Aumento de la incidencia en la contaminación de alimento por hongos, cuadros de micotoxicosis y la relación con la elevación de humedad y la temperatura ambiental. Un problema para la Agricultura, la Industria Pecuaria y Salud Pública
Publicado: 11 de septiembre de 2024
Por: Dra. Sunny Paola Morataya Avila, Directora Mycotox Lab - Laboratorio de Análisis de Alimentos y Agua. Guatemala
Introducción
En el presente artículo, queremos hacer una revisión integral de la interrelación de los factores que desencadenan un aumento de la presencia de hongos y los metabolitos secundarios a su desarrollo: micotoxinas.
Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por los hongos que crecen en granos, semillas, cereales, entre los principales alimentos afectados.
Hemos estado observando un aumento evidente en el deterioro acelerado de las materias primas, granos, cereales que pueden ser destinados tanto para el área pecuaria como para consumo humano.
El problema no sólo es el deterioro de la materia prima en sí y sus subproductos como harinas, alimento procesado o terminado, sino también la elevación en la incidencia de cuadros de las patologías causadas directamente por micotoxinas.
Según la Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer (IARC), se incluyó en los años 90 sa las aflatoxinas en el Grupo 1, como la substancia natural más cancerígena de la naturaleza. Más tarde se incluyó a la Fumonisina B1 en el Grupo 2B del IARC. (IARC, 2002)
Las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por los hongos que crecen en granos, semillas, cereales, entre los principales alimentos afectados.
Hemos estado observando un aumento evidente en el deterioro acelerado de las materias primas, granos, cereales que pueden ser destinados tanto para el área pecuaria como para consumo humano.
El problema no sólo es el deterioro de la materia prima en sí y sus subproductos como harinas, alimento procesado o terminado, sino también la elevación en la incidencia de cuadros de las patologías causadas directamente por micotoxinas.
Según la Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer (IARC), se incluyó en los años 90 sa las aflatoxinas en el Grupo 1, como la substancia natural más cancerígena de la naturaleza. Más tarde se incluyó a la Fumonisina B1 en el Grupo 2B del IARC. (IARC, 2002)
Según la Organización de la Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación (FAO), EL 25 % de los cultivos a nivel mundial se ven afectados por hongos productores de micotoxinas.
Las pérdidas de productos alimenticios debidas a micotoxinas son de 1000 millones de toneladas al año.
Las pérdidas de productos alimenticios debidas a micotoxinas son de 1000 millones de toneladas al año.
Las micotoxinas son parte de los parámetros a tomar en cuenta en las normativas de Codex Alimentarius y la Organización Mundial para la Salud (OMS) como parte de las analíticas necesarias importantes en sus tablas de niveles de rechazo para alimentos y materias primas.
Los problemas que observamos con más frecuencia:
• Industria alimentaria: aumento en pérdidas de producto pre y post cosecha, almacenajes (en bodegas o embarques) como granos, semillas y cereales, harinas y producto alimenticio
• Clínicos en el campo pecuario: aumento de casos de micotoxicosis en el área pecuaria
• Salud Pública: mayor riesgo de ingesta de alimento contaminado
• Clínicos en el campo pecuario: aumento de casos de micotoxicosis en el área pecuaria
• Salud Pública: mayor riesgo de ingesta de alimento contaminado
Recordemos que la ingesta de alimento contaminado por micotoxinas puede ser por 2 vías:
1. Vía primaria: consumo directo de granos, semillas, cereales o subproductos de los mismos
2. Vía secundaria: consumo de subproducto animal (huevos, carne, leche), en otras palabras, subproductos provenientes de animales que han consumido alimento contaminado.
2. Vía secundaria: consumo de subproducto animal (huevos, carne, leche), en otras palabras, subproductos provenientes de animales que han consumido alimento contaminado.
Los hongos pueden crecer en diferentes sustratos; su crecimiento y desarrollo está relacionado por factores como: temperatura, humedad ambiental, humedad intrínseca del grano, tiempo y condiciones de almacenaje, iluminación, ventilación, disponibilidad de nutrientes, pH, entre los principales.
La temperatura es un factor esencial y detonante para el desarrollo fúngico. Si la misma se encuentra por encima de los 25°C, se incrementa exponencialmente el desarrollo fúngico de muchas especies y cepas micotóxicas.
