Inicio
Buscar
Explorar
Publicar
Explorar

Anunciar en Engormix
Inicio
Publicar
Buscar

Patulina: Qué es esta Micotoxina, Límites Máximos y Control

La patulina micotoxina es un metabolito secundario tóxico producido por diversos géneros fúngicos, principalmente Penicillium, que contamina derivados de manzana y forrajes. Su control requiere límites estrictos de 10 µg/kg en alimentos infantiles y 50 µg/kg en zumos, además de tecnologías de degradación como altas presiones hidrostáticas o el uso de levaduras específicas. [3][1][2][4][8][9][5][22][26][27][31]

  • Desafío Técnico y Causa Primaria: Guía técnica sobre la patulina micotoxina: riesgos en la cadena alimentaria, límites regulatorios, métodos de detección, descontaminación y control.
  • Impacto Cuantitativo: La contaminación por patulina en ensilajes de maíz inoculados puede alcanzar 15,10 mg/kg e inducir úlceras e inflamación intestinal, en un contexto donde las micotoxinas en la dieta del ganado provocan mermas en el consumo y eficiencia alimentaria.
  • Protocolo de Intervención Verificado: Para la degradación de patulina, aplicar Rhodotorula mucilaginosa JM19 a 35 °C durante 21 horas. En zumos se aplican tecnologías como HPP a 600 MPa contra micotoxinas, mientras que en laboratorio se usa ácido acético al 0,1% para HPLC y se descontamina vidriería con hipoclorito de sodio al 5-10%.

Límites Máximos Permitidos de Patulina y Regulación Codex y Unión Europea

La regulación europea fija límites estrictos para la patulina micotoxina: 50 µg/kg en zumos de frutas, 25 µg/kg en manzanas y productos sólidos, y 10 µg/kg en alimentos destinados a lactantes y niños. [1][2][3][4]

Límites máximos regulatorios y niveles observados de patulina por matriz y destino

Matriz alimentaria o forrajeraDestino / ContextoLímite o ConcentraciónRegulación o Condición analíticaReferencia
Zumos de manzana, néctares y concentrados de frutaConsumo general / Adultos50 µg/kg (50 µg/L)Normativa Unión Europea[1], [2], [3], [4]
Manzanas y productos sólidos de manzanaConsumo general25 µg/kg (25 µg/L)Normativa Unión Europea[2], [3]
Zumo de manzana, compotas y purés de manzanaLactantes y niños de corta edad10 µg/kgNormativa Unión Europea[1], [2], [4]
Alimentos para niños (manzana / zumos)Límite de Detección (LOD) oficial reportado25 µg/kgReglamento Sanitario de los Alimentos de Chile (2017)[5]
Ensilaje de maízAlimentación animal (aerobiosis, 160 días, 15 °C)15,10 mg kg-1Inoculación experimental con Penicillium roqueforti (pH 4 a 9)[6]

Umbrales Regulatorios en Derivados de Manzana

En el marco de la seguridad alimentaria internacional, la Unión Europea ha establecido un límite máximo permitido de patulina de 50 µg/kg para zumos de frutas, zumo de manzana, néctares y sus concentrados destinados a la población general. De manera complementaria, para los productos sólidos derivados de manzana y las manzanas destinadas al consumo en fresco, el marco legislativo determina un umbral permisible de 25 µg/kg (o 25 µg/L). Con el propósito de salvaguardar a los grupos más susceptibles, en aquellos alimentos y zumos de manzana formulados específicamente para lactantes y niños pequeños, la concentración permitida de esta toxina se reduce de forma estricta a un máximo de 10 µg/kg. [1][2][4][3]

Impacto Comercial y Discrepancias Regulatorias Internacionales

El rigor en estos estándares toxicológicos ha generado repercusiones directas en el comercio agroalimentario global, registrándose múltiples alertas sanitarias y retiradas del mercado de derivados de manzana en regiones clave como la Unión Europea, Estados Unidos, Canadá, Australia y Hong Kong debido a partidas que superaban los límites tolerables. Paralelamente, persisten asimetrías analíticas a nivel internacional; por ejemplo, el límite de detección oficial para patulina reportado en Chile se sitúa en 25 µg/kg, una cifra que sobrepasa el umbral de 10 µg/kg estipulado por la Comisión Europea para alimentos infantiles, evidenciando sensibles brechas de protección técnica para poblaciones vulnerables en diversas jurisdicciones. [5][2]

Más allá de las matrices frutícolas, la acumulación no controlada de este metabolito plantea serios riesgos en la conservación de forrajes para alimentación pecuaria. En el ensayo reportado por Prof. Dr. Sergio Paulo Severo de Souza Diniz en ensilajes de maíz inoculados aeróbicamente con Penicillium roqueforti y mantenidos a 15 °C a lo largo de 160 días, se comprobaron concentraciones de patulina que alcanzaron hasta 15,10 mg kg-1, una síntesis micotoxicológica que estuvo precedida críticamente por un aumento en el pH del medio desde 4 hasta 9. [6]

  • Tolerancia en zumos de fruta: El umbral máximo regulatorio permitido para consumo general en zumos de fruta, néctares y concentrados es de 50 µg/kg (50 µg/L). [1][2][3][4]
  • Tolerancia en productos sólidos: Para manzanas y productos derivados sólidos de manzana, el límite permisible establecido se sitúa en 25 µg/kg (25 µg/L). [2][3]
  • Tolerancia en alimentación infantil: En zumo de manzana, compotas, purés y alimentos destinados a bebés y niños de corta edad, rige un umbral restrictivo de 10 µg/kg. [1][2][4]
  • Contaminación crítica en forrajes: En silos de maíz inoculados con Penicillium roqueforti e incubados a 15 °C por 160 días con alza de pH de 4 a 9, los niveles alcanzaron 15,10 mg kg-1. [6]

