Los resultados obtenidos son de gran utilidad para el diseño de unas buenas prácticas agrícolas y de almacenamiento, y alertan sobre interacciones de factores bióticos (especie y cepa fúngica) y abióticos (factores ambientales, tipo y dosis de fungicida)
Las micotoxinas son metabolitos secundarios fúngicos que se encuentran frecuentemente como contaminantes naturales en diversos alimentos habituales en la dieta humana y animal. Producen micotoxicosis agudas y crónicas que afectan principalmente al hígado, riñón y sistemas inmunológico y reproductor.
Además, algunas de ellas como las aflatoxinas (AFLs) han sido reconocidas por la “International Agency for Research on Cancer” (IARC) como los compuestos naturales con mayor potencial teratogénico y cancerígeno para humanos que se conocen, a ellas le sigue la ocratoxina A (OTA), fumonisinas (FBs), deoxinivalenol (DON), zearalenona (ZEA), patulina (PAT) y citrinina (CIT).
La IARC las ha clasificado en los grupos 1B, 2B, 2B, 3, 3, 3 y 3, respectivamente. Todas ellas están sometidas a legislación en los alimentos de mayor riesgo en la Unión Europea.
Los hongos productores de micotoxinas son parásitos habituales en cosechas agrícolas en todo el mundo, especialmente, en las de cereales, frutas y frutos secos que se cultivan en regiones cálidas, más favorables para su desarrollo.
Nuevos escenarios asociados al cambio climático regional y global están propiciando nuevos patrones de distribución fúngica y dominancia de las especies más competitivas bajo condiciones de estrés térmico e hídrico. Ello ha agudizado el problema de algunas micotoxinas producidas por esas especies en cosechas agrícolas. En este marco, se han planteado nuevos retos en seguridad y calidad alimentaria relacionados con hongos y micotoxinas emergentes en alimentos, que es necesario afrontar.
Recientemente, las instituciones europeas competentes (EFSA, RASFF, CE) han alertado a la comunidad científica sobre la necesidad de nuevas investigaciones para conocer la identidad, incidencia, distribución, prevención y control sostenible de los hongos y micotoxinas más frecuentes en alimentos, considerando como tales las AFLs y la OTA. A ellas se han sumado los tricotecenos A (las toxinas T-2 y HT-2) debido a los altos niveles que se han registrado en cereales, en el centro y norte de Europa en los últimos años.
Estudios predictivos relacionados con el cambio climático sitúan a España como zona de riesgo en materia de hongos y micotoxinas en cereales y uva. En el caso del viñedo y el vino, estudios recientes con metodologías avanzadas nos han permitido establecer que son Aspergillus carbonarius y la OTA, los peligros que es necesario controlar, y ello coincide con los países de nuestro entorno. Sin embargo, en cereales, a pesar de haber sido estudiados en el pasado, los conocimientos han quedado obsoletos por lo que la Comisión Europea demanda información actualizada a los países miembros.
La Tesis Doctoral realizada por Mateo Jiménez, Eva María se dirige al estudio de estos riesgos relacionados con hongos y micotoxinas emergentes en estos dos importante cultivos agrícolas españoles y al diseño de estrategias para su prevención y control sostenible.
La investigación aborda el estudio de la micobiota y micotoxinas contaminantes de la cebada española cultivada en las principales regiones productoras. La investigación se inicia con un muestreo del cereal, representativo de las principales regiones productoras españolas, seguido de la detección, caracterización y cuantificación de las especies fúngicas en las muestras. Para ello se emplean técnicas clásicas basadas en la morfología macro- y microscópica del hongo, métodos cromatográficos aplicados al estudio de sus perfiles de producción de micotoxinas y protocolos muy recientes de PCR específicos de especie.
Se realiza además por vez primera un estudio comparativo de ambos tipos de métodos, y un análisis crítico de las ventajas e inconvenientes para su aplicación en este campo. Esta investigación ha permitido identificar por vez primera especies que no habían sido descritas anteriormente en cebada como A. carbonarius y A. steynii productoras de OTA y se ha catalogado a A. flavus, productora de AFLB1 y AFLB2, como la especie micotoxigénica más frecuente en el cereal. Junto a ellas se han detectado otras de gran importancia en seguridad alimentaria como A. parasiticus, productora de AFLB1, AFLB2, AFLG1 y AFLG2, A. ochraceus y Aspergillus del agregado Niger, productoras de OTA, Fusarium verticillioides productora de FB1 y FB2, y F. graminearum y F. culmorum, productoras de ZEA, DON y nivalenol (NIV).
Además de ello, se ha detectado por vez primera, en cebada española, la especie F. langsethiae, productora de las toxinas T-2 y HT-2. Esta especie es propia de cereales del centro y norte de Europa y hasta la fecha no había sido descrita en cereales españoles. Los resultados obtenidos muestran nuevos patrones de distribución de especies productoras de micotoxinas en cebada en España y por tanto, en Europa.
La investigación recogida en esta primera fase de la Tesis se ha desarrollado en colaboración con científicos expertos del Departamento de Genética de la Universidad Complutense de Madrid en el ámbito de proyectos coordinados financiados por el Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO).
Luego se aborda el estudio de estrategias para la prevención y control sostenible del crecimiento de las más importantes especies productoras de OTA, AFLs y las toxinas T-2 y HT-2, en la cebada, y de la biosíntesis de las toxinas.
Se estudió la eficacia de antifúngicos usados en agricultura ecológica (azufre y oxicloruro de cobre) y convencional (mancozeb). Su efectividad frente a aislados de A. carbonarius y A. ochraceus fue aceptable, sin embargo, la mayor resistencia de A. flavus y F. langsethiae a estos compuestos hizo necesario al ensayo de otros antifúngicos más selectivos como azoles (procloraz, tebuconazol) y morfolinas (fempropimorf).
Se determinan por vez primera, y en diferentes condiciones ambientales, las dosis efectivas de todos los fungicidas usados que reducen el crecimiento de las especies citadas en un 50% (ED50) y en un 90% (ED90).
Los resultados obtenidos son de gran utilidad para el diseño de unas buenas prácticas agrícolas y de almacenamiento, y alertan sobre interacciones de factores bióticos (especie y cepa fúngica) y abióticos (factores ambientales, tipo y dosis de fungicida) que afectan a la eficacia de los tratamientos en el control del crecimiento fúngico y producción de micotoxinas.
