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Aflatoxinas en alimentos de consumo humano

  1. ¿Qué son las aflatoxinas? --> Encargado: Pablo Ronda.
  2. ¿Como afectan al ser humano?--> patogenia --> Encargado: Pablo Silva.
  3. Signos que implica --> Encargado: Alex Finkelstein.
  4. Alimentos Implicados --> Encargado: Hernan Tagle.
  5. Incidencia y epidemiologia --> Encargado: Maria Jose Aguirre
  6. Control y Prevencion --> Encargado: Todos.

Introducción:

Las micotoxinas son metabolitos secundarios de algunos hongos filamentosos que afectan tanto la salud humana como la animal. Son producidas por varios géneros y especies de hongos y se generan cuando hay deficiencia de nutrientes esenciales o cuando el crecimiento del hongo termina y los procesos de síntesis del mismo se encaminan hacia la producción de metabolitos secundarios incluyendo pigmentos, antibióticos y micotoxinas. Las micotoxicosis pueden presentarse tanto en paises en vías de desarrollo como en países industrializados, cuando se dan las condiciones meteorológicas de humedad y temperatura a favor del crecimiento de los hongos. Las micotoxinas son estructuralmente un grupo diverso de compuestos con bajo peso molecular (generalmente 300 a 400 D) que se producen principalmente por el metabolismo secundario de cepas de hongos de los géneros Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Claviceps y Alternaria. La severidad de los efectos de las micotoxinas depende del tipo de micotoxina, la intensidad de la exposición, la edad, el sexo y de posibles efectos sinérgicos con otras sustancias o patologías propias del individuo (Diaz y Urrego, 2006).

¿Qué son las aflatoxinas?

Las aflatoxinas son un grupo de micotoxinas, producidas principalmente por algunas especies de Aspergillus (A. flavus, A. parasiticus y A. nominus). Estos hongos son capaces de desarrollarse en gran variedad de sustratos, pudiendo contaminar los alimentos cuando éstos son cultivados, procesados, transformados o almacenados en condiciones adecuadas que favorezcan su desarrollo (VIGILA, 2000).

Características químicas

Las aflatoxinas son inodoras, insípidas e incoloras. Químicamente, son estables en los alimentos y resistentes a la degradación bajo procedimientos de cocción normales. Es difícil eliminarlas una vez que se producen. Las aflatoxinas son un grupo de hepatocarcinógenos pertenecientes a la familia de las difurano-cumarinas (Diaz y Urrego, 2006).
Clasificación según su estructura química:

1. Serie 1 difuro-cumaro-ciclo-pentanonas (AFB1, AFB2, AFB2A, AFM1, AFM2, AFM2A y aflatoxicol).

2. Serie 2 difuro-cumaro-lactonas (AFG1, AFG2, AFG2A, AFGM1, AFGM2, AFGM2A y AFB3).

Las dos principales especies de Aspergillus que producen aflatoxinas son A. flavus que origina únicamente aflatoxinas B1 y B2 y A. parasiticus que puede producir aflatoxinas B y G. Sin embargo, las más importantes son B1, B2, G1 y G2, distinguidos por su color fluorescente bajo la luz ultravioleta (B: “blue”, azul y G: “green”, verde). Las aflatoxinas M1 y M2 son respectivamente productos hidroxilados del metabolismo oxidativo de las aflatoxinas B1 y B2 estos metabolitos pueden eliminarse en la leche (tanto en humanos como en animales). Las aflatoxinas B2, G1 y G2 son menos frecuentes y casi nulas en ausencia de AFB1 (Diaz y Urrego, 2006).


Como afecta al ser humano
La ingestión de aflatoxinas puede producir una enfermedad conocida como aflatoxicosis. El problema de estas aflatoxicosis son las patología que desarrollan (que se describiran más adelante) dentro de las cuales está el hecho que las micotoxinas son el carcinógeno natural más potente conocido hasta el momento (Ledezma , 2004).
Las aflatoxinas son producidas por cepas toxigénicas de los hongos Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus. (Santos, 1999).
Patogenia
Las aflatoxinas ingeridas, que se absorben por el tracto gastrointestinal, son metabólicamente activadas o detoxificadas en las células de la mucosa intestinal y en el hígado, donde sufren una biotransformación por medio de procesos de epoxidación, hidroxilación, o-des-metilación, conjugación y procesos espontáneos. (Ledezma , 2004).
Se puede tomar como ejemplo la aflatoxina B1. Se considera que las alfatozinas pueden pasar al hígado en 2 fases.
Fase 1, que se metaboliza a través de los citocromos p450 microsomales hepáticos y extrahepáticos que produce una variedad de compuestos oxidados y reducidos que no tienen efectos cancerígenos (p.e AFQ1 y AFM1) (Santos, 1999). Sin embargo uno de los productos, el B1 8-9 epóxido tiene efectos biológicos potentes (Fase 2):
- Se liga al ADN, interfiriendo con la capacidad de la ADN polimerasa, hecho que favorece la aparición de mutaciones por replicación incompleta.

