Spot On Special: Esa pequeña muestra que tiene una larga historia para contar

Número especial Estudio sobre micotoxinas Una publicación de Romer Labs®

Esa pequeña muestra que tiene una larga historia para contar

Resultados del último Estudio mundial sobre micotoxinas de BIOMIN Evaluación del riesgo para múltiples micotoxinas: Más allá de las regulaciones

Photo: dusanpetkovic

Contenido

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Resultados del Estudio sobre micotoxinas de BIOMIN, 2018 Hallazgos y tendencias del estudio más completo disponible.

Por Alexandro Marchioro, Gerente de Producto, Micotoxinas, BIOMIN

Spot On es una publicación de Romer Labs Division Holding GmbH, que se distribuye de forma gratuita.

ISSN: 2414-2042

Redactores: Joshua Davis, Cristian Ilea

Colaboradores: Martina Bellasio, Alexandro Marchioro, Yong Wee Liau Gráficos: GraphX Erber AG Investigación: Kurt Brunner

Editor: Romer Labs Division Holding GmbH Erber Campus 1 3131 Getzersdorf, Austria Tel: +43 2782 803 0 www.romerlabs.com

©Copyright 2019, Romer Labs® Todos los derechos reservados.

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8-11 Evaluación del riesgo de micotoxinas: Una historia completa que contar De las aproximadamente 400 micotoxinas que se conocen, sólo 6 están sujetas a regulaciones. ¿Cómo podemos tener un panorama completo de la incidencia de las micotoxinas emergentes y enmascaradas, así como de las “sospechosas de siempre”?

Por Yong Wee Liau, Director General, Romer Labs Asia

Romer Labs es parte del ERBER Group

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Spot On Número especial Micotoxinas

Editorial Esa pequeña muestra que tiene una larga historia para contar Cada año, los expertos de nuestra compañía hermana BIOMIN publican los resultados de su Estudio mundial sobre micotoxinas. Es de gran interés para quienes se desempeñan en el área de nutrición animal, y es fácil ver por qué; con más de 80.000 muestras analizadas en casi 80 países, el estudio resulta líder en la industria para la identificación de patrones de contaminación por micotoxinas en materias primas y alimentos. Ha desempeñado un papel preponderante en la creación de conciencia sobre las innumerables formas en que las micotoxinas pueden afectar a cerdos, aves, rumiantes y otros animales. En un mercado incierto y un clima que cambia rápidamente, el estudio aporta claridad sobre la incidencia de micotoxinas reguladas y no reguladas.

También es una herramienta útil para la comunidad analítica. En el número de Spot On del año pasado referente a este estudio, señalé la importancia de contar con métodos confiables de detección de micotoxinas antes de instaurar un programa de gestión de micotoxinas: No se puede gestionar lo que no se mide.

Este año, los resultados del estudio introducen un poco más de complejidad; según nuestros colegas de BIOMIN, se están observando patrones crecientes de presencia simultánea de micotoxinas. En otras palabras, existe mayor probabilidad de que la muestra promedio de grano o alimento contenga niveles detectables de más de una micotoxina.

Los problemas que pueden causar la presencia de más de una micotoxina, rara vez son predecibles. Sin embargo, hemos podido observar efectos sinérgicos entre ciertas micotoxinas. Por “sinérgicos,” nos referimos a que los efectos combinados de las dos micotoxinas en cuestión son mayores que la simple suma de sus efectos individuales. Es más, esto se aplica a varias micotoxinas, no solo a las “sospechosas de siempre”, las micotoxinas reguladas como deoxinivalenol y aflatoxina. Cuanto más sepamos de los peligros de la presencia simultánea, más importante es contar con métodos analíticos validados capaces de detectar varias micotoxinas en la misma muestra.

En este número de Spot On, mi colega de BIOMIN, Alexandro Marchioro, examina algunos de los resultados del Estudio mundial sobre micotoxinas de BIOMIN y analiza la incidencia de las micotoxinas en diferentes regiones alrededor del mundo. Mi colega de Romer Labs Asia, Yong Wee Liau, analiza las micotoxinas emergentes y enmascaradas, así como algunos ejemplos de los efectos de la presencia simultánea de micotoxinas. También da a conocer métodos para analizar la presencia simultánea de múltiples micotoxinas en muestras de granos y alimentos. Como nos gusta decir, esa pequeña muestra que tiene una larga historia para contar. El análisis de múltiples micotoxinas posee un gran potencial para revelar esa historia.

Disfrute de este número de Spot On.

