Preservación de piensos y el control de micotoxinas:
¿Estamos hablando de lo mismo?

¡La importancia de los hongos para el ecosistema es inconmensurable!

Los hongos están presentes en todos los hábitats terrestres, desde la Antártida hasta los desiertos cálidos de Namibia, y en la mayoría de los entornos acuáticos.

Los hongos son heterótrofos oportunistas capaces de penetrar en sustratos sólidos (por ejemplo, roca, corteza, ramas muertas, tierra desnuda o granos), aprovechando nutricionalmente casi cualquier sustrato alimenticio del mundo.

 ¡No todos los hongos son malos!

Varias especies de hongos, particularmente del género Penicillium, desempeñan un papel importante en varias industrias.

Por ejemplo, la penicilina, producida por P. chrysogenum (antes P. notatum), descubierta por Alexander Fleming en 1929, fue probablemente el descubrimiento más importante del siglo pasado, ya que cambió el curso de la medicina.

Los hongos también desempeñan un papel esencial en la industria alimentaria (queso y diversos productos cárnicos) y están adquiriendo cada vez más importancia en el campo de la biotecnología, especialmente en la producción de enzimas (por ejemplo, ácidos glucónico, cítrico y tartárico, varias pectinasas, lipasa, amilasas, celulasas y proteasas).

Algunos hongos pueden tener un comportamiento parasitario y en ciertos casos pueden ser patógenos, ya que su capacidad para penetrar casi cualquier superficie puede ser utilizada para invadir organismos hospedadores.

Los hongos atacan a casi todos los grupos taxonómicos conocidos de plantas y animales, incluidos los camarones (por ejemplo, Fusarium spp. en los penéidos) y los peces (por ejemplo, Saprolegniasis).

Si nos centramos en los hongos como patógenos para las plantas, éstos atacan todas las partes y en todas las fases de desarollo de las plantas cultivables (desde pelos radiculares hasta los brotes apicales, los granos o los frutos).

Las infecciones fúngicas pueden limitarse a pequeñas manchas en las hojas, o pueden ser sistémicas, matando a su huésped muy rápidamente o permaneciendo imperceptibles hasta que llega el momento de aprovecharse de los recursos energéticos cruciales, como los que se encuentran concentrados por en anteras, bulbos o semillas.

¡No todos los metabolitos secundarios son micotoxinas!

El metabolismo fúngico produce una diversidad aparentemente infinita de compuestos orgánicos que no son claramente indispensables para el crecimiento y el metabolismo normales. Estos son los llamados metabolitos secundarios.

No todos los metabolitos secundarios son micotoxinas. Simplificando, podríamos dividirlos en tres grandes grupos:

• ⇰ Tóxicos para las bacterias: antibióticos
• ⇰ Tóxicos para las plantas: fitotoxinas
• ⇰ Tóxicos para los animales: micotoxinas

Entendiendo el crecimiento de los hongos y la producción de micotoxinas

Para desarrollar estrategias efectivas para controlar el impacto de los hongos y/o micotoxinas en la producción animal es esencial entender el crecimiento de los hongos y el comportamiento de la producción de micotoxinas.

El crecimiento de los hongos y, en consecuencia, la aparición de micotoxinas concretas es el resultado de la compleja interacción de varios factores, siendo las condiciones ambientales -factores geográficos y climáticos- las más relevantes (Kuiper-Goodman, 2004; Miraglia et al., 2009; Paterson yLima, 2010; Paterson yLima, 2011; Ramirez et al., 2006).

Detrás de estos dos factores principales (factores geográficos y climáticos) los requisitos biológicos, como la temperatura y la actividad de agua (a_w) desempeñan un papel fundamental en el crecimiento de los hongos y la consiguiente producción e micotoxinas (CAST, 2003; FAO, 2004; Marth, 1992; Ramirez et al., 2006; Sweeney yDobson, 1998).

Sin embargo, el crecimiento fúngico y la producción de micotoxinas no son simples combinaciones de temperatura óptima y actividad de agua.

