Introducción
El cambio climático, o ya considerado como “emergencia climática o crisis climática”, resulta ser un peligro destacado para la seguridad de los alimentos y los piensos en todo el mundo según la Unidad de Riesgos Emergentes de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA). De hecho, 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 contaminación por micotoxinas en cereales como el trigo o el maíz, un aspecto clave para la seguridad alimentaria, enfatizando la importancia de la aplicación de buenas prácticas agrícolas y unas condiciones de almacenamiento adecuadas.
El desafío de las micotoxinas:
Las micotoxinas son metabolitos secundarios de bajo peso molecular producidos por hongos específicos, principalmente Aspergillus spp., Fusarium spp. y Penicillium spp., en determinadas condiciones de humedad y temperatura.
Las micotoxinas presentan un motivo de gran preocupación mundial debido a: (i) su presencia abundante en los principales productos alimenticios y piensos, como los cereales, (ii) su alta estabilidad química durante el procesamiento de piensos y alimentos, y (iii) su posible efecto negativo sobre la salud animal y humana.
El desafío del cambio climático:
El cambio climático es un desafío global, especialmente para la agricultura. Debido a las emisiones de gases de efecto invernadero, se están observando cambios en las temperaturas, la distribución de las precipitaciones (incluidos eventos más extremos, como inundaciones y sequías), y los niveles de humedad.
Estos cambios difieren según el escenario y la región, pero los cambios genéricos son los siguientes (adaptado, Liu and Van der Fels-Klerx, 2021):
| Variables climáticas | Regiones afectadas |
|---|---|
| Aumento de 2,5 a 5oC con períodos de sequía más largos. | Sur de Europa, Europa Central, Europa occidental y atlántica. |
| Aumento de la precipitación total | Regiones con latitudes altas y regiones tropicales, y en invierno en las latitudes medias del norte. |
| Disminución de la precipitación total | Sur de Europa y las regiones mediterráneas, Europa central, América del Norte central, Centroamérica y México, noreste de Brasil y sur de África. |
| Disminución de la humedad media anual del suelo | La región mediterránea y subtropical. |
| Aumento de la humedad media anual del suelo | África Oriental, Asia Central y algunas otras regiones con mayor precipitación. |
Estos cambios directos en las variables climáticas influyen aún más en el desarrollo de los cultivos, la infección por hongos, y la formación de micotoxinas.
¿Cuál es la relación entre cambio climático y las micotoxinas?
Está previsto que el impacto del cambio climático aumentará la ocurrencia de micotoxinas en la alimentación humana y animal.
Aunque el impacto del cambio climático difiere según la región, el aumento previsto de las precipitaciones y de la temperatura en algunas regiones pueden dar lugar a condiciones climáticas más propicias para Fusarium spp. en Europa. Por otro lado, los períodos de sequía más frecuentes y prolongados previstos pueden estimular la producción de aflatoxinas por parte de Aspergillus flavus tanto antes como después de la cosecha.
Los modelos de predicción pueden ser mecanísticos o empíricos. Normalmente se basan en patrones climáticos (temperatura, precipitación y humedad relativa). Basándose en la literatura, se han reportado modelos cuantitativos de incidencia de micotoxinas en la pre-cosecha de cereales en función de escenarios de cambio climático o datos climáticos a largo plazo en diferentes regiones.
Básicamente, los estudios se centraron en las micotoxinas producidas por el género Fusarium (DON/ZEA) en trigo y arroz, o en las aflatoxinas en el maíz (adaptado, Liu and Van der Fels-Klerx, 2021):
| Modelo input | Modelo output | Cultivo | Micotoxina | Región |
|---|---|---|---|---|
| Temperatura Precipitación |
Porcentaje de plantas afectadas por Fusarium Head Blight (FHB) | Trigo | Incidencia Fusarium Head Blight (FHB) | Reino Unido |
| Temperatura Precipitación Humedad relativa Fecha de floración Fecha de maduración |
Concentración de DON en cosecha | Trigo | DON | Noroeste Europa |
| Temperatura y humedad relativa en la floración Temperatura en la cosecha Región Tipo de arroz |
Concentración de ZEA en arroz en la cosecha | Arroz | ZEN | Corea del Sur |
| Temperatura Radiación, Lluvia, Nivel de agua y nitrógeno en el suelo Rendimiento |
Índice de riesgo de aflatoxinas | Maíz | Aflatoxina | Australia |
| Temperatura Humedad relativa Precipitación, Humedad de la hoja Actividad de agua, Fechas de floración y cosecha |
Índice acumulativo de aflatoxina | Maíz y Trigo | Aflatoxina | Europa |
| Temperatura Precipitación Humedad relativa Velocidad del viento Fechas de floración y cosecha Composición de pienso |
Concentración de AFB1 en cosecha y AFM1 en la leche |
Maíz | Aflatoxina | Europa del Este |
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).
Posibles medidas de prevención aplicables
Existen diferentes estrategias para aplicar buenas prácticas agrícolas pre- cosecha y, así, prevenir el aumento de micotoxinas en los campos a raíz del cambio climático:
- Elegir una variedad de grano de cereal con un calendario de floración según la región
- Usar una variedad de grano diferente que sea más resistente a la infección por hongos.
- Si los modelos predicen que la presencia de micotoxinas será extremadamente alta en el futuro en una cierta región, se puede decidir introducir cultivos alternativos en esa región.
Sin embargo, el reto de mitigar las micotoxinas supone un gran desafío que, por otro lado, ha motivado el análisis de éstas en materias primas, piensos y alimentos. Así, este monitoreo resulta un apoyo fundamental para el uso de productos anti-micotoxinas, la solución más eficiente para mitigar los efectos negativos de dichas toxinas en la salud y la producción animal.
Conclusions
El análisis de escenarios de cambio climático es muy recomendable para su uso en estudios cuantitativos con el fin de comprender las diferencias regionales de los impactos del cambio climático en la producción de micotoxinas en cereales y, así, investigar formas de adaptarse al cambio climático.
Lic. Raquel Codina
Lic. Química – Técnico de Desarrollo de Soluciones Líquidas
raquel.codina@bionte.com
Como futuros pasos, seria obligatorio usar los modelos predictivos para orientar la adaptación al cambio climático y garantizar que los niveles de micotoxinas en los granos se mantengan por debajo de los límites legales para materias primas, piensos y alimentos derivados, así como para salvaguardar la seguridad de los piensos y los alimentos. Por otro lado, el uso de productos anti-micotoxinas más eficientes y un servicio técnico de acompañamiento para medir los niveles de contaminación serán imprescindibles para evitar los efectos negativos de las micotoxinas que, derivados del cambio climático, serán más frecuentes en la producción animal.