U n a p u b l i c a c i ó n d e R o m e r L a b s ®

Martina Bellasio, PhD

Gerente de Producto, Micotoxinas

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Photo: eclipse_images

Estudio mundial sobre micotoxinas de BIOMIN, 2018

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Spot On NĂşmero especial Micotoxinas

La última edición del estudio anual, que incluye 18.424 muestras de productos agrícolas provenientes de 79 países con más de 81.900 análisis, destaca los principales peligros de las micotoxinas más importantes de las materias primas principales y su riesgo potencial para la producción animal.

Por Alexandro Marchioro Gerente de Producto, Micotoxinas, BIOMIN

L

os resultados del Estudio sobre micotoxinas de BIOMIN permiten conocer la incidencia de aflatoxinas (Afla), zearalenona (ZEN), deoxinivalenol (DON), toxina T-2 (T-2), fumonisinas (FUM) y ocratoxina A (OTA) en los principales componentes usados en alimentos balanceados. Éstos incluyen maíz, trigo, cebada, arroz, harina de soja, gluten de maíz, granos secos de destilería (DDGs) y ensilados, entre otros.

Niveles de riesgo Debido a la gran sensibilidad de las herramientas de última generación para la detección, ya no es suficiente hablar de la mera presencia de micotoxinas; se deben considerar también los niveles de concentración. Por consiguiente, los últimos resultados presentan un mapa de riesgo para micotoxinas con base tanto en su presencia como en el potencial daño en producción animal, dependiendo de los niveles de concentración asociados a losriesgos conocidos para la salud.

La Figura 1 muestra los datos de incidencia de micotoxinas para cada región como porcentaje de todas las muestras analizadas. El nivel de riesgo general para una región particular está determinado por el porcentaje de micotoxinas que exceden los niveles umbrales de riesgo para los animales. Los umbrales de riesgo están basados en la experiencia práctica a campo a nivel mundial y en ensayos científicos realizados para reflejar situaciones a campo con la mayor precisión posible; también toman en cuenta las especies más sensible para cada micotoxina.

Los niveles de riesgo promedio utilizados como base no excluyen casos específicos graves de contaminación por micotoxinas en la explotación o el campo a nivel local, ni tampoco dan cuenta de los efectos negativos de la presencia de múltiples micotoxinas.

El artículo continúa en p. 8.

U n a p u b l i c a c i ó n d e R o m e r L a b s ®

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Afla 15% ZEN 56% DON 64% T-2 44% FUM 47% OTA 16%

Europa del norte Riesgo total 56%

Europa central Riesgo total 46%

Afla 1% ZEN 42% DON 66% T-2 49% FUM 44% OTA 10%

Afla 21% ZEN 67% DON 58% T-2 24% FUM 84% OTA 31%

Oriente medio Riesgo total 60%

Afla 8% ZEN 34% DON 67% T-2 3% FUM 44% OTA 3%

Europa del sur Riesgo total 61%

Norteamérica Riesgo total 73%

Figura 1. Mapa mundial de incidencia y riesgo de micotoxinas en diferentes regiones. Los cuadrados indican el porcentaje de las muestras analizadas que estaban conta de riesgo de acuerdo con la leyenda.

Afla 15% ZEN 71% DON 65% T-2 15% FUM 87% OTA 15%

DON y FUM

Sudamérica Riesgo total 72%

Norteamérica.

Afla 27% ZEN 48% DON 67% T-2 25% FUM 72% OTA 7%

Afla 26% ZEN 81% DON 77% T-2 10% FUM 71% OTA 6%

Sudáfrica Riesgo total 67%

para el ganado en

Afla 14% ZEN 10% DON 70% T-2 0% FUM 84% OTA 3%

África Riesgo total 65%

mayores amenazas

Centroamérica Riesgo total 70%

representaron las

Afla 7% ZEN 72% DON 72% T-2 1% FUM 74% OTA 6%

Leyenda Riesgo moderado

6

Riesgo extremo

n n n n

Riesgo moderado: 0 – 25% de las muestras por encima del umbral de riesgo Riesgo alto: 26 – 50% de las muestras por encima del umbral de riesgo Riesgo severo: 51 – 75% de las muestras por encima del umbral de riesgo Riesgo extremo: 76 – 100% de las muestras por encima del umbral de riesgo Spot On Número especial Micotoxinas

