MyToolBox – Gestión inteligente e integrada de micotoxinas

¿Y si existiera una herramienta que ayudara a los encargados de silos a pronosticar los casos de contaminación por micotoxinas en sus instalaciones de almacenamiento, analizar los datos meteorológicos relevantes, encontrar usos alternativos para los cultivos contaminados y entender mejor la normativa? De hecho, ya se está desarrollando una herramienta de este tipo: el proyecto MyToolBox. Los autores invitados Birgit Poschmaier y Rudolf Krska nos lo cuentan.

La Unión Europea calcula que el 5-10 % de la producción mundial de cultivos se pierde a causa de la contaminación por micotoxinas1. Estos daños conllevan grandes cargas económicas, no solo por la pérdida de la cosecha total, sino también por los costes de inspección y análisis. Los fenómenos meteorológicos extremos difi cultan aún más el panorama mundial de las micotoxinas, por lo que se requieren métodos de previsión y detección para adaptarse a esta nueva y cambiante realidad. Aunque las soluciones innovadoras son esenciales para enfrentarnos a estos nuevos retos, la integración del conocimiento y la experiencia existentes es clave para los sectores interesados de toda la cadena agroalimentaria y de alimentación animal a la hora de solucionar de un modo sostenible el problema de las micotoxinas. Y este es el fundamento de un proyecto a gran escala fi nanciado actualmente por la Comisión Europea: el proyecto MyToolBox (www.mytoolbox.eu) (Acuerdo de subvención n.º 678012). 

Integrar las necesidades del usuario en una plataforma de apoyo en línea para la toma de decisiones

Décadas de investigaciones han logrado un progreso formidable en la detección de micotoxinas en toda la cadena de producción, desde las materias primas hasta los alimentos que consumimos. Obviamente, se han desarrollado y puesto en práctica métodos para reducir el riesgo de contaminación por micotoxinas. Estos van desde la gestión hasta el procesado, pasando por el muestreo y el almacenamiento de los cultivos. Con el tiempo, los reglamentos han refl ejado la mayor parte de este conocimiento, aunque en un lenguaje y un formato difíciles de comprender.

MyToolBox transforma este conocimiento en un texto fácil de entender que refl eja las técnicas de recogida de datos más vanguardistas: en lugar de perdernos en listas de micotoxinas y cómo gestionarlas en diferentes cultivos, los usuarios de MyToolBox pueden seleccionar primero el cultivo y después explorar cómo limitar la contaminación por micotoxinas en las diferentes etapas de la producción. Por ejemplo, el límite máximo de la UE para el deoxinivalenol (DON) en harina de trigo que se someterá a un procesamiento posterior es diferente del límite máximo de DON en el trigo que se someterá a un procesamiento posterior.

Además, la concentración de DON permitida en el trigo para consumo humano es menor que la permitida en trigo para consumo animal. La plataforma electrónica de MyToolBox le da la vuelta a este enfoque al introducir primero el tipo de cultivo, lo que permite al usuario seguir cada paso del proceso y sus niveles máximos de contaminación por micotoxinas permitidos, con la ayuda de observaciones novedosas provenientes de experimentos especializados. Además de transformar la información existente a un formato fácilmente comprensible, MyToolBox aspira a ayudar al usuario final en la toma de decisiones. Así, ha desarrollado herramientas de apoyo para la toma de decisiones en tiempo real para los agricultores y los encargados de silos, lo que les permite reaccionar rápidamente a las posibles amenazas que suponen las micotoxinas.

Herramienta de gestión de las micotoxinas fácil de manejar para los agricultores

En Europa, las micotoxinas predominantes para el trigo son el DON y la zearalenona (ZEN), que suelen provenir de los hongos de las especies de Fusarium. Para el maíz, las micotoxinas más frecuentes son las fumonisinas (FUM) y las aflatoxinas (AF), que suelen provenir de los hongos Fusarium y Aspergillus respectivamente. Independientemente de la existencia de hospederos o cultivos vulnerables, el desarrollo de los hongos y la producción de toxinas dependen, en gran medida, de parámetros meteorológicos como la temperatura y la humedad. Por ejemplo, es bien sabido que las temperaturas cálidas y la lluvia durante la floración del maíz aumentan el riesgo de contaminación por aflatoxinas en el cultivo. MyTool- Box proporciona un conjunto de recomendaciones para los agricultores de trigo, maíz, cebada y avena, que van desde la gestión de los residuos y la rotación de cultivos hasta el uso de biofungicidas y variedades de cultivo resistentes y el apoyo en tiempo real durante el período vegetativo.