"La legislación europea define el objetivo de seguridad alimentaria para patulina en zumo de manzana: 50 microgramos por kilo para consumo general y 10 microgramos por kilo para productos destinados a la población infantil." — Vicente Sanchis Almenar [1]

Estrategias de Prevención y Mitigación de Patulina en la Cadena Agroalimentaria

La mitigación eficaz de la patulina micotoxina combina tecnologías físicas no térmicas como altas presiones hidrostáticas (HPP), biorremediación microbiana mediante cepas específicas de levaduras y un riguroso manejo de la anaerobiosis en ensilados para prevenir proliferaciones fúngicas. [7][8][9][10]

Estrategias biológicas y físicas evaluadas para la mitigación y degradación de patulina

Tecnología o MicroorganismoCondiciones Operativas o TratamientoEfecto Observado / RendimientoMecanismo o Metabolito ResultanteReferencia
Rhodotorula mucilaginosa JM1921 h de incubación a 35 °C con densidad > 1 × 10^8 células/L90% de reducción de patulina (degrada >50% a 100 µg/mL iniciales)Biotransformación en ácido dexipitúlico[9]
Clavispora lusitaniae 146Células viables incubadas durante 48 h en buffer con 10 µg/mL de patulinaDisminución superior a la de células inactivadas y más rápida que S. cerevisiaeDegradación biológica activa (cinética comparable a Rhodosporidium paludigenum)[11]
Altas Presiones Hidrostáticas (HPP)Tratamiento a 600 MPa durante 5 min a 12 °CMitigación significativa de micotoxinas en matrices líquidas y zumosAlteración estructural correlacionada con grupos sulfhidrilo (S-H)[7], [8]
Ultrasonidos (USN)20 kHz y 100 W durante 30 minReducción de contaminantes y micotoxinas preservando calidad nutricionalOndas ultrasónicas y fenómeno de cavitación[8]
Pulsos Eléctricos (PEF)Intensidad de campo de 3 kV cm-1 con energía específica de 500 kJ kg-1Mitigación de micotoxinas en formulaciones de zumos y zumos con lechePerforación de membranas celulares y ruptura selectiva de enlaces[8]
Saccharomyces cerevisiaeProceso fermentativo en matrices panarias a base de cerealesReducción de la presencia de la micotoxina en el producto finalMetabolización y biotransformación durante la fermentación[12]
Momento Clave: «Se opera mediante detección de fluorescencia utilizando columnas de inmunofinidad a nivel de laboratorio, ofreciendo la posibilidad de análisis de alta precisión utilizando equipos de cromatografía líquida.»
Disertante: Diego Montemayor (Encargado para América Latina, Bykum, Grupo Waters)Ver video completo »

Tecnologías Físicas No Térmicas para Mitigación

Las micotoxinas presentan una marcada termoestabilidad intrínseca que les confiere resistencia frente a las temperaturas habituales empleadas en las líneas de transformación industrial. Debido a esta persistencia, los tratamientos térmicos convencionales y los procesos de pasteurización resultan insuficientes para lograr su completa eliminación en las matrices procesadas, obligando a recurrir a tecnologías emergentes no térmicas capaces de alterar los contaminantes sin deteriorar la calidad del alimento. [13][8]

Entre estos métodos innovadores, la tecnología de altas presiones hidrostáticas disminuye sustancialmente el contenido de patulina en productos derivados de zumo de manzana, observándose que su degradación guarda una correlación directa con la disponibilidad de grupos sulfhidrilo en el medio. Asimismo, la implementación operativa de altas presiones hidrostáticas (HPP) a 600 MPa durante 5 min a 12 °C, junto con el uso de ultrasonidos (USN) a 20 kHz y 100 W por 30 min y la aplicación de campos eléctricos pulsados (PEF) a 3 kV cm-1 con 500 kJ kg-1, permite mitigar eficazmente las micotoxinas presentes en formulaciones de zumos. [7][8]

Biotransformación y Biorremediación Mediante Levaduras Específicas

A diferencia de lo que ocurre con la aflatoxina, cuyas particularidades de carga eléctrica y dimensiones facilitan su secuestro mediante adsorbentes convencionales, otras micotoxinas demandan estrategias de biotransformación basadas en bacterias, levaduras o enzimas para modificar selectivamente su estructura molecular y suprimir su efecto tóxico. En este ámbito, la levadura Rhodotorula mucilaginosa JM19 ha demostrado metabolizar la patulina transformándola en ácido dexipitúlico, alcanzando una reducción del 90% tras 21 horas de incubación a 35 °C con densidades superiores a 1 × 10^8 células/L. [9][14]

La capacidad detoxificante de Rhodotorula mucilaginosa JM19 mantiene su eficiencia incluso cuando se expone a desafíos severos de contaminación, logrando degradar más del 50% del compuesto ante una concentración inicial de patulina de 100 µg/mL. Por su parte, los ensayos con células viables de Clavispora lusitaniae 146 evidencian una degradación significativamente más eficiente que la alcanzada por células inactivadas térmicamente y con mayor velocidad que Saccharomyces cerevisiae, exhibiendo un desempeño equiparable al obtenido por Rhodosporidium paludigenum. [9][11]

En el sector de la panificación, la levadura Saccharomyces cerevisiae, utilizada habitualmente durante la fermentación de la masa panaria, es capaz de metabolizar y degradar la patulina sintetizada por especies fúngicas del género Penicillium. Esta acción biológica reduce de manera efectiva los niveles residuales de la toxina en el pan horneado final, constituyendo una herramienta complementaria de bioseguridad en matrices elaboradas a partir de cereales. [12]

Control Integral Postcosecha y Manejo de Ensilados

En el almacenamiento de forrajes conservados, las especies de Penicillium crecen activamente cuando el material se encuentra seco, mal compactado o con contaminación terrosa, desencadenando incrementos sustanciales en la síntesis de toxinas como patulina, PR y ácido micofenólico ante la entrada de oxígeno. Dado que las pérdidas postcosecha vinculadas al deterioro fúngico, insectos y daños mecánicos alcanzan hasta un 25% de la producción global, resulta indispensable implantar programas rigurosos de detección y monitoreo analítico preciso desde las materias primas y granos hasta los productos en proceso y productos terminados almacenados para impedir su contaminación reiterada. [10][15][16]

