Jog Raj1*, Hunor Farkaš1, Zdenka Jakovčević1, Marko Vasiljević1 y Naresh Magan2
1PATENT CO, DOO., Vlade Ćetkovića 1A, 24 211, Mišićevo, Serbia
2Grupo de Micología Aplicada, Universidad de Cranfield, Cranfield, MK43 0AL, Reino Unido.
*Autor corresponsal: [email protected]
⇰ Es importante señalar que los ingredientes de los piensos y los alimentos compuestos para la alimentación animal pueden estar contaminados con diversos residuos químicos y biológicos, como dioxinas y metales pesados, microorganismos alterantes y micotoxinas.
La contaminación con micotoxinas es una de las más importantes “amenazas silenciosas”, pudiendo tener un amplio espectro de efectos adversos para la salud de los animales y, posteriormente, entrar en la cadena alimentaria humana.
Las micotoxinas son metabolitos secundarios tóxicos producidos por mohos específicos (por ejemplo, Aspergillus, Penicillium, Fusarium) que pueden colonizar alimentos ricos en carbohidratos y lípidos procedentes de cacahuetes, trigo, maíz, sorgo y otros cereales. Son muy estables al calor y, por tanto, difíciles de destruir una vez formados. La FAO declaró que probablemente el 25% de los cultivos de alimentos de primera necesidad y piensos del mundo, incluyendo los cereales producidos anualmente, pueden estar contaminados con micotoxinas. Sin embargo, esto puede ser una subestimación significativa, ya que la ocurrencia por encima de los niveles detectables sugiere que la contaminación con estas toxinas es de hasta el 60-80% (Eskola et al., 2020).
Las micotoxinas son un reto importante para los productores de alimentos para animales y, por lo tanto, es esencial controlar periódicamente estos contaminantes en los productos alimenticios, para minimizar su impacto en las principales cadenas de producción animal.
El objetivo del presente estudio fue analizar las muestras de maíz recibidas de diferentes países y regiones del mundo entre septiembre de 2020 y febrero de 2021 para determinar su nivel de contaminación con micotoxinas.
En este estudio, se analizaron 50-60 muestras por país y un total de >1000 muestras para múltiples micotoxinas.
Las muestras de maíz se recolectaron en Europa (incluyendo Serbia, Bosnia, España, Croacia, Italia y Rusia), África (Argelia, Marruecos, Ghana, Costa de Marfil, Kenia y Camerún), América Latina (República Dominicana, Perú, Argentina y Colombia) y Asia (Vietnam, Malasia, Turquía y Tailandia).
Todas las muestras de maíz fueron analizadas mediante LC-MS/MS triple quad (serie Agilent 6460) utilizando un método multimicotoxina para la cuantificación de todas las micotoxinas presentes. Estas incluían las siguientes micotoxinas que están reguladas en la UE en los piensos por las Directivas 2002/32/CE, 2006/576/CE y 2013/165/UE:
Los resultados de este estudio se presentan en el siguiente formato:
DATOS ESPECÍFICOS DE CADA CONTINENTE ANALIZADO Promedio de micotoxinas detectadas en muestras de maíz La Tabla 1 muestra el promedio de cada micotoxina detectada (ppb) en las muestras de maíz del estudio por países y continentes.
Las Fumonisinas fueron las micotoxinas predominantes detectadas con niveles promedios altos de contaminación, especialmente en:
Italia Camerún Costa de Marfil Kenia Tailandia Se encontró que DON y ZEN estaban presentes a niveles de contaminación promedio más bajos.
Tabla 1. Niveles promedios de contaminación por múltiples micotoxinas detectados (ppb) en muestras de maíz en cada país y continente en 2020. Los números en negrita indican los niveles promedio de contaminación más altos encontrados. <LOQ, por debajo del límite de cuantificación.
