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¿Por qué no se le deben dar granos dañados a los animales?

Cerdos domésticos en una comunidad de Laos. (Foto: Jessica González/CIMMYT)
Cerdos domésticos en una comunidad de Laos. (Foto: Jessica González/CIMMYT)

La limpieza de granos es clave para reducir las pérdidas poscosecha y mantener la inocuidad de los alimentos. La limpieza se realiza antes del almacenamiento para separar impurezas y granos dañados por insectos y hongos —y trozos de estos— que pueden agregar sabor y color no deseados, dañar el equipo de procesamiento y aumentar la infestación de insectos y el desarrollo de hongos durante el almacenamiento. 

Una práctica común para “aprovechar” estos granos dañados es usarlos para alimentar a los animales; sin embargo, debido a que ya han perdido sus propiedades organolépticas —color, sabor, textura y aroma—, valor nutritivo y calidad sanitaria —debido a la pérdida de materia seca y la producción de micotoxinas—, estos alimentos ya no son aptos para el consumo humano o la alimentación animal. 

Las micotoxinas son unas sustancias tóxicas naturales que se desarrollan por la acción de algunos hongos. Cuando los animales consumen alimentos contaminados con micotoxinas hay un efecto adverso sobre la salud animal que pueden reducir la productividad e impactar negativamente la economía de los productores: se reduce el peso de los animales, disminuye la eficiencia alimenticia, los órganos del cuerpo se dañan, se afecta la reproducción, aumenta la mortalidad y también los gastos de producción ya que se tienen que comprar medicamentos para el tratamiento de las enfermedades. 

Los efectos biológicos y el diagnóstico de las micotoxinas, no obstante, dependen de la cantidad ingerida, las variedades de toxinas presentes, el tiempo de exposición a estas sustancias y la sensibilidad del animal. Entre las principales micotoxinas de interés para la salud animal están la ocratoxina A, zearalenona, fumonisina, tricotecenos y las aflatoxinas, las cuales son producidas por los mohos Aspergillus flavus y A. parasiticus y todas las especies animales son susceptibles a estos  —aunque los pájaros, pollos y cerdos son más vulnerables que los rumiantes maduros—. 

En los mamíferos, los síntomas de la aflatoxicosis aguda, es decir la enfermedad causada por el consumo de alimentos contaminados por aflatoxinas, incluyen: inapetencia, letargo, ataxia —falta de coordinación en los movimientos—, pelaje áspero, palidez e hígados grasos agrandados.

La ocratoxina A, por su parte, es producida por especies de los hongos Asperigillus y Penicillium y afecta principalmente a aves, ratas y cerdos y los daños causados son daño renal, anorexia y pérdida de peso, vómitos, temperatura rectal alta, conjuntivitis, deshidratación, debilitamiento general y muerte animal. 

La zearalenona —causada por varias especies de Fusarium— desencadena problemas reproductivos y cambios físicos en los órganos genitales, provocando infertilidad. Las fumonisinas son sustancias producidas por Fusarium proliferatum y F. verticillioides y afectan principalmente a los caballos, cerdos y aves de corral, causando lesiones profundas en el hígado, tracto gastrointestinal, sistema nervioso y pulmones. 

Los tricotecenos también son producidos por especies de Fusarium como F. sporotrichioides, F. graminearum, F. poae y F. culmorum. Estas toxinas causan pérdida de peso, vómitos, sangrado y, en algunos casos, puede ser responsable de la muerte de animales.

En general se piensa que los rumiantes —como vacas, cabras, borregos— tienen cierta capacidad para ser menos afectados por las micotoxinas debido a la acción desintoxicante de microorganismos en el rumen —uno de los compartimentos de su sistema digestivo—; sin embargo, los patrones de producción actual limitan el mecanismo de defensa y purificación de micotoxinas. Además, las aflatoxinas pueden degradarse parcialmente en el rumen, pero una parte se queda almacenada en el hígado y puede contaminar la leche producida, lo cual puede tener graves consecuencias para la salud humana.