  • Parámetros de degradación con Rhodotorula mucilaginosa: Aplicar la cepa JM19 durante 21 horas a una temperatura de 35 °C con una densidad celular superior a 1 × 10^8 células/L para obtener una degradación de patulina del 90%, rindiendo como metabolito ácido dexipitúlico. [9]
  • Tecnologías físicas no térmicas: Procesamiento por HPP a 600 MPa durante 5 min a 12 °C, ultrasonidos a 20 kHz y 100 W por 30 min, o pulsos eléctricos PEF a 3 kV cm-1 y 500 kJ kg-1 para degradación estructural en zumos y derivados. [8]
  • Prevención de proliferación en forrajes ensilados: Garantizar una compactación y empacado herméticos, evitar la entrada de tierra y minimizar la penetración de oxígeno al destapar para suprimir la biosíntesis de patulina y toxina PR por especies de Penicillium. [10]

"After 21 h at 35°C and when the density of yeast cells was above 1 × 10 8 cells/L, a 90% decrease in PAT was observed." — Sofia Agriopoulou, Eygenia Stamatelopoulou and Theodoros Varzakas. [9]

Patulina: Mecanismo de Acción Celular y Toxicidad en Rumiantes y Monogástricos

La patulina provoca úlceras, inflamación y hemorragias intestinales, afectando además en ensayos in vitro la fermentación ruminal mediante la alteración del pH y la reducción de la digestibilidad de la fibra. [3][17]

Mecanismos patológicos y efectos biológicos de la patulina en sistemas digestivos y forrajes

Nivel Biológico o MatrizMecanismo o Alteración ObservadaImpacto Fisiológico o ProductivoEvidencia de RespaldoReferencia
Mucosa intestinal animalIrritación y daño del epitelio digestivoÚlceras, inflamación, hemorragia intestinal y menor absorción nutricional[E118024], [E196514][3], [18]
Fermentación ruminal in vitroEfecto anticelulolítico y supresión de síntesis de ácido acéticoAlteración del pH, reducción en digestión de FDN/FDA y desfase del ratio acetato:propionato (2:1)[E93700][17]
Interacción micotoxicológica (Rumen)Efecto combinado de patulina con zearalenonaPérdida del efecto inhibitorio de la patulina sobre la digestión de fibra[E93700][17]
Ensilado de maíz (Penicillium roqueforti)Acumulación de hasta 15,10 mg/kg tras 160 días aeróbicos a 15 °CDeterioro de forraje con alcalinización del medio (pH de 4 a 9)[E77215][6]
Momento Clave: «Patulina afecta el pH del rumen y la digestión de la fibra (FDN y FDA). Encontramos una interacción: con zearalenona, patulina perdía su efecto de alterar la digestión de la fibra. También disminuyó la síntesis de ácidos grasos volátiles, sobre todo ácido acético.»
Disertante: Maria Ofelia Tapia (Laboratorio de Toxicología, CONICET, Facultad de Ciencias Veterinarias, UNCPBA)Ver video completo »

Impacto Digestivo y Afinidad Celular de Patulina

A nivel del tracto digestivo, la ingestión de patulina induce la formación de úlceras, procesos de inflamación severa y hemorragia intestinal manifiesta tanto en animales como en humanos. En el plano químico y celular, las propiedades de la patulina micotoxina se asocian con su interacción frente a ligandos tiol; en este sentido, se ha observado que la degradación de la molécula mediante tecnología de alta presión aplicada en productos a base de zumo de manzana presenta una correlación directa con la cantidad de grupos sulfhidrilo detectables en el medio. [7][3]

Este deterioro e irritación de la mucosa gastrointestinal provocado por las micotoxinas compromete gravemente la absorción intestinal de nutrientes y vitaminas esenciales. Como consecuencia directa de estas lesiones sobre la barrera entérica, se justifica el empleo profiláctico y preventivo de adsorbentes o secuestrantes diseñados específicamente para resguardar la integridad epitelial frente a los efectos tóxicos de la contaminación alimentaria. [18]

Dinámica Fermentativa y Toxicidad Ruminal In Vitro

En rumiantes, la funcionalidad digestiva se ve condicionada significativamente por esta toxina. En ensayos ruminales in vitro, la patulina afecta el pH ruminal y reduce sustancialmente la digestión de la fibra detergente neutro (FDN) y de la fibra detergente ácida (FDA). Paralelamente, en estas pruebas de laboratorio, la patulina deprime la síntesis global de ácidos grasos volátiles en el rumen debido de forma particular a una menor producción de ácido acético, lo que termina por desbalancear la relación fisiológica entre acetato y propionato. No obstante, en estas evaluaciones in vitro se evidenció que la adición combinada de patulina con zearalenona anuló el efecto perjudicial individual que la patulina ejercía sobre la digestión de la fibra ruminal. [17]

Desarrollo en Forrajes y Rendimiento Ganadero

Las fuentes de forraje conservado constituyen una vía crítica de proliferación fúngica y acumulación tóxica. En ensilajes de maíz inoculados con Penicillium roqueforti bajo condiciones aeróbicas mantenidas a 15 °C durante 160 días, se registraron concentraciones de hasta 15,10 mg/kg de patulina, proceso precedido por un incremento sustancial del pH desde 4 hasta 9. Esta exposición se suma al cuadro toxicológico general generado por metabolitos secundarios de mohos como Penicillium, Aspergillus y Fusarium, los cuales provocan mermas críticas en el consumo voluntario de alimento, una reducción de la ganancia de peso vivo y un marcado deterioro en la eficiencia de conversión alimentaria en el ganado. [6][19]

