La locura de la Navidad... y la detección de micotoxinas

Simon Hird

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Un cuenco de nueces, con cascanueces pulidos o tallados, forma parte de muchas fiestas tradicionales de invierno. Mientras crecía en Inglaterra en los años 70, disfrutaba de las avellanas, las almendras, las nueces y las nueces de Brasil como manjares especiales para las fiestas navideñas. Una vez que luché con un cascanueces, aparentemente diseñado para enviar nueces y fragmentos de cáscara por toda la habitación, recuerdo haber notado que algunas de esas nueces no parecían "correctas", cubiertas de una capa de polvo y con un olor distintivo a moho. Hoy en día, reconozco esos signos como indicación de una infección por hongos y estoy agradecido por las avanzadas tecnologías de cromatografía líquida y espectrometría de masas disponibles para la detección de la contaminación por micotoxinas que permiten a las futuras generaciones, que luchan contra el temido cascanueces, mantenerse sanas y disfrutar de las fiestas.

Los frutos secos y la seguridad alimentaria: El olor no tan dulce del deterioro y las micotoxinas

Las nueces de árbol son ricas en proteínas y grasas insaturadas, y contienen bajas cantidades de agua, lo que restringe el deterioro por microorganismos, pero puede favorecer el crecimiento de moho, algunos de los cuales pueden producir micotoxinas. Las micotoxinas son metabolitos secundarios de hongos filamentosos que pueden aparecer en los alimentos y productos agrícolas a través de muchas vías de contaminación, como la producción, la transformación, el transporte y el almacenamiento.

El crecimiento de los hongos y la producción de micotoxinas dependen de factores biológicos (cultivo susceptible) y ambientales, con énfasis en las condiciones climáticas regionales durante el desarrollo de la planta y la cosecha del cultivo. El consumo de frutos secos es uno de los más importantes contribuyentes a la exposición humana a las micotoxinas. Las micotoxinas son responsables de importantes pérdidas de ingresos y de la potencial erosión de la marca y la reputación.

Las micotoxinas más comunes están reguladas en muchos países del mundo tras una exhaustiva evaluación de riesgos, en la que se tienen en cuenta los datos de toxicidad, aparición y consumo, así como consideraciones económicas y políticas. Los reglamentos suelen incluir valores que se especifican en diversos productos alimenticios y piensos, que son niveles máximos permitidos o valores orientativos. Los niveles y normas reglamentarios aplicados a las micotoxinas varían en las distintas regiones del mundo.1 Los niveles máximos de micotoxinas en los alimentos son muy bajos debido a su grave toxicidad.

Aumento de la seguridad alimentaria mediante la prevención y el control de la aparición de micotoxinas

La seguridad alimentaria se aborda mediante el análisis, el control y el seguimiento de los peligros físicos, químicos y biológicos, desde la fabricación, el suministro y la manipulación de las materias primas hasta la producción, la distribución y el consumo del producto acabado. La aplicación de un sistema de gestión alimentaria de Análisis de Peligros y Puntos de Control Crítico (APPCC) por parte de los operadores de empresas alimentarias, que incluye pruebas analíticas, es una estrategia eficaz para la prevención, el control y la supervisión periódica de las micotoxinas en todas las etapas, desde el campo hasta el consumidor.

Las micotoxinas que se encuentran con más frecuencia en los frutos secos son las aflatoxinas, que son un grupo de compuestos bisfuranocumarínicos relacionados producidos por el hongo Aspergillus . Para la determinación de estas micotoxinas existen diversas soluciones de análisis, que van desde las pruebas rápidas y fáciles de usar, que pueden utilizarse en el punto de producción, hasta los métodos de referencia basados en el laboratorio, que requieren más tiempo, pero que pueden utilizarse para proporcionar una visión más completa del nivel de contaminación.

El análisis de las micotoxinas de los frutos secos es una tarea difícil, debido a la

  • Complejidad de la matriz (alto contenido en lípidos),
  • Las bajas concentraciones en las que suelen estar presentes estos compuestos, y
  • Límites reglamentarios estrictos.

La cartera de VICAM de pruebas cuantitativas en tira proporcionan soluciones de control validadas para las empresas que buscan minimizar las costosas consecuencias de la contaminación por micotoxinas en una amplia gama de productos agrícolas y piensos.

Los dispositivos de flujo lateral son la opción más económica para situaciones en las que es fundamental un apoyo inmediato a la toma de decisiones in situ, incluida la determinación de la aceptabilidad de los envíos en los puntos de compra y distribución y las comprobaciones rutinarias de control de calidad en los puntos durante la producción de frutos secos. Estas pruebas tienen un alcance analítico limitado, ya que están diseñadas para detectar y en algún momento cuantificar una micotoxina clave específica de interés y proporcionan una opción ideal para las pruebas analíticas centradas en los frutos secos.

