NOTICIAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA ARGENTINA
Contaminantes en alimentos
Hongo que me hiciste mal
tapa — por Patricia Olivella el 30/03/2016 a las
13:08
La humedad y la temperatura influyen sobre el crecimiento de hongos y la
contaminación con micotoxinas en diferentes sustratos naturales. Especialistas
dirigidos por Virginia Fernández Pinto estudian hongos fitopatógenos que
afectan tanto a cereales y oleaginosas como a otros frutos.
Especies
de hongos pertenecientes a los géneros Aspergillus, Penicillium, Alternaria y
Fusarium son las más importantes como contaminantes de alimentos. Las dos
primeras causan el deterioro de alimentos durante su almacenamiento y los dos
últimas son patógenos de plantas, que causan la contaminación y consecuente
acumulación de toxinas en la etapa de precosecha. Foto: Diana Martinez Llaser
¿Quién no se ha olvidado alguna vez un alimento fresco en ese rincón perdido
de la cocina? Su aspecto al reencontrarlo no suele ser demasiado alentador, más
bien todo lo contrario. Los hongos lo han colonizado y su destino inexorable es
el tacho de basura. Pero, más allá de su aspecto, existen hongos que pueden
resultar sumamente nocivos para la salud.“Los hongos toxicogénicos pueden colonizar los cultivos y en condiciones agrometeorológicas favorables para su desarrollo causar enormes pérdidas económicas”, afirma Virginia Fernández Pinto, directora del Grupo de Investigación en Hongos Toxicogénicos y Micotoxinas. No sólo deterioran los vegetales tanto en las etapas precosecha como de poscosecha y almacenamiento sino que, como dice la investigadora, “pueden, además, acumular en los productos infectados gran cantidad de sustancias bioactivas denominadas metabolitos secundarios”, con un perfil propio para cada especie fúngica. Si bien muchos de estos compuestos pueden resultar beneficiosos, otros, denominados micotoxinas, representan un gran riesgo para la salud humana y animal debido a los efectos adversos que su contacto o ingestión provoca.
Especies de hongos pertenecientes a los géneros Aspergillus, Penicillium, Alternaria y Fusarium son las más importantes como contaminantes de alimentos. Las dos primeras causan el deterioro de alimentos durante su almacenamiento y los dos últimas son patógenos de plantas, que causan la contaminación y consecuente acumulación de toxinas en la etapa de precosecha.
“Algunas micotoxinas se destacan por su elevada toxicidad, como es el caso de las aflatoxinas que se encuentran entre los hepatocancerígenos naturales más potentes conocidos hasta ahora, otras pueden afectar el riñón (ocratoxina A, citrinina), el sistema nervioso (patulina, tremórgenos), o el aparato reproductor (zearalenona). Algunas presentan efectos tóxicos múltiples en el hombre y en los animales (tricotecenos) o están muy probablemente asociadas a la alta incidencia de cáncer de esófago en ciertas poblaciones (fumonisinas, ácido tenuazónico)”, explica Fernández Pinto. En algunos casos, incluso, los investigadores han detectado la presencia de más de una especie toxicogénica a la vez o alguna especie capaz de biosintetizar más de una toxina, las cuales pueden actuar sinérgicamente.
En varios trabajos, el grupo estudió cómo los factores ambientales (humedad, temperatura) factores propios del alimento o del mismo microorganismo (variedad, cepas fúngicas) influyen sobre el crecimiento de los hongos y la contaminación con micotoxinas en diferentes sustratos naturales, especialmente en los que la contaminación se produce durante el almacenamiento. Trabajaron con cereales y oleaginosas como soja, maní, trigo, centeno y triticale (un híbrido de trigo y centeno). También estudiaron quinoa y amaranto, antiguos cultivos andinos, redescubiertos en los últimos años como una promisoria fuente de proteínas vegetales.
Natalia
Pesquero, Virginia Fernández Pinto, Andrea Patriarca, Diana Ramirez, Lucía da
Cruz Cabral, Claudio Moreno, Pada Cárdenas. Foto Paula Bassi
Entre los hongos fitopatógenos, los investigadores estudiaron un importante
patógeno de trigo llamado Fusarium, que en condiciones climáticas
adecuadas, coloniza la planta y acumula grandes cantidades de toxina en los
granos. En Argentina, la fusariosis es una enfermedad endémica en el trigo. El
género Alternaria es el menos estudiado y poco se sabe de su incidencia en los
alimentos así como de los efectos de sus toxinas en humanos y animales. “Al
analizar una gran variedad de cultivos de distintas regiones agronómicas de
Argentina encontramos la presencia de estos hongos en grupos de alimentos tan
diversos como semillas de trigo, nueces, tomates, pimientos, arándanos,
manzanas, peras y cítricos. Además, como las micotoxinas son resistentes a la
mayoría de los procesos industriales, el riesgo asociado para los consumidores
también está presente en los alimentos elaborados, por ejemplo cuando los
frutos enmohecidos se destinan a productos derivados. Nuestro grupo ha hallado
toxinas de Alternaria en salsas de tomate, puré de tomate y concentrados
comercializados en nuestro país. Estas toxinas también pueden estar presentes
en jugos y concentrados de fruta”, afirma Fernández Pinto.Para combatir los hongos, en el campo se usan estrategias tales como rotar cultivos, alternando una especie susceptible a la infección con otra que no lo es tanto. Otra opción es el control biológico, es decir, el uso de organismos vivos que son enemigos naturales de la plaga que se quiere controlar. Sin embargo, la herramienta más habitual es la utilización de agroquímicos, tanto en el sembradío como en los productos cosechados. “La utilización indiscriminada y excesiva de estos fungicidas, generalmente sintéticos, puede provocar el desarrollo de cepas resistentes a los agroquímicos, lo que lleva a aplicar dosis cada vez más altas. Además, como la mayoría de estos fungicidas no son biodegradables, se acumulan en el suelo, las plantas y en el agua, provocando una toxicidad ambiental significativa”, alerta la investigadora.
