INTRODUCCIÓN

Transcripción

1 MICOTOXINAS Luis Mª Gallego Brogeras INTRODUCCIÓN Las Micotoxinas son metabolitos secundarios tóxicos producidos por ciertas especies de hongos al final de la fase de crecimiento, cuando han infestado productos agrícolas, especialmente del tipo de los cereales o los frutos secos. Se han descrito un gran número de reacciones patológicas en animales domésticos y de granja debido a las Micotoxinas. La especie humana no se ve afectada con tanta frecuencia, pero tampoco son raros los casos de intoxicaciones, en particular las micotoxicosis agudas producidas por aflatoxinas. Los problemas principales que plantean estas moléculas son, de un lado, su potente efecto a muy bajas concentraciones junto con su elevada resistencia al calor con el que se esterilizan los alimentos. Por otra parte, las intoxicaciones pueden sobrevenir por varias vías como se esquematiza en el siguiente gráfico. TIPOS DE MICOTOXINAS Aflatoxinas: Las aflatoxinas son producidas por algunas cepas de Aspergillus flavus y A. Parasiticus en condiciones elevadas de temperatura y humedad. Se han descrito hasta hoy 18 tipos distintos de aflatoxinas. Las más comunes son 1 de 9 12/03/10 10:33

2 las AFLATOXINAS B (B1,B2 Y B2a), que emiten fluorescencia verde. Se pueden encontrar en productos tales como la soja, el maíz, los cacahuetes y otros granos, frutos secos y semillas oleaginosas. La excreción de aflatoxinas por parte de los hongos responsables se suele producir en el campo, aunque también puede darse en la fase de almacenamiento del producto. Pero las aflatoxinas también pueden llegar al consumo humano a través de productos animales; las vacas, al ingerir productos contaminados con aflatoxinas, metabolizan las aflatoxinas B1 y B2 a AFLATOXINAS M1 y M2, que excretan en la leche. Diversos estudios indican que la relación cuantitativa aflatoxinas en leche/aflatoxinas en pienso es del orden de 1/60 a 1/80. Las aflatoxinas son compuestos altamente ionizables y por ello muy reactivos, pudiendo modificar DNA, RNA y proteínas celulares; experimentalmente se ha demostrado que entrañan un elevado potencial hepatotóxico, mutagénico y cancerígeno. Son moléculas muy termorresistentes y no se destruyen con los tratamientos clásicos de esterilización de alimentos. En cambio, son eliminadas durante el proceso de refinado de productos oleaginosos en la producción de aceites. En animales de granja, las aflatoxinas producen una disminución del crecimiento, disminuyen la eficiencia alimentaria, deprimen la respuesta inmunológica y eventualmente pueden llegar a causar la muerte (p. Ej. Son letales a concentraciones de 5-15 ppb para las especies avícolas). En definitiva, un descenso en la productividad. 2 de 9 12/03/10 10:33

3 En el hombre se ha demostrado una relación causal entre la ingestión de aflatoxinas y el carcinoma hepático primario. Ocratoxinas: producidas por, al menos 7 especies de Aspergillus y 6 especies de Penicillium, especialmente A. Ochraceus y P. Viridicatum. Se pueden encontrar en granos almacenados y plantas en proceso de marcescencia. Los principales animales afectados son el cerdo y el ganado avícola. En cambio, no afecta a los rumiantes. Las OCRATOXINAS A y B, entre las 9 que se han descrito, son las más comunes y poseen una potente actividad nefrotóxica y carcinogénica. En experimentos realizados con ratas se ha mostrado que la ocratoxina A inhibe la cadena respiratoria mitocondrial. En Escandinavia y Dinamarca se da la nefropatía porcina micotóxica como enfermedad endémica, cuyo causante es la ocratoxina A; también en otros países se han descrito mocotoxicosis similares aunque los estudios epidemiológicos son muy escasos. En Alemania se ha detectado ocratoxina A en un elevado porcentaje de muestras de sangre y riñón de cerdo y, en menor proporción en cereales y algunas muestras de leche materna. En humanos parece ser que la ocratoxina A puede ser responsable de ciertos síndromes renales, como la nefropatía endémica balcánica que se da en la población rural de Bulgaria, Rumanía y repúblicas ex yugoslavas. La ocratoxina A es, por tanto, frecuente en productos derivados de animales que han consumido piensos afectados. Las más elevadas concentraciones de esta molécula se han encontrado en el riñón de cerdo y en carnes ahumadas. En algunos países se han propuesto límites de 1 a 50 ppb como máximos tolerables para la ocratoxima A. Deoxinivalenol (DON) o Vomitoxina: esta micotoxina es el representante más característico y común del grupo de los TRICOTECENOS, moléculas formadas por tres anillos parcialmente fusionados que además, incorporan un enlace epoxi. El DON y sus derivados acetilados en posiciones 3 y 15 son producidos por diversas especies de Fusarium, en especial F. Roseum y F. Graminearum. 3 de 9 12/03/10 10:33

