Número especial micotoxinas
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Micotoxinas
Una revista de
Conozca su riesgo de micotoxinas Resultados del último estudio sobre micotoxinas de BIOMIN
Herramientas de detección adecuadas
Editorial Conozca su riesgo de micotoxinas A principios de su carrera empresarial, Erich Erber, fundador de BIOMIN y del Grupo Erber, observó variaciones regionales en la experiencia de los clientes con las micotoxinas. De inmediato reconoció las consecuencias para los alimentos para humanos y animales, y para los propios animales de producción, emprendiendo un camino para abordar el problema. En 1988 BIOMIN comenzó a construir vínculos bien establecidos con la comunidad mundial de investigación a fin de comprender mejor y contrarrestar las micotoxinas. La investigación dio sus frutos. En 1991 BIOMIN lanzó el desactivador de micotoxinas Mycofix®. El primer laboratorio de servicios en Austria se puso en marcha a fines de la década de 1990. La adquisición de Romer Labs® por parte del grupo en 1999 aportó una mayor experiencia en métodos analíticos a escala global. En 2004 se publicó el primer Estudio anual sobre micotoxinas de BIOMIN. Ahora, al mirar atrás más de 30 años, tenemos una idea mucho más clara del grado y la magnitud del problema mundial de las micotoxinas. Las compañías del Grupo Erber contribuyen a difundir la investigación a través de seminarios, libros y artículos científicos, poniendo a disposición la nueva tecnología para clientes en más de 100 países. En este número de Science & Solutions detallamos los resultados del último estudio anual y examinamos los métodos de detección de micotoxinas disponibles para usted. Décadas de investigación, una trayectoria en innovación y un firme compromiso con los clientes por parte de las compañías del Grupo Erber se reúnen a fin de acercarle las herramientas para una gestión de riesgos de micotoxinas de vanguardia. Se trata de un camino que continuaremos abriendo durante mucho tiempo.
Eva Maria BINDER Jefe de Investigaciones Grupo Erber
Science & Solutions • Número especial MTX
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Contenido
Resultados del estudio sobre micotoxinas de BIOMIN, 2015
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Últimos hallazgos del estudio sobre micotoxinas más exhaustivo y prolongado. Por Michele Muccio, M.Sc. y Sabine Masching, M.Sc.
Encuentre la herramienta adecuada para el análisis de micotoxinas
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Consideraciones para adaptarse a su situación. Por Philipp Gruber, DI
Science & Solutions es una publicación mensual de BIOMIN Holding GmbH que se distribuye de forma gratuita a nuestros clientes y socios. Cada número de Science & Solutions presenta temas relacionados con los últimos conocimientos científicos en nutrición y salud animal, centrándose en una especie (aves, cerdos o rumiantes) cada trimestre. ISSN: 2309-5954 Para obtener una copia digital y mayor información, visite: http:// magazine.biomin.net Por reimpresiones de artículos o para suscribirse a Science & Solutions, contáctenos a través d: magazine@biomin.net Redactor: Ryan Hines Colaboradores:Eva Maria Binder, Philipp Gruber, Sabine Masching, Michele Muccio, Karin Nährer Mercadeo: Herbert Kneissl, Cristian Ilea Gráficos: Reinhold Gallbrunner, Michaela Hössinger Investigación: Franz Waxenecker, Ursula Hofstetter BIOMIN Holding GmbH Editor: Erber Campus 1, 3131 Getzersdorf, Austria Tel: +43 2782 8030 www.biomin.net ©Copyright 2013, BIOMIN Holding GmbH Todos los derechos reservados. Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida de ninguna forma material con fines comerciales sin la autorización escrita del titular de los derechos de autor conforme a las
Una revista de BIOMIN
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Europa Meridional
20% 61% 66% 19% 72% 35%
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
18% 54% 53% 8% 84% 62%
33% 91% 56% 24% 88% 2%
18% 34% 32% 11% 70% 4%
África Meridional
Sudamérica
África
Afla 0% ZEN 14% DON 100% T-2 0% FUM 76% OTA 76%
0% 27% 76% 38% 23% 4%
Oriente Medio
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
2% 75% 84% 57% 52% 13%
Europa Septentrional
Europa Central Centroamérica
Norteamérica
Afla 2% ZEN 30% DON 67% T-2 3% FUM 39% OTA 2%
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
Afla 6% ZEN 94% DON 86% T-2 0% FUM 76% OTA 0%
Resultados del estudio sobre Por
Michele Muccio y Sabine Masching, Gerentes de Producto, Gestión de Riesgos de Micotoxinas
La última edición del estudio anual cubre 8,271 muestras de productos agrícolas provenientes de 75 países con más de 31,000 análisis y destaca los principales peligros de las más importantes micotoxinas en las principales materias primas de alimentos balanceados y su riesgo potencial para la producción animal.
