Muestreo representativo: Un pilar importante de la calidad en el análisis de micotoxinas

En el sistema de producción agrícola, la fase de poscosecha representa un período crítico para garantizar la calidad y la seguridad de los alimentos. La gestión y manipulación adecuada de los granos durante esta etapa es crucial, no solo para conservar su valor nutricional, sino también para minimizar las pérdidas económicas y los riesgos para la salud asociados con la contaminación por micotoxinas. Las micotoxinas —metabolitos secundarios producidos por hongos filamentosos— son sustancias tóxicas conocidas por sus propiedades carcinogénicas, mutagénicas e inmunosupresoras, representando un desafío significativo para la seguridad alimentaria global y para el desempeño productivo de los animales que consumen dichos granos en su dieta.

Así, el período de poscosecha es un proceso en el que no se mejora el valor nutricional del producto, sino que se busca únicamente la preservación de sus características. En esta etapa, el material será calificado económica y nutricionalmente para su uso en la formulación de dietas. La importancia del monitoreo micotoxicológico de los granos radica en el hecho de que la gran mayoría de los procesos de secado no logra reducir la humedad de forma rápida y uniforme en todo el volumen de los granos, lo que provoca alteraciones termo-hídricas dentro de los silos que favorecen la producción de micotoxinas. Tales alteraciones pueden ser controladas mediante el uso de aireación forzada. Sin embargo, incluso con estabilidad térmica y el cumplimiento de las Buenas Prácticas de Manufactura, la presencia de micotoxinas sigue siendo común. En este contexto, el muestreo se convierte en un punto de suma importancia dentro del proceso de monitoreo micotoxicológico, ya que los resultados que fundamentarán la toma de decisiones se generarán a partir de la muestra recolectada.

Las micotoxinas son sustancias detectadas en concentraciones del orden de partes por billón (ppb), lo que convierte su identificación precisa en un desafío técnico considerable. Para comprender mejor lo que representa 1 ppb, puede hacerse una analogía con ocho personas en la población mundial (8 mil millones de personas); esto ilustra el grado de dificultad para establecer un muestreo eficaz de micotoxinas. Llevando este concepto al contexto del maíz, 1 ppb equivale a un solo grano de maíz en 350 toneladas (lo que corresponde a 10 camiones de 35 toneladas cada uno).

Además de su baja concentración (en ppb), las micotoxinas no se distribuyen de manera uniforme en la masa de granos; sus concentraciones pueden variar significativamente de un punto a otro dentro de un silo o almacén. Esta distribución heterogénea comienza aún en el campo de cultivo del maíz, donde comúnmente se producen las micotoxinas de campo (fumonisinas, zearalenona y deoxinivalenol) por hongos del género Fusarium. Esto ocurre debido a las diferentes condiciones de temperatura y humedad que favorecen el crecimiento fúngico y la consecuente producción de micotoxinas en distintos puntos del cultivo. Incluso dentro de una misma mazorca de maíz pueden encontrarse granos con concentraciones diferentes de micotoxinas.

Esta heterogeneidad se transfiere durante la cosecha a los vehículos de transporte de granos, y posteriormente a la unidad de recepción en la tolva, al secador, al almacenamiento en silos y depósitos, y finalmente a los granos que se utilizarán para la producción de raciones u otros fines. Además, durante las etapas de recepción, secado y almacenamiento de los granos, existe un mayor riesgo de producción de “micotoxinas de almacenamiento”, principalmente las aflatoxinas, que presentan una alta toxicidad y son producidas por hongos del género Aspergillus. Durante el almacenamiento, pueden surgir hot spots dentro de los silos, que son zonas de mayor contaminación fúngica causadas principalmente por la presencia de humedad excesiva en puntos localizados dentro de la unidad de almacenamiento, lo cual contribuye aún más a la heterogeneidad del material.

El muestreo, por tanto, es una etapa crítica para garantizar que los resultados analíticos sean representativos y confiables. Aunque no es posible obtener una muestra 100% representativa de un lote, es fundamental adoptar buenas prácticas para reducir los errores, especialmente porque esta etapa es la principal fuente de variación en el proceso analítico, que también incluye la preparación y el análisis de la muestra (Figura 1). Estudios señalan que el muestreo puede representar el 60% o más de la variación total que ocurre durante el proceso de análisis de micotoxinas.

