¿Cuál es la importancia de las micotoxinas en granos de trigo, cebada y derivados?

Las micotoxinas comprenden un grupo de compuestos químicamente diverso, originadas principalmente por cinco géneros de hongos filamentosos: Alternaria, Aspergillus, Claviceps, Fusarium y Penicillium (Steyn 1995).

El tipo y la cantidad de micotoxinas producidas por una especie varían año tras año, dependiendo fundamentalmente de los factores ambientales, de los cultivos y del almacenamiento (Placinta et al. 1999).

El género Fusarium está comprendido por un gran número de especies, algunas de las cuales se caracterizan por ser patógenas de plantas, especialmente de los cereales, causando la enfermedad conocida como fusariosis, golpe blanco o 'head blight'.

Esta característica hace que el problema de la presencia de estos hongos en los cereales se acreciente, ya que, por un lado producen disminución de los rindes, disminuyendo el peso y el tamaño de los granos, y por el otro, los granos infectados impactan en las propiedades funcionales del gluten y la calidad del producto final.

Por ejemplo, en la elaboración del pan, las proteínas del gluten degradadas afectan negativamente la elasticidad de la masa, el color de la miga y el volumen del pan.

Por último, y posiblemente el punto más importante, se encuentra la capacidad de estos hongos de producir toxinas nocivas para la salud humana.

 

Micotoxinas en alimentos sin procesar

 

Muchas micotoxinas son estables luego de normales procesos de elaboración de alimentos y bebidas, por lo tanto, es posible detectarlas no sólo en alimentos sin procesar, sino también en los procesados (Gutleb et al. 2002).

Un ejemplo de ello son los estudios realizados por Schollenberger et al. (2002, 2005), en el cual detectan la presencia de diversas toxinas generadas por diversas especies del género Fusarium en distintos productos alimenticios procesados, siendo Fusarium el género de hongos toxicogénicos más importante en regiones templadas (Gutleb et al. 2002).

También se encuentran diversos estudios respecto a la utilización de granos infectados con Fusarium en la producción de cerveza, siendo el efecto más claro de contaminación el de burbujeo y salida de exceso de espuma (“gushing”) cuando se abre el envase sin que ocurra agitación previa.

La fusariosis puede ser causada por un complejo de hongos del género Fusarium, pero cuatro especies son las predominantes en todo el mundo en los cultivos de trigo y cebada: F. graminearum (forma perfecta, Gibberella zeae), F. culmorum (forma perfecta desconocida), F. poae (forma perfecta desconocida) y F. avenaceum (Gibberella avenacea), siendo la primera de estas la que ocurre con mayor frecuencia (Galich 1997; Reis & Carmona 2002). F. culmorum es la especie de índole secundaria más frecuente en Europa, mientras que F. poae lo es en América.

 

Protagonismo de los tricotecenos

 

Dentro de los más de 80 tipos de toxinas producidas por el género Fusarium y dentro de las especies que afectan al trigo y la cebada, se podría decir que los tricotecenos son las más importantes. Son metabolitos secundarios sesquiterpenos, biológicamente activos, de peso molecular bajo y de elevada termoestabilidad.

Son tóxicos potentes de las células eucarióticas, causan inhibición de la síntesis de macromoléculas, lesiones dérmicas y alteraciones de la respuesta inmunológica con acción letal en dosis altas.

Los tricotecenos se clasifican en cuatro grupos o tipos, pero dos de ellos son los producidos por estas especies de hongos: el tipo A, caracterizado por poseer en el C-8 un grupo funcional distinto a una cetona; y el tipo B, caracterizados por poseer una cetona como grupo funcional en el C-8 (Gutleb et al. 2002).

Los de tipo A (conocidos por ser más tóxicos que los de tipo B) incluyen al: diacetoxiscirpenol (DAS); monoacetoxiscirpenol (MAS); T-2 y HT-2, entre otras. Los de tipo B incluyen al deoxinivalenol (DON), conocida también como vomitoxina; nivalenol (NIV); fusarenona-X (FUS o FX); y sus derivados, entre otros.

Otras toxinas producidas por el género Fusarium son la beauvericina, inhibidor específico de la acetiltransferasa del colesterol y causante de muerte celular en humanos (Macchia et al. 1995); Fumonisinas, asociadas al cáncer esofágico humano, leucoencefalomalacia equina y edema pulmonar porcino (Carrillo 2003); zearalenona, débilmente fitotóxicas, que producen hiperestrogenismo y problemas reproductivos en el ganado, y comúnmente producida junto con los tricotecenos (Carrillo 2003; Placinta et al. 1999).

De las tres especies del género Fusarium mencionadas anteriormente como más frecuentes, F. graminearum y F. culmorum son conocidas como productoras de tricotecenos del tipo B (DON, NIV, FUS, etcétera) y zearalenona, entre otras. F. poae es una especie de reconocida importancia mundial capaz de producir ambos tipos de tricotecenos, A y B, además de bauvericina, enniatina, fumonisina, entre otras (Thrane et al. 2004). Es más, se ha sugerido como regla general y no como excepción, que un solo aislamiento es capaz de producir más de un tipo de toxinas (Richardson et al. 1989).

