Micotoxinas en la alimentación porcina: ¿Cómo cambiará el cambio climático nuestra perspectiva actual?

La amenaza que representan las micotoxinas para las industrias agrícola y de la alimentación animal está bien caracterizada. Sin embargo, el Cambio Climático supone una nueva amenaza para las materias primas agrícolas, lo que cambiará nuestra forma de abordar la evaluación del riesgo de las micotoxinas.

El aumento de las temperaturas, las condiciones climáticas extremas y las variaciones anómalas de las precipitaciones son nuevos retos para la gestión de los cultivos, pero también para los ganaderos.

Para comprender el impacto potencial del Cambio Climático en la contaminación por micotoxinas de los cultivos/piensos, en primer lugar, es importante entender: Por qué se producen las micotoxinas Cómo llegan a los piensos

Entonces, podremos intentar comprender cómo el Cambio Climático puede conllevar algunos retos adicionales a los protocolos actuales de gestión de micotoxinas y cómo, en algunos casos, puede que necesitemos reajustar nuestro enfoque de la gestión de micotoxinas en el futuro.

¿CÓMO Y POR QUÉ PRODUCEN MICOTOXINAS LOS HONGOS?

No se conoce del todo bien el proceso exacto de producción de micotoxinas por parte de los hongos.

 

Existe la hipótesis de que la producción de micotoxinas puede ser una estrategia para competir con otros microorganismos por el acceso a los nutrientes de las plantas (Rankin y Grau, 2002).

Otra explicación dada por Khaneghal et al. (2018), que estudiaron los efectos del DON en la planta huésped, plantea que la producción de DON impide la formación de una pared celular gruesa, lo que facilita la infección fúngica.

Para entender cómo se producen las micotoxinas, es necesario conocer las características biológicas de los hongos.

Condiciones ambientales

El crecimiento de hongos y la aparición de micotoxinas individuales es el resultado de una compleja interacción de varios factores entre los que las condiciones ambientales (geografía y factores climáticos) son los más relevantes (Kuiper-Goodman, 2004; Miraglia et al., 2009; Paterson y Lima, 2010; Paterson y Lima, 2011; Ramírez et al., 2006).

Requisitos biológicos

Estrechamente relacionados con estos, los requisitos biológicos, concretamente, la temperatura y la actividad de agua (a_w) desempeñan un papel fundamental en el crecimiento de los hongos y la consiguiente producción de micotoxinas (CAST, 2003; FAO, 2004; Marth, 1992; Ramírez et al., 2006; Sweeney y Dobson, 1998), siendo fundamental conocerlos para estimar los posibles impactos futuros del Cambio Climático.

Las micotoxinas más estudiadas (deoxinivalenol -DON-, aflatoxinas -AFs-, fumonisinas -FUM-, zearalenona -ZEN- y ocratoxina A -OTA-) son producidas por unas pocas especies de los géneros Aspergillus, Penicillium y Fusarium. Estas especies pueden clasificarse de forma simplista en base a sus necesidades de aw en hongos de campo (Fusarium spp.) y hongos de almacenamiento (Aspergillus spp. y Penicillium spp.).

HONGOS DE CAMPO (Fusarium spp.) Suelen requerir mayores niveles de humedad (aw >0,9) para crecer y producir micotoxinas y, por tanto, infectan principalmente semillas y plantas en el campo.

HONGOS DE ALMACENAMIENTO (Aspergillus spp. y Penicillium spp.) Tienen menores necesidades de actividad de agua y son, por tanto, más predominantes después de la cosecha y durante el almacenamiento.

Todas las especies de Aspergillus spp. y Penicillium spp. son comensales, lo que significa que pueden crecer en los cultivos sin signos evidentes de patogenicidad, pero también pueden invadir los cultivos después de la cosecha, produciendo toxinas durante las fases de secado y almacenamiento.

En la actualidad, las especies de Aspergillus más importantes que se dan en climas más cálidos son A. flavus y A. parasiticus.

No obstante, existen algunas excepciones a esta regla simplista son:[registrados]

• Penicillium verrucosum también produce OTA, pero solo en climas templados fríos donde infecta granos pequeños.
• Fusarium verticillioides, omnipresente en el maíz con carácter endofítico, produce FUM y suele ser más frecuente cuando los cultivos están sometidos a estrés por sequía o sufren daños excesivos por insectos.

Estado sanitario de la planta El crecimiento de los hongos y la producción de micotoxinas no son solo el resultado de simples combinaciones de temperatura óptima y actividad del agua, sino que el estado sanitario de la planta es un factor muy influyente que se verá muy afectado por el Cambio Climático.

¿CÓMO LLEGAN LAS MICOTOXINAS A LOS PIENSOS?

A pesar de los esfuerzos por controlar la contaminación fúngica, tanto en el campo como en el almacenamiento, se ha registrado una amplia contaminación por micotoxinas en cultivos, harinas vegetales y piensos acabados.

El tipo y prevalencia de la contaminación por micotoxinas dependen del tipo de sustrato (tipo de harina vegetal y características del pienso acabado), estando muy asociado a determinadas zonas geográficas y a las condiciones climáticas locales durante las fases críticas de crecimiento o almacenamiento de las plantas.