2
L
os resultados del estudio proporcionan información sobre la incidencia de aflatoxinas (Afla), zearalenona (ZEN), deoxinivalenol (DON), toxina T-2 (T-2), fumonisinas (FUM) y ocratoxina A (OTA) en los principales componentes utilizados para alimentos
balanceados que incluyen maíz, trigo, cebada, arroz, harina de soya, harina de gluten de maíz, granos secos de destilería (DDGS) y ensilados, entre otros. Niveles de riesgo Dada la poderosa sensibilidad de las herramientas de detección de última generación (p. ej. el análisis de
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Asia Septentrional
24% 39% 51% 33% 32% 55%
Asia Meridional
Asia Sudoriental
Europa del Este
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
13% 59% 88% 3% 65% 18%
47% 63% 60% 1% 83% 16%
Figura 1. Mapa mundial de incidencia y riesgo de micotoxinas en diferentes regiones.
97% 24% 20% 1% 90% 81%
Los cuadrados indican el porcentaje de muestras analizadas contaminadas con micotoxinas por región. El riesgo se calculó por región sobre el número de diferentes valores promedio de contaminación con micotoxinas por encima del umbral. Los colores indican diferentes niveles de riesgo según la leyenda a continuación.
Oceanía
Leyenda Afla ZEN DON T-2 FUM OTA
■ Riesgo moderado = 1 o 2 micotoxinas por encima de los umbrales recomendados
35% 27% 24% 1% 40% 11%
■ Riesgo alto = 3 o 4 micotoxinas por encima de los umbrales recomendados ■ Riesgo severo = 5 o 6 micotoxinas por encima de los umbrales recomendados ■ Sin muestras analizadas
micotoxinas de BIOMIN, 2015 multimicotoxinas Spectrum 380® basado en LC-MS/ MS), ya no es suficiente hablar de la simple presencia de las micotoxinas; deben tenerse en cuenta los niveles de concentración. Por consiguiente, los últimos resultados presentan un mapa de riesgo de micotoxinas basado tanto en la presencia de micotoxinas como en el daño potencial para los animales de producción, dependiendo de los niveles de concentración asociados con riesgos conocidos para la salud. La Figura 1 muestra datos de incidencia de micotoxinas para cada región como porcentaje de todas las muestras analizadas. El nivel de riesgo general para una región particular (indicado por el color según la leyenda) se determina mediante el número de micotoxinas individuales con niveles promedio de contaminación medidos
Una revista de BIOMIN
Umbral de riesgo recomendado para las principales micotoxinas en ppb Afla
ZEN
DON
T-2
FUM
OTA
2
50
150
50
500
10
en partes por billón (ppb) por encima de los umbrales de riesgo máximos para animales de producción. Los umbrales de riesgo se basan en la experiencia práctica mundial en el campo y en ensayos científicos realizados para reflejar lo más fielmente posible las situaciones de campo y tener en cuenta las especies más sensibles para cada micotoxina. Los niveles de riesgo promedio usados como base no excluyen instancias severas específicas de contaminación por micotoxinas en la explotación o el campo a nivel local,
3
Resultados del estudio sobre micotoxinas de BIOMIN, 2015
Por segundo año, el estudio incluye resultados del análisis múltiple de más de 380 micotoxinas y metabolitos, Spectrum 380®, utilizando cromatografía líquidaespectrometría de masas/ espectrometría de masas (LC-MS/MS) de última generación en un único paso de análisis.