Un buen manejo poscosecha es importante para evitar las plagas por insectos y hongos y ayudar a mitigar las aflatoxinas y fumonisinas en los alimentos —tanto granos como derivados de origen animal— y la exposición a los consumidores. Por esto, se aconseja hacer una limpieza y selección desde campo hasta antes de almacenar para eliminar los granos dañados y mantener animales sanos. 

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Las micotoxinas, un peligro invisible para la salud del consumidor

Aspecto de una mazorca de maíz contaminado con micotoxinas. (Foto: CIMMYT)
Aspecto de una mazorca de maíz contaminado con micotoxinas. (Foto: CIMMYT)

Durante el crecimiento de la planta de maíz y durante la poscosecha, las plantas y los granos pueden ser colonizados por una serie de hongos, algunos de ellos produciendo metabolitos secundarios —sustancias que las plantas liberan cuando se encuentran en condiciones de estrés causadas por diversos factores, como otros organismos o por condiciones climáticas adversas— conocidos como micotoxinas. 

La contaminación por micotoxinas puede suceder a cualquier etapa de la cadena de producción, empezando con el tipo de semillas usado, las prácticas de campo (fecha de siembra, manejo de fertilidad y de plagas y enfermedades) y las prácticas poscosecha (fecha de cosecha, secado, limpieza, almacenamiento y el procesamiento). 

Existe diferentes tipos de micotoxinas. El maíz y los granos básicos, en general, son susceptibles a la infección por hongos de géneros como Aspergillus, Fusarium y Penicillium, los cuales pueden producir diversos grupos de micotoxinas, como las aflatoxinas, las fumonisinas, el deoxinivalenol, los tricotecenos y la zearalenona. 

Las aflatoxinas en particular son un potente tipo de micotoxina y la exposición directa a estas sustancias, a través del consumo de alimentos contaminados, puede resultar nociva para la salud de humanos y animales, pudiendo ocasionar retraso de crecimiento en los niños, inmunosupresión —disminución o supresión de las defensas del organismo—, e incluso enfermedades como el cáncer de hígado. Lo más peligroso con las aflatoxinas y las micotoxinas es que son difíciles de detectar porque no tienen olores o sabores. 

En México y Centroamérica se tiene registro de poblaciones con exposición crónica a estas sustancias. No obstante, se han registrado brotes de contaminación de aflatoxinas en todo el mundo, particularmente en países de África como Kenia, Tanzania y Nigeria, donde se han reportado casos de exposición crónica y aguda. Sin embargo, no se han identificado con precisión las zonas afectadas. También se proyecta que los brotes de contaminación empeoran con el calentamiento global y los eventos climáticos extremos. 

Para mitigar la proliferación de hongos y la contaminación por micotoxinas se requiere un acercamiento integrado que incluya la combinación de varias prácticas, empezando con la selección de variedades resistentes, las buenas prácticas de cultivo, el control biológico de los hongos productores de aflatoxinas y las buenas prácticas poscosecha y de procesamiento. 

La diversificación de cultivos, por ejemplo, es una de las prácticas que permite minimizar los riesgos de desarrollo de los hongos, ya que producir una variedad de cultivos en una misma parcela ayudar a romper los ciclos de desarrollo de los hongos y sus poblaciones en el suelo. 

Otras formas de diversificar cultivos, como las rotaciones o los cultivos intercalados también ayudan a mejorar la salud del suelo, lo que beneficia igualmente a las plantas en el siguiente ciclo, minimizando las condiciones de estrés que pueden conducir al desarrollo de hongos. Además, estas prácticas también contribuyen a la diversificación de la dieta de las familias productoras y a una mejora en la inocuidad de los alimentos y la nutrición en general.

Para proporcionar opciones de diversificación de cultivos a los productores del sur y sureste del país —donde las condiciones climáticas favorecen la presencia de los hongos descritos—, el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y Walmart Foundation promueven el proyecto ‘Fortalecimiento del Acceso a Mercado para Pequeños Productores de Maíz y Leguminosas en Oaxaca, Chiapas y Campeche’. 

