Tricotecenos: Nuevas consideraciones para los cereales en Latino América

Habitualmente, la trascendencia que se ha dado a las micotoxinas, a nivel de alimentos para consumo humano, prácticamente se resume a aquellas con capacidad carcinogénica reconocida – aflatoxinas.  Los tricotecenos, hasta el momento se consideraron más importantes, en el ámbito de la producción animal, debido a sus efectos en la salud y la productividad de los mismos. Pero ahora el panorama está cambiando, y esto se debe principalmente a los últimos estudios y nuevas normativas vigentes, sobre todo en al ámbito de la Unión Europa, ya que por un lado se mide el impacto a nivel de salud de la población, considerando sobre todo, que somos grandes consumidores de cereales en todas sus formas: panes, galletas, pastas, preparados para bebés, incluso en forma de cerveza, y por otro lado, muchos países latinoamericanos, son grandes exportadores de cereales. Europa es un mercado importante y a la vez riguroso en sus controles.


Fusariosis y tricotecenos:

Al momento se conocen unos 150 tricotecenos. Son micotoxinas producidas principalmente por hongos del género Fusarium. (Placinta et al, 1999).

Los tricotecenos más importantes en alimentos para todas las especies, incluyendo humanos, se dividen en dos grupos químicamente diferenciados:

1. Tricotecenos de Grupo A: Toxina T-2, Toxina HT-2, Neosolaniol (NEO) y Diacetoxiciscirpenol (DAS).
   
2. Tricotecenos de Grupo B: Deoxinivalenol (DON) y sus 3- y 15- acetil derivados (3-ADON y 15-ADON), Nivalenol (NIV) y Fusarenona-X.

Además de producir estas toxinas, los hongos del género Fusarium son importantes fitopatógenos, que causan daños frecuentemente en cultivos de climas templados, como ser el trigo, cebada (fusariosis, golpe blanco o “head blight”) y maíz (“Giberella ear rot”) afectando además el rendimiento y la calidad comercial del grano. Frecuentemente la invasión del vegetal se produce en la época de floración/espigazón durante primaveras húmedas y cálidas. (Ackerman et al).

Estudios realizados entre Argentina, Uruguay y Brasil, indican que los cambios climáticos en la región, concernientes al “calentamiento global” no solo influyen negativamente en el rendimiento de las cosechas de estos cereales, sino que también incrementan la ocurrencia de infección por Fusarium, debido al aumento de la lluvia promedio anual, un incremento en la temperatura mínima media, y una disminución del período promedio de heladas (Resnik, et al, 2006).

La fusariosis de la espiga se transmite a través de los hongos que permanecen en los rastrojos y las esporas que se diseminan en el aire.  Debido a esto es fundamental contar con sistemas de manejo de los cultivos que permitan una reducción de la incidencia de la enfermedad. En este aspecto la Comisión del Codex Alimentarius elaboró el Código de prácticas para prevenir y reducir la contaminación de los cereales por micotoxinas (CAC/RCP 51-2003).  Este Código es la base para los grupos de trabajo en cada país, que al momento desarrollan sistemas de vigilancia y propuestas para disminuir la ocurrencia de la fusariosis y la contaminación, principalmente, con DON.


Tricotecenos, Fusarium  y la industrialización de los cereales:

1. Rinde de los Cultivos y Calidad Comercial: Un problema de la infección de los cultivos con Fusarium es la disminución en los rindes (un 20 % en un ataque moderado, hasta un 80 % en un ataque severo).  Otro inconveniente es la afección de la calidad comercial del cereal, y algunas de las consecuencias directas son: la disminución del peso y el tamaño de los granos, granos lapidados, niveles de micotoxinas presentes.  Hay que tener en cuenta que los hongos se acumulan principalmente en la superficie del grano, y las enzimas producidas por el moho destruyen proteínas, gránulos de almidón y las paredes celulares del grano.
   
2. Trigo panadero: Los granos de trigo infectados con Fusarium resultan en una baja extracción de harina, y estas harinas se observan decoloradas. 

Las enzimas, responsables del daño en los granos, permanecen activas durante el almacenamiento, la molienda y el procesado.  Algunas de estas enzimas tienen actividad proteásica, resultando en una degradación de las proteínas del gluten, impactando en las propiedades funcionales del gluten y la calidad del producto final.

En la panificación, las proteínas del gluten debilitadas afectan negativamente en la elasticidad de la masa, el color de la miga y la forma y el volumen de los panes.

Durante la molienda, cuando el objetivo son harinas altamente refinadas, se remueve un parte considerable del DON, ya que éste permanece en el salvado.  Pero para el caso de las harinas integrales, la concentración de DON de la misma, es similar a la de los granos enteros.

Otro producto que se ve afectado por alta contaminación con esta toxina, es el afrechillo de trigo utilizado en alimentación animal, ya que utiliza gran parte de las estructuras externas de los granos, e incluso, la concentración de DON en el afrechillo es mayor a la del grano entero que lo originó.

1. Triticum durum: En el caso de la variedad durum para la producción de sémolas, el grano se afecta de forma similar que para el trigo panadero, es decir, color, peso específico, índice de extracción.