Ya no es suficiente hablar de la simple presencia de las micotoxinas; deben tenerse en cuenta los niveles de concentración. ni tampoco dan cuenta de los efectos negativos de la presencia de múltiples micotoxinas. Un riesgo bajo indica que los niveles promedio de presencia de micotoxinas individuales en una zona dada no exceden los umbrales mínimos recomendados para animales de producción. Un riesgo moderado indica la presencia de una o dos de las principales micotoxinas a niveles conocidos por causar daño a los animales. Un riesgo alto indica la presencia de tres o cuatro de las principales micotoxinas a niveles conocidos por causar daño a los animales. Un riesgo severo indica la presencia de cinco o más de las principales micotoxinas a niveles conocidos por causar daño a los animales. El mapa de riesgo de micotoxinas se basa en la ocurrencia de una sola micotoxina lo que puede subestimar la amenaza que suponen las micotoxinas para los animales dados sus conocidos efectos sinérgicos (la presencia de múltiples micotoxinas agrava el daño potencial) y sus efectos subclínicos (aun los niveles bajos de contaminación por micotoxinas pueden afectar la salud y el desempeño productivo de los animales). Los umbrales de riesgo se basan en la experiencia práctica mundial en el campo y en ensayos científicos realizados para reflejar lo más fielmente posible las situaciones de campo y tener en cuenta las especies más sensibles para cada micotoxina. Información regional Norteamérica y Asia Septentrional enfrentan la amenaza más severa de riesgos relacionados con micotoxinas para los animales. Ambas regiones presentaron al menos cinco importantes micotoxinas a niveles de concentración promedio por encima de los umbrales de riesgo. El Cuadro 1 presenta un resumen del número de muestras analizadas, la incidencia, los niveles promedio de contaminación y los valores máximos de contaminación. Las fumonisinas y el deoxinivalenol son las mayores
4
amenazas en todas las regiones, excepto África donde la zearalenona constituye la principal amenaza para los animales. Europa Europa se clasificó como región de alto riesgo, con 4 micotoxinas a concentraciones promedio por encima de los umbrales de riesgo. Las muestras de Europa presentaron la más alta incidencia de DON con un valor de 77% y un promedio elevado de 1,288 ppb, siendo esta última la mayor cifra encontrada a nivel mundial. El mayor nivel europeo de DON fue detectado en una muestra de ensilado de maíz austríaca con 34,861 ppb. La segunda micotoxina más frecuente fue ZEN, presente en 64% de las muestras. El mayor nivel de ZEN en Europa se observó en una muestra de maíz alemana con 8,888 ppb. Las muestras de Europa presentaron nuevamente la más alta incidencia de toxina T-2, casi el doble que en años anteriores, alcanzando un valor de 42%. El mayor nivel de toxina T-2, 685 ppb, se detectó en una muestra de ensilado de maíz de Francia. FUM estuvo presente en 55% de las muestras, con el mayor nivel individual en Europa observado en una muestra de maíz italiana (15,383 ppb). Asia Asia presenta un nivel elevado de riesgos relacionados con micotoxinas para los animales de producción, con 4 micotoxinas presentes a concentraciones promedio por encima de los umbrales. La prevalencia y concentración promedio de DON en Asia fueron de 74% y 857 ppb, respectivamente. La mayor concentración de DON de incidencia individual en todo el mundo se detectó en una muestra china de DDGS (84,860 ppb). La segunda micotoxina de mayor incidencia fue FUM, detectada en 67% de las muestras a una concentración promedio de 1,032 ppb. La mayor incidencia de FUM en Asia se detectó en una muestra de maíz tailandesa (16,258 ppb). ZEN fue la tercera micotoxina de mayor incidencia en muestras asiáticas, detectada en 55% de las muestras analizadas a una concentración promedio de 368 ppb. En Asia, el mayor valor de ZEN se detectó en una muestra china de alimento terminado (9432 ppb).
