Las micotoxinas son metabolitos secundarios de bajo peso molecular, cuya ingestión en los alimentos invadidos por mohos toxígenos, principalmente de los géneros Alternaria, Aspergillus, Claviceps, Fusarium y Penicillium, e incluso por la inhalación o absorción cutánea, son capaces de generar una respuesta tóxica e inducir diversas enfermedades en el hombre y en los animales, llamadas micotoxicosis, que van desde el desarrollo de actividades carcinogénicas, teratogénicas y mutagénicas, hasta la producción de desórdenes de tipo hormonal o inmunosupresores.

La presencia de mohos productores de micotoxinas en productos agrícolas y materias primas, no implica necesariamente la producción de toxinas, debido a que no todas las especies de mohos son productores. Sin embargo, las materias primas pueden estar contaminadas por más de un hongo y cada uno puede producir varias micotoxinas, pero si no se tienen las condiciones necesarias para la producción, ésto no va a suceder, ya que los hongos requieren de un sustrato y condiciones fisicoquímicas adecuadas para su crecimiento, multiplicación y producción de toxinas.

Los primeros datos documentados de estas intoxicaciones datan de finales del primer milenio, en la enfermedad conocida como el Fuego de San Antonio, o ergotismo, enfermedad que afectó a un gran número de personas en la Edad Media europea. La intoxicación es causada por el consumo de centeno contaminado con alcaloides producidos por la especie Claviceps purpurea. Ya en 1960, en el Reino Unido murieron más de 100,000 pavos, que fueron alimentados con pienso a base de harina de cacahuate procedente de Brasil, y que contenía metabolitos secundarios producidos por Aspergillus flavus, posteriormente denominadas aflatoxinas, micotoxicosis conocida como la “Enfermedad X de los Pavos”. En la actualidad se conocen más de 400 micotoxinas y sus derivados, como aflatoxinas (AFs), ocratoxina A (OTA), patulina (PAT), citrinina (CIT); tricotecenos (TCTs) del tipo A como la toxina T-2 (TT2) y la toxina HT-2 (HT2), del tipo B como deoxinivalenol (DON), 3-acetildeoxinivalenol (3Ac-DON) y 15-acetildeoxinvalenol (15-Ac-DON), fumonisinas (FBs), zearalenona (ZEN) y alcaloides ergóticos del cornezuelo del centeno.

Se reproducen por medio de esporas especiales conocidas como conidios. Existe una inmensa variedad de tipos de conidios, por su forma pueden ser esféricos, ovoides, elipsoidales, elongados, cilíndricos, filiformes, espiralados, estrellados; pueden ser unicelulares o multicelulares, con septos transversales únicamente o con septos longitudinales y transversales.

Los conidios pueden ser hialinos o pigmentados, formándose individualmente o en grupos, secos. Los conidios catenulados pueden ser de dos tipos según las especies: cuando el conidio más viejo se encuentra en la punta de la cadena y el más joven está en base de la misma se dice que los conidios se forman en sucesión basípeta; si la condición es la opuesta, si el conidio más joven está en la punta de la cadena se le llama sucesión conidial acrópeta.

Las células conidiógenas (fiálides) en donde se forman los conidios pueden ser morfológicamente similares a las células de las hifas somáticas o pueden tener una apariencia diferente.

Los conidióforos pueden o no ser morfológicamente semejantes a las hifas somáticas, son hifas simples o ramificadas que se originan de las hifas somáticas, con una o más células conidiógenas que tienen la función de producir conidios. Los conidióforos pueden ser formados individualmente o agruparse en estructuras especializadas llamadas sinemas o coremios y esporodoquios, o producidos en cuerpos con fructificaciones o conidiomas más complejos como acérvulos y picnidios.

Muchos productos vegetales como granos, semillas, raíces, tubérculos, frutos, pasturas, que constituyen alimentos básicos, normalmente son almacenados en bodegas por cierto periodo de tiempo antes de ser utilizados en la alimentación o en diversas industrias.

Si estos productos no están en condiciones adecuadas de almacenamiento, en poco tiempo prosperan los mohos, causando deterioro y riesgo potencial de la presencia de micotoxinas. El deterioro de estos productos, no es un problema que sólo se presenta cuando están almacenados, sino también en algunas ocasiones desde el campo, cosecha y transporte.