La sémola obtenida aparece decolorada lo que afecta en forma negativa y en gran proporción en el color y la apariencia de la pasta.
La fuerza de las proteínas del gluten se ve reducida, lo que afecta el proceso de elaboración de la pasta.

1. Existen diversos estudios acerca de los resultados de utilizar granos afectados por fusariosis para la producción de cerveza puede afectar el proceso de diversas formas.  La presencia de altos niveles de toxinas de Fusarium, como ser DON, T2, y Fumonisina B1, solas o en combinación pueden alterar el crecimiento y la fisión de las levaduras, afectando directamente la producción.

Otro efecto que suele observarse es el “gushing” que se denomina a la salida a borbotones del líquido cuando se abre el envase con un exceso de espuma sin que ocurra una agitación previa. Este es un efecto negativo que se produce principalmente por la presencia de proteínas fúngicas producidas por Fusarium (hidrofobinas).

1. Maíz: Los efectos de la infección con Fusarium en los granos de maíz son similares a los que ocurren en los otros cereales, afectando principalmente la calidad comercial del cereal además de la contaminación con micotoxinas.

Efectos de los tricotecenos sobre la salud humana y animal:

A nivel celular, el mecanismo básico de toxicidad de los tricotecenos,es la inhibición de la síntesis proteica, y una de las principales consecuencias de esta acción es la inmunosupresión y dermatitis que se asocia a estas micotoxinas. El DON está siendo investigado por su posible rol en el cáncer esofágico, cáncer de estómago y una forma de osteoartritis (JECFA, 2002).

Una exposición aguda a tricotecenos resulta en un daño severo sobre las células que se dividen activamente en los tejidos como ser médula ósea, nódulos linfáticos, bazo, timo y mucosa gastrointestinal. (CAST Report 2003). 

1. Aleucia Tóxica Alimentaria – ATA - (Rusia – Distrito de Orenburg 1944), caracterizada por una atrofia total de la médula ósea, agranulocitocis, angina necrótica, sepsis, diastesis hemorrágica, y una mortalidad cercana al 80 %.  Los estadios tempranos de la enfermedad se presentaron con vómitos, diarreas y dolor abdominal.  Esta enfermedad, por estudios realizados posteriormente, se atribuyó a la acción de Toxina T-2, HT-2 y NEO, contenida en trigo invernal.
   
2. Desde 1963 a 1985, se han reportado unos 35 brotes de intoxicación con DON en China afectando a unas 7.818 personas, sin reportar muertes. 
   
3. Intoxicación con DON (India - Kashemyr Valley 1987) unas 50.000 personas se vieron afectadas por fuertes dolores abdominales y de cabeza, incluso vómitos y diarreas, pero no se reportaron muertes.  Estos signos y síntomas se observaron unos 15 minutos luego de la ingesta de panes confeccionados con harina proveniente de trigos de mala calidad y amohosado.

Estos cuadros fueron 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 fusariotoxinas, pero el diagnóstico diferencial no es tan fácil realizarlo ya que el cuadro presenta similitud con otros de gastroenteritis infecciosas o tóxicas.

En producción animal, los tricotecenos son de gran importancia por el impacto específico en los parámetros productivos como ser ganancia de peso y conversión alimenticia, así como en los efectos sobre la salud de los animales.


Ocurrencia de Tricotecenos

Existen diversos reportes acerca de alimentos listos para consumir contaminados con tricotecenos.  En 1997 Pacin et al, determinaron niveles de DON en panes y productos de pastelería consumidos en Argentina, encontrando que el 92,8 % de las muestras se encontraban en un rango de contaminación entre 0,200 ppm a 2,8 ppm, con un valor medio de 0,464 ppm.  En 1999, Solovey et al, analizaron muestras de polenta (corn meal) y copos de maíz (corn flakes) no encontraron tricotecenos, pero sí hallaron que el 95 % de las muestras estaban contaminadas con fumonisinas. En 1999, Molto et al, presentaron un estudio preliminar acerca de la ocurrencia de tricotecenos en cervezas argentinas, encontrando el 44 % de las muestras positivas para DON, en un rango entre 0,004 y 0,221 ppm, varios países han reportado cervezas contaminadas con tricotecenos, especialmente con DON, pero los valores más elevados de contaminación fueron hallados en cervezas de trigo (0,569 ppm, Alemania – Niessen et al 1993).

En otros países de Latino América se han reportado contaminaciones con tricotecenos, especialmente DON en Uruguay y Brasil.  Luego de un brote de contaminación de harinas de trigo uruguayas con DON, (2001-2002) se establece una regulación que contempla un límite máximo de esta toxina en trigo.  Este es el primer antecedente en un país del MERCOSUR  para tricotecenos.

