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Las Micotoxinas en la Agroindustria
Aflatoxinas
Ocratoxinas
T-2 Toxina
Zearalenona
Dioxinivalenol (Vomitoxina)
Fumonisina
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Como su nombre lo indica, las micotoxinas son metabolitos tóxicos producidos por hongos, básicamente de los géneros Aspergillus, Fusarium y Penicillium. Estos, cuando encuentras las condiciones ambientales propicias, se multiplican rápidamente y, como producto de su metabolismo, secretan micotoxinas.
Las micotoxinas son sustancias extremadamente tóxicas, químicamente diversas y de poca solubilidad en agua, poseen bajo peso molecular, la mayoría tiene una estructura de anillos aromáticos y son muy resistentes a la inactivación por métodos físico, químicos y biológicos. De las más de 400 micotoxinas descritas hasta la fecha, solamente unas doce (12) han sido experimentalmente documentadas como importantes para la salud humana y animal, ejerciendo sus efectos negativos por medio de tres (3) mecanismos básicos:

  • Disminuyen el contenido nutritivo, la absorción y el metabolismo de los alimentos
  • Inducen cambios neuroendocrinos
  • Causan una intensa supresión del sistema inmune, lo cual aumenta la propensión de infecciones oportunistas

La enfermedad de micotoxicosis es producida en humanos y animales por la ingesta de micotoxinas en los alimentos y ésta puede ser aguda o crónica dependiendo de los niveles consumidos. La micotoxicosis no es de fácil detección, ya que los síndromes tóxicos son similares a los producidos por muchas otras enfermedades. Sin embargo, la micotoxicosis tiene algunas características reconocibles, tales como: no es transmisible; generalmente los tratamientos con drogas y antibióticos no surten efecto; usualmente sus manifestaciones en el campo dependen de la estación del año; casi siempre está asociada al consumo de determinado alimento, en el cual se puede detectar crecimiento de hongos; y, el grado de toxicidad inducido depende del sexo, edad y estado nutritivo del huésped.

En el presente artículo, me concentraré en los seis grupos de micotoxinas de mayor importancia para la agroindustria, describiendo sus características más sobresalientes y sugiriendo algunas estrategias para minimizar las pérdidas económicas que ocasionan.

Aflatoxinas
Son metabolitos de Aspergillus flavus y Aspergillus parsiticus, los cuales producen las aflatoxinas B1, B2, G1 y G2, cuya nomenclatura se deriva del inglés Blue y Green, ya que cuando se les ilumina con luz ultravioleta de onda larga, fluorescen de color azul y verde, respectivamente. De todas las micotoxinas descritas, las aflatoxinas son las que han sido más intensamente estudiadas debido a su alta toxicidad, al causar cáncer de hígado, hiperplasia del conducto biliar, hemorragias intestinales y renales e inmunosupresión; siendo la aflatoxina B1 el cancerígeno natural más potente que conoce el hombre. Por estas razones, es la única micotoxina regulada por ley en los Estados Unidos, la Comunidad Europea, México y los países americanos del cono sur, a un máximo de 20 ppb (partes por billón) en alimentos para consumo humano.

Los hongos A. flavus y A. parasiticus crecen óptimamente bajo temperaturas mayores a los 22º C (72º F) y humedad relativa mayor del 14%; por lo tanto, las aflatoxinas se detectan con mayor frecuencia en granos producidos en países de climas cálidos. Las cosechas más afectadas por dichos hongos son: maíz, sorgo, nueces, cacahuetes, semillas de algodón y coquito.

En la industria avícola, la aflatoxina B1 se denomina "el asesino silencioso", ya que su consumo crónico a niveles menores de 20 ppb no induce síntomas clínicos evidentes; sin embargo, reduce la asimilación de los alimentos y causa una marcada supresión del sistema inmune. El resultado final es una baja en la productividad, ya que las aves manifiestan un bajo crecimiento y baja postura. Adicionalmente, debido a la inmunosupresión inducida, las aves son mucho más susceptibles a agentes infecciosos oportunistas y responden deficientemente a los programas de vacunación.

En cerdos y vacunos, la aflatoxina también induce una baja tasa de crecimiento e incrementa la manifestación de infecciones oportunistas al causar inmunosupresión. En ganado lechero, la aflatoxina B1 consumida en alimentos contaminados, es metabolizada y transformada, en aproximadamente un 5%, en aflatoxina M1, la cual es secretada en la leche (M de Milk, en inglés). Aunque la transformación de B1 a M1 vuelve a la aflatoxina aproximadamente 1,000 veces menos tóxica, los niveles de M1 en leche están regulados por ley a 0.5 ppb, debido a que la leche es consumida primordialmente por niños y es en la etapa de desarrollo cuando el sistema inmune es más susceptible a los efectos supresores de la aflatoxina. Por lo tanto, no es apta para consumo humano, la leche con niveles de aflatoxina M1 superiores a 0.5 ppb.

