Radiació ultra-violeta i SurePureTurbulator: cap a complements alimentaris més segurs pels animals

Els derivats de la sang humana són sotmesos a un intens escrutini per evitar la transmissió de malalties clàssiques com els virus de l’hepatitis B, C, D, parvovirus B19 i els virus de la immunodeficiència humana (aquests, a partir de la dècada dels 80 del segle passat).

En les darreres dècades s’han assajat i establert una sèrie de processos com el solvent-detergent, els tractaments tèrmics i la nano filtració, per reduir al mínim la presència de virus infecciosos als productes finals, com els factors de coagulació, plasma, immunoglobulines, etc.

El plasma porcí assecat per atomització (SDP, les sigles en anglès de Spray-Dried Plasma) s’utilitza en la nutrició animal per millorar el guany diari, la ingesta, l’eficiència de producció i reduir el retard post-deslletament.  Així, el plasma és una font de proteïnes funcionals que s’obté a partir de la sang d’animals sans, declarats aptes per al consum humà per part de les autoritats veterinàries. La sang d’aquests animals es recull a l’escorxador, se li afegeix anticoagulant i es manté en refrigeració fins que es transporta a les instal·lacions industrials. A la indústria, la sang se centrifuga per separar els glòbuls vermells de la fracció plasmàtica. El plasma es concentra i, finalment, s’asseca per atomització.

L’atomització és la principal etapa de bioseguretat en el procés productiu del SDP

Aquest procés consisteix en l’atomització o nebulització del plasma, que s’aconsegueix injectant el plasma a pressió a través d’un esprai a l’interior d’una cambra que es troba a una temperatura d’entrada molt elevada, d’entre 170-310ºC. Les petites partícules nebulitzades de plasma líquid, al entrar en contacte amb l’aire tan calent de la cambra, es deshidraten molt ràpidament, passant a ser partícules de pols. Alhora, aquestes partícules van descendent per la cambra d’atomització durant uns 60-90 segons, assegurant en tot moment que la temperatura mínima del procés de descens es trobi a 80ºC (temperatura de sortida). Durant aquest descens les partícules acaben d’assecar-se i perdre humitat residual. L’efecte de les elevades temperatures i la ràpida deshidratació aconsegueix una gran inactivació dels microorganismes que puguin estar presents en el plasma, essent els factors de reducció logarítmica superiors a 4 log en tots els microorganismes estudiats fins aquest moment.

Aparell UV-C SurePure utilitzat en l'estudi.

Aparell UV-C SurePure utilitzat en l’estudi.

Per a la majoria de derivats sanguinis humans és norma de producció incorporar dues etapes de inactivació i/o eliminació de microorganismes, tal i com recomanen les agències reguladores corresponents. En canvi, la legislació a la que es troba sotmès el plasma animal per a la utilització en alimentació animal només exigeix una etapa de processament efectiva per a la inactivació i/o eliminació de microorganismes, principalment bacteris. Tot i complir la legislació vigent i ser un producte segur, la seva bioseguretat sovint és qüestionada degut a la seva naturalesa d’hemoderivat, especialment quan apareixen patògens emergents o re-emergents a les poblacions animals. Per aquest motiu es va decidir prendre com a exemple el model de producció aplicat als hemoderivats humans, i buscar, per tant, una altra etapa de inactivació de microorganismes per implementar com a etapa redundant de bioseguretat en el procés productiu del SDP.

Donat que l’assecat per atomització és una etapa de inactivació basada en el tractament tèrmic, es va decidir treballar amb la llum ultra-violeta C, concretament a una longitud d’ona de 254 nm, ja que és un procés no tèrmic que basa la seva acció en la formació de dímers de bases pirimidíniques en els àcids nucleics, tant ADN com ARN. Els danys induïts per la radiació ultra-violeta C són acumulatius, de manera que l’acumulació d’aquests dímers en les molècules d’àcid nucleic finalment impedeix la seva correcta replicació i/o transcripció.

Per a validar aquesta tecnologia i avaluar la seva efectivitat, es va realitzar un estudi en col·laboració amb l’empresa APC. L’estudi ha demostrat que l’aplicació de radiació ultra-violeta en plasma circulant en un sistema tancat en règim turbulent permet inactivar efectivament concentracions elevades de diversos virus en plasma porcí. Les inactivacions son superiors a 4 log10R (es a dir un 99,99% de reducció mínima) per dosis de radiació de 3000 o 6000 J/L, que no afecten a les propietats biològiques del plasma porquí. L’estudi és molt complet perquè abasta un gran nombre de virus de significació veterinària: virus amb envolta com virus de la pseudoràbia, virus de la influença porquina, virus de la pesta porquina clàssica, virus de la diarrea viral bovina però també virus sense envolta, en principi més resistents als tractaments, com senecavirus, circovirus porcí, parvovirus porcí o virus de la malaltia vesicular porquina. Estaríem davant d’un mètode efectiu que complementaria el mètode de referència a la industria que es basa en el spray drying (assecat per atomització o  nebulització).

Si ja tenim un bon mètode de inactivació, spray drying, per què en necessitem un altre?

El necessitem per incrementar la seguretat biològica dels productes d’alimentació animal i aproximar-nos als estàndards de la salut humana. L’aplicació seqüencial d’ambdós mètodes permet reduir moltíssim la possibilitat de contaminació vírica en el producte final. Cada mètode suma la seva inactivació i, a més, són mètodes complementaris, un basat en la llum UV-C i l’altra de caràcter tèrmic, la qual cosa sempre dona més seguretat. Aquests plasmes poden barrejar-se amb més seguretat amb els pinsos per alimentar el bestiar, reduint la possibilitat de infectar els animals. Cal tenir en compte que amb l’eliminació de l’ús dels antibiòtics com a promotors de creixement a la ramaderia, una molt mala praxis des de fa dècades, sortosament en vies d’extinció, cal trobar sistemes, additius o complements alimentaris, per permetre el creixement dels animals sans i estalvis. El plasma, ben tractat i absent de virus, proporciona una sèrie d’elements i defenses que hi col·laboren.

Aquest estudi, publicat a la revista Plos One, pot suposar un abans i un després en la indústria del plasma porcí i boví als Estats Units, i també en el benestar animal. A més, a nivell industrial, aquests resultats han permès l’aprovació de la implementació del sistema de inactivació per radiació ultra-violeta C a nivell mundial en varies plantes de processament de plasma.

Article científic:

Coneix més sobre l'autor d'aquest post:

Investigadora del departament I+D+I a APC Europe. Subprograma de Malalties exòtiques. IRTA-CReSA. elena.blazquez@irta.cat