Una temperatura entre 18.0 C° y 20.0 C° es la temperatura que debe tratar de lograrse.
Estos niveles de humedad y temperatura unicamente disminuyen las posibilidades de germinación y de desarrollo, no eliminan el hongo, pero sí reducimos sus posibilidades de propagación, por lo tanto, debe tenerse en cuenta otros factores tales como una adecuada ventilación y buenas prácticas de recepción de producto y almacenaje, limpieza de bodegas, uso de inhibidores de crecimiento fúngico como ácido acético, butírico, etc.
Estos niveles de humedad y temperatura unicamente disminuyen las posibilidades de germinación y de desarrollo, no eliminan el hongo, pero sí reducimos sus posibilidades de propagación, por lo tanto, debe tenerse en cuenta otros factores tales como una adecuada ventilación y buenas prácticas de recepción de producto y almacenaje, limpieza de bodegas, uso de inhibidores de crecimiento fúngico como ácido acético, butírico, etc.
Los cambios climáticos en el planeta están contribuyendo a cambios drásticos, no solo a una elevación de la temperatura ambiental , sino también en el comportamiento de los hongos que crecen durante la pre y post cosecha, durante el almacenaje ya sea en bodegas o en embarques. Estos factores influyen también en la cantidad y tipo de micotoxinas que producen.
Algunos autores clasifican los hongos según el lugar donde se contaminó el producto o grano: hongos de cosecha, hongos de almacén y hongos de deterioro avanzado.
Independiente de dónde haya sido la contaminación del alimento o cuál variedad de esporas de hongos tengamos en el ambiente, las temperaturas elevadas favorecen su desarrollo, este es el dato necesario tener en cuenta acá.
En general, los hongos requieren una humedad ambiental elevada para su crecimiento, desarrollo y proliferación, por lo que los niveles de esporas se multiplican más en lugares húmedos.
Cuando se eleva la temperatura ambiental, el aire adquiere la capacidad de contener más vapor de agua, lo cual quiere decir que, cuanto más cálido sea el clima, mayores pueden llegar a ser los niveles de humedad ambiental.
Los granos absorben esa agua que puede venir del vapor de agua que se da mucho en almacenajes, silos aéreos y aún más en embarcaciones. No hay que olvidar el detalle que una embarcación de grano también es un tipo de almacenaje de alto riesgo, por la presencia de altas temperaturas y humedad ambiental dadas por el entorno marítimo y puertos de almacenaje.
Independiente de dónde haya sido la contaminación del alimento o cuál variedad de esporas de hongos tengamos en el ambiente, las temperaturas elevadas favorecen su desarrollo, este es el dato necesario tener en cuenta acá.
En general, los hongos requieren una humedad ambiental elevada para su crecimiento, desarrollo y proliferación, por lo que los niveles de esporas se multiplican más en lugares húmedos.
Cuando se eleva la temperatura ambiental, el aire adquiere la capacidad de contener más vapor de agua, lo cual quiere decir que, cuanto más cálido sea el clima, mayores pueden llegar a ser los niveles de humedad ambiental.
Los granos absorben esa agua que puede venir del vapor de agua que se da mucho en almacenajes, silos aéreos y aún más en embarcaciones. No hay que olvidar el detalle que una embarcación de grano también es un tipo de almacenaje de alto riesgo, por la presencia de altas temperaturas y humedad ambiental dadas por el entorno marítimo y puertos de almacenaje.
Según estudios de años recientes en el área de micología, hongos como Aspergillus, Penicillium y Fusarium, cuyas esporas son las más frecuentes en el ambiente, han mejorado sus capacidades de adaptación a los cambios climáticos de forma rápida y fortalecida, en especial Fusarium, con más producción de fusariotoxinas, (Fumonisina, DON, Zearalenona y T-2 Toxina) las cuales se evidencian principalmente en el área pecuaria.
El aumento de la temperatura causa cambios en precipitaciones y la humedad ambiental del planeta, por lo que tenemos una alteración de la densidad y proliferación exponencial de los microorganismos.
Entonces, acá tenemos la combinación crucial de la humedad y temperaturas que ahora se encuentran más elevadas que en épocas anteriores, una elevación constante, aumentando un crecimiento fúngico de forma exponencial, y consecuentemente una mayor producción de micotoxinas, lo cual se convierte en un riesgo de interés global para el área de producción, seguridad e inocuidad alimentaria, así como en las áreas de salud pública y área pecuaria.