4 Normalmente se producen en el campo, durante la infección de diversos cereales (trigo, cebada, maiz, arroz...) por estos hongos. Se ha demostrado que el DON tiene propiedades antibióticas, citotóxicas e inmunodepresoras: produce unos intensos efectos tóxicos en animales de granja que se traducen en inflamaciones epidérmicas, desórdenes digestivos, hemorragias, afecciones de la médula ósea y neuropatías. En el hombre, y principalmente a raiz del consumo de trigo afectado o de cerveza elaborada con productos infectados, el DON es el causante de la denominada ALEUCIA TÓXICA ALIMENTARIA, que se caracteriza por una marcada leucopenia. No hay que olvidar que, además, se han detectado moléculas de este tipo en la leche y los tejidos de animales que han consumido piensos infectados. Un problema aún mayor es su posible presencia en preparados a base de cereales para el consumo infantil. Tóxina T-2: La toxina T-2 es otro tricoteceno producido por especies de Fusarium, especialmente F. Tricinctum. Esta micotoxina se puede hallar presente en instalaciones agrícolas tales como almacenes y silos, contaminando granos, cereales, piensos, etc. La toxina T-2 y sus derivados hidroxilados y acetilados tienen efectos citotóxicos e inmunodepresores, por lo cual constituyen un riesgo para la salud humana. De todas formas, aunque en algunos piensos pueden encontrarse niveles de T-2 superiores a 500 ppb, con consecuencias muy graves sobre los animales, se ha demostrado que en la leche se acumula una concentración inferior al 1% de la presente en el pienso, con lo cual esta micotoxina constituye básicamente un problema de salud animal. Zearalenona: La zearalenona es excretada al medio por varios Fusarium (F. Roseum, F. Tricintum, F. Moniliforme y F. Solani). Aunque esta molécula, denominada a veces fitohormona ya que posee efectos estrogénicos en 4 de 9 12/03/10 10:33

5 mamíferos, ya representa un peligro, la mayor atención se ha centrado en los derivados que se producen a partir de su metabolización en animales de granja: éstos transforman la zearalenona en α y β-zearalenol. El α-zearalenol posee unos efectos estrogénicos 10 veces superiores a la zearalenona. Tanto estos productos como otros derivados (zearalanol o zeranol) se han utilizado como promotores del crecimiento en animales de carne debido precisamente a sus efectos estrogénicos y anabolizantes. Ya que se ha demostrado que, además, estos derivados tienen efectos carcinogénicos, su uso está prohibido en todos los países de la Comunidad Europea. Fumonisina: bajo este nombre se denomina una serie de Micotoxinas descubiertas recientemente (1989). En efecto, se han descrito hasta 3 tipos de fumonisinas (FB1, FB2 y FB3), producidas por Fusarium moniliforme y F. Proliferatum, responsables de diversas afecciones graves en animales domésticos entre las que cabe mencionar la leucoencefalomalacia pulmonar ovino. En cerdos, las fumonisinas pueden producir cirrosis hepática y edema pulmonar. Por el contrario, parece que el ganado vacuno es insensible a este tipo de Micotoxinas. Diversos estudios indican una elevada frecuencia de fumonisinas en cereales y granos, especialmente en el maiz y sus derivados. Parece ser que los efectos tóxicos pueden empezar a detectarse a partir de una concentración de fumonisinas de 5 a10 ppb: en productos contaminados han llegado a detectarse 5 de 9 12/03/10 10:33

