Resumen de Detección de especies potencialmente toxígenas de aspergilus y fusarium en maíz y avena: diseño de nuevas estrategias sostenibles para su control
- español
España es uno de los principales países productores de maíz y avena. Estos cereales están frecuentemente contaminados por diversas especies de hongos productores de micotoxinas, siendo Fusarium y Aspergillus los géneros más importantes. La presencia de micotoxinas en los cereales supone una amenaza para la seguridad alimentaria. Para minimizar el riesgo de contaminación por micotoxinas en los cereales, el Codex Alimentarius recoge diferentes medidas, incluyendo la aplicación de buenas prácticas agrícolas (BPA). Para inhibir el crecimiento fúngico y evitar la aparición de micotoxinas, suelen aplicarse fungicidas convencionales pero estos compuestos pueden ser perjudiciales para la salud y el medio ambiente. Por ello es necesaria la búsqueda de métodos de control más sostenibles y destacan los aceites esenciales de plantas aromáticas (AE) por sus fuertes propiedades antifúngicas e interferir en la síntesis de micotoxinas.
El primer objetivo fue evaluar la contaminación por micotoxinas y sus hongos productores a los largo del ciclo del maíz en una finca que aplicaba BPA. La presencia de las principales especies productoras de micotoxinas se analizó mediante protocolos de PCR específicos y la contaminación por micotoxinas mediante LC-MS/MS. Fusarium verticillioides y F. proliferatum, especies potencialmente productoras de fumonisinas (FB), y A. flavus potencialmente productora de aflatoxinas (AF), fueron las especies predominantes. Las únicas toxinas detectadas fueron las FB, aunque con niveles por debajo de la legislación. A pesar de la presencia de A. flavus en todas las etapas del cultivo, no se detectaron AF en ningún momento. Estos resultados ponen de manifiesto la importancia de las BPA para prevenir la contaminación por micotoxinas. También se analizó la presencia de las principales especies productoras de micotoxinas en muestras de maíz y avena de España, recogidas tanto en el momento de la cosecha, como de mercados. Las principales especies detectadas fueron A. flavus, A. niger, F. verticillioides y F. proliferatum. La presencia de estas especies indicaría un riesgo de contaminación por AF, ocratoxina A y FB en maíz y ese riesgo sería menor en el caso de la avena cultivada o comercializada en España.
Otro objetivo fue evaluar el efecto de diferentes extractos naturales de plantas aromáticas sobre el crecimiento y la capacidad para producir AF de A. flavus. Se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de seis AE e hidrolatos (HL), evaluándose la tasa de crecimiento, la fase de latencia de A. flavus y la producción de AF por HPLC. Los resultados revelaron que el efecto de los AE es superior al de los HL, destacando los AE de Satureja montana y Origanum virens. Posteriormente, se analizó el efecto de estos dos AE a distintas concentraciones y bajo diferentes niveles de actividad de agua (aw) mediante espectrofotometría (Bioscreen C) y HPLC. Los resultados revelaron que son más efectivos a altas aw.
El último objetivo fue desarrollar un sistema eficaz para la aplicación de los AE en el almacenamiento del maíz. De los métodos evaluados, los mejores resultados se obtuvieron con AE encapsulados en niosomas que redujeron tanto el crecimiento de A. flavus como la producción de AF.
En esta Tesis se ha confirmado la importancia de las BPA para reducir el riesgo de contaminación por micotoxinas en granos de cereal durante el almacenamiento de los mismos. Además, se ha puesto de manifiesto la utilidad de las técnicas moleculares para estudiar el estado de los cultivos y detectar tempranamente los hongos toxígenos, de manera que se puedan tomar estrictas medidas de control y evitar la producción de toxinas durante el almacenamiento de los granos. Por otro lado, se ha desarrollado un nuevo método de control sostenible con el medio ambiente e inocuo para la salud basado en AE encapsulados que puede ser utilizado para reducir el riesgo por micotoxinas en los cereales cuando las condiciones ambientales no pueden ser controladas.
- English
Cereal crops are often contaminated by diverse fungal species, and Fusarium and Aspergillus genera are the most important due to they include the main mycotoxinproducing species. The presence of these fungal species in the grains supposes a serious problem since cereals are a major food source for both human and animal diets. In the cases when storage conditions are not adequate, contaminating fungi may produce mycotoxins. These compounds threaten food safety, as well as human and animal health, and cause important economic losses in agricultural sector. Taking into account the risk posed by mycotoxins, the European Union has set the maximum limits in cereals and their derivatives. Moreover, the Codex Alimentarius, which was created by FAO, explains different measures, that can help to minimize mycotoxin contamination risk in cereal grains including the establishment of Good Agricultural Practices (GAP). Whether humidity and temperature conditions during cereal storage cannot be controlled, conventional fungicides are often used to prevent fungal growth and, therefore, mycotoxin occurrence in the grains. However, fungicides are in the spotlight since they could be harmful compounds for human and animal health as well as for the environment. Currently, the consumers demand more natural products, which makes necessary the search for new effective and environmentally friendly control methods...
