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1 - INTOXICACIONES ALIMENTARIAS:

MICOTOXINAS

Dentro del amplio tema de intoxicaciones debido al consumo de alimentos el mayor interés se concentra en las levaduras, los mohos y las setas comestibles y venenosas.

Este diverso conjunto de organismos, se caracteriza por poseer una estructura eucariótica, un metabolismo heterótrofo y una pared externa. Así a diferencia de las plantas, los hongos requieren de fuentes de carbono orgánicas de diferente grado de complejidad. La presencia de la pared determina su forma de alimentarse, a través de la absorción de nutrientes solubles.

Los hongos filamentosos, comúnmente llamados mohos, son activos agentes del biodeterioro. Si bien no causan el tipo de degradación putrefactiva asociada a algunas bacterias, alteran las características organolépticas haciendo que los alimentos enmohecidos no sean aptos para el consumo humano. Debemos hacer la salvedad que algunas modificaciones inducidas por ciertos hongos en los alimentos son deseables, tal como ocurre con algunos quesos, embutidos, etc.

La actitud del hombre frente a la contaminación fúngica de los alimentos, se ha ido modificando, debido a un descubrimiento reciente, relacionado con la capacidad que tienen muchos hongos contaminantes de producir una gran variedad de metabolitos secundarios denominados MICOTOXINAS.

Estas sustancias presentan estructuras químicas diversas y han sido involucradas tanto en brotes de enfermedades que afectan a diversas especies animales como en una amplia variedad de enfermedades humanas, desde la gastroenteritis hasta el cáncer.

Las enfermedades producidas por la ingestión de micotoxinas se denominan MICOTOXICOSIS.

El reconocimiento del problema de las micotoxinas data de comienzos de los años sesenta, cuando se produjo en Inglaterra la muerte a un gran número de aves de corral. En esa oportunidad se pudo comprobar que la causa de la enfermedad había sido la presencia de metabolitos tóxicos producidos por el hongo Aspergillus flavus, contaminante del maní empleado para la preparación de las raciones alimentarias de las aves. A esas sustancias desconocidas hasta entonces, se las llamó AFLATOXINAS.

Además de los problemas asociados con la salud, han causado un gran impacto económico en el comercio internacional. Principalmente, en los países productores y exportadores de alimentos como el nuestro.

HONGOS PRODUCTORES DE MICOTOXINAS:

Los hongos productores de micotoxinas están ampliamente difundidos en el medio ambiente y son contaminantes frecuentes de los alimentos, especialmente los de origen vegetal.

Las especies toxicogénicas de mayor importancia pertenecen a tres géneros:Aspergillus, Penicillium y Fusarium.

También producen micotoxinas ciertas especies de Alternaria, Claviceps, Stachybotrys, Pythomyces, Thrichotecium, Byssochlamys y Rhizopus, entre otros.

Estos organismos son capaces de crecer sobre una gran variedad de sustratos bajo diversas condiciones ambientales. La mayoría de los productos agrícolas son susceptibles de la invasión por mohos durante alguna de las etapas de producción, procesado, transporte y almacenamiento. La presencia de mohos en un alimento no implica necesariamente la presencia de micotoxinas, sino que indica un riesgo potencial de contaminación. Por otra parte, la ausencia de hongos toxicogénicos no garantiza que un alimento esté libre de micotoxinas, pues éstas persisten aún cuando el hongo ha perdido su viabilidad.

Las toxinas de los hongos se diferencian de las de origen bacteriano, asociadas a intoxicaciones alimentarias, dado que éstas últimas, en su mayoría son macromoléculas tales como, proteínas, polisacáridos, etc. las micotoxinas son compuestos de peso molecular bajo. Por otra parte su química puede ser compleja y presentan una estabilidad frente a agentes físicos y químicos que las hacen muy difíciles de eliminar una vez que han sido producidas en los alimentos.

GENERO ASPERGILLUS y SUS TOXINAS:

Los mohos de éste género causan deterioro en muchos productos alimenticios. Sus productos metabólicos son altamente tóxicos tanto para los animales como para el hombre. Algunas especies son de interés industrial, mientras que otras se emplean en la fermentación de alimentos en algunas regiones.

El factor principal de la ubicuidad de los aspergilos es su capacidad para crecer a diferentes temperaturas sobre sustratos con contenido de humedad variables. El rango de temperatura de crecimiento de los mismos oscila entre 0º a 55º C para la mayoría de las especies.

El color es la principal característica macroscópica para la identificación de los grupos de aspergilos. Poseen distintos tonos de verdes, pardo, amarillo, blanco, gris y negro.

Son varios los metabolitos secundarios de los aspergilos, algunos de los cuales también pueden ser producidos por Penicillium. Es común que las condiciones óptimas para el crecimiento de las especies toxicogénicas no coincidan con las que facilitan la producción de micotoxinas. El aumento de los metabolitos secundarios es una respuesta al “stress”.

Dentro de las micotoxinas producidas por éste género se puede citar entre otras: ácidos aspergílicos (neurotoxina), ácido ciclopiazónico (neurotoxina-necrótica), aflatoxinas B1,B2,G1,G2, (hepatotóxica, cancerígena) ,citrinina (nefrotóxica), esterigmatocistina (hepatotóxica, cancerígena), ocratoxina A (hepatotóxica, nefrotóxica, teratogénica, inmunosupresora), patulina (hepatotóxica, nefrotóxica).