Figura 1. Errores involucrados en los procedimientos de cuantificación de micotoxinas. Fuente: Adaptado de Whitaker et al. (2011).

Es importante resaltar que la materia prima solo estará lista para ser muestreada cuando se hayan alcanzado las condiciones adecuadas de temperatura y humedad para su conservación. La actividad de agua (Aw) es otro parámetro fundamental que debe ser monitoreado en los granos almacenados. Valores superiores a 0,70 indican condiciones favorables para el desarrollo de hongos y la producción de micotoxinas. Así, la Aw se convierte en un factor crítico para la conservación de los granos, siendo su monitoreo una estrategia esencial para el control del crecimiento fúngico y de la contaminación por micotoxinas durante el almacenamiento.

Los procedimientos de recolección de muestras deben respetar el principio de que cada grano del lote tenga la misma probabilidad de estar representado en la muestra. Solo así la información será representativa e ideal para ser utilizada en la calificación del lote muestreado. Para ello, es necesario recolectar múltiples muestras elementales del lote de granos, conformando una muestra compuesta (o pool). En términos prácticos, se debe utilizar una sonda neumática para recolectar muestras de silos y almacenes; esta debe introducirse en la masa de granos, permitiendo la recolección desde la parte superior hasta la base. La cantidad de muestra recolectada debe estar entre 10 y 20 kg, dependiendo de la profundidad de la instalación. Se recomienda que la cantidad de puntos de muestreo y la separación de muestras por profundidad sigan la demostración ilustrada en las Figuras 2 y 3, variando en función del tamaño del silo o almacén.

Figura 2. Recomendación para los puntos de muestreo en silos. Fuente: Pegasus Science.

Figura 3. Recomendación para los puntos de muestreo en almacenes graneleros. Fuente: Pegasus Science.

La muestra de granos correctamente recolectada para el análisis de micotoxinas también es representativa para el análisis de otros parámetros, y puede ser utilizada para análisis bromatológicos y variables de clasificación física del maíz, como humedad, impurezas, granos dañados y afectados por gorgojos. A continuación, la muestra proveniente de cada punto debe ser completamente triturada en una trituradora equipada con un tamiz de 3 mm; esto garantiza la fragmentación de cada grano en cientos de partículas y, por lo tanto, una pre-homogeneización de la muestra, aumentando su representatividad. Posteriormente, la muestra debe ser reducida mediante un cuarteo hasta alcanzar un peso aproximado de 500 g. El siguiente paso es un molido más refinado de la muestra, utilizando molinos específicos de laboratorio equipados con un tamiz de 0,5 o 1 mm para la estandarización de la granulometría de las partículas.

Al seguir un protocolo adecuado, es posible obtener una muestra representativa y confiable de un lote de granos para el análisis de micotoxinas o de otras variables relevantes. Además, el uso de herramientas rápidas de predicción surge como una alternativa eficiente para la rutina de las fábricas de piensos, permitiendo el análisis de un número significativamente mayor de muestras en menos tiempo. Esto hace posible la aplicación consistente de protocolos de muestreo adecuados, contribuyendo de manera efectiva a la gestión del riesgo micotoxinas en la industria de la nutrición animal.

El muestreo es el punto de partida esencial en la gestión del riesgo micotoxinas. Debido a su distribución irregular en los lotes de granos, este proceso resulta más desafiante que en el análisis de otros componentes, como las proteínas. Esta variabilidad dificulta la obtención de resultados verdaderamente representativos, lo que puede comprometer tanto la interpretación como la toma de decisiones. Por lo tanto, realizar un muestreo adecuado es fundamental para identificar correctamente la presencia de micotoxinas en las materias primas. Además, la implementación de un programa continuo de monitoreo es crucial, ya que permite evaluar el riesgo de contaminación de manera más eficaz, ayudando en la toma de decisiones más seguras para toda la cadena productiva.