Aluminossilicatos: maior classe de minerais utilizados como aditivos adsorventes

As micotoxinas, metabólitos secundários tóxicos produzidos por fungos filamentosos são comumente detectados como naturais contaminantes em commodities agrícolas em todo o mundo. A exposição a micotoxinas pode levar a micotoxicose nos animais de produção, quando encontrados em rações e produtos alimentícios, e em concentrações mais baixas podem afetar os animais Interrompendo a digestão, absorção, metabolismo e fisiologia animal de nutrientes. Assim, a contaminação por micotoxina nos  alimentos para animais representa um problema significativo para os índices zootécnicos e melhor desempenho e constitui uma ameaça para a saúde dos animais. Uma vez que a prevenção da formação de micotoxinas é difícil de realizar para evitar a contaminação, as estratégias de mitigação das micotoxinas são necessárias (Xu et. al, 2022)

Sendo assim, os aditivos são importantes porque, quando adicionados às rações interagem com as micotoxinas dentro do trato gastrointestinal dos animai, impedindo sua absorção na porção final do intestino delgado. No mercado, o uso de aluminossilicatos é comumente utilizado para aderir as micotoxinas do organismo animal e carrear essa micotoxinas para fora do TGI, ou seja adsorver as micotxoinas.. No entanto, é essencial identificar o tipo específico de aluminossilicato utilizado, sua origem geológica e a composição mineral, além de avaliar os níveis de contaminantes e as propriedades que influenciam a eficácia do adsorvente. Este artigo investiga a origem e as propriedades físicas, químicas e geológicas dos aluminossilicatos, e como estas características afetam o desempenho dos adsorventes de micotoxinas.

Aluminossilicatos

Os aluminossilicatos são considerados a maior classe de minerais utilizados como aditivos adsorventes na alimentação animal devido à sua eficácia na mitigação na presença de micotoxinas. Sua composição é baseada majoritariamente em Alumínio e Silício, com fórmula estrutural definida. Existem, principalmente, duas subclasses de aluminossilicatos: de origem vulcânica, formados pela deposição de cinzas vulcânicas, e os sedimentares, originados pelo intemperismo. A seleção dos diferentes tipos de aluminossilicatos para uso na alimentação animal requer uma análise rigorosa de contaminantes, como metais pesados e compostos orgânicos (dioxinas, furanos e PCB’s), reconhecidos por seus efeitos mutagênicos, carcinogênicos e bioacumulativos, que são intrínsecos e não removíveis durante o processo produtivo. É importante avaliar o grau de pureza mineral e sua capacidade de interação com as micotoxinas, particularmente através da tecnologia de capacidade de troca catiônica, que varia conforme a mineralogia. A bentonita, o aluminossilicato mais utilizado, é caracterizada principalmente pela montmorilonita (esmectita) e sua pureza é determinada pela proporção deste mineral.

Um estudo foi realizado com quinze (15) amostras de bentonitas comerciais utilizadas em produtos comercializados no Brasil. O Regulamento 1060/2013 da União Europeia, estabelece um mínimo de 70% de esmectita para que a bentonita seja recomendada para uso em adsorventes. O objetivo foi identificar o grau de pureza das bentonitas mais utilizadas no mercado como aditivo adsorvente na produção animal. As bentonitas brutas foram preparadas através de um processo de secagem em estufa analítica a 110 ± 10°C durante 12 horas. Posteriormente, foram reduzidas a uma granulometria de 100% menor que 200# (0,075 mm) e submetidas a análises.

As análises mineralógicas foram realizadas utilizando equipamentos de FRX (Fluorescência de Raio X), e os resultados foram representados no Gráfico 01. Para avaliar a correlação do sódio trocável e a adsorção de fumonisina, foram realizadas análises de capacidade de troca catiônica (Na trocável) utilizando ICP-OES e análises de adsorção de fumonisinas (FB1) utilizando UHPLC. Os resultados dessas análises foram apresentados na Tabela 1 e no Gráfico 2.

Os resultados das análises das 15 amostras de bentonita (Gráfico 1) mostraram que 53% das amostras não cumprem o regulamento da União Europeia, ou seja, não atingem o mínimo de 70% de esmectita, e 27% apresentaram resultados inferiores a 49% de esmectita, indicando bentonitas de baixa pureza. No estudo, também foi avaliada a correlação entre o sódio trocável das bentonitas e a adsorção de fumonisina em pH 3,0.

O Gráfico 2 apresenta o diagrama de dispersão, revelando uma forte correlação (R² = 0,9186) entre a capacidade de sódio trocável e a capacidade de adsorção de fumonisina a pH 3,0. Essa relação indica uma significativa influência do sódio trocável na adsorção de fumonisina pelas bentonitas estudadas.

Portanto, o estudo revelou que nem todos os aluminossilicatos comerciais à base de bentonita são adequados para uso na alimentação animal, especialmente na adsorção de micotoxinas. A origem geológica da bentonita nos adsorventes é essencial para sua eficácia na adsorção de micotoxinas na nutrição animal. Como as bentonitas variam de acordo com sua formação, é importante que a bentonita utilizada atenda os padrões da União Europeia quanto ao percentual de esmectita, bem como os limites máximos de contaminantes como dioxinas, furanos e PCB’s e metais pesados (cádmio, chumbo, mercúrio e arsênio).

Através dessas análises foi possível demonstrar a importância da escolha de produtos com matérias primas com garantia de qualidade e origem, permitindo melhor eficácia e resultados mais concretos. E principalmente, foi possível constatar que Bentonitas mais puras, neste caso de origem vulcânicas, com maior grua de sódio trocável é mais eficiente na adsorção de micotoxinas.

Referências

(1) G. Avantaggiato, M. Solfrizzo & A. Visconti (2005) Recent advances on the use of adsorbent materials for detoxification of Fusarium mycotoxins, Food Additives & Contaminants, 22:4, 379-388. (2)  European Food Safety Authority. Review of mycotoxin-detoxifying agents used as feed additives: mode of action, efficacy and feed/food safety. CFP/EFSA/FEEDAP/2009/01.p 19.

Texto escrito por Thays Quadros e Rosimeri Redivo.