  • Disrupción ruminal y fermentación: En ensayos in vitro, reduce la digestibilidad de FDN y FDA y contrae la síntesis de ácido acético, alterando la relación acetato-propionato. [17]
  • Lesiones gastrointestinales clínicas: Desencadena inflamación, formación de úlceras y hemorragias intestinales que merman la capacidad de absorción epitelial de nutrientes. [3][18]
  • Contaminación crítica en forrajes: En ensilados de maíz inoculados con Penicillium roqueforti e incubados aeróbicamente a 15 °C durante 160 días, se pueden acumular hasta 15,10 mg/kg de patulina, proceso precedido por un aumento del pH de 4 a 9. [6]

"patulina, a través de su efecto anticelulolítico, produjo una disminución en la síntesis de esos grasos, sobre todo a expensas de una menor producción de ácido acético. Por supuesto, esto también lleva a una relación alterada. Normalmente en el rumen la relación acetato-propionato tiene que ser de dos a uno y acá se modificó" — Maria Ofelia Tapia [17]

Métodos de Análisis y Determinación de Patulina por HPLC y Técnicas Confirmatorias

La determinación analítica precisa de patulina y otras micotoxinas se realiza mediante métodos cromatográficos como HPLC, empleando ácido acético al 0,1% como solvente de dilución estable y curvas de calibración en rangos de 6 a 240 µg/L. [20][21]

Comparativa de metodologías analíticas y criterios operativos para patulina y micotoxinas

Metodología / HerramientaFinalidad OperativaCondiciones Analíticas Clave / RangoTiempo de Respuesta / CapacidadReferencia
HPLC confirmatorio para patulinaDeterminación y cuantificación exactaSolvente de dilución: ácido acético 0,1%; curva: 6 a 240 µg/LAnálisis cuantitativo de alta precisión[20]
Cromatografía de líquidos / capa fina (HPLC/TLC)Análisis multitoxina en alimentos de consumo humanoDetección de patulina, aflatoxinas, ocratoxina A, fumonisinas y DONMétodos sensibles, económicos y específicos[21]
Métodos confirmatorios / de referenciaArbitraje oficial, exportación e importación en matrices complejasUso indispensable de materiales de referencia certificadosCuantificación de 10 a 150 micotoxinas en una sola corrida[22]
Pruebas de screening rápido (tiras reactivas / ELISA)Monitoreo operativo y control en recepción de materias primasFlujo lateral cuantitativo o kits ELISA según la matriz validadaResultados en menos de 30 minutos[23]
Momento Clave: «Los análisis que nosotros no hagamos, por ejemplo, todo lo que tiene que ver con metales pesados que se hace por equipos de absorción atómica o los fitosanitarios y plaguicidas que se hacen con equipos de cromatografía acoplados a espectro de masa, los vamos a mandar a laboratorios con acreditación…»
Disertante: Patricia Knass (A lape)Ver video completo »

Condiciones Cromatográficas y Preparación de Soluciones

En los protocolos analíticos para patulina micotoxina desarrollados por cromatografía líquida de alta resolución, la manipulación del analito exige criterios rigurosos de seguridad y estabilidad química. Se desaconseja de forma estricta el uso de cloroformo como vehículo de dilución por su elevada toxicidad intrínseca, prefiriéndose en su lugar soluciones de ácido acético al 0,1%, cuya acidez confiere una superior estabilidad a la molécula durante el ensayo. Asimismo, el intervalo cuantitativo de trabajo reportado para la construcción de la curva de calibración en HPLC se establece entre 6 y 240 µg/L de solvente, rango analítico óptimo que asegura una cuantificación lineal, repetible y confiable en las determinaciones rutinarias. [20]

El empleo de técnicas cromatográficas en fase líquida (HPLC) o en capa fina (TLC) conforma una plataforma instrumental caracterizada por su alta sensibilidad, especificidad y costo-efectividad. Estos métodos permiten evaluar con solvencia analítica diversas micotoxinas de impacto crítico sobre la salud pública y las cadenas de alimentos de consumo humano, abarcando de forma simultánea o individual a las aflatoxinas, la ocratoxina A, las fumonisinas, la patulina y el deoxinivalenol, posibilitando una vigilancia epidemiológica y toxicológica integral. [21]

Métodos Confirmatorios y Materiales de Referencia

Cuando se enfrentan matrices agroindustriales altamente complejas donde los métodos de extracción rápida resultan insuficientes, la separación cromatográfica confirmatoria deviene imprescindible. Estas metodologías de referencia permiten discriminar y cuantificar entre 10 y 150 micotoxinas en una sola corrida analítica. En dicho contexto, el uso de materiales de referencia específicos constituye un factor indispensable, pues estos estándares garantizan la identificación inequívoca de cada metabolito y la exactitud matemática de los cálculos cuantitativos en matrices difíciles. [22]

Herramientas Rápidas y Validación Normativa Oficial

A nivel operativo en planta de procesamiento, las técnicas de tamizaje o diagnóstico rápido ofrecen un respaldo dinámico complementario. Herramientas analíticas como las tiras reactivas de inmunocromatografía cuantitativa de flujo lateral y los ensayos inmunoenzimáticos ELISA generan datos preliminares en menos de 30 minutos, acelerando las decisiones críticas de aceptación o segregación de lotes. No obstante, para que los análisis confirmatorios y screenings alcancen plena validez jurídica e idoneidad técnica en arbitrajes comerciales de importación o exportación, los laboratorios deben contar con acreditación bajo normas ISO y homologación ante entidades oficiales como SENASA o ANMAT. Esta capacidad analítica avanzada suele completarse armónicamente con servicios de cuantificación de metales pesados mediante absorción atómica y determinación de residuos fitosanitarios por cromatografía acoplada a espectrometría de masas. [23][24][22][25]