Esta herramienta de apoyo en tiempo real se basa en modelos de previsión conectados con estaciones meteorológicas en toda Europa. En MyToolBox, un agricultor, por ejemplo, puede elegir un terreno, seleccionar la estación meteorológica más cercana e introducir datos básicos del cultivo como la fecha de siembra. Cuando incluya cambios adicionales, como el uso de plaguicidas o labores de escarda, el agricultor recibirá un mapa de riesgos del terreno en el que se indican el riesgo bajo (verde), medio (ámbar) o alto (rojo) de contaminación por micotoxinas en el cultivo. A continuación, en MyToolBox, se podrán encontrar contramedidas para reducir el riesgo, así como opciones sobre cómo gestionar los productos contaminados; la herramienta proporciona tanto avisos como recomendaciones.

Como parte de este proyecto, MyToolBox comprobó la eficacia de biofungicidas innovadores que mitigan la contaminación por DON en trigo (Reino Unido) y avena (Noruega) y de cepas atoxigénicas de Aspergillus que reducen las aflatoxinas en el maíz en Serbia. Este último método resultó especialmente eficaz en los primeros ensayos. Se hallaron resultados similares al utilizar cepas atoxigénicas de Aspergillus de origen local en algunos estados de África. Aunque la rentabilidad ha de mejorar, las cepas atoxigénicas, por su eficacia, han demostrado ser un valioso método para luchar contra la contaminación por aflatoxinas en el maíz en Europa.

Usos alternativos para los cultivos muy contaminados

Si los niveles de contaminación exceden los límites, incluso para alimentos balanceados, se experimentó con opciones alternativas para poder utilizar un cultivo que, de lo contrario, habría sido inservible. Los experimentos piloto constataron que las enzimas recombinantes podrían degradar simultáneamente hasta el 100 % y el 90 % de FB1 y ZEN respectivamente. Se confirmó la biotransformación al formarse el producto de degradación no tóxico FB1 hidrolizado y ZEN hidrolizado. Por otro lado, la producción de biogás ha demostrado ser un modo razonable de utilizar trigo y maíz muy contaminados: aunque la producción de metano se retrasó ligeramente, no se hallaron diferencias significativas en el metano obtenido de sustratos alta o baja contaminación; la contaminación del digestato por micotoxinas estaba por debajo del límite de digestión. Estos resultados se han integrado en la plataforma electrónica MyToolBox para informar a los encargados de plantas, a los encargados de la producción de alimentos balanceados y a los encargados de plantas de bioetanol/biogás.

Sistema de alarma para la supervisión en los silos

Además de los agricultores, los encargados de silos también tienen que proteger sus cultivos, ya que los hongos en las instalaciones de almacenamiento pueden propagarse rápidamente y contaminar con micotoxinas el grano almacenado. La práctica actual en los silos consiste en medir la temperatura y la humedad relativa, ya sea periódicamente o de forma remota. Como parte del proyecto MyToolBox, se han desarrollado sensores que utilizan el CO2 como parámetro de detección temprana. Al incluir el CO2 en el modelo de predicción, se puede pronosticar la posible contaminación de tres a cinco días antes que utilizando únicamente sensores de temperatura; esto permite reaccionar más rápido a la amenaza de contaminación. Los sensores de MyToolBox alertarán al usuario de un eventual aumento de ZEN (en el trigo almacenado) y aflatoxina (en el maíz almacenado) cerca de los nodos de los sensores en el silo, lo que permite al usuario identificar el lugar exacto del silo en el que se encuentra la amenaza de contaminación.

La importancia de los usuarios

Además de la predicción en tiempo real de las micotoxinas en terrenos y silos, se pidió su opinión a un grupo de posibles usuarios finales de Países Bajos, Serbia, Italia, Reino Unido, Turquía y Noruega sobre una plataforma integrada de gestión de las micotoxinas. Para lograr una respuesta lo más amplia posible, se siguió un extenso plan de difusión, una de cuyas medidas consistía en informar de los resultados a las comunidades y los programas científicos para llegar así a las industrias y a los usuarios finales a través de talleres específicos para los sectores interesados. También realizamos presentaciones en ferias y conferencias y conectamos con otras redes y proyectos (como MycoKey e ISM) en Europa y China. Esto nos ayudó a crear una plataforma que no solo es fácil de manejar e incluye información práctica para los sectores interesados, sino también que contribuye a evaluar los riesgos.

Al contrario que en otros proyectos y reglamentos previos, el proyecto MyToolBox ofrece un enfoque completamente integrado de múltiples actores con un alto grado de implicación del usuario final para abordar los problemas causados por las micotoxinas en la cadena agroalimentaria y de alimentación animal. Como consecuencia de la reducción del riesgo de micotoxinas en los cultivos, se redujeron también las pérdidas en la cadena agroalimentaria. Al proporcionar información contrastable de toda la cadena de suministro por medio de tecnologías de la información y la comunicación convencionales, MyToolBox puede contribuir sustancialmente a la salud, la seguridad y el bienestar de los consumidores.

Referencias

1 Comisión Europea (11 de diciembre de 2013). «Biological contamination of crops and the food chain». Disponible en https://ec.europa.eu/info/funding-tenders/opportunities/portal/screen/opportunities/topic-details/sfs-13-2015

Este artículo se encuentra en la Publicación Spot On #11

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