Como hemos visto anteriormente, entre los factores que contribuyen a la presencia o producción de micotoxinas se incluyen las condiciones ambientales (temperatura, humedad) y las condiciones ecológicas relacionadas con la salud de las plantas.

Para complicar aún más las cosas, las micotoxinas más frecuentes en los productos vegetales no se destruyen durante la mayoría de las operaciones de transformación (por ejemplo, peletización o extrusión). De hecho, el procesado afecta a la distribución de las micotoxinas e incluso puede concentrarlas en las fracciones que se utilizan habitualmente en el pienso (subproductos vegetales, como la harina de gluten de maíz, los DDGS, etc.).

A este respecto, varios autores han estudiado el destino de las micotoxinas durante el procesado de los cereales, como la selección, la limpieza, la molienda y los procesos térmicos. Sin embargo, su concentración final en los piensos es variable y se ve afectada por diversos factores, como:

El tipo de micotoxinas.
El nivel y el alcance de la contaminación fúngica.
La complejidad de la tecnología de transformación de los cereales.

Teniendo en cuenta la complejidad de la cadena de valor de los piensos, desde los cultivos hasta los piensos acabados, es fácil comprender que el control de todos los factores que pueden provocar la contaminación por micotoxinas escapa a menudo al control humano.

Es por ello que la industria depende, sobre todo, de los MÉTODOS DE MITIGACIÓN.

No es objetivo de este artículo discutir los métodos de mitigación, pero es importante destacar que no todos los mohos producen micotoxinas e incluso los que tienen capacidad de hacerlo pueden estar presentes sin producir ninguna micotoxina, porque las condiciones para su producción podrían no cumplirse. Por tanto, la confirmación de la contaminación fúngica no es lo mismo que la demostración de la contaminación por micotoxinas.

En consecuencia, el uso de inhibidores del crecimiento fúngico en los granos y piensos no garantiza que estén libres de micotoxinas, ya que éstas también se producen en los cultivos y no se destruyen durante el procesado.

Por ello, se recomienda encarecidamente realizar controles regulares para detectar la contaminación por micotoxinas.

¿QUÉ CONSECUENCIAS TRAERÁ CONSIGO EL CAMBIO CLIMÁTICO?

Tal y como hemos visto, el crecimiento fúngico y la posterior producción de micotoxinas dependen, en gran medida, de factores ambientales como el estrés relativo de la planta, la humedad, la temperatura y los niveles de oxígeno y CO₂.

Por tanto, es fácil comprender que el Cambio Climático podría tener un impacto relevante en la aparición de peligros para la seguridad de los piensos/ alimentos a lo largo de toda la cadena agroalimentaria.

Los fenómenos climáticos extremos, como inundaciones y sequías, serán factores importantes a tener en cuenta, no solo por la contaminación de los cultivos, sino también por sus consecuencias en toda la cadena de valor.

Para hacer frente a un reto tan tremendo, parece que el enfoque actual del sector de la producción animal, centrado únicamente en métodos de mitigación, puede quedarse corto.

Debe considerarse un enfoque holístico que tenga en cuenta los pasos involucrados en la gestión de riesgos, la estimación de riesgos, la identificación de riesgos, el análisis de riesgos y la evaluación de riesgos, no solo para los piensos, sino para toda la cadena agroalimentaria.

Estas complejas interacciones que implican a toda la cadena agroalimentaria, supondrán una gestión compleja, pero también aumentará la eficiencia y transparencia del sector.

Para que su aplicación sea exitosa, deben tenerse en cuenta varios factores importantes en un macroescenario de este tipo, por ejemplo:

El contexto legislativo.
Modelos que permitan la interacción y el intercambio de datos entre agricultores, procesadores de cereales y fabricantes de piensos.
Implementación de modelos predictivos que abarquen desde los cultivos hasta el almacenamiento (de los cereales a los piensos).
Desarrollo de nuevas estrategias de detoxificación de micotoxinas (del cultivo al pienso).

POSIBLES RETOS LEGISLATIVOS

La mayoría de los países cuentan con normativas que limitan la presencia de las micotoxinas detectadas con más frecuencia en los productos destinados a la alimentación animal para disminuir la posibilidad de que tengan efectos negativos en la producción animal y limitar su transferencia a los alimentos.

Sin embargo, existe una falta de armonización legislativa que, incluso hoy en día, ha contribuido significativamente al debate sobre la concienciación de la entrada de micotoxinas en la cadena de suministro de piensos/alimentos, especialmente cuando se considera el comercio global.

Además, cada vez será más frecuente que los países tengan que hacer frente a micotoxinas poco comunes en su región (tanto importadas como producidas localmente debido al Cambio Climático).

Por tanto, los programas de evaluación de riesgo de micotoxinas deben tener en cuenta la globalización de este reto, uniformizando los niveles máximos de contaminación aceptables para los distintos tipos de productos finales.