Micotoxinas
Las micotoxinas son metabolitos secundarios producto del desarrollo fúngico. Tienen efecto residual en los organismos, son termoestables en el alimento (resistentes a la cocción, tostado, congelación, sin perder su grado de patogenecidad), de elevada toxicidad interfiriendo en procesos metabólicos importantes dañando distintas funciones orgánicas, siendo según la o las micotoxinas involucradas: nefrotóxicas, hepatóxicas, citotóxicias, dermonecróticas, cancerígenas, inmunodepresoras, neurotóxicas, estrogénicas, teratogénicas y mutagénicas, tanto en personas como en los animales, así como tambíen pueden provocar la formación de tumores o incluso una muerte rápida (Bräse et al., 2009).
Las micotoxinas han estado con nosotros desde que el hombre practica la cosecha y siembra organizada y se estima que hay más de 400 micotoxinas diferentes.
Las micotoxinas que más afectan son: Aflatoxinas Totales (B1, B2, G1 y G2), Ocratoxina A (OTA), Fumonisina A, Deoxinivalenol (DON ó Vomitoxina), Zearalenona, Patulina, Citrinina, T-2 y HT-2 Toxina.
Las micotoxinas que más afectan son: Aflatoxinas Totales (B1, B2, G1 y G2), Ocratoxina A (OTA), Fumonisina A, Deoxinivalenol (DON ó Vomitoxina), Zearalenona, Patulina, Citrinina, T-2 y HT-2 Toxina.
Los sinergismos, que es la combinación de 2 o más micotoxinas, es un problema con el que tenemos que lidiar más a menudo en la actualidad, y adicionalmente a ello, manejar asertivamente los niveles de rechazo sugeridos (NRS) para cada micotoxina.
Las concentraciones de cada micotoxina se evalúan junto a otros datos como: tipo y tiempo de consumo de alimento contaminado, especie target, etc. merecen una especial atención para una toma de decisión asertiva para evaluar correctamente el manejo de cualquier materia prima o producto terminado.
Las concentraciones de cada micotoxina se evalúan junto a otros datos como: tipo y tiempo de consumo de alimento contaminado, especie target, etc. merecen una especial atención para una toma de decisión asertiva para evaluar correctamente el manejo de cualquier materia prima o producto terminado.
Por lo tanto, la contaminación por micotoxinas podría convertirse en un problema aún mayor que afecta a nivel global para toda la agricultura, así como todas las áreas que se encadenan en la industria alimentaria, industria pecuaria, y la salud pública.
Problemas en Salud Pública
Las micotoxinas son perjudiciales por su alto nivel de toxicidad, residualidad y alterar funciones importantes vitales en el organismo.
Pueden alterarse diversos valores sanguíneos por el hecho que las micotoxinas, principalmente las aflatoxinas y la ocratoxina A, afectan el hígado y riñones, principales órganos de filtración y desintoxicación del organismo.
En la región latinoamericana se ha observado un incremento alarmante de casos de labio leporino, espina bífida y paladar hendido; fenómeno teratogénico relacionado a la exposición y residualidad de la fumonisina en mujeres embarazadas que han tenido una dieta constante basada en grano contaminado con fumonsina, aún así hayan estado consumiendo ácido fólico regularmente, el cual es expulsado por las heces sin ser absorbido.
La incidencia de defectos del tubo neural en países donde el consumo de maíz contaminado con fumonisina es cada vez más alta.
El consumo de micotoxinas, como la fumonisina, es un factor de riesgo para la ETAS (enfermedades transmitidas por alimentos y agua) en los seres humanos, esta asociación podría ser más evidente entre las poblaciones que consumen las mayores cantidades de maíz y grano contaminado, como las de América Central y del Sur y partes del sur de África y Asia. Por ejemplo, los adultos en Guatemala consumen regularmente varios cientos de gramos de maíz al día en forma de tortillas.
El consumo de alimentos con niveles constantes de fumonisina es un factor de riesgo para los defectos del tubo neural humano (y los defectos congénitos relacionados, como las anomalías craneofaciales), especialmente cuando existen otros factores de riesgo, como la susceptibilidad genética o la disponibilidad limitada de folato en la dieta. Esta hipótesis se basa en el conocimiento actual sobre los mecanismos de acción de las fumonisinas como inhibidores de la biosíntesis de esfingolípidos (por lo tanto, también del transporte de folato).
