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APacin junio 2011

Las micotoxinas, su rol como contaminantes de alimentos Presentación para el Congreso Argentino de Micología

15 a 17 de junio 2011, Posadas, Misiones Dra. Ana Pacin

Palabras claves: contaminación, micotoxinas, exposición. Frente a la idea de compartir experiencias con los participantes al Congreso, se

adecúa la presentación sobre el rol de las micotoxinas como contaminante de alimentos. La información presentada, se remonta al año 1985, cuando se inició el Centro de

Investigaciones en Micotoxinas de la Universidad Nacional de Luján, que se continúa a partir de 2005 con la Fundación de Investigaciones Científicas Teresa Benedicta de la Cruz. Muchas personas han intervenido en estos años, pero no quisiera dejar de mencionar a: Silvia Resnik, Carlos Somoza, Gabriela Cano, Susana Neira, Daniela Taglieri, Emilia Ciancio Bovier, Margarita Samar, Natalia Martinez, Leandro Da Silva, Marcelo Castillo, Gustavo Moltó, Manuel Zelaya, Elena Whitechurch, Gabriela Gadomski, Agustín Rivero, Miguel Layacona, Carolina Garrido, Vanesa Drunday, sin cuya tarea técnica hubiera sido imposible presentar estos datos, y a Laura Pastorino, Adela Cayo Sandagorda, Alejandra Prat, Alejandra Ficella, Leila Layacona, por el apoyo en las tareas administrativas.

Para estimar la exposición de una sustancia tóxica que llega a través de los alimentos,

se debe considerar: la Ingesta de los alimentos, la Contaminación de los alimentos, y los Efectos tóxicos subclínicos y/o clínicos.

Los alimentos que ingerimos pueden ser de origen vegetal o animal. Los alimentos

son vitales para el crecimiento y desarrollo de los seres humanos. Estos aportan lo que denominamos macronutrientes (energía, proteína y lípidos) y micronutrientes (vitaminas y minerales).

¿Qué comemos en nuestro país? La mayoría de nosotros puede responder esta pregunta, pero aquí tenemos el

resultado de las últimas encuestas llevadas a cabo por nuestro grupo de trabajo. Las encuestas fueron realizadas por el método de frecuencia, y permitieron definir

qué en frecuencia y cantidad, los alimentos manufacturados con trigo son los de mayor consumo: panificados, galletitas, fideos; seguidos de carne vacuna, lácteos, vegetales y frutas.

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Ingesta de principales alimentos (n=356)

% g mL día

Productos de panificación 81 a 85 205 a 250

Carne vacuna 50 a 71 155 a 205 Leche y productos 39 a 40 102 a 130

Frutas frescas 36 a 63 75 a 122 Vegetales 23 a 66 60 a 115

Cítricos 29 a 53 54 a 82 Todo tipo de galletitas 54 a 66 82 a 84

Todo tipo de vinos 16 a 22 86 a 89

Aves 8 a 9 43 a 44 Quesos 22 a 29 35 a 39

Fideos secos 8 a 15 33 a 42

¿Qué contaminantes? Los contaminantes alimenticios, son sustancias que pueden estar presentes debido a

la contaminación del medio ambiente, prácticas de cultivo o procesos de producción. Lo más importante a tener en cuenta, es que son “naturales” no agregados, lo que los diferencia de los “aditivos”,

Las micotoxinas, son contaminantes naturales de los alimentos, cuya aparición es consecuencia de la colonización de hongos toxicogénicos en diversas matrices alimenticias, y cuando las condiciones ambientales son favorables biosintetizan estos metabolitos secundarios. Las micotoxinas son metabolitos secundarios tóxicos, que poseen diferentes estructuras químicas, que pueden aparecer diversas matrices alimenticias, así como en cualquier lugar a lo largo de la cadena alimenticia.

Aunque este concepto es bien conocido por todos, considero importante recalcarlo,

ya que implica, determinada información que deberíamos tener siempre presente, como por ejemplo: que la contaminación variará indefectiblemente según las cosechas, según las regiones, según los híbridos, variedades o cultivares de las semillas sembradas, según todos los parámetros y variables involucradas desde la siembra hasta el consumo final. Esto significa que es necesario monitorear cada cosecha.

Uno de los aspectos a tener en cuenta en la contaminación por micotoxinas en los alimentos, es que está ligada a los mismos, por lo que es muy difícil tener la certeza de su desaparición frente a tratamientos físicos, químicos y/o biológicos. Así como también es

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muy difícil tener la certeza que no permanecen metabolitos tóxicos de las micotoxinas a las que nos referimos, con posterioridad a cualquier tratamiento llevado a cabo con el objeto de disminuir la contaminación inicial de estas toxinas.