 

Casos prácticos

 

Hasta hace unos pocos años, poca importancia se le ha dado a las micotoxinas a nivel de alimentos para consumo humano, resumiéndose prácticamente a aquellas con capacidad carcinogénica reconocida, como es el caso de las aflotoxinas, generadas principalmente por especies del género Aspergillus en el maíz. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, las especies del género Fusarium presentes en granos de trigo/cebada, son mayormente conocidas como productoras de tricótesenos. Hay dos ejemplos sumamente importantes que podemos mencionar:

• Años 1932 / 1941-1947 (Rusia, Kazakhstan y otros países del centro de Asia): Presencia de síntomas en estadios tempranos de nauseas, vómitos, diarreas y dolor abdominal. Luego, angina necrótica, sepsis, diastesis hemorrágica, etc., con mortalidad de la población. Estudios posteriores confirmaron la presencia de toxinas T-2 y HT-2 (entre otras) en granos de trigo. Se aisló de los granos a Fusarium poae y F. sporotrichioides. A este caso se lo denominó Aleukia Tóxica Alimentaria (ATA).

• Años 1933 / 1946-1956 (Japón y otros países): Presencia de nauseas, vómitos, diarreas, dolor de cabeza, euforia, etc. Raramente fatal. Estudios realizados lo relacionaron con el consumo de granos de trigo, cebada, etc. Se aisló de los granos diversas especies de Fusarium, particularmente F. graminearum. A este caso se lo denominó Akakabi-byo en Japón.

Estos precedentes son muy importantes por la gravedad y la cantidad de personas afectadas, pero habitualmente se pueden observar efectos en pacientes que han consumido algún cereal o sus derivados contaminados con micotoxinas generadas por especies del género Fusarium. No es tan fácil realizar el diagnóstico, ya que el cuadro presenta similitud con síntomas de otras enfermedades gastrointestinales infecciosas o tóxicas. En general, se podría decir que las enfermedades causadas por micotoxinas en los humanos son pobremente entendidas y complejas.

Aunque los casos mencionados con anterioridad son conocidos, los tricotecenos no son muy tenidos en cuenta en la salud humana. Pero, debido principalmente a los últimos estudios, considerando especialmente que somos grandes consumidores de cereales en todas sus formas (panificados, pastas, cereales en diversas formas e incluso en bebidas como la cerveza) es que principalmente la Unión Europea, a partir del año 2006 y por reglamento número 401/2006, estableció nuevos estándares de muestreo y niveles máximos para micotoxinas en los productos alimenticios.

En el año 2003 se publicó una colección de datos de países europeos, en los cuales se exponen los niveles de contaminación de diferentes productos alimenticios (panes, pasta, alimentos para bebés, cerveza, etcétera) y commodities (avena, trigo, cebada, centeno, maíz). Este reporte resume además el nivel de exposición a toxinas de Fusarium (SCOOP Task 3.2.10).

 

El panorama en América Latina

 

Se han reportado contaminaciones con tricotecenos, especialmente DON, en varios países Latinoamericanos (Argentina, Brasil, Uruguay) y, luego de un importante reporte de contaminación en harinas de trigo del Uruguay con DON (2001-2002), es que se estableció una regulación que contempla un límite máximo de esta toxina en trigo, siendo el primer antecedente en un país del MERCOSUR para tricotecenos.

Teniendo en cuenta que Argentina y Brasil, entre otros, son grandes exportadores de cereales y que Europa es un mercado importante y a la vez riguroso en sus controles, es que se deben tomar decisiones para el control y monitoreo adecuados, fundamentalmente por el impacto en la salud de la población por el consumo de micotoxinas y por el otro, por las exigencias de los países importadores de estos cereales. Esto hace que, por un lado, se trabaje fundamentalmente desde la prevención, especialmente a nivel de los cultivos y obteniendo metodologías confiables y rápidas que permitan detectar el cereal contaminado antes de ingresar a la cadena productiva.

Por ejemplo, con la disponibilidad de secuencias de ADN en bancos de datos de libre acceso, es posible contar con información de gran utilidad para diseñar estrategias que permitan, mediante la aplicación de técnicas moleculares, identificar regiones codificantes asociadas a la síntesis de distintas toxinas y así tener un panorama claro del potencial tóxico de una muestra de granos destinada al consumo humano.

A modo de conclusión, es importante destacar el rol necesario de nuevas legislaciones en lo referente al control de micotoxinas en cereales destinados al consumo humano, como así también la necesidad de concientización y educación de la población en lo referente a la peligrosidad de consumir cereales y productos derivados sin una fiscalización eficiente del sistema productivo.