En la Europa medieval, los cronistas de la época solían describir escenas dantescas: “Había en la calle hombres que se desplomaban, entre alaridos y contorsiones; otros caían echando espuma por la boca, afectados por crisis convulsivas, y algunos otros vomitaban y daban signos de locura. Muchos gritaban: “¡Fuego! ¡Fuego! ¡Me quemo! ¡Me quemo!”. Se trataba de un fuego invisible que desprendía la carne de los huesos y la consumía. Hombres, mujeres y niños agonizaban con dolores insoportables.” (FAO, 2003, p. 1). Esta fue, una de las primeras descripciones de una extraña enfermedad que en la actualidad se conoce como ergotismo y que azotó a los habitantes de diversas partes de Europa a mediados del siglo X (943 d. C.), se nombró como “fuego de San Antonio” debido a los síntomas que se presentaban y porque las víctimas acudían principalmente a la abadía de Saint-Antoine-l’Abbaye (Isère, Francia) por algún tipo de cura milagrosa (Figura 1). Sin embargo, no era un castigo divino, sino un hongo diminuto conocido ahora como Claviceps purpurea, el cual contaminaba el centeno, cereal con el que se preparaba un tipo de pan. Las plantas infectadas presentaban manchas oscuras y alargadas que sobresalían del grano y recordaban, por su forma, al espolón de un gallo, rasgo que dio origen al nombre de cornezuelo (“ergot” en francés). Este microbio produce ciertas sustancias tóxicas (alcaloides ergóticos, AE) que, al ser ingeridos en el pan de consumo diario, provocaban alucinaciones, necrosis y la sensación de quemarse vivo.
Mil años más tarde, la historia se sigue repitiendo, pero con otros protagonistas. Los mismos agentes invisibles se hacen presentes en los alimentos que llegan a nuestra mesa, aunque con nuevos nombres, pero con el mismo disfraz microscópico. Las micotoxinas, compuestos químicos de origen natural producidos por ciertos hongos (mohos) que crecen sobre cereales, verduras, frutas, frutos secos, legumbres, productos lácteos, granos almacenados o incluso material de forrajeo. Caracterizados por ser sustancias que no se ven, no huelen y que además pueden ser resistentes al calor, a la pasteurización y a diversos procesos industriales de preservación.
Un enemigo silencioso
Desde el punto de vista científico, las micotoxinas son metabolitos secundarios, es decir, compuestos que ciertos hongos producen de manera natural a determinadas condiciones ambientales para defenderse, competir o realizar alguna otra interacción ecológica con otros organismos, incluyendo el ser humano. No obstante, cuando entran en contacto con el cuerpo humano, su presencia se vuelve muy peligrosa. Pueden provocar desde inmunosupresión hasta distintos tipos de cáncer (p. ej. hígado, piel, etc.) o alteraciones hormonales, y en animales de granja pueden reducir la fertilidad o el crecimiento de las crías.
El problema de la contaminación por micotoxinas es global. Se estima que más del 25% de los cultivos agrícolas del planeta se contamina cada año con micotoxinas o con los hongos que las producen. Productos como maíz, arroz, nueces, cacahuate, trigo, cacao o diversas especias forman parte de esta cifra. Lo más inquietante, es que muchas de estas toxinas no desaparecen, aunque el hongo que las produjo muera. Estas quedan adheridas a los alimentos y resisten temperaturas superiores incluso a los 100 °C.
Entre las muchas micotoxinas identificadas (más de 300 según algunos registros), unas pocas concentran la mayor atención científica, principalmente aquellas producidas por las especies de hongos filamentosos de los géneros Aspergillus y Fusarium. Las aflatoxinas de Aspergillus flavus y A. parasiticus, aparecen con frecuencia en el maíz, los cacahuates, los pistaches y otros frutos secos. De hecho, se descubrieron en 1960 tras la “misteriosa” muerte de más de 100,000 pavos en Inglaterra por una enfermedad bautizada como “la enfermedad X del pavo”. La búsqueda de la causa, llevó hasta un lote de harina de cacahuate importado de Brasil contaminado con Aspergillus.
Una vez ingeridas, las aflatoxinas (AFB-1) llegan al hígado, donde el organismo intenta desactivarlas. Sin embargo, en ese proceso metabólico se produce un derivado conocido AFB1-exo-8,9 epóxido (AFBO) (Figura 2), un metabolito reactivo que se adhiere a los ácidos nucleicos, generando mutaciones que pueden desencadenar en cáncer hepático en animales y humanos.
Otras micotoxinas relevantes, incluye a las fumonisinas, sustancias producidas por hongos del género Fusarium (F. verticillioides, F. subglutinans, F. proliferatum, F. graminearum, F. culmorum, F. oxysporum y F. temperatum), asociados al cultivo del maíz y otro tipo de cereales, las cuales se han vinculado con daños neurológicos; además, también producen otro tipo de toxinas como la ocratoxina A que afecta los riñones, y la zearalenona, que imita a las hormonas sexuales femeninas (estrógenos) causando infertilidad.
De la granja a la mesa
El recorrido de una micotoxina puede comenzar en el campo y terminar en un vaso de leche. Cuando una vaca consume forraje o alimento contaminado con aflatoxinas, su hígado transforma una parte en otro compuesto, la AFM1 (aflatoxina M1), que pasa directamente a la leche que bebemos (Figura 2). Aunque su toxicidad es menor al compuesto inicial (aflatoxina B1) que se ingiere, su capacidad de acumularse en el organismo se ha relacionado con daños hepáticos, inmunológicos y alteraciones en el desarrollo infantil.