Porcentaje relativo de muestras de maíz positivas con micotoxinas El porcentaje de muestras positivas con diversas micotoxinas se muestra en la Tabla 2 para cada uno de los países. Tabla 2. Porcentaje (%) de muestras de maíz positivas de cada país en cada uno de los cuatro continentes en 2020. Los porcentajes en negrita reflejan la importancia de la contaminación por Fumonisinas. Los países donde el DON fue importante se muestran en verde. % relativo de muestras de maíz positivas >80% en la mayoría de los países
Fumonisinas DON
67% de las muestras de Croacia y Argelia 70% de las muestras de Colombia 100% de las muestras de Kenia Aflatoxinas
80% de las muestras de Camerún 70% de las muestras de Tailandia
Número de micotoxinas por muestra EUROPA El número de micotoxinas por muestra de los 6 países europeos se muestra en la Figura 1. En general, el maíz cosechado en 2020 estaba predominantemente contaminado con >1 micotoxina, independientemente del país o del origen. De hecho, todas las muestras italianas y bosnias estaban contaminadas con múltiples micotoxinas.
Figura 1. Resumen del porcentaje (%) de muestras de diferentes países europeos contaminadas con una o más micotoxinas.
ÁFRICA La Figura 2 resume los porcentajes relativos de muestras de maíz con micotoxinas de los 6 países africanos muestreados. De nuevo, en todos estos países las muestras de piensos estaban predominantemente contaminadas con múltiples micotoxinas. Sólo ≤15% de las muestras de estos países estaban contaminadas con 1 micotoxina. Figura 2. Comparación del porcentaje (%) de muestras de maíz contaminadas con una o varias micotoxinas en 6 países africanos.
AMÉRICA LATINA En América Latina, se obtuvieron resultados similares con casi todas las muestras de maíz para piensos contaminadas con ≥1 micotoxina y sólo <8% contenía solamente una micotoxina. Figura 3. Contaminación relativa de las muestras de maíz con una o varias micotoxinas en 4 países diferentes de América Latina.
ASIA En los cuatro países asiáticos en los que se analizaron las muestras, la tendencia fue ligeramente diferente (Figura 4). Figura 4. Contaminación relativa de muestras de maíz con una sola micotoxina o una mezcla de micotoxinas en 4 países asiáticos diferentes.
Hubo un mayor porcentaje de muestras con una sola micotoxina, especialmente en Malasia (50%), Vietnam (25%) y Tailandia (14%). Curiosamente, en las muestras turcas una cuarta parte contenía una micotoxina y ninguna estaba contaminada con múltiples micotoxinas. En general, en tres de los cuatro países aún había ≥50% de muestras con más de una micotoxina.
CONCLUSIONES GLOBALES BASADAS EN EL ESTUDIO SOBRE EL MAÍZ REALIZADO EN 2020 En este estudio realizado en 2020, se recibió más de 1.000 muestras en total para su análisis por parte de PATENT CO. De ellas, el 92% de las muestras estaban contaminadas con al menos una o varias micotoxinas, y únicamente el 8% no contenía ninguna micotoxina (Figura 5). Figura 5. Resumen de los porcentajes relativos de las muestras contaminadas con una o varias micotoxinas en las más de 1000 muestras de maíz analizadas.
Las micotoxinas predominantes y sus niveles medios de contaminación por orden de concentración fueron: Los datos agrupados de todos los países de los cuatro continentes examinados revelaron la presencia de Fumonisinas en el 85% de las muestras, de DON en el 29%, de AFB1 en el 16%, de T-2/HT-2 en el 9% y de ZEN en el 16% (Tabla 3).
FB1 (1396 ppb) FB2 (447 ppb) DON (566 ppb) ZEN (411 ppb) AFB1 (54 ppb) HT-2 (906 ppb) T-2 (81 ppb) OTA (11 ppb)
Tabla 3. Resumen de los niveles de contaminación global, incluyendo los niveles de contaminación Medio, Máximo y Promedio (PPB) y el número relativo de muestras positivas basado en los datos de 20 países a nivel mundial en 2020.