Aunque en la literatura se sugieren varios niveles de tolerancia para aflatoxina, los siguientes son los establecidos por la FDA (Food & Drug Administration) de los Estados Unidos de Norteamérica:

  • 20 ppb para alimento de consumo humano y aves, cerdos y ganado en desarrollo
  • 100 ppb para aves, cerdos y ganado maduro
  • 200 ppb para cerdos de finalización
  • 300 ppb para ganado de finalización

Ocratoxinas

Las ocratoxinas son un grupo de siete micotoxinas de las cuales la ocratoxina A es la más tóxica y, por lo tanto, es la que ha sido mejor estudiada. Son metabolitos de hongos de las especies Aspergillus (ochraceus, sulphureus, melleus, sclerotiorum y alliaceus) y Penicillium (cyclopium, vindicatum, commune, variabile, purpurescens y palitans), los cuales afectan principalmente las cosechas de maíz, sorgo, cebada, trigo, avena, café, soya y cacao. Al igual que los hongos que producen aflatoxinas, estos prefieren temperaturas mayores de 22º C (72º F) y humedad mínima del 16%; por lo tanto, las ocratoxinas frecuentemente contaminan granos producidos en lugares de climas cálidos.

En general, la ocratoxina A causa daño en los riñones, induciendo nefropatía crónica, también causa cáncer e inmunosupresión. En aves, reduce el consumo de alimentos y las vuelve mucho más susceptibles a infecciones por Salmonella. En ponedoras, reduce el porcentaje de postura, causa malformación de la cáscara del huevo y reduce la incubabilidad de los huevos fértiles. En cerdos, induce inmunosupresión, causa hemorragia y necrosis de la piel, induce letargo (modorra) y tiende a promover el nacimiento de piaras de pequeño tamaño. En bovinos, los efectos de la ocratoxina todavía no se han documentado experimentalmente.

Aunque en la actualidad los niveles permitidos de ocratoxina no están regulados, el nivel de advertencia se ha fijado en 20 ppb para consumo humano y animal.


T-2 Toxina

Pertenece al grupo de los Tricotecenos y es producida por Fusarium sporotrichioides y por Fusarium oxysporum, que son hongos que afectan primordialmente las cosechas de trigo, cebada, maíz y avena; requiriendo para un óptimo crecimiento, temperaturas menores a los 22º C (72º F) y alta humedad relativa; por consiguiente, las cosechas más afectadas provienen de lugares con climas relativamente fríos.

Los efectos más negativos en aves, cerdos y vacunos asociados a la T-2 toxina son:

  1. Un bajo consumo de alimentos y retardo de crecimiento;
  2. La inducción de hemorragias y lesiones en la piel, siendo las aves muy susceptibles a las lesiones orales y del pico;
  3. Inmunosupresión e incremento de infecciones oportunistas;
  4. Trastorno de las funciones motoras; y,
  5. La muerte en casos de consumo alto y crónico.

Zearalenona

También forma parte del grupo de los Tricotecenos y es producida por Fusarium graminearum y por Fusarium culmorum, prefiriendo climas templados y húmedos para su crecimiento y usan como sustrato trigo, cebada, maíz y avena.

Aunque la zearalenona causa en aves una baja en el consumo de alimentos y un empobrecimiento del plumaje, su efecto más negativo se concentra en la industria porcina. En cerdos, debido a que su estructura química remeda la del estrógeno, la zearalenona induce trastornos reproductivos, como edema de la vulva, prolapso de la vagina, engrandecimiento uterino, atrofia de los testículos y ovarios, hinchazón de las mamas e induce un estado de pseudo preñez y aborto.

El nivel de advertencia de zearalenona es también de 500 ppb.


Dioxinivalenol (Vomitoxina)

Es otra micotoxina del grupo de los Tricoticenos y, al igual que la zearelenona, es un metabolito de Fusarium graminearum y por Fusarium culmorum. El dioxinivalenol es también conocido como vomitoxina, debido a que causa un sabor rancio en los granos y en alimentos balanceados, lo cual induce vómito y diarrea en los animales que lo consumen. Los cerdos son especialmente susceptibles a la vomitoxina y es muy común que rechacen consumir alimentos altamente contaminados. La vomitoxina afecta también a los vacunos, aves, perros, gatos y humanos.

Los niveles de advertencia para vomitoxina son de 1 ppm (partes por millón) para humanos, 5 ppm para cerdos y de 10 ppm para aves y ganado.

Una nota de advertencia: debido a que los tricoticenos son producidos por hongos del género Fusarium, los cuales para su crecimiento requieren de condiciones ambientales similares, usualmente cuando se detecta la presencia de un tricoticeno es muy probable que también estén presentes los demás. Estos "cocteles" de micotoxinas tienen efectos devastadores, ya que ejercen un efecto sinergético que induce lesiones mucho más severas que las observadas cuando la micotoxina se encuentra sola, en concentraciones equivalentes a las del "coctel"


Fumonisina

La fumonisina posee una estructura química linear, por lo tanto, no fluoresce al ser expuesta a la luz ultravioleta. Es un metabolito de Fusarium moliniforme y Fusarium proliferatum, hongos que afectan exclusivamente al maíz y prefieren temperaturas menores a los 20º C (70º F) y humedad relativa mayor del 18%; por lo tanto, afectan cosechas de maíz provenientes de países de climas templados.

