Máiz en Silos Bolsa: comportamiento de los hongos micotoxigénicos durante el almacenamiento

Publicado el: 20/6/2018
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En los últimos años, el silo bolsa se convirtió en una alternativa para almacenar los granos de cereales y oleaginosas intentando solucionar el déficit de almacenaje fijo de la producción en la Argentina, que alcanza a 45 millones de toneladas, más del 40% de la producción total del país (Bartosik, com. pers.).

Debido a su bajo costo y sencillez, esta herramienta, comenzó a ser difundida y utilizada en más de 50 países del mundo, entre ellos Estados Unidos, Australia y varios del continente europeo.

Importantes avances científicos desarrollados en nuestro país coordinados por el INTA sentaron las bases de esta modalidad de almacenamiento y permitieron hacer un uso más eficiente de la bolsa. Entre ellos se destacan el test para medir la hermeticidad de la bolsa; el monitoreo periódico del CO2 generado por el granel, para predecir el deterioro de los granos; modelos bioeconómicos para predecir la comercialización; tecnologías de implementación de atmósferas modificadas para el control de insectos y hongos, y modelos de simulación que permiten predecir estados iniciales de deterioro y estimar los períodos seguros de almacenamiento.

 

Riesgo de deterioro de los granos embolsados

El riesgo de deterioro de los granos se produce cuando éstos se almacenan con un contenido de humedad superior a la recomendada como segura que, para el maíz, trigo y soja no debe superar 14%, mientras que para girasol es del 11%, de acuerdo con datos proporcionados por el INTA. En otras palabras, la humedad de los granos es determinante del período durante el cual éstos pueden ser almacenados. Las principales manifestaciones que indican el deterioro son la reducción del valor nutritivo y del poder germinativo y la presencia de compuestos tóxicos producidos por los hongos que los contaminan. Estos compuestos son denominados micotoxinas y considerados contaminantes naturales de los alimentos.

¿Por qué debemos analizarlas? Las micotoxinas están estrictamente reguladas tanto a nivel nacional como internacional. El Codex Alimentarius, bajo el cual se rigen 169 países del mundo, establece normas específicas para micotoxinas tanto para protección del consumidor como para efectos comerciales. Es un compromiso ético y social garantizar la inocuidad de los alimentos.

El maíz es, particularmente, susceptible a la infección fúngica, evento gobernado por distintos factores que interactúan simultáneamente. Hablamos de factores del ambiente o extrínsecos (temperatura, humedad relativa ambiente, tensión de O2 y composición de gases como CO2 y O2, generados por la respiración del granel), factores relacionados con la composición química y las propiedades físicas o biológicas del grano, llamados también intrínsecos (aw, pH, composición química) y por factores relacionados con las interacciones entre diferentes microorganismos del ecosistema). También se podrían considerar factores de tipo tecnológico, relacionados con las prácticas de cultivo y de almacenamiento en particular utilizando estructuras de almacenaje cuya característica especial es la automodificación de los gases de la atmósfera intergranaria.

Estos factores tendrán influencia marcada sobre la viabilidad de los hongos micotoxigénicos y sobre la cantidad relativa y la velocidad de formación de las micotoxinas, durante el cultivo y posteriormente en el almacenamiento.

Las estimaciones publicadas por la FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) indican que aproximadamente el 25% de las materias primas en el mundo están contaminadas con diferentes micotoxinas. Parte de sus estudios, publicados en los últimos años, indican que el 40% de las pérdidas de cereales para la producción de alimentos en países en desarrollo ocurre en la fase de la poscosecha y procesado, muchas de ellas debidas a la presencia de las micotoxinas.

La situación en la Argentina es similar a la del resto de los países del mundo. Resultados obtenidos a partir del análisis de muestras de maíz entre los años 1999 y 2015 revelaron que entre el 90 y 100% están contaminadas por fumonisinas, el 10% por zearalenona y deoxinivalenol y entre el 10 y 50% con aflatoxinas.

 

La importancia de la calidad de los granos

El control de la producción de micotoxinas en las materias primas es necesario ya que ocasionan efectos negativos en la salud humana y animal, y las medidas de prevención para evitar su presencia son insuficientes, con el agravante de que contaminan matrices como maíz, trigo, soja, girasol y arroz, destinadas a elaboración de alimentos. Por ello, se entiende que la preservación de la contaminación implica un conocimiento profundo de la ecología de los hongos contaminantes.

El comportamiento y la evolución de las especies fúngicas micotoxigénicas asociadas a granos de maíz, en el interior de las bolsas plásticas, ha sido escasamente estudiada. Recientemente se realizaron experimentos para evaluar la influencia de factores condicionantes de la contaminación fúngica de los granos en el interior de los silos bolsa, especialmente la composición de gases y la acidez de los granos. Los mismos contribuyeron a explicar la abundancia y permanencia de las especies micotoxigénicas durante el tiempo en que los granos fueron almacenados.

 

Experimento desarrollado

Se analizaron 270 muestras de maíz extraídas de cinco bolsas plásticas, ubicadas en la región sudeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina. Las muestras, cuyo contenido de humedad promedio fue de entre 15,5 y 17%, se obtuvieron en tres tiempos del almacenamiento, cuya duración fue de 150 días, y en seis puntos de la bolsa (cada 10m a partir del cierre) donde se establecieron tres estratos en el perfil vertical del granel (0-0,20m; 0,20-0,80m y 0,80-1,70m).