COMPARACIÓN DE LOS PATRONES DE CONTAMINACIÓN DE MUESTRAS DE MAÍZ CON MICOTOXINAS EN 2018, 2019 Y 2020 En todos los casos, todas las muestras de maíz cosechado en 2018, 2019 y 2020 fueron analizadas en busca de micotoxinas desde PATENT CO mediante LC-MS/MS. ⇰ El patrón de micotoxinas detectado en estos tres años se comparó para identificar cualquier tendencia o patrón de contaminación en las diferentes regiones.
Comparación de los niveles de contaminación por micotoxinas en los tres años de muestreo sobre una base global en las muestras de maíz
La Figura 6 muestra la comparación del número de muestras de maíz que no contenían micotoxinas, o que contenían una o varias micotoxinas en los tres años de estudio. Cabe destacar que el patrón en los tres años es muy consistente. Maíz contaminado con micotoxinas (2018-2020) >75% contaminado con >1 micotoxina Las muestras de maíz que se encontraron globalmente contaminadas con una sola micotoxina fueron ≤15%. Figura 6. Comparación del porcentaje de muestras de maíz que no contenían micotoxinas, o que contenían una o varias micotoxinas en 2018, 2019 y 2020.
Promedio de micotoxinas (ppb) detectadas en muestras de maíz en 2018-2020 En la Figura 7 se comparan los niveles de contaminación promedio reales encontrados para todas las muestras en cada uno de los tres años de muestreo.
Figura 7. Comparación del promedio de las diferentes micotoxinas encontradas contaminando las muestras de maíz a nivel global durante los tres años del estudio. AFB1, Aflatoxina B1; OTA, Ocratoxina A; ZEN, Zearalenona; DON, Deoxinivalenol; FB1, Fumonisina B1.
Porcentaje de micotoxinas (ppb) detectadas en muestras de maíz en 2018-2020
La Figura 8 también revela que, en base al porcentaje de contaminación relativa, la mayoría de las muestras estaban contaminadas con FB1 (>75%), seguidas por DON (>25%) y luego ZEN y AFB1 (<25%).
Figura 8. Comparación del porcentaje relativo (%) de muestras de maíz positivas contaminadas globalmente con las diferentes micotoxinas durante los tres años de muestreo.
CONCLUSIONES
El estudio mundial de 2020 sobre muestras de maíz destinadas a la alimentación animal reveló que, en general, en más de 1000 muestras, las Fumonisinas eran las micotoxinas predominantes. Este parecía ser el caso en las muestras de los países de los cuatro continentes. Le siguieron el DON y la ZEN. ⇰ Solamente en algunos de los países africanos (Costa de Marfil y Camerún) se encontró AFB1 en niveles de contaminación elevados. Además, en más del 75% de las muestras se encontraron múltiples micotoxinas, independientemente del continente o del país.
En cuanto al patrón de contaminación, es clara la tendencia al predominio de la contaminación por Fumonisinas y DON a lo largo de 2018-2020. ⇰ El número de muestras contaminadas con Fumonisinas se ha mantenido alto durante los tres años. Sin embargo, ha disminuido la contaminación por AFB1 y OTA en comparación con años anteriores. Además, se observa una tendencia al aumento de la contaminación con mezcla de mas dos micotoxinas en las muestras de maíz usado para la alimentación animal. ⇰ La coocurrencia de dos o, en algunos casos, tres micotoxinas puede tener efectos aditivos o sinérgicos cuando se alimenta a especies sensibles (por ejemplo, cerdos y aves de corral, entre otros).
⇰ Esto sería beneficioso para el desarrollo de estrategias de minimización apropiadas bajo regímenes climáticos cambiantes en los próximos 4-5 años.
Sería interesante superponer estas tendencias a la información climática regional y global, incluyendo la temperatura, los episodios de lluvia y el estrés por sequía, para examinar si estos patrones continuarán o si pueden cambiar a corto y medio plazo.
Prevención de micotoxicosis