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO
FÚNGICO & LA PRODUCCIÓN DE MICOTOXINAS

Condiciones ambientales (factores geográficos y climáticos): Temperatura y actividad de agua

Condiciones ecológicas: ataques de insectos, daños físicos a las plantas y estrés

Además de los factores mencionados anteriormente que contribuyen a la presencia o producción de micotoxinas, es decir, las condiciones ambientales (temperatura, humedad), las condiciones ecológicas (por ejemplo, ataques de insectos, daños físicos a las plantas y estrés general) también son clave y a menudo están fuera del control humano.

• ⇰ Por ejemplo, Ramírez et al. (2004) observaron que el tipo de estrés hídrico, ya sea causado por fuerzas osmóticas o matriciales, puede afectar a la actividad y la colonización de los sustratos a base de cereales por cepas de F. graminearum (el principal productor de deoxinivalenol).
• ⇰ Varios estudios sobre F. graminearum procedente de muestras de raíz y del tallo de los cereales afectados por podredumbre han demostrado que el contenido de agua y la temperatura óptimos para su crecimiento eran de 0,99–0,98 a_w a 20–30°C, cambiando a 0,95–0,96 a_w at 35°C.

Sin embargo, las condiciones para el crecimiento óptimo de los hongos y la máxima producción de toxinas no son las mismas (Ramírez et al., 2006).

Por ejemplo, la Tabla 1 muestra:

• ⇰ Dos especies de hongos de almacenamiento: Aspergillus flavus y Penicillium verrucosum
• ⇰ Dos representantes de los hongos de campo: Fusarium verticillioides y F. graminearum

Observando la tabla se puede entender claramente por qué Aspergillus spp. y Penicillium spp. están en ventaja competitiva para el crecimiento en condiciones de almacenamiento, ya que pueden crecer a temperaturas extremas y con una menor actividad del agua que Fusarium spp.

En el caso del Aspergillus flavus, se da en climas más cálidos, mientras que el Penicillium verrucosum se adapta a crecer en regiones templadas, pudiendo crecer a cerca de 0°C.

Hongos productores de micotoxinas

Las aflatoxinas (AF), la ocratoxina A (OTA), el deoxinivalenol (DON), la zearalenona (ZEN), las fumonisinas (FUM) y los alcaloides ergóticos están entre las micotoxinas más comunes que se encuentran en los productos agrícolas y son responsables de millones de dólares en pérdidas anuales en todo el mundo.

Estas toxinas son producidas por unas pocas especies de los géneros comunes Aspergillus, Penicillium, Fusarium y Claviceps.

ASPERGILLUS & PENICILLIUM

Todas las especies de Aspergillus y Penicillium son o bien comensales, que crecen en los cultivos sin signos evidentes de patogenicidad, o bien invaden los cultivos después de la cosecha, produciendo toxinas durante el secado y el almacenamiento.

⇰ Las especies de Aspergillus más importantes, que se dan en climas más cálidos, son A. flavus y A. parasiticus, los cuales producen aflatoxinas en el maíz, los cacahuetes, las nueces de árbol, etc.

⇰ Penicillium verrucosum también produce ocratoxina A, pero sólo se produce en climas templados frescos, donde infecta a los granos pequeños.

FUSARIUM & CLAVICEPS

En cambio, las especies importantes de Fusarium y Claviceps infectan los cultivos antes de la cosecha.

⇰ F. verticillioides es muy común en el maíz, de naturaleza endofítica, y produce fumonisinas, que suelen ser más frecuentes cuando los cultivos están sometidos a estrés por sequía o sufren daños excesivos por los insectos.

Recientemente, se ha demostrado que el Aspergillus niger también produce fumonisinas, pudiendo verse afectados varios commodities.

⇰ F. graminearum, el principal productor de deoxinivalenol y zearalenona, es patógeno para el maíz, el trigo y la cebada, y produce estas toxinas siempre que infecta a los granos antes de la cosecha.

Preservación del alimento y manejo de micotoxinas: ¡Complementario pero no igual!

La presencia de moho en los cultivos, en las materias primas o en los piensos acabados puede ser el primer indicio de que algo no va bien con su higiene/conservación.

Sin embargo, será difícil correlacionar la presencia de hongos con la presencia potencial de la micotoxina y viceversa (Alinezhad et al., 2011; Greco et al., 2015).