  • Condiciones de calibración HPLC: Se utiliza ácido acético al 0,1% como sustituto estable y seguro del cloroformo, operando con un rango de curva de calibración de 6 a 240 µg/L para cuantificar patulina. [20]
  • Confirmación en matrices complejas: Las metodologías de separación cromatográfica confirmatoria permiten resolver interferencias en matrices difíciles y abarcar análisis multirresiduo de 10 a 150 micotoxinas simultáneamente. [22]
  • Cribado rápido en planta: Las plataformas basadas en tiras reactivas de flujo lateral cuantitativo y kits ELISA permiten obtener resultados en menos de 30 minutos a nivel productivo. [23]
  • Soporte de estándares analíticos: La identificación y cuantificación confirmatoria descansa en el uso de materiales de referencia específicos para la fiabilidad de los métodos basados en separación cromatográfica. [22]

"El cloroformo no es un solvente ideal; el ácido acético al 0.1% es un buen solvente que confiere estabilidad a la patulina. Un rango de concentraciones para una curva de calibración en HPLC puede ser de 6 a 240 microgramos de patulina por litro de solvente" — Silvia Resnik [20]

Protocolos de Bioseguridad y Descontaminación en la Manipulación de Patulina

La manipulación de patulina en laboratorio exige campana extractora, equipo de protección personal completo con respirador de cartucho específico y neutralización química de vidriería mediante hipoclorito de sodio al 5-10% seguido de enjuague con agua destilada. [26][27][28]

Procedimientos operativos de bioseguridad, dilución y neutralización para patulina en laboratorio

Operación analíticaEquipo de protección o reactivoCondiciones operativas y parámetrosPropósito de bioseguridadReferencia
Apertura del estándarBata, gafas, guantes, tapabocas-nariz y limaTrabajo exclusivo bajo campana extractora; aserrado cuidadoso del vidrioEvitar salpicaduras, inhalación de aerosoles y pérdidas de solución de patulina[26]
Dilución primaria del patrónFase móvil de cuantificaciónLlevar la alícuota a volumen final de 50.0 ml o 100 mlEstandarización volumétrica precisa minimizando solventes volátiles[26]
Protección respiratoria reforzadaRespirador con cartuchos para patógenosUso simultáneo obligatorio aun con campana extractora en funcionamientoContener el riesgo elevado de exposición respiratoria a la toxina[28]
Lavado y descontaminación de vidrieríaHipoclorito de sodio al 5-10% y agua destiladaLavado químico de piezas en contacto y posterior enjuague con agua destiladaInactivación química de los residuos carcinogénicos de patulina[26], [27]
Momento Clave: «Tenemos sistemas de determinación de proteínas totales en superficies con el sistema Flash. También contamos con muestreos de superficies para la detección de microorganismos, tanto patógenos como indicadores, y la detección de alérgenos en superficie mediante hisopado esponjado y recolección de…»
Disertante: Patricia Knass (firma Gria)Ver video completo »

Medidas de Protección Personal y Apertura Segura

Debido a que la patulina micotoxina es considerada una sustancia con potencial carcinogénico comprobado, su manipulación en el laboratorio demanda adoptar los mismos cuidados estrictos de bioseguridad que rigen para todas las micotoxinas. En este marco preventivo, la apertura de la ampolla del patrón analítico debe efectuarse de manera obligatoria bajo campana extractora, asegurando que el operador cuente con gafas de seguridad, mascarilla o tapabocas-nariz, guantes y bata de laboratorio. Estas barreras primarias evitan el contacto directo dérmico y ocular frente a cualquier eventualidad durante las etapas preliminares del ensayo. [26]

Incluso operando bajo el flujo de la campana de extracción, el riesgo de inhalación de patulina continúa siendo sumamente elevado, por lo que resulta imprescindible incorporar un respirador dotado de cartuchos específicos para el control de microorganismos patógenos. Asimismo, para preservar la integridad analítica y prevenir la pérdida accidental de la solución del estándar concentrado de patulina, se recomienda utilizar una lima para aserrar el cuello de vidrio de la ampolleta con sumo cuidado antes de proceder a su quiebre. [26][28]

Preparación del Estándar y Descontaminación Química

Inmediatamente después de la apertura de la ampolla, la solución patrón concentrada puede llevarse a un volumen final de 50.0 ml o 100 ml empleando la fase móvil correspondiente antes de ejecutar la cuantificación analítica en el instrumental. Al concluir las manipulaciones, la descontaminación y el lavado riguroso de toda la vidriería que haya estado en contacto con la toxina debe realizarse mediante hipoclorito de sodio a una concentración del 5-10%, seguido indispensablemente por un enjuague exhaustivo con agua destilada para neutralizar los residuos químicos. [26][27]

Monitoreo Ambiental y Protocolos en Superficies

Para asegurar la inocuidad integral del entorno de trabajo, los protocolos específicos de descontaminación aplicables a las superficies e instalaciones expuestas a micotoxinas figuran detallados en los insertos de las columnas de inmunoafinidad bajo el apartado de descontaminación. Finalmente, la vigilancia operativa en las áreas analíticas se complementa con la implementación de sistemas de muestreo diseñados para evaluar superficies y detectar la presencia de bacterias patógenas junto con indicadores de higiene, garantizando la contención biológica. [27][29]

  • Apertura de la ampolla: Destapar el estándar bajo campana extractora utilizando lima para aserrar el vidrio con cuidado de no perder solución, portando bata, gafas, tapabocas y guantes. [26]
  • Protección respiratoria especializada: Adicionar un respirador provisto de cartuchos para control de patógenos al EPP convencional, mitigando el alto riesgo de inhalación de la micotoxina. [28]
  • Descontaminación con hipoclorito: Sumergir y lavar el material de vidrio contaminado con solución de hipoclorito de sodio al 5-10% de concentración y finalizar con enjuague en agua destilada. [26][27]
  • Verificación de superficies: Controlar la carga orgánica y residuos biológicos en áreas de ensayo mediante bioluminiscencia de ATP y muestreo de microorganismos patógenos e indicadores. [29]