Como alternativa, se están investigando diferentes opciones de antifúngicos naturales o de bajo impacto ambiental, como extractos vegetales, oleorresinas o aceites esenciales, aprovechando las defensas naturales que ciertas plantas poseen contra las plagas. “En nuestro grupo encontramos algunos extractos efectivos para reducir la infección por Alternaria en tomate. Los extractos de eucaliptus y caléndula permitieron no sólo retrasar el crecimiento del hongo sino además reducir la cantidad de toxinas que éste puede producir”, dice Fernández Pinto.
Otra técnica estudiada principalmente en etapa poscosecha es la aplicación de tecnologías de barrera que consisten en combinar tratamientos físicos o químicos de bajo impacto ambiental con extractos vegetales. De esta forma se logra obtener los efectos deseados, aplicando menores dosis de cada tratamiento. “En nuestros estudios observamos que lavados con distintos productos como hipoclorito de sodio, ácido acético y peracético, en bajas concentraciones, seguidos de un tratamiento del fruto con oleorresinas vegetales, arrojaron resultados muy promisorios. La combinación de lavado con acético y posterior recubrimiento con oleorresina de orégano logró inhibir completamente el desarrollo de cepas toxicogénicas de Alternaria en tomates.
Actualmente se está trabajando en la implementación de estas técnicas a escala piloto, investigando distintos métodos para aumentar su estabilidad y la efectividad de las aplicaciones”, agrega.
En los proyectos del grupo intervienen integrantes que están relacionados con los sectores productivos afectados por el problema de los hongos toxicogénicos y las micotoxinas. Ellos proveen las muestras de las que se obtienen las cepas en estudio. Los integrantes del grupo han desarrollado durante muchos años modelos para el estudio de las características ecofisiológicas de hongos toxicogénicos. “Estos estudios son largos y demandan mucho tiempo, pero permiten conocer las condiciones en las cuales los hongos son capaces de producir sus toxinas. Con estos datos se pueden elaborar modelos matemáticos robustos que permitan determinar los parámetros óptimos y limitantes para el crecimiento y producción de toxinas en diversos sustratos. De esta forma, se pueden diseñar estrategias de prevención, ya sea modificando la formulación de un alimento, o las condiciones en que éste será almacenado, para evitar que el hongo prolifere”, explica Fernández Pinto.
Por su parte, la codirectora del grupo, Andrea Patriarca, ha desarrollado nuevas líneas de investigación relacionadas con el empleo de antifúngicos naturales y actualmente está incorporando herramientas tales como la genómica, metabolómica y proteómica para la caracterización de las poblaciones fúngicas estudiadas. Los métodos tradicionales para la identificación de especies fúngicas se basan en la morfología de las colonias y la observación microscópica. En algunos géneros, como Alternaria, cuya taxonomía se encuentra actualmente en revisión, los métodos tradicionales se complementan con estudios que abarcan aspectos genéticos, la producción de metabolitos secundarios y los perfiles de proteínas in vitro. Mediante la construcción de bases de datos de estos aspectos basados en numerosas especies de diversos orígenes se contribuye a facilitar la identificación de especies. “El conocimiento del patógeno es fundamental para poder plantear las estrategias de prevención y para desarrollar herramientas de control. Además, la correcta identificación de las poblaciones infectantes de los distintos cultivos se vuelca luego en numerosas aplicaciones, desde poder conocer cuáles son las condiciones que ‘disparan’ la producción de toxinas, qué tipo de enfermedad puede darse en los cultivos, y hasta qué toxinas deberían controlarse en distintos grupos de alimentos según la susceptibilidad de los cultivos a los diferentes patógenos”, comenta la investigadora. Los resultados obtenidos a escala de laboratorio se trasladan luego al sector productivo mediante ensayos controlados a campo, o a escala planta piloto en el caso de los productos industriales.
Los conocimientos adquiridos sobre las poblaciones de hongos toxicogénicos infectantes de cultivos de nuestro país permiten plantear estrategias eficaces para su control. A través del control del patógeno se logra una mayor sanidad de los cultivos, y a su vez, una mayor competitividad de los mismos en los mercados mundiales. Estos conocimientos sirven de base para establecer una legislación responsable en el control sanitario e inocuidad de los alimentos.
Grupo de Hongos toxicogénicos y micotoxinas
(Departamento de Química Orgánica)Laboratorio de Microbiología de Alimentos Nro. 15 y 16, 3er. piso, Pabellón II, 4576-3300 Interno 262.
http://www.qo.fcen.uba.ar
Dirección: Dra. Virginia Fernández Pinto
Co-directora: Dra. Andrea Patriarca
Tesistas de doctorado: Lic. Lucía da Cruz Cabral, Ing. Diana Ramírez Albuquerque
Tesistas de Maestría: Paola Cárdenas Jarrín, Claudio Moreno, Natalia Pesquero.