Afla 28% ZEN 77% DON 90% T-2 1% FUM 87% OTA 7%

Afla 10% ZEN 55% DON 82% T-2 2% FUM 72% OTA 14%

Afla 87% ZEN 22% DON 33% T-2 0% FUM 86% OTA 73%

Oceanía Riesgo total 17%

18. 424

81. 936

79

Muestras

Análisis

Países

Contaminación simultánea 70%

Sudeste asiático Riesgo total 70%

China y Taiwán Riesgo total 85%

Este de Asia Riesgo total 60%

Afla 3% ZEN 53% DON 66% T-2 54% FUM 37% OTA 35%

Sur de Asia Riesgo total 86%

Europa del este Riesgo total 36%

minadas con las respectivas micotoxinas en una región. Los colores indican diferentes niveles

Afla 54% ZEN 51% DON 68% T-2 1% FUM 81% OTA 30%

20%

10%

<límite de detección

1 micotoxina

más de 1 micotoxina

Número de micotoxinas por muestra en base a las muestras analizadas para 3 o más micotoxinas.

Nivel de riesgo

Afla 4% ZEN 19% DON 47% T-2 0% FUM 27% OTA 5%

El nivel de riesgo expresa el porcentaje de muestras positivas para al menos una micotoxina por encima del nivel umbral en partes por billón (ppb). Un nivel de riesgo severo indica que >50% de las muestras pueden representar un riesgo para la productividad o susceptibilidad a las enfermedades.

Umbral de riesgo recomendado para las principales micotoxinas en ppb Afla

ZEN

DON

T-2

FUM

OTA

2

50

150

50

500

10

©Copyright BIOMIN Holding GmbH, 2019. Utilizado con permiso.

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El sur de Asia y la región de China/ Taiwán enfrentan las amenazas más graves de riesgos relacionados con micotoxinas para el ganado.

Continúa de la p. 5.

El mapa de riesgo de micotoxinas se basa en la incidencia de una sola micotoxina. Esto puede subestimar la amenaza que suponen las micotoxinas para los animales dados sus efectos sinérgicos conocidos(la presencia de múltiples micotoxinas agrava el daño potencial) y los efectos subclínicos (aun los niveles bajos de contaminación por micotoxinas pueden afectar la salud y el desempeño productivo de los animales).

Información regional El sur de Asia y la región de China/Taiwán enfrentan las amenazas más graves de riesgos relacionados con micotoxinas para la producción animal. Ambas regiones hacen frente a un riesgo extremo, ya que más del 85% de las muestras presentaron un nivel de

contaminación por encima de los niveles umbrales de riesgo. El Cuadro 1 presenta un resumen del número de muestras analizadas, la incidencia, los niveles promedio de contaminación y los valores máximos de contaminación. En general, a nivel mundial, fumonisinas y deoxinivalenol representaron la mayor amenaza, con varias muestras que revelan la presencia simultánea de estas dos micotoxinas.

Europa Europa se clasificó como una región con riesgo moderado a severo, con más de la mitad de las muestras por encima de los niveles umbrales; una notable excepción fue Europa central, que presentó un umbral de riesgo de 45%. Las muestras de Europa del sur mostraron una incidencia muy alta de FUM, con un 84% y un promedio de 1.031 ppb. Los niveles de DON en Europa central y

Cuadro 1. Resultados detallados de la incidencia de micotoxinas por región

Europa

Número de muestras

Positivas (%)

Promedio de positivas (ppb) Máximo (ppb)

Asia

Número de muestras

Positivas (%)

Promedio de positivas (ppb) Máximo (ppb)

Norteamérica

Número de muestras

Positivas (%)

Promedio de positivas (ppb) Máximo (ppb)

Sudamérica

Número de muestras

Positivas (%)

Promedio de positivas (ppb) Máximo (ppb)

Número de muestras

Oriente Positivas (%) medio Promedio de positivas (ppb) Máximo (ppb)

África

Número de muestras

Positivas (%)

Promedio de positivas (ppb) Máximo (ppb)

Fuente: Estudio sobre micotoxinas de BIOMIN, 2018

8

Afla

ZEN

DON

T-2

FUM

OTA

2831

4080

4311

3208

2983

2878

12% 5

56%

63%

154

601

176

248000

40700

33%

65%

80%

3360 44

3371 139

3371 602

4890

10256

53796

8%

34%

67%

1705 17

1772 362

280

10790

27%

48%

6023 8

5276 130

41% 61

26204

1%

82%

3212 34

181

1596

735

461

3%

1143

5107

2188

1008

43

67%

402

5020

24880

15%

71%

15

664

6062

1597

13641

57%

25%

3345

1833

123444

26% 15

5912

3212 15% 7

126

1749

1773

3001

13

44%

130724

3%

317

5465

835

2184

10

72%

7%

583

72100

65%

15%

87%

15%

926

2021

37

14427

5

8%

72%

72%

2%

74%

105

4336

12220

34

9373

161 3

556 12

165 48

552 67

173

316

165 15

552

552

736

15

174

1074 552

422

75

158 2

552 6% 5

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Spot On Número especial Micotoxinas