Esto significa que hablando de micotoxinas y alimentos es necesario tener muy en cuenta las incertidumbres, sobre todo cuando hablamos de la posible toxicidad.

Con respecto a los aspectos toxicológicos de las micotoxinas, es importante destacar que son tóxicas en pequeñas cantidades, ocasionando efectos diversos (hematológicos, hepáticos, renales, dermatológicos, neurológicos) según la micotoxina; la mayoría son inmunosupresoras en animales, y presentan diferentes posibilidades de acumulación en el organismo, así como son muy estables a los procesos habituales de manufactura de alimentos. Se destaca la posibilidad de trasmisión a animales, tanto de la toxina como de sus metabolitos tóxicos, frente a la ingesta de alimentos vegetales contaminados.

La experiencia de nuestro grupo de trabajo, se refiere a diferentes micotoxinas en

diversas matrices (trigo, maíz, alimentos manufacturados con trigo, balanceados destinados a diferentes animales, productos de las moliendas secas y húmeda de maíz y trigo, arroz, leche, avena, cebada, hígado, soja, plasma animal y humano, vino, cerveza, café) que desde 1993 hasta marzo de 2011 han llegado a 30834 muestras analizadas para la determinación de diferentes micotoxinas.

Una micotoxina que está siendo constantemente “buscada” por nosotros es la ocratoxina A (OTA)1,2. La búsqueda se basa en el hallazgo de OTA en muestras de plasma de dos poblaciones de la provincia de Buenos Aires: Mar del Plata (n=119) y General Rodríguez (n=236). Hasta la fecha hemos analizado muestras de maíz, trigo, harina de trigo, vino y cerveza que resultaron negativos; encontramos un 6% de muestras positivas para un total de 113 muestras de soja, y un 65% (n=67) de muestras de café analizadas en estos tres últimos años contaminadas por OTA.

Veamos la información sobre matrices alimenticias.

El maíz, si bien no es relevante desde el punto de vista de consumo interno, si lo es desde el punto de vista de las exportaciones, ya que es uno de los principales productos de exportación, así como la soja 3

1 Pacin A, Resnik S, Vega M, Saelzer R, Ciancio Bovier E, Ríos G, Martínez N., Occurrence of ochratoxin A in wines in the

Argentinean and Chilean markets. ARKIVOC, (xii) 214-223, 2005. ISSN 1424-6376 http://www.arkat-usa.org 2 M. Pacin; E. V. Ciancio Bovier; E. Motta; S. L. Resnik; D. Villa; M. Olsen Survey of Argentinean human plasma for ochratoxin A

Food Additives & Contaminants: Part A - Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk Assessment, 1 May 2008 25(5): 635-641 3 http://www.minagri.gob.ar/SAGPyA/agricultura/precios_fob_-_exportaciones/03-

exportaciones/index.php?PHPSESSID=43d85dca2ee291139336d21b9fff3e26 .

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El gráfico muestra la evolución de las exportaciones desde el año 2000 al 2010. La

exportación de ambos productos ha ido en ascenso a excepción del año 2009. La contaminación por micotoxinas de cualquier producto, depende las variables

mencionadas arriba (hongo, híbrido, manejo, clima, etc), pero el “conocimiento” de la contaminación por productores, acopiadores, exportadores, depende de la búsqueda de la misma4 5 6 7 8. Si no se analiza, si no se investiga, si no se monitorea cada cosecha, esta información es desconocida. Valga como ejemplo, que hasta hace unos años, la soja no se la tenía en cuenta….

Nuestra mayor experiencia se refiere a la contaminación en maíz (aproximadamente 17000muestras). Esta matriz es más susceptible de infestación fúngica, y posterior producción de micotoxinas, que otros cereales u oleaginosas, debido a diversos factores que no analizaremos.