Ampliando los conocimientos sobre el crecimiento de los hongos en los cultivos

Hay varias razones por las que la materia prima o los alimentos terminados pueden enmohecerse, desde condiciones de almacenamiento inadecuadas (alta humedad, altas variaciones de temperatura que conducen a la condensación, etc.) hasta un proceso de fabricación deficiente (por ejemplo, tiempo de secado insuficiente, falta de conservantes/antimoho, etc.).

En los piensos acabados, la contaminación fúngica también puede tener su origen en una selección inapropiada de ingredientes que pueden transportar esporas de hongos resistentes a la extrusión/pelado, con capacidad para germinar posteriormente (debido a un almacenamiento inadecuado o a procesos de fabricación deficientes).

Sin embargo, es importante destacar que la presencia de hongos puede no representar una amenaza de micotoxinas, pero puede ser un riesgo directo para el huésped.

⇰ Por ejemplo, Fusarium oxysporum y Fusarium solani, se consideran patógenos oportunistas para peces y camarones (Hatai et al., 1986; Lightner, 1996; Ostland V.E. et al., 1987; Souheil et al., 1999).

Además, la presencia de hongos en el pienso también puede reducir su palatabilidad y, por tanto, la ingestión del mismo, lo que provoca pérdidas económicas, posibles consecuencias para la salud e inevitables repercusiones ambientales.

Las micotoxinas producidas en los cultivos, es decir, en el campo (como en el caso de DON y FUM) permanecerán en las materias primas, incluso después de su procesamiento, debido a su estabilidad térmica (Pitt, 2014).

⇰ Por ejemplo, las especies de Fusarium son hongos de campo que generalmente no pueden crecer con pienso seco. Sin embargo, las toxinas producidas por estas especies de hongos (por ejemplo, DON) permanecerán estables en las materias primas vegetales utilizadas para la fabricación de piensos acuáticos y, en algunos casos, incluso se redistribuirán y concentrarán en ciertas fracciones de la molienda (Cheli et al., 2013) por ejemplo, el maíz frente a la harina de gluten de maíz (Gonçalves et al., 2018b).

La redistribución y transferencia de micotoxinas de los cultivos a los piensos acuícolas está bien identificada y se ha observado y descrito (Cheli et al., 2013; Gonçalves et al., 2018b).

El destino de las micotoxinas durante el procesamiento de cereales, como la clasificación, la limpieza, la molienda y los procesos térmicos, ha sido estudiado por varios autores. Sin embargo, su nivel en los piensos es variable y se ve afectado por varios factores:

• ⇰ Tipo de micotoxinas (polares o apolares
• ⇰ Nivel y alcance de la contaminación fúngica
• ⇰ La complejidad de la tecnología de procesamiento de cereals

Por lo tanto, el uso de los conservantes de piensos puede reducir la producción de micotoxinas desde el momento en que se añaden en adelante, sin embargo, no tendrán ningún impacto en las micotoxinas ya presentes en los ingredientes o los piensos producidos antes de su adición.

A veces se describe que la aparición de micotoxinas se limita a ciertas regiones, dependiendo del tipo de micotoxina y está muy asociada, como se mencionó anteriormente, a las condiciones de crecimiento de los hongos y la producción de micotoxinas.

Es cierto que las condiciones ambientales restringirán geográficamente la producción de micotoxinas, sin embargo, el comercio globalizado de cereales para piensos puede distribuir las micotoxinas fuera de sus zonas geográficas de ocurrencia natural, lo que complica la estimación de la contaminación por micotoxinas en los piensos compuestos.

Algunas ideas finales

No todos los mohos producen micotoxinas e incluso los que tienen esa capacidad pueden estar presentes sin producir ninguna toxina. Por lo tanto, la confirmación de la contaminación por moho no es lo mismo que la demostración de la contaminación por micotoxinas.

⇰ En consecuencia, el uso de inhibidores de hongos no garantiza que los piensos estén libres de micotoxinas, ya que también se producen en los cultivos y no se destruyen durante el procesamiento.

Se recomienda que los productores de piensos y productos acuícolas monitoricen periódicamente las materias primas y los piensos acabados para detectar la contaminación por micotoxinas, ya sea mediante pruebas rápidas in situ o a través de un laboratorio externo que puede estar equipado con un sistema de detección más fiable.