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Micotoxinas: introducción

Las micotoxinas son productos metabólicos secundarios altamente tóxicos de los hongos. Los hongos que producen las micotoxinas dañan los cultivos lo que puede causar grandes pérdidas económicas en todos los niveles de la producción de alimento para humanos y para animales. Además, varias de las micotoxinas deterioran la salud, causan enfermedades y muerte en los humanos y animales que consumen alimento y productos alimenticios contaminados.

En la actualidad, hay más de 400 micotoxinas conocidas. Todas estas micotoxinas pueden dividirse en 6 categorías principales: aflatoxinas, tricotecenos, fumonisinas, zearalenona, ocratoxinas y alcaloides de ergot [9]. Las principales clases de hongos que producen micotoxinas y las micotoxinas que producen son listadas en la Tabla 1.

Estos hongos también pueden ser divididos en dos grupos: hongos de campo los cuales producen micotoxinas en los cultivos antes de la cosecha (precosecha), hongos de almacenamiento los cuales producen micotoxinas principalmente después de la cosecha (postcosecha).

Los hongos Fusarium son considerados hongos de campo y Aspergillus y Penicillium son considerados hongos de almacenamiento [111]. Sin embargo, existen excepciones porque durante las épocas de calor y sequía las especies de Aspergillus y Penicillium también afectan los cultivos en la etapa de crecimiento y por otro lado los hongos de Fusarium también producen micotoxinas durante la etapa del transporte o almacenamiento.

Tabla 1. Clasificación de los hongos productores de micotoxinas.

Principales clases de hongos
productores de micotoxinas
Especies de hongos Micotoxinas
Aspergillus
  A. flavus
A. parasiticus
A. nomius
A. pseudotamarii
Aflatoxina

(B1, B2, G1, G2)
  A. ochraceus Ocratoxina
(Ocratoxina A)
  A. clavatus
A. terreus
Patulina
  A. flavus
A. versicolor

Ácido Ciclopiazónico
Claviceps
  C. purpurea
C. fusiformis
C. paspali
C. africana
Alcaloides de Ergot:
Clavines, Ácido Lisérgico,
Amidas de Ácido Lisérgico
Ergopeptinas
Fusarium
  F. verticillioides
(sin. F. moniliforme)
F. proliferatum
Fumonisinas
(B1, B2, B3)
  F. graminearum
F. avenaceum
F. culmorum
F. poae
F. equiseti
F. crookwellense
F. acuminatum
F. sambucinum
F. sporotrichioides
Tricotecenos Tipo A:
Toxina T-2, Toxina HT-2, Diacetoxiscirpenol

Tricotecenos Tipo B:
Nivalenol, Deoxinivalenol, Fusarenon-X
  F. graminearum
F. culmorum
F. sporotrichioides
Zearalenona
Penicillium
  P. verrucosum
P. viridicatum

Ocratoxina (Ocratoxina A)
  P. citrinum
P. verrucosum

Citrinina
  P. roqueforti Roquefortina
Toxina PR
  P. cyclopium
P. camemberti

Ácido Ciclopiazónico
  P. expansum
P. claviforme
P. roqueforti

Patulina
Neotyphodium (antes Acremonium)
  N. coenophialum
Toxinas de Festuca:
Alcaloides de Ergot, Lolinas, Peramina
  N. lolii
Toxinas de Festuca:
Lolitremos, Peramina,
Alcaloides de Ergot (Ergovalina)

Existen varias condiciones que pueden influir en el crecimiento de hongos, así como también, en la formación de micotoxinas [9]. Las más importantes son:

  • Adecuado contenido de humedad (agua libre o activa)
  • Temperatura apropiada
  • Suficiente oxígeno
  • Deterioro físico de los cultivos
  • Presencia de esporas de hongos

Además, factores de estrés como sequía, pobre fertilización, altas densidades de cultivos, competición con la maleza, insecto o daño mecánico en el campo o durante la cosecha, almacenamiento y distribución pueden debilitar las defensas naturales de las plantas y promover así la colonización por hongos productores de micotoxinas, así como también, la formación de micotoxinas [30].

 


Figura 1 y 2. Con inapropiadas condiciones de almacenamiento la cantidad de micotoxinas puede incrementarse. Los inhibidores de hongos no pueden eliminar las micotoxinas en granos pero pueden inhibir más crecimiento de hongo durante el almacenamiento.