Las pruebas en tira Afla-V utilizan la sensibilidad y selectividad probadas de los anticuerpos monoclonales de VICAM para detectar y medir con precisión las aflatoxinas totales B1, B2, G1 y G2 a niveles tan bajos como 2 ppb y tan altos como 100 ppb. El procedimiento de preparación de la muestra en una sola dilución ahorra tiempo y materiales, y la prueba tarda 5 minutos en desarrollarse. Las lecturas digitales se muestran claramente en la pantalla del Vertu Lateral Flow Reader, eliminando cualquier conjetura sobre los resultados.

Los métodos de laboratorio para la determinación cuantitativa de las micotoxinas suelen basarse en la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) con diferentes sistemas de detección.

Los estrictos límites reglamentarios para las aflatoxinas dificultan su determinación en los límites requeridos con un detector UV, por lo que se prefiere la detección por fluorescencia (FLD). La combinación de la limpieza mediante columnas de inmunoafinidad (IAC), basada en anticuerpos, y el análisis mediante HPLC-FLD ha sido un paso previo para lograr la sensibilidad y selectividad deseadas y poder utilizarlas con éxito para comprobar el cumplimiento de los estrictos límites máximos reglamentarios para aflatoxinas y ocratoxinas.

Debido a su alta especificidad, las columnas de inmunoafinidad producen extractos más limpios en comparación con los materiales sorbentes de SPE menos selectivos, por lo que son menos susceptibles a la interferencia de los coextractores. La serie AflaTest de columnas IAC produce resultados numéricos precisos para las aflatoxinas B1, B2, G1, G2, M1 y M2 en una variedad de productos básicos. El procedimiento puede realizarse en menos de 15 minutos (excluyendo la preparación y extracción de la muestra) y sólo requiere conocimientos básicos de HPLC. El uso de una célula de flujo de gran volumen dentro del detector de fluorescencia ACQUITY de Waters ha anulado la necesidad de cualquier derivatización posterior a la columna y proporciona los bajos límites de cuantificación necesarios para las aflatoxinas. Las mejoras en la eficiencia cromatográfica que ofrece el uso de columnas con partículas porosas de menos de 2 µm (por ejemplo, las columnas ACQUITY UPLC de Waters) o columnas equivalentes de núcleo fundido/porosidad superficial (por ejemplo, las columnas CORTECS de 2,7 µm de Waters), mejoran significativamente la sensibilidad, la resolución y la velocidad; se ha conseguido una separación eficaz para las aflatoxinas en 5 minutos.

En las dos últimas décadas, la cromatografía líquida con espectrometría de masas (en tándem) (LC-MS(/MS) se ha convertido en la tecnología de laboratorio más utilizada para la determinación de micotoxinas, a menudo dentro de un método multianalito.

Para el análisis específico de un solo analito, como las aflatoxinas, la limpieza por inmunoafinidad con columnas AflaTest es una opción atractiva, especialmente en productos complejos como los frutos secos, incluso cuando se utiliza la espectrometría de masas. Sin embargo, cuando dichas toxinas se incluyen en un método multianalito, las opciones de CAI específicas dejan de ser viables. La combinación de la columna multifuncional Myco6in1+ con LC-MS/MS, ofrece una opción atractiva y rentable para la determinación simultánea de diferentes grupos de micotoxinas, incluidas las aflatoxinas.

Aunque la selectividad adicional de la MS/MS ha demostrado ser una plataforma más popular que la MS solamente, este tipo de limpieza multifuncional del CAI sigue siendo útil, especialmente para los instrumentos LC-MS/MS heredados y para las muestras más complejas o cuando las muestras proceden de una amplia gama de productos básicos diferentes. Los enfoques para la determinación de múltiples micotoxinas en un solo método requieren condiciones de extracción genéricas para garantizar la recuperación de los diferentes tipos de micotoxinas. Debido a la sensibilidad y selectividad de la LC-MS/MS, a menudo se prefiere la dilución simple del extracto, normalmente sin limpieza. Para una cuantificación precisa se recomiendan estándares de calibración de matriz y análogos de isótopos estables. Muchos laboratorios siguen o modifican el procedimiento desarrollado y validado por el laboratorio de Kryska2 utilizando un disolvente de extracción con bajo contenido en agua y bajo pH, o una versión modificada de QuEChERS3acoplado con LC-MS/MS utilizando Sistemas ACQUITY UPLC y Espectrómetros de masas de la serie Xevo.

Más información sobre la determinación de micotoxinas:

 

Referencias:

  1. Agriopoulou S et al. (2020). Avances en la ocurrencia, importancia y estrategias de control de micotoxinas: Prevención y desintoxicación en los alimentos. Foods 9(2):137. https://doi.org/10.3390/foods9020137
  2. Sulyok et al. (2006). Development and validation of a liquid chromatography/tandem mass spectrometric method for the determination of 39 mycotoxins in wheat and maize. Rapid Commun. Mass Spectrom. 20(18):2649-2659. https://doi.org/10.1002/rcm.2640
  3. Kafouris, D et al. (2017) A validated UPLC-MS/MS multi-mycotoxin method for nuts and cereals: results of the official control in Cyprus within the EU requirements, Food Agr. Immunol. 28(1): 90-108. https://doi.org/10.1080/09540105.2016.1228834