Palabras claves: contaminación, micotoxinas, exposición.

1 Las micotoxinas, su rol como contaminantes de alimentos Presentación para el Congreso Argentino de Micología 15 a 17 de junio 211, 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 25 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. APacin junio 211

2 Ingesta de principales alimentos (n=356) % g ml día Productos de panificación 81 a 85 25 a 25 Carne vacuna 5 a 71 155 a 25 Leche y productos 39 a 4 12 a 13 Frutas frescas 36 a 63 75 a 122 Vegetales 23 a 66 6 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 APacin junio 211

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 211 han llegado a 3834 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 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, 25. 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 28 25(5): 635-641 3 http://www.minagri.gob.ar/sagpya/agricultura/precios_fob_-_exportaciones/3- exportaciones/index.php?phpsessid=43d85dca2ee291139336d21b9fff3e26. APacin junio 211

Miles de toneladas anuales 4 2 Exportaciones de Maíz y Soja 2-21 1 Soja Maíz El gráfico muestra la evolución de las exportaciones desde el año 2 al 21. La exportación de ambos productos ha ido en ascenso a excepción del año 29. 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 misma 4 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 17muestras). 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 15-12, 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, 21 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: 27-211, 21 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 (27), 59-64 APacin junio 211

5 Aflatoxina B 1, 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 1 %, salvo el año 1996 que asciende a más de 3%. 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 26 confirmado en 21 9 para maíz es 5 µg/kg aflatoxina B 1 y 1 µg/kg para aflatoxinas totales. 9 http://ec.europa.eu/food/food/chemicalsafety/contaminants/aflatoxins_en.htm APacin junio 211

1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 µg/kg fumonisinas 6 Fumonisinas, analizadas a partir de 1998, presentan un porcentaje de contaminación cercano al 1% en casi todos los años. Con promedios variables, alrededor de 4 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 26 es de 4. Contaminación por fumonisinas en maíz 1998 a 211 1 5 FB1 Ftotal 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 8 µg/kg, que para esta toxina es irrelevante. La CCE sugiere 35 µg/kg para maíz sin procesar. 8 8 6 4 2 6 4 2 ZEA promedio ZEA porcentaje Y con respecto a DON, el porcentaje apenas alcanza al 1% y el promedio de la contaminación a menos de 5 µg/kg, lo cual también es irrelevante ya que la CCE sugiere 175 µg/kg para maíz sin procesar. APacin junio 211

Otros tricotecenos como DAS y toxina T-2 se han hallado en forma esporádica pero la cantidad de muestras sólo llega a 5 en todos estos años, por esta razón no se incluye esta información. 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1996 1998 2 22 24 26 28 21 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 DON promedio DON porcentaje 7 A partir de 23, 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 27. APacin junio 211

µg/kg 8 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. 12 Contaminación por Fumonisina B1 en soja (n=61) 2 8 4 15 1 5 FB1 media FB1 % 23 27 28 29 21 Y finalmente las fumonisinas, tanto con bajos niveles como con baja frecuencia de aparición. El DON, con porcentaje de frecuencia importante, arriba del 5%, 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 1 11 vegetariana y sustitutivos lácteos, tales como la carne y el queso de soja 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. 1 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/ APacin junio 211

9 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. Contrariamente con lo que ocurre con el maíz. Gráfico 1 Gráfico 2 También diferente de lo que ocurre con la soja que se procesa para diversos fines. 12 http://worldfood.apionet.or.jp/graph/graph.cgi?byear=&eyear=&country=argentina&article=wheat&p op=&type=s9 APacin junio 211

1 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 25 a 25 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 5% de las muestras se encuentran contaminadas por esta toxina, pero los promedios de los diversos 13 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 21-24, 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 144:97-12, 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: 15-114 (28) APacin junio 211

1993 1994 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 27 28 29 21 µg/kg 1993 1994 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 27 28 29 21 µg/kg años, se encuentran en los rangos sugeridos por CCE (175 µg/kg para trigo durum y 125 µg/kg para el resto de los cereales sin procesar) 3 25 2 15 1 5 Contaminación por DON en trigo 1993-21 1 8 6 4 2 DON promedio DON porcentaje 11 Y la zearalenona, aunque presente, siempre en menor frecuencia y nivel que el DON. No alcanza a 1 µg/kg sugerido por CCE para cereales sin procesar que no sean maíz. 2 15 Contaminación por ZEA en trigo 1993-21 16 12 1 5 8 4 ZEA promedio ZEA porcentaje Diferencia entre estas micotoxinas, ambas sintetizadas por Fusarium graminearun, que se ven más claramente cuando se confrontan los niveles máximos de contaminación. APacin junio 211

µg/kg 12 3 Valores máximos de contaminación por ZEA y DON en trigo 1993-21 2 25 2 15 1 5 15 1 5 DON ZEA Como expresáramos con anterioridad existen otras matrices (aproximadamente 6) 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. APacin junio 211