Las micotoxinas pueden encontrarse en una gran variedad de granos y forrajes para la produción de alimento para humanos o animales. Éstas se acumulan en el alimento y en los cultivos de alimentos en el campo, durante el transporte o almacenamiento inapropriado (ver Figura 1). La Tabla 2 muestra una revisión de los productos alimenticios comunes y su prevalencia de micotoxinas.

Tabla 2. Micotoxinas más importantes presentes en las materias primas alimenticias. [79, 112]

Micotoxinas Materia prima alimenticia
Aflatoxina
Sorgo, soja, maíz, trigo, cebada
Ocratoxina
Cebada, avena, trigo, centeno
Tricotecenos
Cebada, avena, sorgo, soja,
maíz, trigo
Fumonisinas
Maíz, soja, sorgo
Zearalenona
Cebada, sorgo, maíz, trigo,
ensilaje (pasto, leguminosas,
maíz)
Alcaloides de Ergot
Centeno, trigo, sorgo
Toxinas de la Festuca:
Lolinas, Peramina,
Alcaloides de Ergot,
Lolitremas
Festuca (Festuca arundinacea)
y otros pastos (Festuca pratensis,
Festuca ovina, Festuca
rutra y Lolium perenne)

Roquefortina
Ensilajes
(pasto, maíz, leguminosas)
Citrinina
Cebada, trigo, avena, maíz
Ácido Ciclopiazónico
Maíz, trigo
Patulina
Ensilajes
(pasto, maíz, leguminosas)

La ocurrencia de micotoxinas en alimentos para humanos y piensos para animales generalmente muestra un patrón geográfico, Aspergillus spp., por ejemplo, encuentran condiciones óptimas en las regiones tropicales y subtropicales, mientras que Fusarium spp., y Penicilliium spp., se adaptan al clima moderado de Norte América, Europa, Asia y Rusia. Sin embargo el comercio mundial con alimentos y materias primas ha resultado en una distribución mundial de materiales contaminados [62]. La Figura 3 muestra la ocurrencia mundial de micotoxinas.


Figura 3. Ocurrencia de micotoxinas.

Las micotoxinas pueden estar presentes en los productos alimenticios a pesar de obtener resultados analíticos negativos. Es bien comprendido que las micotoxinas no están dispersas en los productos alimenticios pero usualmente se presentan en focos llamados "hot spots" en el alimento. Esto representa una dificultad para el muestreo y las micotoxinas pueden no ser detectadas analíticamente, aún con perfectos procedimientos de muestreo [3].

Por lo tanto, un resultado negativo no debería ser tan confiable en varias situaciones. Las micotoxinas también pueden estar enmascaradas de la detección analítica por moléculas pequeñas (glucósidos, glucurónidos, ésteres de ácidos grasos y proteínas) adheridas a la toxina dando así un resultado falso negativo.

En consecuencia, estas micotoxinas enmascaradas no son detectables con los métodos analíticos convencionales [2, 32]. Sin embargo, las moléculas adheridas pueden ser removidas durante la digestión, liberando la micotoxina para afectar al animal [33].

Aunque se han realizado grandes esfuerzos y medidas preventivas durante el crecimiento, cosecha y período de almacenamiento, la probabilidad de la contaminación con micotoxinas es real. Por lo tanto, el éxito en los procesos de detoxificación después de la cosecha es importante. Los procedimientos de detoxificación son divididos en 3 categorías: métodos físicos, químicos y biológicos (adsorción y biodegradación) [54].

La adición de materiales adsorbentes a los alimentos para animales es un método muy común para prevenir la micotoxicosis, especialmente aflatoxicosis. Estos compuestos adsorben las toxinas durante los procesos digestivos en el tracto gastrointestinal resultando en una reducción de la toxina disponible para ser absorbida en el torrente sanguíneo.

La adsorción eficaz de micotoxinas requiere que los grupos polares del adsorbente y de las micotoxinas estén en una posición apropiada para unirse. Debido a este hecho, solamente unas pocas micotoxinas pueden ser adsorbidas eficientemente (ej., aflatoxinas) [52, 91]. La capacidad de adsorción de las micotoxinas más importantes es mostrada en la Figura 4.

La detoxificación biológica de micotoxinas por microorganismos y/o enzimas ha sido bien investigada por más de treinta años. Este método es basado en la desactivación específica de cada una de las micotoxinas directamente en el tracto gastrointestinal y permite una vía de detoxificación muy específica, irreversible y eficiente.