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Michele Muccio Sabine Masching Gerentes de Producto, Gestión de Riesgos de Micotoxinas
Europa
Cuadro 1. Resultados detallados de la incidencia de micotoxinas por región. Afla
ZEN
DON
T-2
FUM
OTA
Número de muestras analizadas
1,163
2,894
3,684
2,051
1,543
1,188
% de muestras contaminadas
11 %
64 %
77 %
42%
54 %
26 %
6
213
1,288
25
898
7
153
8,888
34,861
685
15,383
150
Número de muestras analizadas
2,360
2,357
2,420
1,077
1,824
1,454
% de muestras contaminadas
25 %
55 %
74 %
2%
67 %
20 %
59
368
857
39
1,032
7 259
Promedio de positivos (ppb)
Asia
Máximo (ppb)
Promedio de positivos (ppb)
Sudamérica
Norteamérica
Máximo (ppb)
9,404
9,432
84,860
171
16,258
Número de muestras analizadas
484
495
359
354
481
423
% de muestras contaminadas
2%
30 %
67 %
3%
39 %
2%
Promedio de positivos (ppb)
16
244
1,132
44
974
32
Máximo (ppb)
108
12,900
26,294
223
16,300
200
Número de muestras analizadas % de muestras contaminadas Promedio de positivos (ppb) Máximo (ppb)
Oriente Medio
Número de muestras analizadas % de muestras contaminadas
668
333
411
444
202
34 %
32 %
11 %
70 %
4%
6
131
545
28
2,235
2
138
2,593
4,195
65
36,489
12
94
115
117
40
80
26
18 %
54 %
53 %
8%
84 %
62 %
Promedio de positivos (ppb)
1
62
446
20
513
3
Máximo (ppb)
8
367
1,983
45
2,534
9
Número de muestras analizadas África
995 18 %
% de muestras contaminadas
182
183
182
182
183
182
13 %
93 %
79 %
5%
79 %
1%
Promedio de positivos (ppb)
43
41
486
8
599
0
Máximo (ppb)
258
858
4,974
47
4,368
0
Fuente: Estudio sobre micotoxinas de BIOMIN, 2015
Afla estuvo presente en 59% de las muestras a la mayor concentración promedio mundial (59 ppb). El mayor valor mundial para aflatoxinas se detectó en una muestra china de semilla de algodón (9404 ppb). Norteamérica Norteamérica enfrenta nuevamente un riesgo severo de amenazas relacionadas con micotoxinas para los animales de producción, con 5 micotoxinas presentes a concentraciones promedio por encima de los umbrales. La micotoxina de incidencia más frecuente es DON, detectada en 67% de las muestras a una concentración promedio de 1,132 ppb. El mayor nivel de DON en Norteamérica se detectó en una muestra de avena de EE.UU. (26,294 ppb). FUM, ZEN, Afla y OTA se detectaron en 39%, 30%, 2% y 2% de las muestras respectivamente, a niveles promedio de 974, 211, 16 y 32 ppb respectivamente. Sudamérica Sudamérica enfrenta riesgos altos relacionados con micotoxinas para los animales de producción, con 4 micotoxinas presentes a concentraciones promedio por encima de los umbrales. Las fumonisinas estuvieron presentes en 70% de las muestras a una concentración promedio de 2,235 ppb. El mayor valor mundial de FUM se detectó en una muestra de maíz brasileña (36,489 ppb). La prevalencia de DON se duplicó
Una revista de BIOMIN
en comparación con el año anterior, con un 32% de muestras positivas. Oriente Medio Oriente Medio presentó riesgos altos relacionados con micotoxinas para los animales, con 3 micotoxinas presentes a concentraciones promedio por encima de los umbrales. Las muestras de Oriente Medio registraron una elevada incidencia de FUM, OTA, ZEN y DON, detectadas en 84%, 62%, 54% y 53% de las muestras respectivamente. Con la excepción de OTA, las concentraciones promedio de estas micotoxinas estuvieron todas por encima del umbral de riesgo. África Las muestras africanas presentaron la mayor prevalencia de zearalenona, con un valor de 93%. Los segundos mayores valores promedio de Afla también se detectaron en esta región. Tanto el deoxinivalenol como las fumonisinas se detectaron en 79% de las muestras analizadas. Conclusión El análisis de las 8,271 muestras de este estudio indica que el monitoreo constante de las micotoxinas es importante. Un programa eficaz de gestión de riesgo de micotoxinas es esencial para proteger a los animales de los efectos negativos de las micotoxinas en la salud y el desempeño productivo.