"Tienes que manejar la ampolla de Patulina con los mismos cuidados que se manipulan todas las micotoxinas. Estas son sustancias carcinogénicas. Hay que utilizar guantes, abrir la ampolla bajo campana." — Alaín Román Marín [26]

Patulina en Manzana y Ensilajes: Especies Productoras y Co-ocurrencia Fúngica

La patulina es una micotoxina producida por géneros fúngicos como Penicillium, Aspergillus, Paecilomyces y Byssochlamys, cuya presencia contamina manzanas con áreas de pudrición y ensilajes forrajeros expuestos al oxígeno o con incrementos de pH. [3][30][6][10]

Micotoxinas producidas por especies fúngicas en ensilaje de maíz y manzana según sustrato y condiciones

Matriz / SustratoHongo AsociadoMicotoxinas DetectadasNiveles / Tasas ReportadasCondición DesencadenanteReferencia
Ensilaje de maízPenicillium roquefortiPatulina, Ácido micofenólico, Ácido penicílico, Toxina PRPatulina: 15.10 mg kg-1; MPA: 3.56 mg kg-1; PA: 3.06 mg kg-1; PRT: 2.17 mg kg-1Condiciones aeróbicas, 15 °C por 160 días y subida de pH de 4 a 9[6]
Jugo de mandarina / naranjaAspergillus flavus (aislados de Citrus reticulata)Aflatoxina B1 (la patulina es inhibida por componentes intrínsecos)Máximo de 162.5 µg / 25 mlIncubación de 10 días con sacarosa y extracto de levadura[31]

Especies Productoras y Co-ocurrencia en Manzanas

Este metabolito secundario tóxico es sintetizado por alrededor de 30 géneros fúngicos, entre los cuales destacan especies pertenecientes a Penicillium, Aspergillus —incluyendo miembros del grupo Clavati como A. clavatus, A. giganteus y A. longivesica—, Paecilomyces y Byssochlamys. En frutas propensas al deterioro postcosecha, la presencia de este compuesto suele combinarse con otros metabolitos tóxicos generados durante el proceso infeccioso fúngico. [3]

En un estudio sobre 351 muestras de siete variedades de manzanas con pequeñas áreas podridas en Portugal (Casanova, Golden Delicious, Red Delicious, Reineta, Richared, Rome Beauty y Starking), se detectó patulina sola en el 68.6% de los casos, citrinina sola en el 3.9%, y una co-ocurrencia simultánea de ambas micotoxinas en el 19.6% de las muestras. Para el seguimiento analítico simultáneo de ambos contaminantes mediante un método rápido de cromatografía en capa fina (TLC) multidetección, las concentraciones mínimas detectables reportadas correspondieron a 120-130 µg/kg para patulina y 15-20 µg/kg para citrinina. [30]

Dinámica de Proliferación y Contaminación en Ensilajes

El género Penicillium actúa además como un hongo de almacenamiento característico en forrajes conservados, proliferando en ensilajes secos, con defectos de compactación o contaminados con tierra. La multiplicación de estas colonias y el incremento en la producción de toxinas —tales como la toxina PR, patulina, ácido micofenólico, roquefortina C y ácido penicilínico— se ven estimulados notablemente al destapar el silo y quedar la masa forrajera expuesta al oxígeno. [10]

En ensilajes de maíz inoculados con cepas de Penicillium roqueforti e incubados aeróbicamente en condiciones de oscuridad a 15 °C durante 160 días, se registraron niveles acumulados de patulina de hasta 15.10 mg kg-1, acompañados de 3.56 mg kg-1 de ácido micofenólico, 3.06 mg kg-1 de ácido penicílico y 2.17 mg kg-1 de toxina PR. Esta síntesis y acumulación de micotoxinas por parte de Penicillium roqueforti en el ensilado de maíz estuvo precedida por una marcada alteración del medio, evidenciada en un incremento del pH que ascendió desde 4 hasta 9. [6]

Factores Fisiológicos y Comportamiento en Matrices Cítricas

El comportamiento de la patulina difiere en otras matrices vegetales; por ejemplo, en jugos cítricos como el de naranja, exhibe una baja probabilidad de aparición debido a componentes intrínsecos de la fruta que inhiben activamente su biosíntesis por el moho productor. Sin embargo, otras especies no encuentran dicho freno: cepas toxigénicas de Aspergillus flavus aisladas de fruta podrida de mandarina (Citrus reticulata) logran sintetizar Aflatoxina B1 en jugo de naranja con rendimientos de hasta 162.5 µg/25 ml en 10 días al suplementarse con sacarosa y extracto de levadura. Por otro lado, la inducción del metabolismo secundario micotoxigénico en hongos responde directamente a situaciones de estrés nutricional, fenómeno ejemplificado en la biosíntesis de ácido fusárico por Fusarium verticillioides ante deficiencias de nitrógeno con relaciones carbono/nitrógeno de 5:1. Finalmente, bajo las proyecciones globales de cambio climático y calentamiento progresivo, se prevé una sucesión ecológica en las poblaciones fúngicas donde taxones termotolerantes y termofílicos desplazarán a las especies tradicionales, introduciendo amenazas emergentes ligadas a patulina y a metabolitos producidos por Aspergillus fumigatus. [31][32][33]

  • Incidencia en fruta deteriorada: El 68.6% de manzanas con zonas podridas presentaron patulina aislada y un 19.6% co-ocurrencia simultánea con citrinina, lo que exige controles estrictos al procesar jugos y mermeladas. [30]
  • Desarrollo en silos forrajeros: La proliferación de Penicillium roqueforti en ensilado de maíz genera concentraciones de hasta 15.10 mg kg-1 de patulina cuando ocurre entrada de oxígeno y el pH asciende de 4 a 9. [6][10]
  • Resistencia natural en cítricos: Los componentes endógenos de los cítricos inhiben la síntesis de patulina, reduciendo su riesgo frente a otras toxinas como Aflatoxina B1. [31]