En el marco del proyecto en mención, en las siguientes semanas se desarrollará la Campaña de sensibilización sobre inocuidad alimentaria y micotoxinas, con la que se compartirá información útil y accesible para que técnicos, productores y población en general conozca cómo mitigar el riesgo de contaminación por micotoxinas. Los invitamos a estar pendientes de estas publicaciones y a compartir esta importante información, misma que se pondrá a disposición a través del Boletín EnlACe y los canales de ACCIMMYT en Facebook, Twitter y YouTube. 

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Previniendo amenazas futuras

Cultivo de trigo en campo experimental del CIMMYT. (Foto: Fernando Morales/CIMMYT)
Cultivo de trigo en campo experimental del CIMMYT. (Foto: Fernando Morales/CIMMYT)

En el año 2016 la llegada repentina e inesperada de la enfermedad ‘explosión de trigo’ a Bangladés afectó unas 15 mil hectáreas de trigo en ese país asiático, reduciendo la producción casi en 30 % ese año, hecho que representó una seria afectación a la seguridad alimentaria de aquella nación. 

¿Se pudo prever la llegada de esta enfermedad (causada por el hongo Magnaporthe oryzae patotipo Triticum) a este país de Asia cuando históricamente solo se había presentado en países sudamericanos como Brasil, Bolivia y Argentina, que es la región de donde es originaria la enfermedad?, ¿se podría identificar en dónde se presentará el patógeno en un futuro?  

En un contexto donde el riesgo de brotes de enfermedades de los cultivos está aumentando dado el comercio mundial de productos agrícolas básicos, predecir en qué lugar específico del mundo ocurrirá el siguiente evento que ponga en riesgo la sanidad vegetal y la seguridad alimentaria de una nación es una tarea compleja, pero que se debe intentar para canalizar mejor los esfuerzos de prevención. 

El estudio de las condiciones climáticas idóneas en donde prospera el hongo que causa la enfermedad y el desarrollo de modelos matemáticos apropiados para la materia amplían la posibilidad de orientar mejor los esfuerzos para monitorear la presencia de patógenos y la priorización regional en el desarrollo de estrategias de gestión que pueden incluir variedades resistentes, métodos de control y sistemas de alerta temprana. 

Partiendo de esto y de estudios previos a nivel local y con variables específicas, un grupo de investigadores del Centro International de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) se dio a la tarea de evaluar a gran escala y a largo plazo la idoneidad climática para el desarrollo del hongo causante de la explosión de trigo (tomando en cuenta cerca de cuatro décadas de datos climáticos y una amplia gama de variables) y, basándose en el análisis de los resultados obtenidos de datos meteorológicos de alta resolución y un modelo matemático de infección, obtuvieron una estimación de la presión potencial que puede ejercer el hongo a escala continental. 

“Nuestros resultados sugieren una idoneidad diferencial para el desarrollo del hongo y una gran variación entre años en algunas áreas clave productoras de trigo en Asia”, señala Carlo César Montes, uno de los investigadores que desarrrolaron el análisis, quien refiere que se observa riesgo potencial en Bangladés, Myanmar y algunas zonas específicas en India, aunque también riesgos limitados en Afganistán, Pakistán y en el centro de China. 

Estudios anteriores sugerían que la enfermedad podría extenderse a áreas con climas húmedos y cálidos (algunos apuntando a Etiopía y los Estados Unidos como susceptibles de riesgo). En este sentido, “Es importante señalar que nuestros resultados también destacan una asociación más fuerte entre la humedad relativa y la infección por el hongo causante de la exposición del trigo que con el régimen de temperatura. En consecuencia, las mejoras futuras deben investigar más a fondo en esa línea y, aunque sigue siendo de naturaleza preliminar, nuestros resultados pueden ayudar en el desarrollo o refinamiento de sistemas de alerta temprana y servicios climáticos agrícolas asociados con esta enfermedad y otras similares”, finaliza el investigador del CIMMYT. 