En cada tiempo se determinaron la temperatura del granel, las concentraciones de O2 y CO2 (utilizando un medidor de gases portátil), la humedad y el pH de los granos. Seguidamente se determinó, para cada muestra, la carga fúngica total y de cada especie micotoxigénica, expresando los resultados en unidades formadoras de colonias por g de grano (UFC/g). Con los resultados obtenidos de la caracterización de géneros y especies se describió la dinámica de la micobiota en los 150 días del almacenamiento de los granos.

 

Resultados

El tiempo de almacenamiento no tuvo efecto sobre el recuento de hongos y levaduras totales en los granos. Sin embargo, se determinó que la posición de los granos en el perfil vertical de la bolsa influyó en la carga de hongos observada (Figura 1). Los mayores recuentos se registraron en el estrato superior de la bolsa (justo debajo de la película plástica, estrato 0-0,20m). La variación diaria de temperatura y la cercanía de los granos que se encuentra en contacto con la película plástica y ésta con el ambiente exterior, donde el intercambio gaseoso es facilitado, constituyen explicaciones válidas para estos resultados.

 

Composición de la micobiota asociada a los granos de maíz durante el Almacenamiento

A lo largo de los 150 días del almacenamiento de los granos, la composición de la micobiota total varió (Figura 2), incrementándose el aislamiento de especies marginales, tolerantes a bajas concentraciones de O2 y altas temperaturas y reduciéndose la frecuencia de especies micotoxigénicas como Aspergillus flavus y Fusarium verticillioides. Estos resultados generan expectativas ya que se infiere que no se produciría una acumulación de toxinas que supere los límites exigidos por la Legislación vigente.

Por otro lado, se establecieron nuevas hipótesis sobre el rol que desempeñan los hongos filamentosos resistentes a condiciones ambientales desfavorables, en el control de la biota micotoxigénica asociada a los granos en estos sistemas de almacenamiento.

 

Micobiota micotoxigénica

Respecto de la micobiota micotoxigénica (Figura 3), se determinó que A. flavus solo fue aislado al comienzo del almacenamiento, mientras que F. verticillioides se identificó en los tres tiempos, aunque con una frecuencia que se redujo a partir de los 90 días, pero sin variaciones en el recuento poblacional, confirmando la afinidad de esta especie por la matriz maíz.

 

Micotoxinas

Cuando se analizaron las micotoxinas, se detectó la presencia de aflatoxinas en un número bajo de muestras. Aflatoxina B1, fue la única toxina detectada en un 40% de las muestras, con concentraciones que variaron entre 0,3 μg/kg y 0,8 μg/kg, niveles inferiores a los máximos establecidos en Argentina (ANMAT, 2015) y en la Comunidad Europea (UE, 2010) para maíces sin procesar.

A. flavus es comúnmente aislado en maíces cultivados en latitudes de entre 26 y 35º Norte, por lo que la posible acumulación de aflatoxinas se relacionaría con altas temperaturas o condiciones climáticas tropicales, muy diferentes a las descriptas para la zona de estudio. Esto significa que las condiciones ambientales, en particular la temperatura, fueron desfavorables para el establecimiento de la especie y, por lo tanto, para la producción de aflatoxinas.

Por otro lado, el 100% de las muestras analizadas, presentaron contaminación por fumonisinas. Estos resultados fueron esperados ya que entre el 50% y 100% de las muestras se hallaron infestadas por especies de Fusarium, productoras de la toxina. El promedio de las concentraciones de fumonisinas totales, así como la fumonisina B1 (FB1, la más importante reportada por su frecuencia de aparición y concentración) fue inferior al máximo permitido (4.000 μg/kg) para maíz sin procesar (UE, 2007).

 

Consideraciones finales

Los granos ubicados en los primeros 20 cm (estrato superior de la bolsa) presentaron mayores recuentos de hongos y levaduras que aquellos ubicados en la profundidad del perfil. Por otro lado, no se detectaron diferencias en la carga fúngica respecto del tiempo del almacenamiento, que fue de cinco meses, ni tampoco a lo largo de la bosa, cuya extensión fue de 60 m. Estos datos son importantes a la hora de definir estrategias de muestreo de granos para determinar la contaminación fúngica, ya que el número de muestras a extraer puede reducirse y así evitar alterar la integridad física de las bolsas.

Respecto de las micotoxinas, los datos revelaron que en el interior del silo bolsa las aflatoxinas y las fumonisinas no incrementaron sus concentraciones. Las especies productoras no encontraron un ambiente favorable para sobrevivir (A. flavus) o en caso de lograrlo, por su afinidad con la matriz maíz, como lo es F. verticillioides, la reducción significativa de la frecuencia de aparición fue un factor que condicionó la acumulación de la toxinas por encima de los niveles máximos permitidos.

Los resultados obtenidos en esta zona de la provincia de Buenos Aires contribuyen a promover las ventajas del uso del silo bolsa como herramienta para almacenar granos secos por un determinado periodo de tiempo.

 

Financiamiento

El presente trabajo fue financiado por la Universidad Nacional de Mar del Plata (Proyectos AGR375/12; AGR 441/14; AGR 499/16) y el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (Proyecto AEAI274.420, Área Estratégica Agroindustria).

 
Autor/es
Fundación de Investigaciones Científicas Teresa Benedicta de la Cruz Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires Centro de Investigación en Micotoxinas Universidad Nacional de Luján
 
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