- Interfiere con la actividad de la ARN polimerasa dependiente del ADN (por su gran capacidad de ligarse al ADN), produciendo como consecuencia, la disminución en el ARN mensajero y la síntesis proteica.

- Tiene la capacidad de ligarse a proteínas estructurales y funcionales, alterando su estabilidad. Este efecto es, en gran parte, el responsable de la toxicidad aguda.
El B1 8-9 epóxido puede a su vez ser metabolizado por la glutatión-5-transferasa y otras partículas que inactivan el compuesto.
Otra vía metabólicamente conocida es la reducción de la AFB1 por las enzimas citosólicas dependientes de NADPH, cuyo producto es el aflatoxicol, con propiedades tóxicas muy similares a la aflatoxina B1 propiamente dicha, de las cuales se conocen:
- Inhibición de la incorporación de nucleótidos de uracilo y timina durante la elongación de la cadena, en la síntesis de ácidos nucléicos.
- Alquilación del ADN con la molécula de aflatoxina, proceso que resulta en la deleción de una base nitrogenada.
- Se liga con la membrana del retículo endoplasmático, lo que produce su degranulación, hecho que afecta la estabilidad del ARN mensajero, y se cree que favorece la transformación maligna.
Los cuadros hemorrágicos asociados con las aflatoxinas se explican por la estructura de la molécula de AFB1 (un dihidrofurano con una estructura cumarínica), que inhibe los factores de coagulación dependientes de la vitamina K, además, está implicada en la disminución en la síntesis de fibrinógeno y otros aspectos de la coagulación a nivel hepático.

A continuación se muestra un esquema de la vía en que actúan las aflatoxinas (obtenido de Santos)
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Existen estudios que hablan también de la asociación en particular de la aflatoxina B1 con el cáncer pulmonar. En este respecto se describe una vía de biotransformación mediado por la enzima lipooxigenasa en este órgano que produciría una activación de la aflatoxina, en caso de que las personas hayan sido expuestas por esta vía (Donnelly et al., 1996).


Signos implicados

La exposición a aflatoxinas produce lesiones hepatocelulares, tanto agudas como crónicas. Produce falla hepática, incluso llegando a muerte en un 40% de los casos (CDC, s.f.)
Se ha estudiado y demostrado una asociación entre ingestión de aflatoxinas y la presentación de cáncer hepático. Es por esto, que se considera las aflatoxinas como carcinógenos humanos (Cornell University, s.f.).
También se ha relacionado el consumo de aflatoxinas con el virus de la hepatitis B (HBV). Se estableció que el riesgo de padecer de cáncer hepático debido a HBV, incrementa 12 veces cuando al mismo tiempo se sufre de exposición a aflatoxinas (USDA, 2009).
Por otro lado, se estudia la posibilidad de que produzcan cáncer pulmonar. Esto se estudió en un grupo de trabajadores que trabajaban con granos contaminados con aflatoxinas, los que inhalaban el polvo durante la manipulación y el procesamiento de granos contaminados (USDA, 2009).
Dentro de los signos clínicos que se presentan, se incluyen (Peraica et al., 1999 ; Minsal, s.f)

-Vómitos
-dolor abdominal
-edema pulmonar
-ictericia
-Melena
-fiebre
-anorexia
-hepatomegalia
-nauseas
-cefalea
-convulsiones
-coma
-muerte

Dentro de las lesiones patológicas, se encuentra edema cerebral e infiltración grasa del hígado, riñones y corazón (USDA, 2009).