5
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Science & Solutions • Número especial MTX
Encuentre la herramienta adecuada para el análisis de micotoxinas Por Philipp
Gruber, Gerente de Producto de Romer Labs
Los fabricantes de alimentos balanceados y los productores de animales tienen más opciones que en el pasado para analizar la presencia de micotoxinas en materias primas y alimentos balanceados terminados. A continuación se indica cómo seleccionar el método adecuado para su situación.
Una revista de BIOMIN
7
Encuentre la herramienta adecuada para el análisis de micotoxinas
D
urante décadas, tomar muestras y enviarlas a un proveedor de servicios de análisis ha sido el método principal para determinar la presencia de micotoxinas. En los últimos años, los métodos rápidos de análisis in situ se han extendido ampliamente, ofreciendo simplicidad y facilidad de uso para detectar las micotoxinas rápidamente. Con más opciones para elegir, encontrar la herramienta adecuada se ha vuelto más importante. Análisis in situ frente a servicio de análisis El primer paso para encontrar la solución de análisis adecuada es decidir si realizar el análisis uno mismo in situ (p. ej. en el campo o en las instalaciones de producción) o enviar las muestras a un laboratorio de servicios de análisis. La decisión depende de tres consideraciones principales:
¿Cómo analiza usted las micotoxinas? 14%
6%
26% 54%
Capacidad de análisis requerida Para análisis de alto volumen o frecuentes (alta producción), puede valer la pena realizar análisis in situ, ya que los costos suelen ser bajos. Si usted solo realiza análisis ocasionales o tiene una baja producción, podría ser más conveniente enviar sus muestras a un laboratorio de servicios de análisis.
Tiempo aceptable para obtener resultados Los análisis rápidos in situ arrojan resultados en una hora. Esto hace de los análisis rápidos una herramienta útil cuando el tiempo de decisión es corto, p. ej. al decidir si aceptar una entrega por camión. De inicio a fin, los resultados de un servicio de análisis demoran en promedio una semana.
Calidad de los resultados Los análisis in situ pueden clasificarse como una herramienta de detección, ya que proporcionan una indicación rápida sobre la presencia de un analito por cada prueba. Los métodos de referencia disponibles en un laboratorio de servicios de análisis son mucho más robustos, ofreciendo mayor confiabilidad sobre un mayor número de analitos. Análisis rápidos Los dos métodos más populares in situ son los análisis de tiras reactivas y las pruebas ELISA. Las diferencias claves se ilustran en la Figura 1. Los análisis de tiras reactivas están diseñados para dar resultados lo antes posible, aunque solo pueden procesar dos muestras a la vez. Por tanto, son ampliamente utilizados en puntos de recepción de la cadena de suministro de materias primas agrícolas. Los kits de pruebas ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas) pueden analizar hasta 44 muestras simultáneamente.