4 Resnik S.L., Neira M.S., Pacin A., Martinez E., Apro N. and Latreite S. A survey of natural occurrence of aflatoxins and

zearalenone in Argentine field corn: 1983-1994. Food Additives and Contaminants, Vol 3 No.1 15-120, 1996 5 Gonzalez H.H.L., Martinez E.J., Pacin A., Resnik S. and Sydelham E.W. Natural co-occurrence of fumonisins, deoxynivalenol,

zearalenone and aflatoxins in field trial corn in Argentina. Food Additives and Contaminants Vol 16. No.12: 565-569, 1999 6 Pacin A.M., Broggi L.E., Resnik S.L. and Gonzalez H.H.L. Mycoflora and mycotoxins natural occurrence in corn from Entre Ríos

Province, Argentina. Mycotoxin Research, 17:31-38, 2001 7 H.H.L. González, S.L. Resnik and A.M. Pacin. Mycoflora of freshly harvested flint corn from northwestern provinces in

Argentina. Mycopathologia 155: 207-211, 2001 8 L. E. Broggi, A. M. Pacin, A. Gasparovic, C. Sacchi, A. Rothermel, A. Gallay, S. Resnik Natural occurrence of aflatoxins,

deoxynivalenol, fumonisins and zearalenone in maize from Entre Ríos Province, Argentina Mycotoxin Research Vol. 23, No. 2 (2007), 59-64

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Exportaciones de Maíz y Soja 2000 - 2010

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Aflatoxina B1, que es la más representativa de las aflatoxinas, se encuentra con un promedio de contaminación alrededor de 5 µg/kg o menor, a excepción del año 1997. Con porcentajes (eje secundario) alrededor de 10 %, salvo el año 1996 que asciende a más de 30%. Aunque con variaciones importantes de año en año, y con bajos porcentajes, siempre existe la contaminación por aflatoxinas en maíz….si la buscamos. Se debe considerar que el valor sugerido por la CCE en 2006 confirmado en 20109 para maíz es 5 µg/kg aflatoxina B1 y 10 µg/kg para aflatoxinas totales .

9 http://ec.europa.eu/food/food/chemicalsafety/contaminants/aflatoxins_en.htm

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Fumonisinas, analizadas a partir de 1998, presentan un porcentaje de contaminación cercano al 100% en casi todos los años. Con promedios variables, alrededor de 4000 µg/kg. La más representativa es la FB1, como podemos observar en el siguiente gráfico que ha sido incluidas fumonisinas totales. El nivel sugerido por CCE para maíz sin procesar en 2006 es de 4000.

Las otras toxinas de Fusarium, tricotecenos con deoxinivalenol (DON) incluido, y

zearalenona (ZEA), se encuentran en mucho menor porcentaje y con menores niveles de contaminación.

El porcentaje de contaminación por ZEA apenas llega al 8% y el promedio llega a menos de 80 µg/kg, que para esta toxina es irrelevante. La CCE sugiere 350 µg/kg para maíz sin procesar.

Y con respecto a DON, el porcentaje apenas alcanza al 10% y el promedio de la contaminación a menos de 50 µg/kg, lo cual también es irrelevante ya que la CCE sugiere 1750 µg/kg para maíz sin procesar.

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Contaminación por fumonisinas en maíz 1998 a 2011

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Otros tricotecenos como DAS y toxina T-2 se han hallado en forma esporádica pero la cantidad de muestras sólo llega a 50 en todos estos años, por esta razón no se incluye esta información.

A partir de 2003, se inician los estudios tanto sobre ensayos, como sobre muestras destinadas a exportación de soja. Podríamos decir que, a pesar de la baja frecuencia se han detectado las micotoxinas más comunes.

La ZEA con frecuencia baja, promedios bajos, pero algunos valores máximos altos

como se observa en el año 2007.

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DON promedio

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La ocratoxina A, que no se detecta en otros cereales, también se encuentra en soja, con promedios y porcentaje de contaminación bajos. Como se dijo con anterioridad.

Y finalmente las fumonisinas, tanto con bajos niveles como con baja frecuencia de

aparición.

El DON, con porcentaje de frecuencia importante, arriba del 50%, pero con valores

promedios bajos. Hace unos años expresé en una presentación en Rosario, que aún no teníamos un

diagnóstico sobre micotoxinas en soja. Creo que, a pesar de estar lejos de poseer un diagnóstico, estamos en condiciones de alertar sobre las posibilidades bastantes ciertas que esta oleaginosa pueda presentarse contaminada por diversas micotoxinas.

Los productos de soja presentan una creciente popularidad. Además de la propia soja, los productos de soja incluyen: Germinados de soya leche de soja, Aceite de soya tofu, tempeh (hecho de soja fermentada y grano), Harina de soya miso (pasta de soja) carne vegetariana y sustitutivos lácteos, tales como la carne y el queso de soja10 11

Con respecto a trigo, la situación es desde todo punto de vista diferente a lo

mencionado para soja y maíz; tiene mayor importancia en el consumo interno que para la exportación.

