Rosie L. Latham & Neil A. Brown
Milner Centre for Evolution, Departamento de Ciencias de la Vida, Universidad de Bath, Reino Unido
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Los hongos toxigénicos contaminan nuestros principales cultivos de cereales con una serie de micotoxinas nocivas que amenazan la salud de las personas y del ganado1. A pesar de los sistemas de vigilancia utilizados para prevenir la exposición aguda, las micotoxinas de Aspergillus y Fusarium siguen amenazando la seguridad de los alimentos y los piensos2. Además, los cambios en el clima y su influencia en las micotoxinas suponen un riesgo cada vez mayor para la seguridad de nuestra industria cerealista de alimentos y piensos3,4.
¡Unos datos de interés!
¿Qué son las MICOTOXINAS y de dónde proceden?
Las micotoxinas son compuestos tóxicos producidos de forma natural por los hongos y suponen una amenaza para la salud humana y animal, incluso en bajas concentraciones1,6. Se conocen entre 300 y 400 micotoxinas, siendo algunas de las más preocupantes las producidas por especies de Aspergillus y Fusarium1. ⇰ Estos hongos producen micotoxinas como las aflatoxinas, el deoxinivalenol, las fumonisinas, las toxinas T-2 y HT-2 y la zearalenona7,8.
Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus son patógenos oportunistas de los cereales tanto en el campo como durante el almacenamiento de los cultivos. ⇰ Sus productos más notorios son las aflatoxinas (AF), clasificadas como carcinógenos humanos de clase I9,10. Las especies de Fusarium son comunes en los suelos e infectan a los cultivos en el campo. ⇰ La fusariosis de la espiga (FE) se considera una de las enfermedades fúngicas más devastadoras de los cereales y produce micotoxinas, como el deoxinivalenol (DON), el nivalenol (NIV), las toxinas T-2 y HT-2, la zearalenona (ZEN) y las fumonisinas (FUM)8.
Repercusiones sobre la salud La contaminación por micotoxinas está muy extendida y un porcentaje significativo de cultivos supera los límites de seguridad. Esto es especialmente preocupante debido a las repercusiones que estas micotoxinas pueden tener en la salud humana4.
FUSARIUM Las especies de Fusarium producen micotoxinas, como DON y ZEN, que reducen significativamente el rendimiento de los cultivos y plantean riesgos para la salud11-14. El deoxinivalenol (DON) altera la síntesis de proteínas, las respuestas inmunitarias e induce la apoptosis15. El DON no es estático, ya que se transforma en DON-3-β-d-glucósido (DON-3G) dentro de los cereales. ASPERGILLUS Los productos más notorios asociados al Aspergillus son las aflatoxinas, clasificadas como carcinógenos humanos de clase I9-10. La aflatoxina B1 (AFB1) provoca pérdida de peso, respuestas inmunitarias debilitadas, alteraciones del crecimiento e incluso carcinoma hepatocelular o cáncer de hígado18.
Sus efectos adversos sobre la salud de los mamíferos se traducen en síntomas como vómitos, disminución del apetito, retraso del crecimiento y del desarrollo16.DON-3G parece menos nocivo, pero las bacterias intestinales pueden revertir esta transformación, resucitando la amenaza17. Esta micotoxina «enmascarada» puede contribuir secretamente al aumento de la carga total de micotoxinas en la dieta.
Las aflatoxinas contribuyen al cáncer, pero también causan problemas digestivos y reproductivos.Los mamíferos convierten la AFB1 digerida en AFM1 que se excreta en la leche. El consumo de leche contaminada con AFM1 también plantea riesgos para la salud, como el retraso del crecimiento infantil y una mayor susceptibilidad a las enfermedades infecciosas19. Los brotes pueden interrumpir toda la cadena de suministro de leche4,20.
Repercusiones económicas Tanto las especies de Aspergillus como las de Fusarium pueden infectar los cultivos de cereales en el campo, inhibiendo su desarrollo, afectando a la producción de grano y provocando pérdidas de rendimiento3,4,14,21,22,23.
Los organismos reguladores, como la Comisión de la UE, establecen umbrales legales para mitigar estos riesgos24. Sin embargo, esta recalificación de los cereales para alimentación humana contaminados para destinarlos a la alimentación animal reduce los beneficios de los agricultores. El rechazo directo de los cultivos también provoca mayores pérdidas de beneficios y ocasiona costes adicionales asociados a la eliminación de residuos peligrosos25.
Las micotoxinas de Aspergillus y Fusarium cuestan miles de millones de euros
Hallazgos recientes han revelado el fuerte impacto económico de solo dos micotoxinas, las aflatoxinas y el DON, en el cultivo de cereales. Entre los años 2010 y 2019, aproximadamente 75 millones de toneladas de trigo (el 5% del trigo destinado al consumo humano) superaron el límite de DON. Esto supuso una pérdida de 3 000 millones de euros debido a la recalificación del trigo para la alimentación animal3. Asimismo, las aflatoxinas también provocaron la desclasificación del trigo destinado al consumo humano en un 4,2%, con unas pérdidas adicionales estimadas en 2.500 millones de euros4.