Alimentos implicados

En la literatura se da a entender que casi todos los alimentos pueden estar expuestos a contener estas micotoxinas. Según estudios realizados hasta ahora los principales alimentos que podrían presentar cierto riesgo serian los frutos secos (avellanas, almendras, pistachos, maní, etc.), cereales (maíz, trigo, arroz) y en otros alimentos como las oleaginosas (Chavarrias, 2007).
También ha sido detectado en alimentos derivados de la uva como el vino, y en productos derivados de los animales como por ejemplo la leche (anon, 2005). En la literatura se describe que los niveles máximos permitidos en leche de consumo (Rodríguez, 2005):
  • Menor a 50 ng / L en países de la Unión Europea.
  • Menor a 500 ng / L según la Food and Drug Administration (FDA).
  • Menor a 400 ng / L según el Instituto Colombiano de Normas Técnicas (ICONTEC).
Cabe destacar que estas micotoxinas no solo afectan al humano sino que también se pueden encontrar en alimentos para mascotas, a modo de ejemplo esta “el caso Purina” en el año 2005 en Venezuela en el que varios lotes de alimentos para perros y gatos (Dog Chow, Cat Chow y Friskies) estaba contaminado con esta micotoxina (Rodríguez, 2005).
Métodos de detección de aflatoxinas
Para la detección de aflatoxinas es necesario obtener una buena muestra. Una característica común de todos los planes de muestreo es que la muestra primaria entera debe ser molida y ser mezclada de modo que la porción de prueba analítica tenga la misma concentración de toxina que la muestra original (Cornejo y Villaroel, s.f).

El Instituto de Salud Pública cuenta con 2 métodos para detectar la presencia de aflatoxinas en alimentos:
-Método por Cromatografía Capa Fina (TLC) permite detectar y cuantificar la resencia de aflatoxinas en granos y semillas (Maní, almendras, maíz, cereales en general).
-Método de Cromatografía liquida de alta resolución (HPLC con detector de fluorescencia) permite la determinación y cuantificación de de aflatoxinas B1 - B2 - G1 - G2 en alimentos (Cornejo y Villaroel, s.f).

Se describen también otros métodos como:
v Cromatografía de afinidad por anticuerpos monoclonales (AFLATEST): Método utilizado para el análisis de aflatoxinas totales (AFB1 + AFB2 + AFG1 + AFG2).
v Cromatografía Líquida de Alta Resolución con detección por Fluorescencia.
v Método de cuarteo: utilizado para obtener una submuestra y determinar la humedad y la cantidad de aflatoxina presente en gramos.
v Método Microbiológico: que utiliza procedimientos de observación directa, tintoriales y cultivo, para la detección y confirmación de la presencia del agente causal.
v Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR): método empleado para hallar la presencia del agente causal.
v Kit Veratox AST (ELISA competitivo directo): empleado también para la determinación de aflatoxinas totales (AFB1 + AFB2 + AFG1 + AFG2) (Rodriguez, 2005).
Incidencia y epidemiologia
La producción de aflatoxinas se considera casi inevitable al encontrarse los mohos de los que se originan esparcidos en todo el mundo. Se suma a esto que las condiciones ideales para su producción son muy fáciles de encontrar, especialmente en países tropicales u subtropicales, donde la incidencia podría ser un poco mayor. (imp y efectos)
En un estudio hecho en 1984 por la Organización de Agricultura y Alimentos de las Naciones Unidas, se encontró que por lo menos el 25% de las reservas mundiales de granos están contaminadas por micotoxinas.
Evaluaciones posteriores revelaron que en algunas regiones, el 80-100% de los granos se encontraba contaminado. Esas altas incidencias ocurrían en regiones donde los cultivos eran afectados por la sequía, infestados por insectos, o porque fueron utilizados equipos de cosecha o depósitos inadecuadamente mantenidos. El aspecto más aterrador es que algunos de los altos niveles de contaminación ocurrieron en países con los más avanzados sistemas agrícolas. (micotox en alim)
Prevención y Control
Según Mariseg Rodríguez de la facultad de Farmacología y Bioanálisis de la Universidad de los Andes, Venezuela, los siguientes puntos son básicos para la prevención de esta micotoxina:
  1. Se debe evitar que ingredientes contaminados con AFB1 se utilicen en al elaboración de alimentos de las vacas.
  2. Los ingredientes que tengan niveles más altos que los permitidos para esta aflatoxina, pueden ser utilizados para la elaboración de alimentos en pollos de engorde y aves de postura, debido a la resistencia intrínseca que ellos poseen.
  3. A los alimentos contaminados se puede agregar aluminosilicatos, los cuales tienen la capacidad de absorber o atrapar las aflatoxinas. Sin embargo, es importante tener en cuenta que los aluminosilicatos son absorbentes universales (similares al carbón activado) y pueden atrapar compuestos de importancia nutricional además de las aflatoxinas.
  4. Tanto los productores de alimentos para ganadería como las productoras de leche deben ser consientes de la importancia que representa para la salud pública las aflatoxinas; por ello, deben desarrollar programas de monitoreo permanente para garantizar que no se presenten niveles por encima del máximo permisible en la mayoría de los países, ni en el alimento para consumo animal (20 µg./Kg.), ni en la leche de consumo humano (400 ng/L.).
  5. La mejor estrategia para prevenir la presencia de niveles potencialmente tóxicos de AFM1 en la leche, es prevenir que las vacas consuman alimentos contaminados con AFB1, responsabilidad social de quienes a su cargo la producción de alimentos de origen animal.
  6. Las normas básicas de higiene y extremo cuidado en la elaboración de alimentos son lo mínimo para poder evitar la contaminación de los alimentos.
Si bien es cierto se podría estimar el nivel de aflatoxinas en ciertos alimentos, este número varía de un año a otro por factores ambientales.
Como la exposición a estas sustancias se registra en todo el mundo y
muchos de los suministros mundiales están contaminados, hace necesaria la vigilancia en las zonas donde se sabe que existen problemas.
La estrategia preferida para controlar la contaminación por micotoxinas es un enfoque polifacético integrado. La estrategia de precosecha o poscosecha más adecuada dependerá de las condiciones climáticas de ese determinado año. El conocer los factores medioambientales que fomentan la infección, el desarrollo y la producción de toxinas es el primer paso para un plan eficaz encaminado a reducir al mínimo las micotoxinas en los alimentos y los piensos. (3 aspectos)