Aparte de los riesgos para la salud animal o los posibles efectos de transferencia a los seres humanos (que podríamos analizar en otro artículo), la contaminación por micotoxinas de cultivos, cereales y piensos puede tener importantes repercusiones económicas y comerciales, así como nuevas oportunidades.

El impacto económico de las micotoxinas es enorme debido a: La pérdida de producción de cultivos. La eliminación de alimentos y piensos contaminados. La reducción de la producción ganadera. La pérdida de vidas humanas y animales. El aumento de los costes de atención sanitaria humana y animal. Los costes analíticos y normativos. La inversión en investigación.

Es difícil obtener estimaciones cuantitativas de las pérdidas económicas asociadas a la contaminación por micotoxinas, pero se calcula que oscilan entre cientos de millones y miles de millones de dólares anuales.

El establecimiento de un marco legislativo claro y la aplicación de modelos que permitan la interacción y el intercambio de datos entre agricultores, transformadores de grano y fabricantes de piensos, junto con el uso de herramientas predictivas, pueden permitir:

Identificar en una fase más temprana de la cadena de producción cómo mejorar nuestra eficacia en la evaluación de riesgos.
Disminuir la probabilidad de pérdida de eficacia de la producción.
Encontrar soluciones para los granos altamente contaminados por micotoxinas que son inadecuados para su uso en alimentación animal (en lugar de su eliminación mediante destrucción).

De hecho, los granos altamente contaminados por micotoxinas podrían abrir las puertas a nuevos avances, como la detoxificación de micotoxinas mediante insectos comestibles, el uso de estas materias primas como fuentes de energía y nutrientes para proteínas fermentadas alternativas o el desarrollo de nuevas herramientas de detoxificación de materias primas.

Así pues, un marco legislativo adecuado puede ser el catalizador que siente las bases para una mayor inversión en el sector, posiblemente pasando de una gestión de tipo reparador a un enfoque de gestión más preventivo, fomentando también la aplicación de nuevas tecnologías (por ejemplo, modelos predictivos) y el desarrollo de nuevas industrias.

LAS HERRAMIENTAS DE MODELIZACIÓN PUEDEN SER MUY ÚTILES

Una cosa de la que podemos estar seguros es que el Cambio Climático supondrá una mayor imprevisibilidad para los actuales planes de gestión de micotoxinas. Por ello, las herramientas de evaluación de riesgos y los modelos predictivos serán fundamentales para ayudar a identificar los posibles retos que plantean las micotoxinas.

Mejorar los métodos de evaluación de riesgos en la cadena alimentaria animal, incorporando modelos predictivos para evaluar el riesgo derivado de las micotoxinas en los cultivos, los cereales y los piensos, incluida su transferencia a los productos animales, parece ser la herramienta más poderosa para hacer frente a los efectos adversos derivados del Cambio Climático.

Las herramientas de modelización pueden ser una forma excelente de integrar un modelo de colaboración que permita la interacción y el intercambio de datos entre agricultores, procesadores de grano y fabricantes de piensos.

Estos mismos datos recopilados serán de gran utilidad a la hora de planificar cómo actuar oportunamente en cada paso de la cadena de valor.

El mayor riesgo asociado a las micotoxinas en relación con el Cambio Climático será encontrar micotoxinas en países/cultivos que antes no eran infrecuentes.

Por ello, todos los agentes de la cadena de valor tendrán que actualizar sus conocimientos y, para ello, es necesario recopilar y compartir datos en toda la cadena.

CONSIDERACIONES PARA FUTURAS ESTRATEGIAS DE GESTIÓN DE MICOTOXINAS

Las evidencias bibliográficas y las opiniones de los expertos señalan que el Cambio Climático traerá consigo retos adicionales para nuestros planes de gestión de micotoxinas.

Existe una alta probabilidad de que aumente la presencia de micotoxinas y de que aparezcan micotoxinas en regiones y/o en cultivos donde no eran frecuentes en el pasado.

El efecto del Cambio Climático en los sistemas agrarios puede ser profundo y ello repercutirá en la productividad los animales si no actuamos con prontitud.

Habrá que hacer frente a la posible pérdida de eficiencia, tanto en los cultivos, como en la producción animal, y el enfoque de la remediación no parece ofrecernos muchas garantías en un escenario tan complejo.

Los modelos de predicción pueden ayudarnos a mejorar la eficacia de nuestra evaluación de riesgos, lo que disminuirá la probabilidad de pérdida de eficiencia productiva, pero es posible que también necesitemos encontrar una solución para los cultivos altamente contaminados por micotoxinas que no son aptos para la alimentación animal.

Habrá que considerar las incertidumbres del Cambio Climático como un reto para toda la cadena de valor, desde los cultivos hasta los productos animales. Esto puede suponer una nueva oportunidad holística y una perspectiva entusiasta para el sector. Puede abrir oportunidades para nuevos avances, como la detoxificación de micotoxinas mediante insectos comestibles, el uso de esas materias primas como fuentes de energía y nutrientes para proteínas fermentadas alternativas, o el desarrollo de nuevas herramientas de detoxificación de materias primas.

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BIBLIOGRAFÍA
CAST, 2003. Mycotoxins: risks in plant, animal and human systems, Ames, IA.
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