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


Normativas e impacto económico

El REGLAMENTO (CE) No 856/2005 DE LA COMISIÓN de 6 de junio de 2005 por el que se modifica el Reglamento (CE) no 466/2001 en lo que se refiere a las toxinas de Fusarium, planteó una nueva perspectiva en lo que refiere a los límites máximos establecidos para tricotecenos (ver tablas). Esta normativa está en vigencia desde el 1 de julio de 2006, y los valores contemplados en la misma se determinaron teniendo en cuenta los niveles de Ingesta Diaria Tolerable (IDT) establecidos y unificados en el SCOOP Task 3.2.10:

Tricotecenos

1. DON,  IDT de 1 μg/kg de peso corporal para el deoxinivalenol.
2. NIV, IDT temporal (IDTt) de 0,7 μg/kg de peso corporal para el nivalenol
3. Toxinas T-2 y HT-2: IDT temporal combinada de 0,06 μg/kg de peso corporal

Otras toxinas de Fusarium:

1. ZEA, IDT temporal (IDTt) de 0,2 μg/kg de peso corporal para la zearalenona
2. FUM, IDT de 2 μg/kg de peso corporal para el total de las fumonisinas B1, B2 y B3, solas o combina.
   

Los antecedentes de ocurrencia de Fusarium y sus toxinas en países de Latino América, obligan a tomar decisiones para el control y monitoreo, ya que por un lado, están los reportes acerca del impacto en la salud de la población de estas toxinas, por otro lado los efectos negativos en la producción animal, y finalmente, las exigencias de los países compradores y las normas vigentes.  Esto ha determinado al menos dos líneas de trabajo: la primera, relacionada con la prevención, principalmente a nivel de cultivos; y la segunda dirigida a obtener métodos analíticos más confiables, económicos y rápidos, para lograr que todo el cereal sea controlado antes de ingresar a la cadena productiva agroalimentaria. (Pichler 2006)
 

Referencias:

• C.M. Placinta, J.P.F. D´Mello, A.M.C. Macdonald. A review of worldwide contamination of cereal grains and animal feed with Fusarium mycotoxins. Animal Feed Science and Technology 78 (1999) 21-37. Elsevier Science B.V.
  
  
• M. Díaz de Ackerman, S. Pereyra, S. Stewart, J. Mieres. Fusariosis de la espiga en trigo y cebada. http://www.inia.org.uy/novedades/art%EDculo_micotoxinas.htm
  
  
• S.L. Resnik. Evaluación de brotes de tricotecenos en Argentina y Uruguay. V Congreso Latinoamericano de Micotoxicología, Libro de Resúmenes pag. 43 (2006)
  
  
• S.L. Resnik, M.L. Costarrica, A. Pacin. Mycotoxins in Latin America and the Caribbean. Food Control vol 6 Nª 1, pp 19-28 (1995)
  
  
• CAC/RCP 51-2003 (Codex Alimentarius) Código de prácticas para prevenir y reducir la contaminación de los cereales por micotoxinas, con anexos sobre la ocratoxina a, la zearalenona, las fumonisinas y los tricotecenos
  
  
• COMMISSION DIRECTIVE 2005/38/EC of 6 June 2005 (OJ L 143, p. 18, 7.6.2005) laying down the sampling methods and the methods of analysis for the official control of the levels of Fusarium toxins in foodstuffs
  
  
• COMMISSION REGULATION (EC) No 856/2005 of 6 June 2005 (OJ L 143, p. 3, 7.6.2005)amending Regulation (EC) No 466/2001 as regards Fusarium toxins.
  
  
• Council for Agricultural Science and Technology (CAST) (January 2003). Mycotoxins: Risks in Plant, Animal, and Human Systems Report No. 139. p17. Ames, Iowa, USA.
  
  
• Knass, P.S. Micotoxinas: Alternativas para el diagnóstico. Conferencia del I Curso Nacional de Micotoxinas para la Industria.  9 al 11 de junio de 2004. Unidad de Seminarios “Ignacio Chávez” Universidad Autónoma de México. Libro de resúmenes: 29-22.
  
  
• Knass, P.S. Micotoxinas en la Industria Alimentaria: Mantener la Situación Bajo Control. Énfasis Alimentación 6: 52-61 FLC Editores.
  
  
• G. Molto,  M. M. Samar, S. Resnik, E. J. Martínez and A. Pacin. Occurrence of trichothecenes in Argentinean beer: a preliminary exposure assessment. Food Additives and Contaminants, 2000, Vol. 17, No. 9, 809± 813.
  
  
•  Solovey M. M. S.; Somoza C.; Cano G.; Pacin A.; Resnik S. A survey of fumonisins, deoxynivalenol, zearalenone and aflatoxins contamination in corn-based food products in Argentina. Food Additives and Contaminants, Volume 16, Number 8, 1 August 1999, pp. 325-329(5)
  
  
• Pacin AM, Resnik SL, Neira MS, Molto G, Martínez E. Natural occurrence of deoxynivalenol in wheat, wheat flour and bakery products in Argentina. . Food Additives and Contaminants, Volume 14, Number 4, May-Jun 1997, pp. 327-331
  
  
• E. Pichler; Romer Labs Spotlights Vol.7.
  
  
• SCOOP TASK 3.2.10 "Collection of occurrence data of Fusarium toxins in food and assessment of dietary intake by the population of EU member states" Final Report. Abril 2003

ENFASIS ALIMENTACION LATINOAMERICA Año 2006 / Nº 5 / oct - nov 06.