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El CIMMYT capacita a la próxima generación de científicos para hacer frente a los patógenos del suelo

Dos estudiantes se han graduado en el programa de patógenos transmitidos por el suelo del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT). Los dos nuevos graduados, Khawla Mehalaine y Salah-Eddine Laasli, fueron supervisados por el científico principal del CIMMYT Abdelfattah Dababat.

Dababat dirige el programa de patógenos transmitidos por el suelo, que se centra en la identificación de los principales patógenos transmitidos por el suelo asociados a los cereales y en el desarrollo de un enfoque de gestión integrada de plagas para combatirlos. El equipo de investigación está especialmente interesado en encontrar nuevas fuentes de resistencia contra estos patógenos.

A lo largo de las dos últimas décadas, los científicos del CIMMYT que dirigen el programa de patógenos transmitidos por el suelo han formado a decenas de estudiantes que constituyen la próxima generación de investigadores de alto nivel sobre este tema. A través de este programa, el CIMMYT también ha organizado talleres y cursos en el norte de África, incluido un simposio sobre nematodos de los cereales celebrado en Agadir (Marruecos) en 2017.

Dado que los patógenos transmitidos por el suelo se ven exacerbados por las condiciones de estrés hídrico, los investigadores han identificado las regiones de Asia Central y Occidental y el Norte de África como áreas prioritarias, debido a su vulnerabilidad a la sequía.

El 1 de marzo de 2021, Syngenta, en colaboración con el CIMMYT y otros socios, dirigió el primer Foro One Earth Soil and Root Health, un evento que examinó la importancia de la salud de las raíces y el suelo para la seguridad alimentaria, la resiliencia climática y los medios de vida. El evento también creó una comunidad para la acción sobre la salud de las raíces y el suelo.

Khawla Mehalaine celebra la graduación de su doctorado.
Khawla Mehalaine celebra la graduación de su doctorado.

Nematodos en Argelia

Mehalaine es ingeniera agrónoma y tiene un máster en protección vegetal por la Escuela Nacional Superior de Agronomía (ENSA) de Argelia.

Estudió el comportamiento de cuatro variedades de trigo duro frente a los nematodos de los quistes de los cereales mediante estudios de campo, identificación molecular a nivel de especies y evaluando los componentes del rendimiento de estas variedades de trigo.

Fue apoyada por el profesor de la ENSA Hammach M. y supervisada por Dababat del CIMMYT, y los profesores Mustafa Imren y Göksel Özer de la Universidad Abant Izzet Baysal de Turquía.

«Completar mi doctorado fue una experiencia realmente enriquecedora y un viaje desafiante pero gratificante», dijo Mehalaine. «Fue un esfuerzo colectivo y estoy muy agradecida al Dr. Abdelfattah Dababat por compartir sus conocimientos científicos, por su paciencia y apoyo, y por todas las oportunidades que me dio para avanzar en mi investigación. Gracias a él, pude conocer el mundo de los nematodos. Un agradecimiento especial al CIMMYT por financiar la parte del estudio molecular».

Salah-Eddine Laasli el día de su graduación.
Salah-Eddine Laasli el día de su graduación.

Nematodos de las raíces y hongos

Laasli se graduó con un Máster Internacional de Nematología Agronómica y Medioambiental (IMANEMA) de la Universidad de Gante, en colaboración con el CIMMYT, el Instituto Nacional de Investigación Agrícola de Marruecos y la Facultad de Agricultura de la Universidad Abant Izzet Baysal de Turquía.

Su tesis de maestría fue promovida por Wim Bert, profesor de la Universidad de Gante, y Dababat. El proyecto también fue supervisado por Imren y Özer.