Figura 1. Métodos de análisis en el sitio
Análisis de tiras reactivas
■ Servicio de análisis externo ■ Análisis in situ ■ No analizamos micotoxinas ■ No sabemos bien Resultados de la encuesta para 407 profesionales del sector ganadero y de alimentos balanceados en 86 países el 3 de marzo de 2016. Fuente: BIOMIN, Romer Labs
ELISA
Máx.2
Muestras por vez
Máx.44
10 min
Tiempo para obtener resultado
30 min
Bajo
Costo del equipo
Medio - bajo
Bajo
Necesidad de capacitación
Medio - bajo
Fuente: Romer Labs
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Science & Solutions • Número especial MTX
Philipp Gruber Gerente de Producto de Romer Labs
Figura 2. Métodos de prueba de los servicios de análisis
ELISA
HPLC
LC-MS/MS
Bajo
Medio
Alto
1 objetivo
Objetivo múltiple
< 18
Detección
Método de referencia, altamente sensible y preciso
Método de referencia, (resultados acreditados), altamente sensible y preciso
Precio N° analitos por corrida Exactitud Fuente: Romer Labs
Pruebas del servicio de análisis Al enviar muestras a un laboratorio de servicios de análisis, se debe decidir qué tecnología utilizar. Además del ELISA clásico, pueden elegirse métodos de referencia como HPLC (por sus siglas en inglés, cromatografía líquida de alto rendimiento) y LC-MS/MS (por sus siglas en inglés, cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem). Las diferencias claves se ilustran en la Figura 2. Los métodos de referencia analizan múltiples micotoxinas en su muestra de una sola vez. Por ejemplo, el método para multimicotoxinas LC-MS/MS que ofrece Romer Labs es capaz de analizar hasta 18 toxinas a la vez. Materias primas frente a alimento balanceado terminado Recomendamos monitorear de manera constante la entrada y salida de una línea de producción de alimento balanceado terminado. Esto significa aplicar análisis rápidos para evaluar las materias primas que ingresan en la producción del alimento. La mayoría de las materias primas tienen protocolos para métodos rápidos de análisis. Detectar los materiales contaminados con micotoxinas antes de que ingresen a la cadena de suministro puede ayudar a prevenir problemas más costosos en el futuro. El alimento balanceado terminado, al estar compuesto por varios materiales diferentes, presenta mayor complejidad para su análisis. Dependiendo de la cantidad de alimento
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balanceado que requiera ser monitoreado, pueden aplicarse análisis rápidos o enviar las muestras a laboratorios de servicios de análisis. Si solo tiene una pequeña cantidad de alimento balanceado a analizar o la composición de su alimento cambia con frecuencia, tendrá resultados más convenientes y confiables usando un servicio de análisis. Para grandes cantidades de alimento balanceado con una fórmula fija, puede valer la pena crear un protocolo personalizado para análisis rápidos. Recuerde que la composición del alimento a menudo varía con el precio de mercado, la estación y el uso. Para aplicar con confianza los análisis rápidos al alimento balanceado terminado, se recomienda contar con una validación (protocolo personalizado) adaptada a la formulación específica de su alimento. Conclusión La creciente popularidad de los análisis rápidos para micotoxinas genera más opciones para productores de alimentos balanceados y de animales. Existe una serie de factores a considerar al elegir la herramienta adecuada de detección de micotoxinas. Los métodos de análisis in situ ofrecen una serie de ventajas, como la rapidez, el costo y la facilidad de uso. Los métodos de referencia disponibles en un laboratorio de servicios de análisis brindarán mayor precisión para un mayor número de analitos, ofreciendo un panorama más completo de la situación de la contaminación. Los análisis rápidos son una buena opción para la evaluación de materias primas. Para el alimento terminado, puede utilizarse un servicio de análisis o un análisis rápido validado. Para un programa eficaz de detección de micotoxinas, puede valer la pena considerar una combinación de métodos que mejor satisfaga sus necesidades.
Foto: Grassetto
En general, ELISA es la mejor opción cuando se tienen 6 o más muestras. La diferencia de precio se recupera rápidamente debido a la necesidad de comprar menos kits y se ahorra tiempo.
Consejos para el muestreo El error de muestreo representa el 76% del error total durante el análisis de micotoxinas. Tomar muestras buenas y representativas puede ayudar a mejorar la exactitud del resultado final. Existen varias formas de mejorar el muestreo: 1. Aumentar el número de muestras y el tamaño de la muestra. Según recomendaciones vigentes de la Unión Europea, para hasta 50 toneladas de cereales, tome de 10 a 100 muestras incrementales de 100 g cada una. 2. Utilizar una molienda más fina para mejorar los resultados. 3. Consultar la herramienta de muestreo de micotoxinas en el sitio web de la FAO, donde se brinda el análisis de un plan de muestreo. 4. Seguir la guía de muestreo disponible en www.romerlabs.com.
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Autorizado por las Regulaciones de la UE N° 1115/2014, 1060/2013 y 1016/2013 para la reducción de la contaminación con fumonisinas, aflatoxinas y tricotecenos.
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