Asia Asia presenta el mayor nivel de riesgo este año. En China, FUM y DON son prevalentes, particularmente en el maíz. 96% de todas las muestras de maíz estaban contaminadas con estas dos micotoxinas. La contaminación promedio por FUM fue de 3.438 ppb, mientras que los niveles de DON alcanzaron las 540 ppb en promedio. El sur de Asia se diferenció de otras regiones debido a otras preocupaciones locales aparte de FUM y DON. La aflatoxina estuvo presente en el 44% de todas las muestras analizadas en el sur de Asia. Además, el 87% de las muestras contenían aflatoxinas, que en su mayoría aparecieron en muestras de alimentos terminados. La mayor contaminación regional por Afla fue de 697 ppb, mientras que la de FUM fue de 47.285 ppb. Si bien este último valor es elevado, es menos de un tercio de la mayor incidencia de FUM registrada el año pasado. ZEN fue la tercera micotoxina con mayor incidencia en muestras de Asia, detectada en el 65% de las muestras analizadas.

Norteamérica DON y FUM representaron las mayores amenazas para a producción animal en América del norte. La contaminación por DON en los cereales aumentó del 65% en 2017 al 86% en 2018, con un promedio de 1.853 ppb. Las fumonisinas estuvieron presentes en el 70% de las muestras de maíz analizadas, con un promedio elevado de 3.497 ppb. La concentración promedio de contaminación por FUM fue relativamente alta para la región (3.001 ppb). Un importante subproducto del maíz, DDGs, estuvo particularmente sujeto a la contaminación por DON: la prevalencia fue del 98%, con una contaminación promedio de 1.420 ppb. ZEN, Afla y OTA se detectaron en 34%, 8% y 3% de las muestras a niveles promedio de 362 ppb, 17 ppb y 13 ppb, respectivamente.

La concentración de FUM más alta del mundo se detectó en Norteamérica (130.724 ppb).

América del Sur y América Central Por lo general, el riesgo fue alto en estas regiones.

Centroamérica presentó un nivel de riesgo del 70%, mientras que Sudamérica lo superó, con un 72%. En Sudamérica, DON estuvo presente en el 88% de las muestras de cereales, con concentraciones promedio U n a p u b l i c a c i ó n d e R o m e r L a b s ®

Photo: Dr. Microbe 69

del norte aumentaron en 2018; en Europa central la prevalencia también fue alta, con un 64% y un promedio de 776 ppb. Europa del norte presentó niveles similares de DON, con una prevalencia del 66% a un promedio de 724 ppb. DON fue especialmente alto en cereales como el trigo, la cebada, etc., con un promedio de 912 ppb.

elevadas (1.949 ppb). Asimismo, se detectó una concentración máxima de 24.880 ppb. FUM es la micotoxina más abundante en esta región. Contamina el 86% del maíz, 100% de DDGs y 89% de las muestras de alimentos terminados. Se encontró una concentración elevada de FUM de hasta 72.100 ppb. Un punto particularmente crítico para FUM fue Argentina, con valores promedio elevados de 4.762 ppb.

En Brasil, la micotoxina más prevalente es FUM, con una tasa de incidencia del 73% y una contaminación promedio de 2.144 ppb. La segunda micotoxina más prevalente es DON (70%; 1.073 ppb). En el maíz, FUM es la micotoxina con mayor prevalencia:86% y un promedio de 2.605 ppb.

En general, a nivel mundial, fumonisinas y deoxinivalenol representaron la mayor amenaza, con varias muestras que revelan la presencia simultánea de estas dos micotoxinas.

Oriente medio Oriente medio presentó un nivel de riesgo severo, con un nivel umbral de 60%. En particular, la prevalencia de FUM, DON y ZEN está en ascenso en la región, con niveles de contaminación de un 87%, 65% y 71%, respectivamente. El panorama fue aún más desalentador para las muestras de maíz, con un 100% de prevalencia de FUM a un promedio de 3.101 ppb.

África Al igual que en 2017, la micotoxina más común en África fue DON, detectada en el 77% de todas las muestras analizadas; la concentración promedio fue de 736 ppb. FUM estuvo presente en el 77% de todas las muestras y ZEN estuvo presente en el 72% de todas las muestras. El nivel de riesgo total en solo en Sudáfrica (67%) fue mayor que el de todo el continente (65%).