Consecutivamente, las micotoxinas poco absorbibles o no adsorbibles tienen que ser tratadas por desactivación enzimática y solamente una combinación de diferentes estrategias llevará al éxito [4, 31, 54, 76, 89, 90, 91].


Figura 4. Capacidad de adsorción de las diferentes micotoxinas.



Figura 5. Factores que influyen en los efectos de las micotoxinas sobre los animales.

Cuando el alimento contaminado es ingerido, las micotoxinas pueden causar varios efectos tóxicos, llamados micotoxicosis. El impacto de las micotoxinas sobre la salud del animal y la productividad depende de las interacciones entre la toxina, el animal, y los factores ambientales relacionados (Figura 5) [9]. La susceptibilidad de las diferentes especies a las diferentes micotoxinas es presentado en la Figura 6.


Figura 6. Susceptibilidad a micotoxinas entre las principales especies domésticas.

Otro punto importante es la ocurrencia simultánea de varias micotoxinas en los alimentos porque las plantas en los cultivos pueden ser afectadas por más de un hongo. Adicionalmente, una sola especie de hongo puede producir múltiples micotoxinas.

La combinación de múltiples micotoxinas en el alimento puede causar más efectos adversos que una sola micotoxina debido a una interacción aditiva o sinérgica. Los efectos sinérgicos pueden ocurrir a niveles bajos cuando los efectos combinados de dos o más micotoxinas son mucho mayores que los efectos individuales de cada micotoxina sola. Por ejemplo, la aflatoxina actúa sinergísticamente con la toxina T-2 y otras toxinas de Fusarium [9, 46– 49, 57 – 61].

Varias fuentes proporcionan información sobre los efectos y síntomas de las micotoxinas en los animales. Ensayos de campo, investigaciones científicas y de laboratorio han sido realizados llevando a diferentes descubrimientos y logros sobre las micotoxinas. No obstante, no debe ser olvidado que los efectos de las micotoxinas son muy complejos y es posible que síntomas diferentes a los presentados aquí puedan ocurrir.

Generalmente, los animales más jóvenes son más susceptibles que los animales más viejos, sin embargo, con cualquier generalización hay excepciones. Los efectos más frecuentes de las micotoxinas en los animales son listados en la Tabla 3.

Tabla 3. Micotoxinas seleccionadas y sus síntomas básicos [9, 24, 51,111].

Micotoxina Posibles efectos
Aflatoxina
Enfermedades del hígado (hepatotóxico, hepatocarcinogénico); efectos carcinogénicos y teratogénicos; hemorragias (tracto intestinal, riñones); índice de crecimiento reducido; disminución del rendimiento; inmunosupresión.
Ocratoxina Nefrotóxica; carcinogénica; daño leve del hígado; enteritis; efectos teratogénicos; bajo índice de conversión alimenticia; índice de crecimiento reducido; inmunosupresión
Tricotecenos Trastornos digestivos (vómito, diarrea, rechazo del alimento); menor ganancia de peso; hemorragias (estómago, corazón, intestino, pulmón, vejiga, riñón); edema; lesiones orales; dermatitis; trastornos de la sangre; infertilidad; inmunosupresión; degeneración de la medula ósea; crecimiento lento; inmunosupresión.
Fumonisinas Edema pulmonar; Leucoencefalomalacia equina; nefrotóxico y hepatotóxico; inmunosupresión
Zearalenona Efectos estrogénicos; edema vulvar; prolapso vaginal; aumento de tamaño del útero; atrofia de los testículos; atrofia de ovarios aumento de tamaño de las glándulas mamarias; infertilidad; aborto
Alcaloides de Ergot
Síndromes nerviosos o gangrenosos; trastornos digestivos (vómito, diarrea, rechazo del alimento) y ganancia de peso reducida; convulsión; aborto
Toxinas de Festuca Efectos en los sistemas inmune y reproductivo; ganancia de peso reducida; menor consumo de alimento; pelaje áspero; temperatura rectal alta; temblor muscular "ryegrass staggers" (conducta anormal, debilidad general, convulsiones)
Roquefortina
Neurotóxico
Citrinina
Nefrotóxico; teratogénico; hepatotóxico
Ácido Ciclopiazónico
Efectos necróticos (hígado, tejido gastrointestinal, riñones, músculo esquelético); carcinogénico; neurotóxico
Patulina
Mutagénico; genotóxico; neurotóxico; inmunosupresión

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