Se representan algunas de las estructuras químicas de algunas toxinas y sus metabolitos :

GENERO FUSARIUM y SUS TOXINAS:

Las especies de Fusarium son “mohos de campo”, ya que se encuentran sobre los vegetales antes de la cosecha, persistiendo sobre los productos almacenados. Los fusarios no compiten bien con los “mohos de almacenaje”. (Aspergillus, Penicillium), salvo el F. culmorum. Alguno de los fusarios son patógenos para los cereales y pudiendo formar micotoxinas aún antes de la cosecha. Pueden crecer durante el almacenamiento refrigerado y contribuir a la podredumbre de frutas y hortalizas almacenadas.

Las micotoxinas principales producidas por los fusarios comunes son: DAS (diacetoxiscirpenol), NIV (nivalenol), ZEA (zearalenona), MON (moniliformina), FUM (fumonisinas), T2 (toxina T2), DON (deoxinivalenol), entre otras.

A continuación se muestran alguna de sus estructuras químicas:

Tricotecenos: Son tóxicos potentes de las células eucarióticas, causan lesiones dérmicas y alteraciones en la respuesta inmunológica. Tienen acción letal a altas dosis.
Zearalenona:Son estrogénicas, actúan sobre el aparato reproductor , en el cerdo producen vulvovaginitis, abortos y atrofia de genitales.
Moniliformina: Produce la leucoencefalomalacia equina, dan temblores y produce la licuación de cerebro.
Fumonisinas: Interfiere en el metabolismo de los esfingolípidos. Se aislaron la B1, B2 y B3, la principal es la B1, estan muy relacionadas con la leucoencefalomalacia equina.

GENERO PENICILLIUM y SUS TOXINAS:

Los penicilios crecen sobre los alimentos preparados o sus materias primas, ya sean de origen vegetal o animal.

Sus micotoxinas consumidas regularmente, aún en cantidades mínimas, causan lesiones irreversibles en riñon, hígado, cerebro y tienen actividad teratogénica.

Producen una gran variedad de micotoxinas, siendo algunas de ellas: ácido ciclopiazónico, ácido penicílico, citreoviridina, citrinina, ocratoxina A, patulina, penitrem A, rubratoxina A, rubratoxina B, toxina PR, veruculógeno y roquefortina.

A continuación se muestran alguna de sus estructuras químicas:

Ocratoxina A: Producida por P. verrucosum, se encuentra sobre cereales, embutidos y quesos. Produce degeneración grasa del hígado y necrosis del tejido renal en aves de corral. Se acumula en tejido graso de animales y de ésta forma pasa al ser humano.

Citrinina: Es un metabolito de P. citrinum. Incorporada en la dieta de animales puede causarles la muerte por degeneración renal.

Patulina: Producida por el P. griseofulvum, común en cereales y nueces, P.expansum, frecuente en manzanas y P. roquefortii es ubicuo. Es una micotoxina hepatotóxica, nefrotóxica y mutagénica.

TECNICAS DE ERRADICACION DE MICOTOXINAS:

Como ya se citó, el problema de la presencia de micotoxinas data de muchos años atrás y representa un grave trastorno para la industria y la agricultura, cuyos objetivos son minimizar la presencia de éstas sustancias.

Técnicas de decontaminación:
Los procedimientos de decontaminación pueden clasificarse en:

a)Métodos de eliminación:

1.- Químicos

2.- Físicos

3.- Biológicos

b)Métodos por inactivación:

1.- Químicos

2.- Físicos

Un tratamiento efectivo debe inactivar, destruir o eliminar la toxina y no dejar residuos tóxicos en el alimento.

La eliminación física por separación manual o electrónica es usada para reducir los niveles de micotoxinas, principalmente aflatoxinas en maní. Sin embargo, no es un método útil para semillas de algodón, maíz o sus derivados.

Los métodos químicos son los que han sido más efectivos en el objetivo de minimizar la producción de hongos y sus micotoxinas, por ejemplo la amoniación, donde se usa hidróxido de amonio o amoníaco gaseoso. Otro gas empleado es el cloro, en distintas concentraciones.

Otros procedimientos han empleado sustancias que son aditivos alimentarios, como por ejemplo, ácido sórbico, ácido fítico, acetato de sodio, ácido propiónico.

Niveles máximos de tolerancia para aflatoxinas:

Cuando no se indica otra cosa, las concentraciones están dadas para (B₁+ B₂ + G₁ + G₂) .

INVESTIGACION:

El análisis de micotoxinas se plantea según un esquema que consta de varias etapas básicas.

Este esquema sufre modificaciones en función de la naturaleza de la muestra y del propósito del análisis.

Las metodologías que implican el uso de enzimoinmunoensayos puede aplicarse directamente luego de la etapa de extracción. Estas técnicas presentan una alta sensibilidad y especificidad para distintas micotoxinas y arrojan resultados cuantitativos de mucha precisión.

CUESTIONARIO:

1. Qué entiende por micotoxinas? A qué se debe su producción por parte del hongo?

2. En una muestra de cereal, donde no se observa desarrollo fúngico,podemos asegurar que no existen micotoxinas en esa muestra?

3. Cuál es la importancia de detectar la presencia de micotoxinas en alimentos? Ejemplifique.

4. Qué métodos de decontaminación se aplican? Cuáles son los más efectivos, por qué?

5. Cuál es el objetivo de la etapa denominada “clean- up”?

6. En qué se basa para afirmar la presencia de aflatoxinas en una muestra?