Conclusión El análisis de las 18.424 muestras de este estudio subraya una vez más la importancia de monitorear y medir de forma continua las micotoxinas presentes en los granos y alimentos balanceados. Únicamente con datos confiables sobre la contaminación por micotoxinas los profesionales de la industria de alimentos puedan montar una defensa en forma de un programa eficaz de gestión de riesgos para micotoxinas y, con ello, proteger a los animales de los efectos negativos de las micotoxinas en la salud y el desempeño productivo.

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Spot On NĂşmero especial Micotoxinas

Evaluación del riesgo para micotoxinas:

Una historia completa que contar La investigación es clara: los productores de alimentos para humanos y animales deben tener en cuenta los efectos sinérgicos de la presencia simultánea de micotoxinas. ¿Pero cómo obtenemos una muestra para revelar todos sus secretos? Como método de análisis de múltiples micotoxinas LC/MS-MS aparece como muy prometedora.

Por Yong Wee Liau, Director General, Romer Labs Asia

U n a p u b l i c a c i ó n d e R o m e r L a b s ®

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A menudo, la planta huésped continuará modificando los compuestos provenientes del hongo. Esta modificación química proporciona la “máscara” que oculta la verdadera identidad de la micotoxina.

E

xisten aproximadamente 400 compuestos de bajo peso molecular reconocidos como micotoxinas, cada uno con sus propios efectos tóxicos para humanos y animales. Sin embargo, las recomendaciones y regulaciones nacionales e internacionales normalmente incluyen solo unas pocas micotoxinas: aflatoxinas B1, B2, G1, G2 y M1; fumonisinas B1, B2 y B3; ocratoxina A, deoxinivalenol, zearalenona, toxina HT-2 y toxina T-2.

Estas micotoxinas están bien caracterizadas y frecuentemente abordadas en la literatura de investigación disponible. ¿Qué sabemos acerca de las otras micotoxinas que no están reguladas en una muestra particular? ¿Cuáles son los riesgos ocultos de su presencia simultánea? ¿Cómo obtenemos una muestra para contar toda su historia?

Este artículo investiga aquellas micotoxinas que no están reguladas, examina los efectos de la presencia simultánea de micotoxinas y da a conocer un método para analizar la presencia simultánea de múltiples micotoxinas en muestras de granos y alimentos.

Micotoxinas emergentes y enmascaradas Las micotoxinas emergentes son aquellas que son posibles candidatas para la regulación debido a su creciente frecuencia y composición toxicológica, es decir, su potencial de daño a animales o humanos que pudieran consumirlas. Las estrategias para medirlas y combatirlas están en una etapa inicial y actualmente son objeto de un rápido desarrollo.

Una subclase particular de las micotoxinas que no están reguladas son las “micotoxinas enmascaradas”.

Como parte del proceso de infección, los hongos liberan una amplia variedad de metabolitos en la planta, incluidos los bien conocidos DON y ZEN. A menudo, esta planta huésped continuará modificando los compuestos provenientes del hongo. Esta modificación química proporciona la “máscara” que oculta la verdadera identidad de la micotoxina.

Sin embargo, el enmascaramiento cumple un propósito importante para la planta huésped ya que constituye una de sus principales estrategias de desintoxicación. Por lo general, la conjugación y desintoxicación involucran una molécula de glucosa o un sulfato. Si bien estas toxinas enmascaradas no continúan perjudicando a la planta, su toxicidad para humanos y animales puede resurgir cuando la molécula enmascarante incorporada se escinde en el tracto gastrointestinal de los mamíferos durante la digestión (Figura 1). En el fitomejoramiento, la creciente incidencia y producción de algunas micotoxinas enmascaradas podría estar vinculada a nuevas variedades resistentes.

El deoxinivalenol-3-glucósido, por ejemplo, estaría supuestamente vinculado a la resistencia frente a la fusariosis de la espiga. Si bien las plantas resistentes a Fusarium presentan niveles menores de DON total, en dichas plantas se han reportado relaciones DON-3-Glu/ DON más altas, lo que indica una mayor producción de esta micotoxina enmascarada.

Micotoxinas modificadas y su toxicidad La “micotoxina modificada” es otro término que hace referencia a los cambios que las micotoxinas pueden sufrir. Las micotoxinas modificadas se refieren tanto a la modificación de una molécula de toxina original

Figura 1. Reacción de escisión del deoxinivalenol-3-glucósido al deoxinivalenol originario durante la digestión.