El principal factor intrínseco que gobierna la capacidad para llevar a cabo tal deterioro es la humedad, es decir, la cantidad de humedad ambiental necesaria está relacionada con la humedad del grano, siendo la actividad de agua (aw) el parámetro más importante, ya que la mayoría de los hongos se desarrollan a una aw de 0.80 a 0.95.

No obstante, los hongos que invaden granos y semillas u otros sustratos se han dividido en tres grupos: los llamados hidrófilos, requieren niveles de 90 a 100% de humedad relativa (HR) para llevar a cabo un buen crecimiento, las levaduras, los mohos de deterioro avanzado y bacterias corresponden a este grupo; la mayoría de los hongos son mesohidrófilos, pueden crecer a niveles de 80-90% principalmente los llamados hongos de campo, mientras que los hongos xerófilos pueden crecer a niveles tan bajos como de 65-70%, como especies del género Aspergillus.

Otro factor importante para el desarrollo de los hongos es la temperatura, la mayoría de los hongos son mesófilos y crecen a temperaturas moderadas en un intervalo de 10 a 40 °C, siendo la óptima entre 25 y 35°C. Muchas especies de los géneros Aspergillus y Penicillium como P. chrysogenum y P. aethiopicum son capaces de crecer a 37°C. Pocos hongos son termófilos y crecen en el intervalo de 20 a 50 °C, con una temperatura óptima de 40°C y un límite máximo de 60 a 62°C, como Mucorpusillus y Chaetomium thermophile; algunos son termotolerantes como A. fumigatus, puede crecer en un rango de 12 a 55°C (con una temperatura óptima de 40 a 42 °C). Unos cuantos hongos son sicrófilos, crecen a bajas temperaturas (a veces por debajo de 0°C) como Fusarium nivale. Algunas especies de Penicillium crecen en 5, 10 y 15 °C siendo la óptima entre 15 y 20 °C.

El pH es otro factor importante en el desarrollo de los hongos, generalmente son considerados más tolerantes que las bacterias a las condiciones ácidas; en el laboratorio muchos hongos crecen en un intervalo de pH de 4.5 a 8.0 y muestran un amplio intervalo de pH óptimo de 5.5 a 7.5. Algunas especies de Aspergillus, Penicillium y Fusarium son tolerantes al ácido, y pueden crecer en niveles de pH menores que 2.0. Se ha demostrado que la temperatura, aw y pH son factores que están fuertemente relacionados, siendo determinantes en el crecimiento para cada una de las especies de hongos.

La mayoría de los hongos son aerobios estrictos; algunos levaduriformes y filamentosos son aerobios facultativos y otros, toleran concentraciones bajas de oxígeno y son denominados microaerofílicos como algunas especies de Aspergillus y Penicillium. Se ha observado que la presencia de oxígeno influye en la producción de micotoxinas.

Grado de invasión de hongos: Los hongos son los factores bióticos más importantes en el deterioro de los granos debido a su ubicuidad y a las dificultades para detectarlos oportunamente, a mayor cantidad de inóculo en el grano, mayor es el daño causado por éstos, representando un mayor riesgo en la producción de micotoxinas.

Cantidad de material extraño: consiste principalmente de partículas más finas que las semillas, como granos quebrados, semillas de hierbas, fragmentos de plantas, partes de insectos de campo, así como partículas de suelo. Cuando el grano es almacenado con este material puede propiciar el desarrollo de hongos. Si este material se encuentra compactado, el aire que se emplea en el silo para reducir la temperatura no penetrará a dicha zona y el deterioro puede iniciarse. Entre menos material extraño exista en el grano, es mejor para un almacenamiento prolongado.

Insectos y ácaros: Las actividades de los insectos y ácaros aumentan el contenido de humedad de los granos y acarrean las esporas de los hongos entre los granos. Además, transforman gran parte de su alimento en bióxido de carbono y agua.

UNAM-DGAPA-PAPIME
Proyecto PE206620

Colaboración

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Dra. María Cristina Julia Pérez Reyes
Dra. Gabriela Sánchez Hernández
M. en C. Rebeca Martínez Flores
M. en C. José Luís Garza Rivera
M.C.yT.E. Juan Espinosa Rodríguez