Laasli evaluó el estado de hospedante de 150 líneas de trigo de primavera para P. thornei y F. culmorum, y estimó el daño causado por el complejo de la enfermedad que involucra a ambos patógenos en diferentes escenarios de infección. Encontró varias líneas que poseían una resistencia múltiple a las dos enfermedades probadas, lo que podría ser una poderosa fuente de resistencia para el programa de mejora genética en todo el mundo.

Foto de portada: Campo de trigo. (Foto: S. Sukumaran/CIMMYT)

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Productores identifican hongos que causan pudrición de mazorca

Algunas de las especies de hongo más comunes en la mazorca son Diplodia, Gibberella, Fusarium y Aspergillus.
Por: Alejandrina García Dávila, técnico PIMAF.
13 de noviembre de 2016.

Oaxaca.- El cultivo de maíz puede ser afectado por diferentes factores que inciden en el rendimiento y la calidad del grano, dentro de ellos se encuentra el daño por hongos asociado al exceso de humedad y la presencia de insectos, ya que propician una vía de acceso a los granos de la mazorca y proporcionan condiciones favorables para que el hongo se desarrolle.

Dentro de los hongos de mayor importancia que causan pudrición de la mazorca se encuentran DiplodiaGibberellaFusarium y Aspergillus.

Durante los recorridos realizados con los productores beneficiarios del Programa de Incentivos para Productores de Maíz y Frijol (PIMAF) de la localidad de Ignacio Zaragoza en el municipio de San Martín Toxpalan, Oaxaca, fueron identificados los principales hongos que atacan al cultivo de maíz en la zona, entre los que destaca el hongo Diplodia. Este hongo se desarrolla en un ambiente húmedo durante el llenado de grano y mazorcas que, aunado a temperaturas moderadas, se desarrolla y propaga rápidamente. Al desprender las brácteas de las mazorcas se observa un moho blanco y algodonoso entre los granos.

De acuerdo con la experiencia de los productores, este tipo de problemas llega a afectar hasta una cuarta parte de su producción. Ante esta situación, los técnicos PIMAF orientaron a los productores sobre la conveniencia de identificar este tipo de hongos ya que producen micotoxinas conocidas como aflatoxinas, las cuales, a su vez, resultan tóxicas para mamíferos y aves, por lo que no es recomendable alimentarnos con los granos infectados.

Para prevenir este tipo de problemas en el cultivo, los técnicos PIMAF les explicaron a los productores que es importante realizar algunas buenas prácticas de la agricultura sustentable, como la diversificación de cultivos y la identificación de variedades de maíz criollas más tolerantes a la pudrición de la mazorca. Asimismo, los técnicos recomendaron que, una vez cosechada la mazorca, el productor debe realizar un secado al sol para acelerar la pérdida de humedad del grano y disminuir el daño causado por este hongo. De igual manera, se debe realizar la limpieza del espacio en donde se almacena el maíz con la finalidad de evitar focos de infección.

El personal técnico del Programa PIMAF, durante sus capacitaciones para productores beneficiarios, estará abordando prácticas como «la dobla», que ayuda a mitigar daños por aves e infección de las mazorcas. Asimismo, la selección masal en campo permitirá identificar plantas con buenas características para su cultivo.

El programa PIMAF es una iniciativa federal impulsada por la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), donde el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) funge como instancia de capacitación y seguimiento al acompañamiento técnico.

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Hongos entomopatógenos en el manejo agroecológico de plagas

Estos patógenos actúan en los insectos infectándolos por adhesión y contacto.
Por: Helios Escobedo-Cruz1, Fernando Bahena-Juárez2, Celeste Alvarado-Alonso1, Carlos de la Torre Martínez1, Emma Castolo Calderón1. 1Red_InnovAC, 2INIFAP Campo Experimental Uruapan.
Fotografía: Fernando Bahena.
14 de junio de 2016.