"The data presented in this study refer the simultaneous occurrence of patulin and citrinin in 351 samples of seven different varieties of apples with small rotten areas." — Alberto Gimeno [30]

Preguntas Frecuentes (FAQ)

Q: ¿Qué es la patulina? A: La patulina es un metabolito secundario tóxico producido por hongos de géneros como Penicillium, Aspergillus, Paecilomyces y Byssochlamys, el cual contamina habitualmente frutas y derivados como manzanas y zumos, estando sujeto a límites regulatorios estrictos. [3][2][1]

Q: ¿Cuáles son los límites legales de patulina en zumo de manzana según la legislación europea? A: La legislación europea establece un límite máximo de 50 µg/kg de patulina en zumos de fruta para consumo general y un límite más estricto de 10 µg/kg para productos y zumos destinados a la población infantil. [1][2][4]

Q: ¿Cómo interactúan la patulina y la zearalenona en el rumen y qué efectos tienen en la digestión de fibra? A: De forma individual, la patulina altera el pH ruminal y reduce la digestión de fibra (FDN y FDA). Sin embargo, al combinarse con zearalenona, pierde sorpresivamente su capacidad de alterar la digestión de la fibra por una interacción compleja. [17]

Q: ¿Se destruye la patulina con tratamientos térmicos habituales como la pasteurización? A: No. Las micotoxinas se caracterizan por ser termoestables y resistir altas temperaturas, por lo que los tratamientos térmicos convencionales no garantizan su eliminación en alimentos procesados. Por ello, se evalúan tecnologías no térmicas como altas presiones hidrostáticas. [13][8][7]

Q: ¿Cuál es el solvente recomendado y el rango de concentración para la patulina en HPLC? A: Se recomienda usar ácido acético al 0,1% como solvente de dilución en vez de cloroformo, ya que confiere estabilidad y seguridad. Para la curva de calibración en HPLC se establece un rango de 6 a 240 µg/L. [20]

Q: ¿Qué microorganismos o levaduras son capaces de degradar biológicamente la patulina en alimentos? A: Las levaduras Rhodotorula mucilaginosa JM19 (que la convierte en ácido dexipitúlico), Clavispora lusitaniae 146, Rhodosporidium paludigenum y Saccharomyces cerevisiae han demostrado la capacidad de degradar y biotransformar la patulina, reduciendo su concentración. [9][11][12]


Fuentes y Referencias Técnicas

Este artículo fue construido utilizando exclusivamente conocimiento empírico validado de la comunidad de expertos:

  1. Vicente Sanchis Almenar: Prevención y control de micotoxinas en poscosecha y procesado de alimentos. HACCP

  2. Hadyn Duncan: Chemical strategies for triggering the immune response to the mycotoxin patulin

  3. Vishwambar Navale: Aspergillus derived mycotoxins in food and the environment: Prevalence, detection, and toxicity

  4. Noelia Pallarés: Mycotoxin Dietary Exposure Assessment through Fruit Juices Consumption in Children and Adult Population

  5. Claudia Foerster: Occurrence of relevant mycotoxins in food commodities consumed in Chile

  6. Prof. Dr. Sergio Paulo Severo de Souza Diniz: Ácido penicilico

  7. Fabio Granados-Chinchilla: Mycotoxin Contamination of Beverages Obtained from Tropical Crops

  8. Albert Sebastiá Duque: Aplicación de tecnologías innovadoras para la mitigación de micotoxinas y productos de la reacción de maillard en alimentos

  9. Sofia Agriopoulou, Eygenia Stamatelopoulou and Theodoros Varzakas.: Advances in Occurrence, Importance, and Mycotoxin Control Strategies: Prevention and Detoxification in Foods

  10. Ing. Agr. Humberto Araque: Las Micotoxinas relacionadas con la sequía no son iguales a la Vomitoxina

  11. Mariana Andrea Díaz: Protection of Citrus Fruits from Postharvest Infection with Penicillium digitatum and Degradation of Patulin by Biocontrol Yeast Clavispora lusitaniae 146

  12. Andrea Casado Fernandez: Análisis de micotoxinas en panes comerciales

  13. Alejandra Ricca: Micotoxinas en Granos: Alejandra Ricca (INTA)

  14. Augusto Heck: Micotoxinas: cómo evitar pérdidas ocultas

  15. Gerardo Morantes: La Seguridad Alimentaria y la innovación tecnológica

  16. Diego Montemayor: Micotoxinas: Evaluación y control de riesgos

  17. Maria Ofelia Tapia: Micotoxicosis en Rumiantes: Maria Ofelia Tapia

  18. Teresa M. Agulles Teixidó: Interferencia de secuestrantes con nutrientes

  19. Gustavo Clemente: ¿Qué son las micotoxinas? Micotoxicosis: Consideraciones Generales

  20. Silvia Resnik: Patulina

  21. Norma Perilla: Micotoxinas más comunes en alimentos de consumo humano

  22. Patricia Knass: Métodos confirmatorios para análisis, detección y cuantificación de micotoxinas

  23. Patricia Knass: Soluciones en diagnóstico y análisis rápido de micotoxinas

  24. Patricia Knass: Laboratorio Agrinea, servicios y atención al cliente

  25. Patricia Knass: Análisis en micotoxinas con tecnologia de última generación

  26. Alaín Román Marín: Patulina

  27. Cristina DAiutolo: Patulina

  28. Camilo Casasbuenas C.: Patulina

  29. Patricia Knass: Soluciones para el control del entorno productivo

  30. Alberto Gimeno: Patulin And Citrinin In Portuguese Apples With Rotten Spots

  31. Silvia Resnik: ¿Micotoxinas en Zumos Cítricos?

  32. Robert Russell M. Paterson and Nelson Lima: Thermophilic Fungi to Dominate Aflatoxigenic/Mycotoxigenic Fungi on Food under Global Warming