El nivel de advertencia de fumonisina es de 5 ppm y afecta de preferencia a caballos, cerdos y humanos. En caballos causa leucoencefalomalacia (ELEM) y en cerdos y humanos induce edemas pulmonares y cáncer de esófago, respectivamente.

Hay varios factores involucrados en la contaminación de granos, concentrados y de los alimentos por micotoxinas, siendo los siguientes los más importantes.

Biológicos: Se necesita una cosecha susceptible y que sea el sustrato adecuado, para que el hongo toxigénico pueda crecer y producir micotoxinas.

Ambientales: La temperatura y la humedad requeridas son necesarias para el crecimiento del hongo, tanto en el campo como durante el almacenamiento de la cosecha. Adicionalmente, es determinante el grado de deterioro físico sufrido por los granos (daños mecánicos y por insectos y/o pájaros).

Cosecha: Madurez de los granos, temperatura, humedad, daños mecánicos, rotación de cosechas y detección oportuna de la contaminación en el campo.

Almacenamiento: Tiempo, humedad, condensación ventilación, infestación de insectos, limpieza del equipo y duración, son factores muy importantes que pueden contribuir al crecimiento de hongos durante el almacenamiento; consecuentemente, durante almacenamientos prolongados se debe implementar un programa preventivo de monitoreo de micotoxinas.

Procesamiento y Distribución: Remover las cáscaras, reducir la humedad en el peleteado, empaque final adecuado y medir niveles de micotoxinas de las materias primas y del producto final.

Aunque controlando los factores arriba enumerados se puede disminuir la contaminación de los alimentos por micotoxinas, al ser una contaminación natural es imposible eliminarla del todo. Por tal razón, la FAO estima que, a nivel mundial, el 25% de las cosechas son afectadas anualmente. Por consiguiente, el impacto económico es incalculable, traduciéndose en mayores costos para el consumidor, productor y procesador de alimentos, a los cuales se les reduce su contenido nutritivo y al ser consumidos inducen en el individuo mayor susceptibilidad a infecciones oportunistas y enfermedades.

Frente a esta situación, las siguientes son algunas pautas a seguir para aminorar el impacto negativo de las micotoxinas:

  • Establecer un calendario de monitoreo de micotoxinas en materias primas y en producto terminado. Hoy en día existen en el mercado pruebas analíticas sencillas, rápidas y baratas para detectar micotoxinas, las cuales se pueden realizar tanto en el laboratorio como en el campo, lo que hace factible evaluar la magnitud del problema y tomar oportunamente las decisiones requeridas para reducir al máximo las pérdidas económicas.
  • Evitar el almacenamiento prolongado de materias primas y de producto terminado. Si durante el almacenamiento persisten las condiciones favorables para el crecimiento de hongos que en bajos niveles infestaron la cosecha en el campo, el crecimiento de los mismos continuará sin control y la contaminación se incrementará con el tiempo.
  • Utilizar alimentos con niveles "permitidos" de micotoxinas. Al determinar los niveles de contaminación en materias primas y producto final, el alimento puede ser usado en una forma más racional; suministrando el alimento menos contaminado a los animales pequeños y en etapa de desarrollo, dejando el alimento más contaminado para los animales adultos y de mayor peso.
  • Implementar un Plan de Análisis de Riesgos y Control de Puntos Críticos (HACCP). La aplicación de un Plan HACCP en el manejo de los alimentos en la agroindustria se basa en el dicho de que "una onza de prevención vale más que una libra de remedio". Un Plan HACCP adecuado le permite al productor un mejor control del procesamiento de las materias primas y del producto terminado, reduciendo al máximo los riesgos que se presentan, tanto en el campo como en la planta de producción, almacenamiento y distribución.


Finalmente, un comentario respecto a los "secuestrantes" de micotoxinas. Existen en el mercado varias sustancias que se asevera reducen el impacto negativo de las micotoxinas, al secuestrarlas y promover su expulsión en las excretas, evitando su absorción por el organismo. Desafortunadamente, en la mayoría de los casos, dichos productos carecen de la evidencia experimental documentada y requerida para respaldar el modo de acción aducido. En el mejor de los casos, pudiesen "secuestrar" parcialmente determinada micotoxina, pero no lo hacen con la misma efectividad con las demás. Aunque parezca un tanto ilógico, no es raro encontrar productores que hacen fuertes inversiones en el uso de "secuestrantes", sin antes evaluar los niveles de contaminación mediante las pruebas de laboratorio necesarias para detectar las micotoxinas que supuestamente son la causa del problema.