
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