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http://www.haztevegetariano.com/page/999/que_son_los_alimentos_de_soja 11

http://www.cuidadodelasalud.com/alimentos-nutritivos/alimentos-preparados-con-soya-o-soja/

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2003 2007 2008 2009 2010

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Contaminación por Fumonisina B1 en soja (n=61)

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El trigo es consumido como alimento humano en forma prioritaria, como se observa en el gráfico 1, en tanto el maíz se destina a consumo animal (gráfico 2), así como es diferente el destino de la soja (gráfico 3)12.

Gráfico 1 Contrariamente con lo que ocurre con el maíz.

Gráfico 2 También diferente de lo que ocurre con la soja que se procesa para diversos fines.

12http://worldfood.apionet.or.jp/graph/graph.cgi?byear=&eyear=&country=ARGENTINA&article=wheat&pop=&type=s9

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Gráfico 3

Retomemos el trigo…13 14 15 16 17.La mayor importancia como dijimos es el consumo interno, y por añadidura como mencionamos al principio, la ingesta en nuestro país de alimentos manufacturados con este cereal, son los consumidos tanto en mayor frecuencia como cantidades.

Ingesta de alimentos elaborados con trigo

% g día

Productos de panificación 81 a 85 205 a 250 Todo tipo de galletitas 54 a 66 82 a 84

Fideos secos 8 a 15 33 a 42

El trigo se encuentra habitualmente contaminado por deoxynivalenol, micotoxina perteneciente al grupo de los tricotecenos y biosintetizada por diversas especies de Fusarium, en especial F.Graminearum. No solamente en nuestro país, sino en la mayoría de las regiones productoras de trigo. Podríamos decir que más del 50% de las muestras se encuentran contaminadas por esta toxina, pero los promedios de los diversos

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Quiroga N., Resnik S.L., Pacin A., Martinez E., Pagano A., Riccobene I. and Neira S.Natural occurrence of trichothecenes and zearalenone in Argentine wheat. Food Control, Vol 6 No4 201-204, 1995 14

González H.H.L., Pacin A., Resnik S.L. and Martinez E. Deoxynivalenol and contaminant mycoflora in freshly harvested Argentinian wheat in 1993. Mycopathologia, 135:129-134, 1997 15

Pacin A., Resnik S.L., Neira M.S. and Molto G.A.Natural occurrence of deoxynivalenol in wheat, wheat flour and breadmaking products in Argentina. Food Additives and Contaminants. 14:327-331, 1997 16

Gonzalez H.H.L., Martinez E.J., Pacin A. and Resnik S.L. Relationship between Fusarium graminearum and Alternaria alternata contamination and deoxynivalenol occurrence on Argentinean durum wheat Mycopathologia 144:97-102, 1999 17

H.H.L. González, G.A. Moltó, A.M. Pacin, S.L. Resnik, M.J. Zelaya, M. Masana and E.J. Martínez. Trichothecenes and mycoflora in wheat harvested in 9 locations in Buenos Aires Province, Argentina. Mycopathologia 165: 105-114 (2008)

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años, se encuentran en los rangos sugeridos por CCE (1750 µg/kg para trigo durum y 1250 µg/kg para el resto de los cereales sin procesar)

Y la zearalenona, aunque presente, siempre en menor frecuencia y nivel que el DON. No alcanza a 100 µg/kg sugerido por CCE para cereales sin procesar que no sean maíz.

Diferencia entre estas micotoxinas, ambas sintetizadas por Fusarium graminearun,

que se ven más claramente cuando se confrontan los niveles máximos de contaminación.

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Contaminación por DON en trigo 1993 - 2010

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Contaminación por ZEA en trigo 1993 - 2010

ZEA promedio

ZEA porcentaje

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Como expresáramos con anterioridad existen otras matrices (aproximadamente 60)

sobre las que se determinaron el contenido de micotoxinas, que han presentado contaminación con diferentes niveles.

La población de nuestro país está expuesta, a través de la ingesta de alimentos, a

distintas micotoxinas, que pueden contribuir a disminuir la actividad inmunológica, y así predisponer a diversas patologías crónicas. La estimación de la exposición para evaluar el riesgo es el procedimiento más adecuado para evitar intoxicaciones.

Todas las investigaciones que se lleven a cabo sobre cualquier aspecto micológico

desde la identificación hasta la competencia biológica; así como todas aquellas referidas investigaciones en el área agronómica como, desarrollo de cultivares, híbridos, variedades resistentes, incluyendo los manejos pre y post cosecha; y aquellas destinadas a detectar los procesos que durante la manufacturación de alimentos disminuyan la contaminación, harán un enorme aporte a la cuestión de las micotoxinas en los alimentos.

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Valores máximos de contaminación por ZEA y DON en trigo 1993 - 2010

DON

ZEA