Introducción
El cambio climático, considerado como “emergencia climática” o “crisis climática”, resulta ser una amenaza para la seguridad de los alimentos a escala global, según la Unidad de Riesgos Emergentes de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA). En ese contexto, el informe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) predice que la temperatura global puede aumentar hasta 4,8ºC en el año 2100. Así, el cambio climático comporta un patrón cambiante de la contaminación por micotoxinas en cultivos de granos y cereales, como el trigo o el maíz. Este resulta ser un aspecto clave a considerar para garantizar la seguridad alimentaria en la industria agropecuaria, enfatizando en la importancia de la aplicación de buenas prácticas agrícolas y unas condiciones de almacenamiento adecuadas (Magan et al., 2011).
El desafío de las micotoxinas:
Las micotoxinas son sustancias altamente tóxicas producidas por hongos predominantemente del género Aspergillus, Fusarium y Penicillium, que infectan cultivos y alimentos. La capacidad de síntesis de micotoxinas esta notablemente influenciada por las condiciones ambientales, destacando la humedad y la temperatura como factores críticos (Chulze, 2019).
En ese contexto, las micotoxinas se consideran un factor de riesgo para la seguridad alimentaria a escala global debido a:
- Su frecuente afectación en los principales productos alimenticios y piensos.
- Su elevada estabilidad química durante el procesamiento de alimentos y piensos.
- Sus efectos adversos sobre la salud animal y humana.
El reto del cambio climático:
El cambio climático es un problema global, que impacta severamente en el sector agrícola. Debido a las emisiones de gases de efecto invernadero generados por la actividad humana, se están observando cambios en la temperatura, la humedad ambiental y la distribución de las precipitaciones, potenciando la frecuencia de eventos extremos, como inundaciones y sequías. Estos cambios ambientales difieren según el escenario y la región, sin embargo, de forma general se pueden describir las variables incluidas en la Tabla 1.
| Variables climáticas | Regiones afectadas |
|---|---|
| Aumento de 2,5 a 5°C con períodos de sequía más largos. | Sur de Europa, Europa Central, Europa Occidental y Atlántica |
| Aumento de las precipitaciones totales | Regiones con latitudes altas, regiones tropicales, y, en invierno, latitudes medias del norte |
Disminución de las precipitaciones totales | Sur de Europa y Norte de África, Europa Central, América del Norte Central y Sur, Centroamérica, Noreste de Brasil y Sur de África |
| Disminución de la humedad media anual del suelo | Región mediterránea y zonas subtropicales |
| Aumento de la humedad media anual del suelo | África Oriental, Asia Central y regiones con mayor precipitación |
Tabla 1. Variables climáticas y regiones afectadas (Liu y Van der Fels-Klerx, 2021).
Los cambios descritos en los patrones de las variables climáticas influyen directamente en el desarrollo de los cultivos, la afectación por hongos y la síntesis de micotoxinas.
¿Cuál es la relación entre cambio climático y las micotoxinas?
Se prevé que el impacto del cambio climático incrementará la ocurrencia de micotoxinas en la alimentación animal y humana.
Aunque las consecuencias en el clima difieren según la región geográfica, el aumento previsto de las precipitaciones y de la temperatura en algunas zonas puede dar lugar a condiciones climáticas más propicias para la proliferación de Fusarium en Europa. Por otro lado, los periodos de sequía previstos, más frecuentes y prolongados, pueden estimular la producción de aflatoxinas por parte de Aspergillus flavus, tanto antes como después de la cosecha (Medina et al., 2015).
Los modelos predictivos pueden ser mecanísticos o empíricos, los cuales se fundamentan en patrones climáticos que incluyen la temperatura, la precipitación y la humedad relativa como variables. En la literatura se han reportado distintos modelos cuantitativos de predicción de incidencia de micotoxinas en la fase previa a la cosecha de cultivos, en función de escenarios de cambio climático o datos climáticos a largo plazo en diferentes regiones (Tabla 2).
Principalmente, estos estudios se han centrado en las micotoxinas producidas por hongos del género Fusarium, como el deoxinivalenol (DON) y la zearalenona (ZEA) en trigo y arroz, o las aflatoxinas (AFs) en maíz (Liu y Van der Fels-Klerx, 2021):
| Modelo | Información aportada | Información obtenida | Cultivo | Micotoxina | Región |
|---|---|---|---|---|---|
| Madgwick et al. | · Temperatura · Precipitación | Porcentaje de plantas afectadas por Fusarium Head Blight (FHB) | Trigo | – | Reino Unido |
| Van der Fels-Klerx et al. | · Temperatura · Precipitación · Humedad relativa · Fecha de floración · Fecha de maduración | Concentración de DON en cosecha | Trigo | DON | Noroeste de Europa |
| Joo et al. | · Temperatura y humedad relativa en la floración · Temperatura en la cosecha · Región · Variedad de arroz | Concentración de ZEA en arroz en la cosecha | Arroz | ZEA | Corea del Sur |
| Chauhan et al. | · Temperatura · Radiación · Precipitación · Niveles de agua y nitrógeno en el suelo · Rendimiento | Índice de riesgo de AFs | Maíz | AFs | Australia |
| Battilani et al. | · Temperatura · Humedad relativa · Precipitación · Humedad de la hoja · Actividad de agua · Fechas de floración y cosecha | Índice acumulativo de AFs | Maíz y Trigo | AFs | Europa |
| Van der Fels-Klerx et al. | · Temperatura · Precipitación · Humedad relativa · Velocidad del viento · Fechas de floración y cosecha · Composición del pienso | Concentración de aflatoxina B1 (AFB1) en cosecha y aflatoxina M1 (AFM1) en la leche | Maíz | AFs (AFB1, AFM1) | Europa del Este |
Tabla 2. Información aportada e información obtenida en distintos modelos predictivos (Liu y Van der Fels-Klerx, 2021).
Los resultados reportados por estos modelos, en general, fueron bastante similares en el sentido de que todos los estudios muestran un aumento de micotoxinas en granos de cereales con el cambio climático (Liu and Van der Fels-Klerx, 2021).
Estrategias preventivas:
Existen diferentes estrategias para aplicar buenas prácticas agrícolas previas a la cosecha, con el objetivo de prevenir o minimizar la producción de micotoxinas en los cultivos:
- Seleccionar una variedad de grano con un calendario de floración adecuado según la región de cultivo.
- Escoger una variedad de grano más resistente a la infección por hongos micotoxigénicos.
- Tener en cuenta las indicaciones de los modelos predictivos de incidencia por micotoxinas. Si los modelos predicen una contaminación extremadamente alta en el futuro, se puede decidir introducir cultivos alternativos más resistentes en esa zona.
Por lo tanto, las micotoxinas afectan de forma significativa e imprevisible a la industria agroalimentaria, posicionando el análisis de materias primas, piensos y alimentos como un punto crítico de control para proteger la cadena alimentaria, incluyendo al consumidor final. En concreto, este monitoreo resulta un apoyo fundamental en el segmento de la producción animal, ya que además de predecir el riesgo, permite definir estrategias para mitigar los efectos adversos de dichas toxinas en la salud y rendimiento de los animales.
Conclusión
El análisis de escenarios de cambio climático es una herramienta que permite comprender las diferencias regionales en la ocurrencia de micotoxinas, provocadas por las variaciones en las condiciones ambientales en los distintos cultivos. Como futuros pasos, es de gran interés desarrollar modelos predictivos para orientar la adaptación al cambio climático y garantizar que los niveles de micotoxinas en los alimentos se mantengan por debajo de los límites recomendados para proteger la salud de los animales y humanos.
