CAPACIDADE PROBIÓTICA E ADSORVENTE DE AFLATOXINA B1 POR LEVEDURAS ISOLADAS DE VIVEIROS DE PISCICULTURA

Abstract

RESUMO: As micotoxinas são metabólitos secundários produzidos por diversos fungos, com destaque para os gêneros Aspergillus, Penicillium e Fusarium que contaminam matérias-primas, alimentos e rações para animais. A utilização de adsorventes biológicos, como a levedura Sacharomyces cerevisiae, para remoção de micotoxinas apresenta-se como alternativa para minimizar o impacto negativo destes contaminantes na sanidade animal. Dessa forma, objetivou-se isolar, identificar e testar in vitro a capacidade probiótica e adsorvente de aflatoxina B1 (AFB1) por cepas de Saccharomyces cerevisiae isoladas de viveiros de piscicultura; avaliar o rendimento dos agentes encapsulantes: amido e maltodextrina e a recuperação de células viáveis da cepa Saccharomyces cerevisiae A8L3, isolada da água de viveiros de piscicultura, após o processo de encapsulamento por spray drying com os mesmos agentes, assim como avaliar a viabilidade das células encapsuladas durante o tempo de armazenamento e analisar a capacidade destas na adsorção in vitro de AFB1; avaliar os efeitos da inclusão da cepa microencapsulada Saccharomyces cerevisiae A8L3 em rações contaminadas com AFB1 sobre o desempenho zootécnico e a resposta imunológica de alevinos de tilápia-do-Nilo. A identificação das leveduras foi realizada através de técnicas morfológicas e moleculares (fingerprinting e sequenciamento da região ITS - 5.8S) para confirmação das espécies. Foram indentificadas quatro cepas provenientes da água: Saccharomyces cerevisiae (n = 3) e Debaryomyces nepalensis (n = 1); e seis cepas obtidas do substrato: Saccharomyces cerevisiae (n =3), Candida parapsilosis (n = 1), Cryptococcus laurentii (n = 1) e Meyerozyma caribbica (n = 1). Todas as cepas isoladas de Saccharomyces cerevisiae (A8L1, A8L2, A8L3, S11L2, S12L1 e S12L2) seguiram para os testes in vitro de capacidade de adsorção de AFB1 e de avaliação do potencial probiótico pelos testes: autoagregação, co-agregação e atividade antimicrobiana contra bactérias patogénicas, inibição homóloga e sobrevivência às condições gastrointestinais. Todas as seis cepas apresentaram capacidade probiótica, no entanto apenas as cepas A8L2 e A8L3 tiveram habilidade de adsorver AFB1. A cepa A8L3 foi escolhida para o encapsulamento por spray drying com os agentes encapsulantes amido e maltodextrina. Posteriormente as microcápsulas de amido e maltodextrina contendo a levedura foram armazenadas em refrigeração a 4ºC e avaliadas a sua viabilidade durante 60 dias. A maltodextrina tem potencial como encapsulante devido a uma maior recuperação de células viáveis, viabilidade das células constante por 60 dias e capacidade de adsorção in vitro de AFB1. No ensaio in vivo foram avaliados os parâmetros: qualidade da água, desempenho zootécnico, alterações histopatológicas e determinação da concentração de AFB1 em músculo e órgãos hematopoiéticos, contagem e isolamento das leveduras da ração e intestino. Constatou-se que a suplementação com Saccharomyces cerevisiae A8L3 microencapsulada com maltodextrina em rações contaminadas com AFB1 não exerceu influência negativa sobre o desempenho zootécnico e apresentou efeito imunoestimulante nos órgãos hematopoiéticos de alevinos de tilápia-do-Nilo. ABSTRACT: Mycotoxins are secondary metabolites produced by fungi belonging to the Aspergillus, Penicillium and Fusarium genera that contaminate food and animal feeds. The use of biological adsorbents, such as the yeast Sacharomyces cerevisiae, to remove mycotoxins is an alternative to minimize the negative impact of these contaminants on animal health. The aims of this study were to isolate, identify and conduct in vitro tests regarding the probiotic and adsorbent capacity of aflatoxin B1 (AFB1) by Saccharomyces cerevisiae strains isolated from fish farms; evaluate the yield of the starch and maltodextrin as encapsulating agents and the recovery of viable cells from the Saccharomyces cerevisiae A8L3 strain, isolated from fish tank water, after the encapsulation process by spray drying with the same agents, as well as evaluate encapsulated cell viability during storage and analyze their in vitro AFB1 adsorption capacity. In addition, the effects of the inclusion of the microencapsulated Saccharomyces cerevisiae A8L3 strain in contaminated feeds on the zootechnical performance and immune response of Nile tilapia fingerling hematopoietic organs were also evaluated. Yeast identification proceeded through morphological and molecular techniques (fingerprinting and sequencing of the ITS-5.8S region) for species confirmation. Four strains from the water samples were identified, namely: Saccharomyces cerevisiae (n=3) and Debaryomyces nepalensis (n=1); and six strains from the substrate: Saccharomyces cerevisiae (n=3), Candida parapsilosis (n=1), Cryptococcus laurentii (n=1) and Meyerozyma caribbic (n=1). Saccharomyces cerevisiae A8L1, A8L2, A8L3, S11L2, S12L1 and S12L2 strains were then studied by in vitro AFB1 adsorption capacity tests and their probiotic potential was evaluated by autoaggregation, co-aggregation and antimicrobial activity assays against pathogenic bacteria, homologous inhibition and survival to gastrointestinal conditions. All six strains displayed probiotic capacity, however only the A8L2 and A8L3 strains exhibited the ability to adsorb AFB1. Strain A8L3 was chosen for spray drying encapsulation using starch and maltodextrin as the encapsulating agents. Subsequently the yeast-containing maltodextrin and starch microcapsules were stored at 4°C and evaluated for viability for 60 days. Maltodextrin shows potential as an encapsulant due to increased viable cell recovery, constant cell viability for 60 days, and in vitro AFB1 adsorption capacity. The following parameters were evaluated in the in vivo assays: water quality, zootechnical performance, histopathological changes, determination of AFB1 concentrations in hematopoietic organs and yeast counts and isolation in feeds and intestine. Supplementation with Saccharomyces cerevisiae A8L3 microencapsulated with maltodextrin in feeds contaminated with AFB1 showed no negative influence on zootechnical performance and had an immunostimulatory effect on the hematopoietic organs of Nile tilapia fingerlings.