  33. Sergio Paulo Severo De Souza Diniz: Ácido penicílico

El término micotoxina es la composición de dos palabras derivadas del griego: mikes y toxina, que significan hongo y veneno respectivamente. Son compuestos tóxicos que se forman cuando la fase de crecimiento del hongo productor llega a su etapa final y, cuando las condiciones ambientales son favorables (Soriano Del Castillo 2007). La contaminación de materias primas con micotoxinas es un tema de gran preocupación, debido a que el cambio...
Comentarios: 0
Recomendaciones: 0
Sergio Paulo Severo De Souza Diniz
Introducción El ácido penicílico se aisló del maíz infectado con Penicillium puberulumin en 1913. Actualmente, se sabe que también es producido por otros miembros del género Penicillium y Aspergillus . En cuanto a la toxicidad, es menos tóxica que la patulina, aunque mantiene las similitudes estructurales, ambas son lactonas, lo que explica su fuerte actividad carcinogénica. Se considera un potente...
Comentarios: 9
Recomendaciones: 7
La Universitat de València y el CSIC han patentado un método para detectar la toxina patulina en alimentos mediante el uso de anticuerpos. La patulina se produce por diversas especies de hongos que pueden contaminar alimentos, particularmente manzanas. Es frecuente hallarla en productos derivados de las manzanas, entre ellos los alimentos destinados a la población infantil. ...
Comentarios: 1
Recomendaciones: 0
ALBERTO GIMENO
Alberto Gimeno: Consultor técnico de SPECIAL NUTRIENTS, INC., 1394 Coral Way, Miami, Florida, 33145 USA. María Ligia Martins: Consultoria técnica en micologia y micotoxicologia alimentar. Rua Augusto Costa, nº 14-6º Dto, 1500-064 Lisboa, Portugal El presente articulo corresponde a una revisión y...
Comentarios: 52
Recomendaciones: 0
Queria saber sobre la posibilidad de desarrollo de micotoxinas en jugos cítricos, naturales o concentrados. Desde ya, muchas gracias. ...
Comentarios: 6
Recomendaciones: 0
Estimados: Necesito información de donde sacar las medidas de seguridad para trabajar con penicillium expansum productor de patulina en el laboratorio, algún decreto, guia u hoja de seguridad que señale que tipo de cabina de flujo laminar, el equipo de protección personal, etc. Muchísimas gracias...
Comentarios: 0
Recomendaciones: 0
Hola! Soy técnica química, trabajo en HPLC. Voy a empezar a analizar patulina. Tengo el patrón sin abrir, en una ampolla, disuelto en cloroformo en una concentración de 100ppm. Quería saber qué cuidados tengo que tener al manipular esta sustancia. Muchas gracias. Luciana. ...
Comentarios: 8
Recomendaciones: 0
El Profesor Dr. Antonio Ramos del Departamento de Tecnología de los Alimentos de la Universidad de Lérida (España), presentó el pasado día 17 de Noviembre el libro en español titulado Micotoxinas y Micotoxicosis y del cual fue editor. La presentación...
Comentarios: 13
Recomendaciones: 0
Durante el Simposio de IUPAC a desarrollarse entre el 21 y 25 de mayo próximo en la ciudad de Estambul, funcionará un Laboratorio de Romer Labs® para la demostración y utilización de varios de sus métodos rápidos y de referencia para la detección de micotoxinas. Los Stands # 9/10 estarán abiertos de lunes a viernes en simultáneo con las conferencias para permitir a los visitantes que tengan la posibilidad de visitarnos en el momento que consideren más adecuado. Durante este período...
Comentarios: 0
Recomendaciones: 0
Combatiendo la contaminación por Micotoxinas Los...
Comentarios: 2
Recomendaciones: 0
Los hongos han despertado a lo largo de la historia el interés para entender sus propiedades y micotoxinas. El crecimiento de mohos sobre un alimento provoca cambios en sus características. Aunque muchos son desagradables, no hay duda que contribuyen al sabor y aroma del producto final, como sucede en el caso de cierto tipo de quesos o embutidos secos fermentados. La apariencia final del roquefort, definida por sus venas azules, se debe a la presencia de Penicillium roqueforti, y su sabor y...
Comentarios: 0
Recomendaciones: 0
El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en el marco del proyecto europeo 'Good Food', dirigido a desarrollar tecnología para mejorar la seguridad y la calidad de los alimentos, ha coordinado una encuesta entre las empresas más representativas del sector alimentario en Europa para delimitar cuáles son los residuos prioritarios a detectar y eliminar en los productos alimentarios. Se centra en seis grupos modelo: leche y sus derivados, vino, pescado, frutas y zumos de frutas....
Comentarios: 0
Recomendaciones: 0
Necesito información referida al crecimiento de hongos productores de patulina (P. expansum), y a la producción de patulina en manzanas, qué climas lo favorecen o dificultan, y la difusión del tóxico en el fruto. De antemano, muchas gracias. ...
Comentarios: 1
Recomendaciones: 0
Necesito saber si hay pruebas de toxicidad de patulina en el ser humano, y qué efectos tiene la misma en el hombre. Gracias. ...
Comentarios: 1
Recomendaciones: 0
¿El desarrollo de la patulina sólo se da en zumos de manzana, o en concentrados de otros zumos también puede producirse? Gracias. ...
Comentarios: 1
Recomendaciones: 0
Quisiera saber si se tiene conocimiento de las micotoxinas que resultan de interés para la salud humana, y si es posible detectarlas en granos de consumo humano, con los mismos métodos utilizados para la detección de micotoxinas en alimentos o balanceados animales. Ya que la zona donde vivo es de altas temperaturas y gran humedad ambiental. ...
Comentarios: 3
Recomendaciones: 0
1