sábado, 20 de diciembre de 2014
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La investigación realizada en el laboratorio de micotoxinas está dirigida a contribuir con la calidad y sanidad de los granos básicos, (maíz, trigo, sorgo, etc.), y oleaginosas (cacahuate y nueces) utilizados para consumo humano y animal, haciendo énfasis en el estudio de las micotoxinas. Estas sustancias producidas por algunos hongos microscópicos que crecen en los mencionados alimentos durante su producción o almacenamiento tienen actividad tóxica, carcinogénica y teratogénica. En forma natural se han detectado aflatoxinas, ochratoxinas, zearalenona y fumonosinas. La aflatoxina B1 es la más tóxica, ya que 1 mg/kg es capaz de inducir cáncer en animales susceptibles. La presencia de estas sustancias en los alimentos representa un riesgo potencial para la salud humana, y es necesario reducir este riesgo generando conocimiento para desarrollar estrategias de control. Las investigaciones que se llevan a cabo son: (1) Implementación de metodología para su detección y cuantificación; (2) Ecología del hongo productor de aflatoxina; (3) Incidencia de aflatoxina en granos almacenados; (4) Inactivación de aflatoxinas en maíz; (5) identificación de genotipos de maíz resistentes a la infección por Aspergillus flavus y su producción de aflatoxina y (6) Regulación de la síntesis de Micotoxinas en Aspergilli y Fusaria.

 

1.- Implementación de Metodología. La detección y cuantificación de las micotoxinas, presentes en los alimentos ó en los medios de cultivo, son el primer paso para determinar su presencia y después su importancia, por ello se realizan evaluaciones de los diferentes métodos de detección y cuantificación para las diferente micotoxinas de interés y se seleccionan aquellos que sean más eficientes, y más sencillos. Los métodos eficientes pero complejos son modificados, de tal manera que no pierdan eficiencia pero que sean accesibles metodológica y económicamente. Actualmente se cuantifican aflatoxinas, Zearalenona, ochratoxina, fumonosina y aductos de aflatoxina, en productos como: maíz, sorgo, cacahuate, café, maíz y suero humano respectivamente. Todas las cuantificaciones se realizan por cromatografía de alta presión y los aductos en suero por Radioinmunoensayo. Los métodos implementados se han utilizado para dar servicio al sector productivo durante transacciones internacionales de compra-venta de granos y se ha ofrecido asesoría y apoyo técnico al centro de Investigación de Granos y Semillas de la Universidad de Costa Rica

 

2.- Ecología de Aspergillus flavus y/o A. parasiticus. Conocer la forma de vida del hongo productor de aflatoxina, su sobrevivencia en el campo durante las diferentes estaciones del año en los diferentes cultivos agrícolas, su densidad poblacional en las diferentes regiones de nuestro país, así como el movimiento dentro de un mismo estado nos ayudarán a establecer estrategias de control en campo. Los estudios realizados han ilustrado claramente la baja incidencia tanto de hongos toxigénicos como de aflatoxinas en los campos de cultivo de varias regiones del estado de Guanajuato. Es necesario seguir realizando este tipo de estudios para derivar estrategias de control de micotoxinas en campo así como para establecer la ventaja de oportunidad de cultivo de maíz y sorgo en los diferentes estados de la república.

 

 

 Figura 1. Pollo alimentado con maíz contaminado con aflatoxina (30mg AFB1/50g de maíz diariamente, durante 8 días)

 

  

Figura 2. Pollos alimentados con masa proveniente de maíz naturalmente contaminado (3.6mgAFB1/50 g de masa)

 

3.- Incidencia de aflatoxinas en granos almacenados.- La determinación del grado de ocurrencia natural de las micotoxinas permiten ubicarnos en la problemática que estas representan en nuestro país. Por esta razón, estos estudios se llevan a cabo en las regiones donde se cultiva y almacena maíz y sorgo principalmente. Nuestro grupo ha enfocado su esfuerzo en conocer la incidencia de aflatoxinas y zearalenona en los estados de Guanajuato y Tamaulipas. Actualmente se han iniciado estudios de incidencia de fumonosinas en maíz en el estado de Guanajuato. Los resultados han ilustrado claramente la baja incidencia tanto de hongos toxigénicos en suelo y en maíz, como de aflatoxinas en el mismo cultivo en el Estado de Guanajuato.

