Potencial de los métodos espectroscópicos infrarrojos para la detección rápida y el análisis de micotoxinas

Las micotoxinas son metabolitos secundarios tóxicos producidos por hongos asociados con productos agrícolas que amenazan el bienestar de los animales y los humanos (da Rocha et al., 2014 ). Además de su carácter peligroso, las micotoxinas causan enormes pérdidas económicas en todo el mundo. Solo en el caso del trigo, se pierden entre 1.200 y 2.400 millones de euros al año en Europa (Krska et al., 2016 ).

Investigaciones recientes demostraron que, debido a la omnipresencia de estas toxinas naturales, se pueden encontrar en hasta el 80% de los cultivos alimentarios analizados (Eskola et al., 2020 ). De hecho, el deterioro con micotoxinas hace que entre el 5 y el 10% de la producción mundial de cereales sea inutilizable, según estimaciones de la Unión Europea (Comisión, 2015 ). Además, el cambio climático promoverá y modificará la aparición de hongos micotoxigénicos.

La contaminación con aflatoxinas (AFLA) ya se ha descrito como un problema futuro en el sur de Europa, debido al calentamiento global y a las condiciones climáticas extremas. Las especies de Fusarium productoras de deoxinivalenol (DON) están avanzando cada vez más hacia el hemisferio norte (Moretti et al., 2019 ). En consecuencia, la autorización de productos agrícolas destinados al consumo humano y animal sigue siendo un desafío constante.

Entre 2010 y 2015, solo en Alemania se han realizado 74.696 análisis de muestras de cereales en relación con la contaminación por micotoxinas, según la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (Eskola et al., 2020 ). Para cumplir con las regulaciones sobre micotoxinas, es probable que el número de análisis aumente aún más. Está claro que se necesitan métodos rentables, rápidos, sencillos pero fiables para analizar con precisión esta gran cantidad de muestras agrícolas para garantizar la seguridad de los alimentos y los piensos. 

La espectroscopia infrarroja (IR) se utiliza cada vez más para analizar los cultivos alimentarios con fines de calidad y seguridad de una manera rápida, no destructiva y respetuosa con el medio ambiente. Sin embargo, la falta de sensibilidad y las características de absorción superpuestas de los principales componentes de la matriz de la muestra a menudo impiden la determinación directa de contaminantes alimentarios a niveles traza.

Al medir los cambios de la matriz inducidos por hongos con espectroscopia de infrarrojo cercano y medio, así como con imágenes hiperespectrales, se ha logrado la determinación indirecta de micotoxinas en cultivos alimentarios.

Estudios recientes subrayan que estas plataformas espectroscópicas de IR tienen un gran potencial para el análisis rápido de micotoxinas a lo largo de la cadena de suministro de alimentos y piensos. Sin embargo, no existen informes publicados sobre la validación de los métodos de IR de acuerdo con las regulaciones oficiales, y las publicaciones que demuestran su aplicabilidad en una configuración analítica de rutina son escasas. Por lo tanto, el propósito de esta revisión es discutir el estado actual de la técnica y el potencial de los métodos espectroscópicos de IR para la determinación rápida de micotoxinas en cultivos alimentarios.

El estudio reflexiona críticamente sobre la aplicabilidad y las limitaciones de la espectroscopia IR en los análisis de rutina y proporciona orientación a los no espectroscopistas del sector de alimentos y piensos que estén considerando la implementación de la espectroscopia infrarroja para la detección rápida de micotoxinas. Por último, se analiza una perspectiva sobre las tendencias, los posibles campos de aplicación y las diferentes formas de implementación en el área de seguridad de alimentos y piensos.