H

H3C

H

H

H3C

O

H

O

OH

Digestión O

O

O HO

OH

CH3

O

HO

O HO

OH

CH3

O OH HO OH Fuente: Romer Labs

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Spot On Número especial Micotoxinas

por parte del propio hongo, como al enmascaramiento de la toxina que ocurre en el tejido de la planta. Otro tipo de modificación tiene lugar en los mamíferos, cuando la aflatoxina B1 es ingerida a través del alimento contaminado y convertida en aflatoxina M1. Esta aflatoxina M1 migra hacia la leche de los animales lactantes para luego ser excretada a través de ella. Además, las modificaciones de las toxinas también pueden ocurrir durante el procesamiento de alimentos, en particular el calentamiento y la fermentación, aumentando su prevalencia. Estas micotoxinas modificadas pueden aparecer en cantidades relevantes en alimentos para humanos y animales.

De todas las micotoxinas, el deoxinivalenol ha sido la más estudiada con relación a modificaciones frecuentemente observadas. Las formas modificadas del deoxinivalenol se pueden dividir en dos grupos principales: formas alteradas y enmascaradas. Existen dos formas alteradas principales del deoxinivalenol secretadas por el propio hongo: 3-acetil-deoxinivalenol y 15-acetil-deoxinivalenol, tal como se encuentran en cereales contaminados por Fusarium. Las plantas son capaces de enmascarar el deoxinivalenol como deoxinivalenol-3-glucósido y, tal como muestran estudios recientes, este puede adoptar dos formas sulfonadas: deoxinivalenol-3-sulfato y deoxinivalenol-15-sulfato.

Entonces, ¿qué daño específico puede provenir de las micotoxinas modificadas, enmascaradas y otras micotoxinas emergentes? Las micotoxinas modificadas pueden ser más o menos tóxicas que sus compuestos de origen. Por ejemplo, pueden estar más biodisponibles debido a modificaciones. Los datos toxicológicos sobre micotoxinas modificadas son escasos, y los resultados y el conocimiento actual sobre los riesgos y efectos reales de estos compuestos son insuficientes. Esta falta de conocimiento dificulta la una evaluación adecuada del riesgo. No obstante, hay estudios que describen su potencial amenaza para la inocuidad de los alimentos. Las micotoxinas enmascaradas se pueden “desenmascarar” en el tracto digestivo de animales y humanos, liberando nuevamente el compuesto de origen con sus efectos toxicológicos. Una situación similar se da con otras micotoxinas emergentes: los datos toxicológicos son escasos, lo que dificulta el establecimiento de regulaciones y límites de tolerancia máximos para proteger a humanos y animales de los posibles riesgos para la salud.

Dado que las micotoxinas modificadas se comportan de manera diferente en sus reacciones químicas que las micotoxinas originales, fácilmente pueden ser pasadas por alto en los análisis de rutina. Los métodos de detección actuales para micotoxinas reguladas en alimentos para humanos y animales no incluyen la identificación U n a p u b l i c a c i ó n d e R o m e r L a b s ®

de rutina de estas micotoxinas modificadas, ya que no están contempladas en la legislación. Dichos métodos pueden arrojar niveles de contaminación por debajo de los límites legislados, mientras que se sigue sin detectar la contaminación por micotoxinas modificadas. Esto representa un resultado correcto, aunque desde el punto de vista toxicológico, la integración de las toxinas modificadas (p. ej. como parámetro de suma) arrojaría datos más fiables para la evaluación del riesgo. En su conjunto, todos estos hechos apuntan a los posibles peligros que implican las micotoxinas modificadas para la salud humana. Las regulaciones sobre niveles máximos de micotoxinas modificadas, así como de otras micotoxinas emergentes, están siendo analizadas por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria.

Presencia simultánea de micotoxinas Ahora que sabemos que un mismo hongo puede producir varias micotoxinas, no debería sorprender que los efectos convergentes de múltiples micotoxinas se hayan convertido cada vez más en un tema de investigación. ,Los datos recogidos durante los últimos años en varios estudios independientes, muestran que los productos agrícolas a menudo están contaminados con más de una micotoxina. Normalmente, las interacciones toxicológicas de las micotoxinas son sinérgicas: esto significa que el efecto toxicológico de dos o más micotoxinas presentes en la misma muestra será mayor que la suma de los efectos toxicológicos de las micotoxinas individuales. Dicho esto, la presencia simultánea de micotoxinas también puede tener efectos aditivos o, más raramente, antagónicos, con lo que sus efectos se anularían entre sí.