En México, estudios recientes revelan que casi el 40% de la leche analizada contiene rastros de AFM1, un dato que subraya la necesidad de fortalecer los controles sanitarios y los monitoreos permanentes. La norma oficial mexicana NOM-188-SSA1-2002 establece un límite máximo permitido de hasta 0.5 mg de AF por cada litro de leche, pero la vigilancia irregular y el almacenamiento inadecuado de granos para forraje hacen difícil su cumplimiento.
En países de África, Asia y América del Sur, el problema es similar, principalmente las condiciones de calor y humedad crean el escenario perfecto para que los hongos toxigénicos proliferen. Cada año, millones de toneladas de maíz, arroz o trigo se pierden por contaminación, con consecuencias directas en la seguridad alimentaria global. Con el cambio climático, la situación se agrava todavía más y podría volverse más compleja, este tipo de hongos no solo cambian su distribución geográfica más rápido hacia regiones templadas que antes estaban libres de ellos y viceversa, si no que también incrementan su espectro de plantas hospederas, afectando cultivos que históricamente no formaban parte de su nicho ecológico.
Además, en los últimos años, se han descubierto una nueva generación de micotoxinas conocidas como modificadas o enmascaradas (p. ej. 3-acetil-deoxinivalenol, 15-acetil-deoxinivalenol, beauvericina, fusaproliferina, moniliformina). Estos, son compuestos que surgen cuando organismos como las plantas o animales intentan neutralizar las toxinas asimiladas mediante reacciones químicas del metabolismo. Sin embargo, esas modificaciones pueden revertirse dentro del ser humano una vez consumido el alimento, liberando nuevamente la toxina activa.
Estas sustancias representan un reto enorme para aquellos laboratorios fitosanitarios que se encargan de monitorear y vigilar la contaminación de este tipo de toxinas en los alimentos, pues su estructura es casi idéntica a la de compuestos naturales inofensivos. Detectarlas requiere técnicas analíticas de alta precisión, especificidad y sensibilidad, y cuya toxicidad aún no está completamente descrita. Es como si la naturaleza hubiera aprendido a esconder su veneno tras una máscara química.
Frente a este escenario, la ciencia ha respondido desarrollando estrategias integrales para reducir el impacto de las micotoxinas antes de que lleguen al consumidor (Figura 3). Entre ellas destacan las buenas prácticas agrícolas y de almacenamiento de alimentos, orientadas a limitar el crecimiento de hongos toxigénicos, así como el uso de plataformas químicas analíticas avanzadas, que permiten identificar y cuantificar estas toxinas incluso cuando se presentan en formas modificadas o en concentraciones muy bajas. A estos esfuerzos se suman enfoques biológicos y fisicoquímicos, como el empleo de cepas no toxigénicas y adsorbentes de tipo arcillosos como la bentonita en la alimentación animal, con el fin de disminuir la transferencia de micotoxinas a productos como la leche, la carne o sus derivados, o el desarrollo de nuevos agentes de control de hongos micotoxigénicos en campo o en vida postcosecha a partir de fuentes de origen natural (plantas, bacterias, hongos benéficos, etc.) conocidos como productos naturales antifúngicos.
Conclusión
Las micotoxinas son, en última instancia, un eco del pasado que resuena en el presente. Aquellos campesinos medievales que gritaban “¡me quemo por dentro!” nunca imaginaron que estos mismos enemigos persistirían en la era digital y de la biotecnología. La diferencia es que hoy contamos con conocimiento, leyes y tecnología para enfrentarles. Pero la ciencia, por sí sola, no basta, se requiere voluntad y responsabilidad de todos los actores de la sociedad. La seguridad de los alimentos no es solo un asunto de laboratorio, sino una cuestión de cultura y prevención colectiva.
Agradecimientos
A la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI) por la beca asignada para los estudios de doctorado (No. 1056117) de N.M.M.H y al programa de Doctorado en Ciencias del Instituto de Ecología, A.C.
Referencias
- Espinosa-Plascencia, A., y Bermúdez-Almada, M. del C. (2023). Las aflatoxinas, un tóxico que continúa presente en los alimentos y sus efectos biológicos en los humanos y en los animales. TIP Revista Especializada En Ciencias Químico-Biológicas, 26. https://doi.org/10.22201/fesz.23958723e.2023.553
- FAO. (2003). Manual Sobre la Aplicación del Sistema de Análisis de Peligros y de Puntos Críticos de Control (APPCC) en la Prevención y Control de las Micotoxinas.
- Pitt, J.I. y Hocking, A.D. (2022). Mycotoxins. In: Fungi and Food Spoilage. Springer, Cham. https://doi-org.biblioteca.inecol.remotexs.co/10.1007/978-3-030-85640-3_13
- Zain, M. E. (2011). Impact of mycotoxins on humans and animals. Journal of Saudi Chemical Society. 15(29), 129-144.
- Zingales, V., Taroncher, M., Martino, P. A., Ruiz M-J. y Caloni, F. (2022). Climate Change and Effects on Molds and Mycotoxins. Toxins. 14(7):445. https://doi.org/10.3390/toxins14070445
1Red de Manejo Biotecnológico de Recursos, Instituto de Ecología, A. C
2Red de Estudios Moleculares Avanzados, Instituto de Ecología, A.C