El consumo de micotoxinas, como la fumonisina, es un factor de riesgo para la ETAS (enfermedades transmitidas por alimentos y agua) en los seres humanos, esta asociación podría ser más evidente entre las poblaciones que consumen las mayores cantidades de maíz y grano contaminado, como las de América Central y del Sur y partes del sur de África y Asia. Por ejemplo, los adultos en Guatemala consumen regularmente varios cientos de gramos de maíz al día en forma de tortillas.
El consumo de alimentos con niveles constantes de fumonisina es un factor de riesgo para los defectos del tubo neural humano (y los defectos congénitos relacionados, como las anomalías craneofaciales), especialmente cuando existen otros factores de riesgo, como la susceptibilidad genética o la disponibilidad limitada de folato en la dieta. Esta hipótesis se basa en el conocimiento actual sobre los mecanismos de acción de las fumonisinas como inhibidores de la biosíntesis de esfingolípidos (por lo tanto, también del transporte de folato).
Problemas en el área pecuaria
La incidencia de cuadros de patologías causadas directamente por micotoxinas, pueden reflejarse en las áreas de cualquier tipo de producción animal como en engorde, postura y lechería. El área de reproducción tampoco puede ser excluida del tema, ya que la incidencia de problemas reproductivos causados por la zearalenona es cada vez más elevada por el efecto estrogénico que tiene, más aún en sinergismo junto a otras micotoxinas donde vemos potencializados sus efectos.
Podemos ver problemas en la presentación de celo, infertilidad, abortos, momificaciones, etc.
Tenemos varios tipos de pérdidas cuando tenemos cuadros de micotoxicosis en producciones pecuarias:
• reducción en la producción (carne, leche, huevos)
• económicas por cosecha contaminada
• alimento almacenado contaminado
• muerte de animales afectados
• gastos en insumos de uso veterinario para contrarrestar los problemas metabólicos en conjunto que conlleva una micotoxicosis
• económicas por cosecha contaminada
• alimento almacenado contaminado
• muerte de animales afectados
• gastos en insumos de uso veterinario para contrarrestar los problemas metabólicos en conjunto que conlleva una micotoxicosis
En la Industria pecuaria se tiene la ventaja de contar con productos como los secuestrantes o adsorbentes de micotoxinas, que se basan principalmente en arcillas, las cuales pueden ayudarnos a bajar las concentraciones de diversas micotoxinas.
Estos productos tienen un rango de adsorción según la o las micotoxinas que se encuentren en concentraciones de riesgo, así como las dosis que se utilicen para un batch, las cuales son calculadas en Kg/TM de alimento o en dosis por animal, según la marca y tipo de producto que se elija utilizar.
Estos productos tienen un rango de adsorción según la o las micotoxinas que se encuentren en concentraciones de riesgo, así como las dosis que se utilicen para un batch, las cuales son calculadas en Kg/TM de alimento o en dosis por animal, según la marca y tipo de producto que se elija utilizar.
Detección de Micotoxinas
La detección temprana de los niveles de micotoxinas es realmente un punto crítico para el control y manejo adecuado de los alimentos en la cadena de producción alimentaria, desde que se adquiere en el plantel, recepción de grano importado, recepción en bodega, durante almacenaje y previo a distribución y consumo del producto.
Es importante enfatizar que un muestreo debe ser bien realizado para que los resultados de los análisis sean realmente representativos de un lote.
De esa forma, los resultados de laboratorio nos reflejarán el estado cuantitativo promedio de las concentraciones de las diferentes micotoxinas a evaluar.
De esa forma, los resultados de laboratorio nos reflejarán el estado cuantitativo promedio de las concentraciones de las diferentes micotoxinas a evaluar.
