Evaluación de la eficiencia de bentonitas sódicas y cálcicas de la cuenca neuquina en la adsorción de aflatoxinas

Abstract

La aflatoxina B1 (AfB1) se considera la micotoxina con el mayor potencial de contaminación en alimentos. Entre los enfoques más prácticos para reducir la aflatoxicosis se encuentra el agregado de materiales adsorbentes no nutritivos como las bentonitas a los alimentos para animales. En la región Norpatagónica, las bentonitas se encuentran disponibles con una gran distribución, con la ventaja adicional de que, al ser productos naturales, implican relativamente bajos costos de obtención. En el presente trabajo se evaluó la capacidad de adsorción de AfB1 por parte de cuatro bentonitas comerciales de la cuenca neuquina denominadas BA, BN, BC y CATAE. Para ello, se realizaron ensayos de adsorción y desorción tipo batch y se analizaron propiedades químicas y fisicoquímicas del material arcilloso como parámetros que podrían afectar la eficacia de la adsorción. Por otra parte, con la finalidad de estudiar la forma de aplicar éstos materiales a modo de aditivo en el alimento para animales, se realizaron pellets con las muestras arcillosas naturales. Las propiedades fisicoquímicas analizadas permitieron clasificar a las bentonitas BA, BN y CATAE como sódicas, mientras que la bentonita BC se clasifica como una bentonita cálcica. El orden de adsorción obtenido para el rango de concentraciones estudiado fue BC<BA<BN<CATAE, lo cual indicaría un mejor desempeño de las bentonitas sódicas respecto de la cálcica. La bentonita BC posee un alto contenido de magnesio como catión de intercambio, pudiendo ser esta característica la responsable de su peor desempeño. Se observó que existe una alta afinidad para la totalidad de las muestras a bajas concentraciones. Partiendo de una concentración de 100 ppb, las muestras sódicas lograron remover cantidades de AfB1 que quedan por debajo del límite permisible. En cuanto a la desorción, los valores obtenidos no superan el 5%, indicando que la toxina permanecería adsorbida a través de su paso por el tracto gastrointestinal. Los pellets realizados a partir de las arcillas ensayadas presentan características adecuadas para su uso como material de soporte para alimentos. Tras el agregado de agua a las muestras secas, se obtuvieron masas de consistencia blanda y maleable. Los ensayos de disgregación muestran que los pellets tratados a bajas temperaturas (200 y 400°C), junto con los que se dejaron secar a temperatura ambiente, se disgregan en agua en menos de 5 segundos, aumentando así la superficie de contacto entre las partículas y el medio. El comportamiento de los pellets no mostró variaciones en los distintos medios ensayados (pH=2 y pH=7). Las propiedades de las bentonitas regionales analizadas junto con los altos porcentajes de adsorción y bajos porcentajes de desorción dan a conocer el gran potencial de este material como adsorbente de aflatoxina.

Aflatoxin B1 (AfB1) is considered the mycotoxin with the highest potential in food contamination. Among the most practical approaches for reducing aflatoxicosis is the addition of non-nutritive adsorbent materials such as bentonites to animal feeds. In the North Patagonian region, bentonites are widely available, with the additional advantage that, as natural products, they imply relatively low production costs. In the current project, the adsorption capacity of AfB1 by four commercial bentonites called BA, BN, BC and CATAE was evaluated. For this end, batch adsorption and desorption tests were carried out and chemical and physicochemical properties of the clay material were analyzed as parameters that could affect the efficiency of adsorption. On the other hand, in order to study how to apply these materials as an additive in animal feed, pellets with the natural clay samples were made. The physicochemical properties analyzed allowed BA, BN and CATAE to be classified as sodium bentonites, while BC is classified as a calcium bentonite. For the studied range of concentrations, the adsorption order was BC<BA<BN<CATAE, which would indicate a better performance of sodium bentonites compared to calcium. BC bentonite has a high magnesium content as an exchange cation, this characteristic may be responsible for its poorer performance. There is a high affinity for all the samples at low concentrations. At 100 ppb, the sodium samples managed to remove amounts of AfB1 that remain below the permissible limit. Regarding desorption, the values obtained do not exceed 5%, indicating that the toxin would remain adsorbed through its passage through the gastrointestinal tract. The pellets made from the tested clays have suitable characteristics as a support material for food. After adding water to the dry samples, masses with a soft and malleable consistency were obtained. The disintegration tests show that the pellets treated at low temperatures (200 and 400°C), together with those left to dry at room temperature, disintegrate in water in less than 5 seconds, thus increasing the contact surface between the particles and the medium. The behavior of the pellets did not show variations in the different medium tested (pH=2 and pH=7). The properties of the analyzed regional bentonites together with the high adsorption and low desorption percentages reveal the great potential of this material as an aflatoxin adsorbent.