6 niveles de más de 1000 ppm. No existen estudios sobre la peligrosidad de estas moléculas en la salud humana; sí que se ha demostrado, en cambio, que son unos potentes cancerígenos. LEGISLACIÓN La necesidad de establecer una legislación para fijar límites en la concentración de Micotoxinas en alimentos para humanos y para animales está generalmente reconocida en varios países del mundo. Prácticamente, todos los países que tienen una economía de mercado bien desarrollada, tienen reglamentaciones en lo que respecta a las Micotoxinas. Por el contrario, muchos de los países que están en fase de desarrollo y donde la agricultura tiene una gran importancia, no tienen reglamentaciones para Micotoxinas. Los fundamentos que influyen para la reglamentación de las Micotoxinas están sujetos a varios factores principales, tales como: 1. Disponibilidad de datos toxicológicos 2. Disponibilidad de datos respecto a la incidencia de Micotoxinas en varios alimentos. 3. Homogeneidad de la mocotoxina en la masa alimentar. 4. Disponibilidad de métodos analíticos de control 5. Legislación en otros países con los que hay contactos comerciales 6. La necesidad en algunos países de ser abastecidos suficientemente en cuanto a alimentos. El desarrollo de cada uno de los puntos anteriores comporta una gran dificultad para establecer directrices en cuanto a fijar las concentraciones máximas de Micotoxinas permitidas en alimentos. TÉCNICAS DE ANÁLISIS Para la detección y la cuantificación de Micotoxinas se han utilizado básicamente la cromatografía en capa fina (TLC) y el HPLC. La primera de estas técnicas tiene un coste bajo, pero adolece de una precisión también baja y requiere una buena disponibilidad de tiempo y habilidad. El HPLC, por el contrario tiene una sensibilidad y precisión buenas, pero las muestras aplicadas al sistema requieren de una purificación exhaustiva y hay que analizarlas una a una. Las técnicas inmunoenzimáticas han hecho aparición tardíamente en el campo de las Micotoxinas, así como de otros metabolitos 6 de 9 12/03/10 10:33

7 secundarios, principalemente debido a que son moléculas pequeñas y no es posible la aplicación de protocoles comunes como la detección por ELISA tipo sándwich. Actualmente se han desarrollado enzimoinmunoensayos (EIAs) competitivos mediante los cuales la detección y cuantificación de las Micotoxinas ha llegado a los límites de sensibilidad y especificidad deseados. Además, presentan ventajas adicionales, como la sencillez de manipulación y la posibilidad de trabajar al mismo tiempo con un gran número de muestras mediante las microplacas. El fundamento de las técnicas EIA aplicadas a la detección de Micotoxinas es la competencia de las moléculas que eventualmente puede haber en la muestra con las que se añaden de forma controlada y que están marcadas convenientemente, para su unión al anticuerpo: ya que ambas tienen la misma afinidad, cuanto más contaminada esté la muestra, más moléculas sin marcar se unirán al anticuerpo. Técnica del anticuerpo unido a la fase sólida: es la más utilizada. En el caso de el ELISA directo, la superficie donde se va a producir la reacción está recubierta por el anticuerpo anti-micotoxina y al medio se añade un extracto de la muestra y una disolución de la micotoxina covalentemente unida a un enzima (normalmente peroxidasa de rábano). Cuantas más moléculas de micotoxina existan en la muestra, menos moléculas conjugadas a peroxidasa se unirán al anticuerpo y el color desarrollado por la acción de la peroxidasa sobre el sustrato que posteriormente se añade será inferior. Este ensayo puede también ser indirecto, en cuyo caso el fondo del pocillo está recubierto de un anticuerpo secundario (anti-ig); secuencialmente se añaden el anticuerpo específico, la muestra y el conjugado, desarrollándose una cinética competitiva idéntica. Técnica de la micotoxina unida a la fase sólida: en este caso, es la micotoxina, unida a una proteína transportadora no reactiva (carrier) la que se fija a la superficie sólida y se añaden en disolución un extracto de la muestra y el anticuerpo unido a la peroxidasa. La competencia se establece entre las micotoxinas fijadas a la superficie y las contenidas en la muestra, de manera que cuanto más contaminada esté la muestra, más anticuerpos se unirán a las micotoxinas libres y menos quedarán fijados en la fase sólida: el desarrollo de color, por ello, será tanto menor cuantas más moléculas de micotoxina contenga la muestra analizada. 7 de 9 12/03/10 10:33

8 LÍMITES PERMISIBLES DE MICOTOXINAS Actuamente se están acelerando los procesos legislativos para establecer límites máximos permisibles de los diferentes tipos de micotoxinas descritos. Aunque todavía no hay una postura unánime la información disponible en la actualidad es la siguiente: 8 de 9 12/03/10 10:33

9 OCRATOXINA A: Dinamarca: 10 ppb Francia: 30 ppb en cereales TRICOTECENOS: Diversos países: 4000 ppb en piensos ppb en alimentos ZEARALENONA: Francia: 200 ppb en cereales en grano 200 ppb en aceites 9 de 9 12/03/10 10:33