Las micotoxinas modificadas pueden ser más o menos tóxicas que sus compuestos de origen. Por ejemplo, pueden presentar mayor biodisponibilidad debido a las modificaciones.

Figura 2. Efectos sinérgicos (línea roja) y aditivos (línea punteada) de las micotoxinas en aves.

AFB1

AFB1

FB1

MON MON

D

CPA

FA OTA

DON

DAS T-2 Toxin

FA Citrinin

OTA ZEN

FB1

Fuente: BIOMIN

13

Normalmente, AFB1

Toxin

las interacciones FB1

toxicológicas de

Figura 3. Efectos sinérgicos (línea roja) y aditivos (línea punteada) de las micotoxinas en cerdos.

AFB1

MON

Figura 4. Resumen de los pasos para crear un método para múltiples micotoxinas basado en LC-MS/MS.

AFB1

Desarrollo del método

DON

las micotoxinas CPA son sinérgicas: FA

esto significa que el efecto

toxicológico de dos FA

o más micotoxinas presentes en la Citrinin misma muestra será mayor que la suma de los efectos toxicológicos de las micotoxinas individuales.

DAS

DON

OTA

T-2 Toxin ZEN

FB1

Validación del método

• Pruebas de estabilidad • Selectividad FB1 • Rango de trabajo • LODs, LOQs • Linealidad, exactitud • Precisión, robustez • Efecto matriz, recuperación

T-2 Toxin

Fuente: BIOMIN

Estos efectos sinérgicos varían de animal a animal y pueden ser muy complejos. La Figura 2 muestra los efectos sinérgicos y aditivos de ciertas micotoxinas en las aves. La aflatoxina B1 (AFB1), por ejemplo, es una micotoxina regulada que presenta efectos sinérgicos con el diacetoxiscirpenol (DAS) y el ácido ciclopiazónico (ACP), ninguna de las dos están reguladas, y un efecto aditivo con DON, otra micotoxina regulada. En los cerdos, sin embargo, tal como se muestra en la Figura 3, AFB1 no tiene efecto simultáneo conocido con DON o DAS, presentando en cambio efectos sinérgicos con toxina T-2 y ocratoxina.

Estos son solo un par de ejemplos de presencia simultánea. La creciente conciencia de la presencia simultánea de micotoxinas hace necesario desarrollar métodos de detección multirresiduos, que analicen simultáneamente varias micotoxinas. En respuesta a esta necesidad, Romer Labs ha desarrollado el método Multi-Mycotoxin Analysis 50+. Este análisis brinda información única sobre el patrón de contaminación de una muestra y cuantifica más de 50 micotoxinas, incluidas aflatoxinas, toxinas de Alternaria, alcaloides del cornezuelo de centeno, fumonisinas, zearalenona y algunas micotoxinas “enmascaradas” como deoxinivalenol-3-glucósido.

A continuación, se presenta un análisis de las ventajas, limitaciones y el desarrollo del método con respecto a la diversidad química de los analitos y la gama de productos agrícolas que se pueden analizar.

Análisis de múltiples micotoxinas Los analistas se están volcando cada vez más a LC-MS/MS (cromatografía líquida/espectrometría de

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Optimización

DON del método

• Parámetros de LC y MS • Procedimiento de preparación de la muestra

masas en tándem, por sus siglas en inglés) como un método esencial para detectar múltiples micotoxinas.

En la última década, los métodos analíticos basados en LC-MS/MS se han vuelto una poderosa técnica de última generación para el análisis cualitativo y cuantitativo de micotoxinas. Esta técnica permite la determinación simultánea en una sola medición de una amplia variedad de micotoxinas pertenecientes a diferentes familias químicas: compuestos ácidos (fumonisinas), básicos (alcaloides del cornezuelo de centeno), polares (moniliformina, nivalenol) y apolares (zearalenona, beauvericina), se pueden cuantificar todos simultáneamente mediante LC-MS/MS. Otras ventajas de este método son su alta sensibilidad y selectividad, así como el aporte de información adicional sobre las relaciones masa-carga (m/z) y los fragmentos iónicos de los analitos que se están investigando.

Por lo general, el establecimiento de un método para múltiples micotoxinas basado en LC-MS/MS sigue un proceso de tres fases para su implementación: desarrollo del método, optimización del método y validación del método. Estos pasos y parámetros se resumen en la Figura 4. ----Durante el desarrollo y optimización del método, la calidad y confiabilidad de los resultados debe evaluarse cuidadosamente. Para ello deben utilizarse patrones analíticos de la mayor calidad, con concentración certificada y pureza declarada. Sin embargo, para ciertos analitos, los patrones analíticos no están disponibles comercialmente. En dichos casos, tal vez se pueda acceder a patrones que aún están siendo investigados o trabajar con el material disponible que no está tan bien caracterizado.