Como la contaminación de alimentos afecta la disponibilidad y la inocuidad de los alimentos a nivel mundial, la FAO, la OMS y el PUNMA han convocado a conferencias sobre micotoxinas, ya sea por nuevas micotoxinas emergentes, progresos realizados en técnicas de muestreo, análisis y monitoreo, así como procesos de descontaminación, establecimiento de regulaciones en diversos países y gran preocupación sobre los efectos en la salud producidos por ciertas micotoxinas.
Es así como en los últimos años se han elaborado varios enfoques relacionados entre sí para evaluar los peligros, vigilar y evaluar la exposición y determinar los riesgos asociados. (3 aspectos)

Los programas de análisis de peligros y puntos críticos de control (APPCC, en inglés HACCP) han sido útiles para hacer frente a los riesgos asociados con la posible contaminación de productos alimenticios y sustancias químicas tóxicas. Los programas de inocuidad de los alimentos suelen utilizar información sobre los factores que propician la contaminación para establecer medidas preventivas y de control y ofrecer de ese modo al consumidor un suministro de alimentos inocuos y sanos.
Además, se ha dedicado gran esfuerzo a mejorar y asegurar la calidad de los datos analíticos de micotoxinas, puesto que esos datos sirven para la evaluación de riesgos de exposición mediante la vigilancia de los alimentos, para su control (vigilancia reglamentaria) o para normas de seguimiento a fines comerciales. Además, presentan una problemática analítica peculiar en lo que se refiere a obtener muestras auténticamente representativas y a en los límites reglamentarios de control (μg/kg o menores).
Diversos planes de muestreo se han propuesto, dependiendo si son con fines de control de calidad o que sirvan para hacer cumplir una norma, debiendo asegurarse que se basen en principios estadísticos sólidos, pero teniendo en cuenta consideraciones de orden práctico, para ello se cuenta con una orientación general de la norma de muestreo del Codex Alimentarius.
Por otro lado, los métodos analíticos utilizados deben estar validados para que se determinen sus características de eficiencia, como recuperación, repetibilidad (r) y reproducibilidad (R). Además, los ensayos de aptitud (competencia) se consideran un medio de constante evaluación objetiva de la capacidad de un laboratorio para producir resultados precisos y fiables, y los materiales de referencia certificados ofrecen la posibilidad de demostrar la exactitud y la precisión de un método. (3 aspectos)



Bibliografia
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[[javascript:openWindow(520, 450, 'http://www.imbiomed.com.mx/1/1/autores.php?method=listArticlebyAuthor&id_revista=90&id_autor=22819')|SANTOS CHONA OSCAR MAURICIO]]. Importancia y efectos de la aflatoxina en los seres humanos MedUNAB 1999; 2(6) : 124-129.
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