 

4.- Inactivación de aflatoxinas en maíz.- La inactivación química de las aflatoxinas en alimentos para consumo humano ha sido evaluada con el proceso de nixtamalización tradicional. Para ello se utilizó maíz altamente contaminado con aflatoxina de forma natural y el proceso de nixtamalización tradicional tipo Oaxaca fue aplicado. Sin embargo, debido a la riqueza de los procesos tradicionales que se tienen en México para consumo de maíz, se siguen realizando estudios que permitan determinar si otras formas de preparación del maíz tienen influencia en la inactivación de la aflatoxina. De igual manera, se realizan evaluaciones de los procesos de nixtamalización industrial, en forma escalada, para determinar su efectividad de inactivación de aflatoxinas. En esta misma línea de investigación se realiza una búsqueda de compuestos vegetales con potencial de inactivar a las aflatoxinas y otras micotoxinas como las fumonosinas. Los estudios utilizando aflatoxina fría demostraron que el proceso tradicional de nixtamalización inactiva las aflatoxinas en un 85%. Cuando se utilizó aflatoxina marcad con tritio, se encontró que las mayor parte de la radioactividad estaba en el agua del nejayote, indicando así que la alcalinidad y cocción del proceso destruían la aflatoxina.

 

5.- Identificación de genotipos de maíz resistentes a la infección por Aspergillus flavus y su producción de aflatoxina.- La presencia de genes que participan en la resistencia del maíz a algunas enfermedades fúngicas ha sido ampliamente ilustrada. Sin embargo, la identificación de genotipos de maíz resistentes a la infección por Aspergillus flavus y a su producción de aflatoxinas, hasta ahora, no ha sido exitosa. Considerando la riqueza genética que prevalece en el maíz criollo en diferentes partes de México, se ha iniciado como primer paso, un escrutinio para identificar genotipos de maíz resistentes a A. flavus y aflatoxinas. Se han evaluado 3 híbridos de maíz, en su comportamiento durante la síntesis de aflatoxinas en el campo e in vitro con inoculación natural y artificial con A. parasiticus y las diferencias observadas no ilustraron "resistencia" y tampoco fueron significativamente estadísticas. Actualmente los métodos de escrutinio se han optimizado y se evaluarán materiales de la Mixteca Oaxaqueña.

 

6.- Regulación de la síntesis de Micotoxinas en Aspergilli y Fusaria.- La síntesis de aflatoxinas está regulada por una serie de factores que se sobreponen en el camino regulatorio. La regulación del camino biosintético parece estar controlada por el gene aflR el cual es regulado a través de una proteína G heteromérica que involucra al gene FadA, sin embargo los circuitos regulatorios de la síntesis de micotoxinas no han sido cabalmente descifrados. Nuestro grupo ha enfocado sus estudios en la correlación que existe entre la esporulación y la síntesis de aflatoxinas utilizando compuestos, que afectan la transcripción de genes que regulan esporulación. Utilizando Aspergillus nidulans y A. parasiticus se demostró que la correlación de la esporulación y síntesis de micotoxinas ocurre antes del punto de ejecución de brlA. También se ha demostrado que A. nidulans requiere de concentraciones diferenciales de espermidina para llevar a cabo el crecimiento vegetativo, la diferenciación y la síntesis de micotoxinas. Se siguen realizando estudios para descifrar si las poliaminas podrían estar afectando los genes fad A y flbA que a su vez participan en el camino de señalización.