Figura 1. Niveles de contaminación de los cereales destinados a la alimentación humana y animal difieren según el grano para el DON y la aflatoxina. Los altos niveles de contaminación por aflatoxinas y DON de los cereales destinados a la alimentación humana y animal muestran que el maíz es el más preocupante4. Figura 2. Resumen de la influencia del medio ambiente sobre Aspergillus y Fusarium3,4. El Cambio Climático y las MICOTOXINAS
Se prevé que las aflatoxinas se conviertan en un importante problema de seguridad alimentaria en el maíz, especialmente en países en los que se prevé un aumento de la temperatura, junto con un incremento de los niveles de CO2, y sequías36. Las condiciones óptimas de crecimiento y producción de micotoxinas muestran que a F. graminearum le favorecen los ambientes húmedos cálidos y a A. flavus los secos cálidos30. A lo largo de la última década ya se han observado fenómenos climáticos, como en el norte de Italia, en regiones maiceras antes de los brotes de aflatoxinas37. Los cambios medioambientales amenazan con aumentar la intensidad y la propagación de la contaminación por micotoxinas en Europa.
Esta cuestión exige esfuerzos en materia de vigilancia y control de los hongos patógenos micotoxigénicos, a fin de mitigar los riesgos que plantean para una producción sostenible y segura de cereales.
¿Cuáles son los retos del futuro?
La co-contaminación plantea cuestiones apremiantes sobre las implicaciones para la salud de la exposición de bajo nivel a múltiples micotoxinas. Johns (2022) descubrió que, en el trigo europeo, el 25% del destinado a la alimentación humana y el 45% del destinado a la fabricación de piensos que contenían DON dieron positivo para múltiples micotoxinas de FE3.
Las micotoxinas pueden sufrir una detoxificación parcial en sus plantas o animales hospedadores, lo que da lugar a la formación de “micotoxinas enmascaradas”. Se están eliminando las barreras regionales que impedían la propagación de enfermedades en el pasado (topografía, distancia, clima). El cambio climático, la alteración de las prácticas agronómicas y el aumento del transporte mundial han hecho posible que los hongos patógenos entren en nuevas regiones.
Estas variantes enmascaradas son difíciles de detectar y su presencia en los cereales introduce diversas repercusiones económicas y sanitarias a lo largo de nuestras cadenas de suministro de alimentos y piensos38.
Las condiciones favorables se están expandiendo geográficamente. Por ejemplo, algunas especies de Fusarium, como F. verticillioides, están ampliando su área de distribución a latitudes más altas de Europa debido al calentamiento del clima y al aumento del cultivo de maíz en esas regiones. Esta expansión aumenta la complejidad de la gestión de la FE, ya que las regiones que antes no se veían afectadas pueden enfrentarse ahora a mayores riesgos3. ¿Por qué es difícil vigilar estas amenazas de MICOTOXINAS?
¿Por qué realizar pruebas para detectar agentes patógenos que nunca antes se habían registrado en una zona?
Los sistemas de análisis tradicionales pueden no ser eficaces para identificar micotoxinas enmascaradas u otras micotoxinas de Fusarium/Aspergillus. Es imprescindible utilizar técnicas de detección más sensibles y precisas para evaluar el verdadero alcance de la contaminación por micotoxinas38.Los cambios en las prácticas agrícolas influyen en la probabilidad de que se produzcan brotes. Por ejemplo, el mayor uso de la agricultura de labranza mínima, el compostaje agrícola y el cultivo de maíz pueden proporcionar un hogar accesible para que Aspergillus y Fusarium esporulen y pasen el invierno, aumentando la presión de la enfermedad y el riesgo de contaminación por micotoxinas39. Las infecciones pueden producirse en distintas fases del crecimiento del cultivo, desde la siembra hasta el almacenamiento posterior a la cosecha. ¿Qué frecuencia de contaminación es realista y asequible para que los agricultores mantengan cultivos sanos y seguros?Los sistemas de vigilancia de las micotoxinas no permiten conocer la evolución de las poblaciones de patógenos, lo que obstaculiza nuestra capacidad para entender qué está provocando los brotes o el aumento de los niveles de amenaza.Los datos mundiales sobre hongos micotoxigénicos y contaminación de cultivos son fragmentarios. Esto dificulta la mejora de los enfoques holísticos para comprender y mitigar su impacto. La ausencia de datos no implica que no exista una amenaza de micotoxinas.
Conclusiones
Los hongos toxigénicos, como las especies Aspergillus y Fusarium, contaminan los cultivos de cereales con micotoxinas nocivas, lo que supone una amenaza para la salud humana y animal. La contaminación por micotoxinas está muy extendida, y un porcentaje significativo de los cultivos supera los límites de seguridad. A pesar de los esfuerzos por prevenir las enfermedades de los cultivos, las aflatoxinas y el deoxinivalenol siguen contaminando los cereales, lo que afecta a la seguridad alimentaria humana y animal. Es necesario seguir investigando para mejorar las pruebas y comprender el riesgo que suponen las micotoxinas enmascaradas y los co-contaminantes. Los entornos cambiantes pueden aumentar el riesgo de infección de los cereales y de contaminación por micotoxinas. Ello conlleva un aumento de los costes económicos y de los problemas sanitarios. Se necesitan esfuerzos coordinados de investigación, industria y gobernanza para prever y mitigar las crecientes amenazas de las micotoxinas.
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Prevención de micotoxicosis