Actualmente la agricultura a escala mundial tiene diversos retos sobre el manejo de insectos plaga. Por una parte, al generar una demanda sobre el uso de agroquímicos, los insectos desarrollan resistencia y se elimina la fauna benéfica, así como la causa de problemas de salud en el ser humano. Para revertir esta situación se busca la utilización de alternativas sostenibles como el uso del manejo etológico, extractos vegetales, insectos benéficos, desarrollo de la biodiversidad funcional, así como el uso de los entomopatógenos, donde se encuentran virus, bacterias, nematodos y hongos, entre otros.

A diferencia de las bacterias, que deben ser ingeridas por el insecto blanco para ser efectivas, los hongos pueden llegar a infectar al insecto por adhesión y contacto, ya que los espiráculos del insecto son vías de infección para que el hongo se hospede. Las heridas naturales del insecto también son vías de acceso para el contagio del hongo, por lo que, en ocasiones, los bioinsecticidas se acompañan con algunos productos de acción mecánica que le provocan heridas para el acceso de las esporas.

El mecanismo de acción de los hongos se lleva a cabo de tres maneras:

a) Adhesión y germinación de la espora en la cutícula del insecto: de forma física el hongo ejerce presión en el insecto, rompiendo las áreas esclerosadas y membranosas. De forma química se lleva a cabo una acción enzimática en la cual se rompen las proteasas, lipasas y quitinasas, lo que permite el acceso del patógeno.

b) Penetración en el hemocele: la hifa se ensancha dentro del tejido y se ramifica en parte del cuerpo del insecto afectando sus sistemas.

c) Desarrollo del hongo: da muerte a su hospedero desarrollando hifas desde el interior hasta el exterior, produciendo esporas para seguir infectando a más insectos susceptibles.

Algunos ejemplos de hongos entomopátogenos son:

Beauveria bassiana: infecta a más de 200 especies de insectos de diferentes órdenes, dentro de las cuales se encuentran plagas de importancia económica como el gusano cogollero, picudos, broca del café, diabrótica, trozador, entre otras. Cabe señalar que Beauveria presenta varias especies, dentro de las más estudiadas están bassiana y brongniartii.

Metarhizium anisopliae: puede controlar entre 300 y 400 especies de insectos de diferente orden, en especial coleópteros y lepidópteros. Los insectos se cubren de micelio, su coloración en su primera fase es blanca y se torna verdusca a partir de la esporulación.

Nomuraea rileyi: se tiene registrado el ataque al menos a 32 especies de insectos dentro de los órdenes Lepidoptera, Coleoptera y Orthoptera, con mayor frecuencia ataca lepidópteros, como el género Spodoptera en maíz. Por la coloración y forma de esporulación es muy común confundirlo con el género Metarhizium; cuando se tienen estos casos, es necesario llevarlo al laboratorio para su identificación o aislamiento.

Lecanicillium (=Verticillium) lecanii: afecta áfidos y escamas en zonas tropicales, y a otras especies de Coleoptera, Diptera, Himenoptera e incluso ácaros. Sus presas llegan a presentar un color blanquecino amarillento.

La reproducción de hongos entomopatógenos en laboratorio no es tan complicada si se tiene conocimiento de la biología del microorganismo. Recomendamos acercarse a un centro de estudios que cuente con laboratorio especializado para lograr la identificación y obtención de cepas regionales que sean óptimas.

¿Te gustaría conocer otros métodos para el manejo de plagas? Te invitamos a leer la Revista EnlACe no. 31. En redes sociales busca en Facebook y Twitter el hashtag de la campaña Bajío Agroecológico: #BajioMAP.

Referencias:

Pucheta Díaz, M.; Flores Macías, A.; Rodríguez Navarro, S.; De La Torre, M.; Mecanismos de acción de los hongos entomopatógenos INCI, v. 31, n. 12, p. 856-860, 2006.

Monzón A., Producción, uso y control de calidad de hongos entomopatógenos en Nicaragua. Avances en el Fomento de Productos Fitosanitarios No-Sintéticos. Manejo Integrado de Plagas Costa Rica 62:25-103, 2001.