Spot On Número especial Micotoxinas

LC/MS-MS permite la determinación simultánea de una amplia variedad de micotoxinas de diferentes familias químicas, en una única medición.

Desarrollo del método Durante el desarrollo de un método basado en LC-MS/MS, se deben optimizar los parámetros de MS y LC, así como el procedimiento de preparación de la muestra. Para optimizar los parámetros de MS, cada compuesto objetivo se debe inyectar como un patrón analítico puro directamente en el espectrómetro de masas. Esto permite la selección del mejor modo de ionización (positivo o negativo) y de los iones del producto y precursores más abundantes.

Asimismo, las condiciones cromatográficas se pueden ajustar en esta fase: se debe evaluar el gradiente y las fases móviles ideales, así como la columna cromatográfica óptima.

Muchos métodos para múltiples micotoxinas utilizan un enfoque diluir-y-disparar: esto hace referencia a la práctica de diluir el extracto de la muestra antes de inyectarlo en la LC-MS/MS. También se puede implementar un paso de purificación como parte de la preparación de la muestra. Sin embargo, el patrón de micotoxinas no debe alterarse durante la purificación de la muestra; es decir, debe asegurarse que el material utilizado para la purificación no retenga micotoxinas de interés.

Optimización del método La optimización del método analítico incluye pruebas de estabilidad de los analitos en soluciones y muestras estándar, así como la verificación de la selectividad y la determinación del rango de trabajo.

Validación del método La validación del método es un requisito previo para la obtención de resultados confiables en cuanto a comparabilidad y trazabilidad. La validación del método se debe realizar por separado para cada analito objetivo en todas las matrices requeridas. Las características de desempeño típicas que deben evaluarse durante la validación de un método cuantitativo son los límites de detección (LOD, por sus siglas en inglés), límites de cuantificación (LOQ, por sus siglas en inglés), linealidad, precisión, selectividad, robustez, exactitud, efectos matriz y recuperaciones. Para Multi-Mycotoxin Analysis 50+, las matrices validadas son trigo, maíz, alimento para cerdos y ensilados.

Los efectos matriz aparecen cuando los componentes de la matriz interfieren con el proceso de ionización de los analitos objetivo. Los efectos matriz pueden tener un impacto considerable en la cuantificación de las micotoxinas. Por lo tanto, es fundamental determinar y compensar dichos efectos matriz. Esto puede lograrse determinando la recuperación aparente seguida de una U n a p u b l i c a c i ó n d e R o m e r L a b s ®

corrección matemática de los resultados con este valor, mediante calibración con ajuste matricial o aplicando patrones internos marcados isotópicamente. Esto último conducirá a resultados con mayor grado de exactitud y confiabilidad, con una inversión mínima por muestra de costo y tiempo.

El método se puede validar enriqueciendo por duplicado muestras blanco con cada analito requerido a un deteriminado rango de concentración.. La veracidad del método se debe confirmar utilizando materiales de referencia certificados, siempre que estén disponibles.

Asimismo, los materiales con ajuste matricial y la participación en pruebas de competencia permiten una garantía adicional de la calidad.

Los analistas se están volcando cada vez más a la LC-MS/ MS como un método esencial para detectar múltiples micotoxinas.

Conclusión El desarrollo de un método para múltiples micotoxinas basado en LC-MS/MS presenta un gran potencial para abordar el riesgo de presencia simultánea de micotoxinas. A medida que la comunidad científica adquiera cada vez más conocimientos sobre los efectos sinérgicos de múltiples micotoxinas, incluidas las micotoxinas emergentes y enmascaradas, los métodos analíticos validados que puedan detectarlas con una misma muestra se volverán cada vez más importantes.

Para cada analito y en cada matriz por separado, se debe considerar cuidadosamente un importante número de diferentes parámetros que influyen significativamente en la calidad y confiabilidad de los resultados del método LC-MS/MS. Además, la diversidad química de las micotoxinas exige compromisos durante el desarrollo del método, que pueden estar lejos del óptimo para ciertos analitos. Asimismo, la amplia gama de productos agrícolas, así como los rangos de concentración variables y las diferentes distribuciones de incidencia, suponen desafíos adicionales para el desarrollo y optimización del método. No obstante, el desarrollo de métodos para múltiples micotoxinas satisface una necesidad urgente; los avances en esta tecnología continuarán ampliando su aplicación.

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