Los métodos analíticos que se utilizan actualmente para la detección de micotoxinas son:
• Cromatografía de alta precisión (HPLC)
• Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA)
• Fluorometría utilizando columnas de inmunoafinidad monoclonal
• Cromatografía de capa fina (TLC)
• Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA)
• Fluorometría utilizando columnas de inmunoafinidad monoclonal
• Cromatografía de capa fina (TLC)
Importancia del control analítico en los alimentos
El análisis de los alimentos en diferentes puntos estratégicos de la cadena de producción es una práctica que debe de implementarse como parte esencial de una rutina en control de calidad. Estos datos nos ayudan a tener registros certeros y tener información precisa para la rastreabilidad y trazabilidad de los productos.
La rastreabilidad (Identificación del producto, capacidad de localizarlo en cualquier etapa del proceso de suministro a lo largo de la cadena, a partir de un punto específico) y la trazabilidad (capacidad de seguir el movimiento de un alimento a través de las etapas especificadas de producción, logística, transformación y distribución). Ambas prácticas son fundamentales para garantizar la seguridad de los productos y la protección de los consumidores. En caso de que haya algún problema o incidente, se puede identificar rápidamente el origen y el alcance del mismo, permitiendo tomar medidas correctivas de manera eficaz y asertiva.
La rastreabilidad (Identificación del producto, capacidad de localizarlo en cualquier etapa del proceso de suministro a lo largo de la cadena, a partir de un punto específico) y la trazabilidad (capacidad de seguir el movimiento de un alimento a través de las etapas especificadas de producción, logística, transformación y distribución). Ambas prácticas son fundamentales para garantizar la seguridad de los productos y la protección de los consumidores. En caso de que haya algún problema o incidente, se puede identificar rápidamente el origen y el alcance del mismo, permitiendo tomar medidas correctivas de manera eficaz y asertiva.
La rastreabilidad y trazabilidad son indispensables y de respaldo para cumplir con las diversas ISOS y Normativas que ahora sin excepción hay que asumir con responsabilidad.
Precisar los niveles y sinergismos de las diferentes micotoxinas de nuestra materia prima es donde podemos respaldar si nuestro producto cumple o no con las garantías de inocuidad alimentaria.
Conclusiones
La implementación disciplinada de estrategias de control en las cadenas de producción, almacenaje, muestreo representativo y análisis de los productos, siempre serán buenas prácticas para tener la certeza que el producto tenga:
• valor nutricional
• inocuidad alimentaria
• inocuidad alimentaria
El objetivo de observaciones y artículos como el presente, es elevar el nivel de percepción de riesgo que hay al manejar un alimento posiblemente contaminado en nuestra cosecha, empresa, granja o planta de producción, por lo que se deben redoblar los esfuerzos de control de calidad, aumentar las prácticas asertivas para el almacenaje, análisis periódicos de los lotes y reforzar de forma integral estrategias correctivas para la cadena de control de calidad previo a consumo.
Referencias
Referencias
• Página Organización Mundial de la Salud (OMS): https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/mycotoxins
• Página FAO: https://www.fao.org/food/food-safety-quality/a-z-index/mycotoxins/es/#:~:text=Seg%C3%BAn%20las%20estimaciones%20de%20la,su%20exposici%C3%B3n%20a%20las%20micotoxinas.
• Página IICA: https://www.icta.gob.gt/publicaciones/Informes%20Finales%20IICA-CRIA%202020/9%20MA%C3%8DZ%20ORIENTE/Micotoxinas-Servio%20Villela-CUNORI/MICOTOXINAS%20EN%20MA%C3%8DZ%20REGION%20CHORT%C3%8D.pdf
• Mycotoxinsite: https://mycotoxinsite.com/efectos-micotoxinas-reguladas-emergentes-rumiantes/
• Micotoxinas en Nutrición Animal: https://www.produccion-animal.com.ar/sanidad_intoxicaciones_metabolicos/Micotoxicosis/86-micotoxinas.pdf
• Interacciones Micotoxinas-Nutrientes: Dra. Marta Jaramillo. Interacciones https://www.adiveter.com/ftp_public/A02200907.pdf
• Las fumonisinas alteran el metabolismo de los esfingolípidos, el transporte de folato y el desarrollo del tubo neural en cultivo de embriones e in vivo: un factor de riesgo potencial para defectos del tubo neural humano entre las poblaciones que consumen maíz contaminado con fumonisinas: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022316623027025
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Autores:
Mycotox Lab (Guatemala)
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José Rodrigo Mendoza
ADM Animal Nutrition
PhD. Investigador / Líder del Laboratorio de Microbiología
Estados Unidos de América
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