Determinación y cuantificación de los niveles de aflatoxinas en bollos de mazorca producidos en Arjona (Departamento de Bolívar - Colombia) Determination and quantification of the aflatoxin levels in buns of cob produced in Arjona (Bolívar Department - Colombia) Yolanda Castilla Pinedo1, Iván Darío Mercado Martínez2*, Vanessa Mendoza Gutiérrez3, Martha Lucía Monroy4 1 Ingeniera de Alimentos, Magíster en Salud Pública. Vigilania Epidemiológica, Distrito de Barranquilla, Colombia, [email protected] Ingeniero Químico, Magíster en Ingeniería Ambiental. Facultad de Ciencias Básicas, Universidad del Atlántico, Barranquilla - Colombia, * ivanmercado@mail. uniatlantico.edu.co 3,4 Ingeniera de Alimentos

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Fecha de recepción del artículo:

Resumen Debido al gran problema de salud pública que ocasiona en la humanidad el consumo de alimentos insalubres, se analizó la presencia y el mayor de grado de concentración de aflatoxinas en bollos de mazorca producidos en Arjona, departamento de Bolívar (Colombia), utilizando la técnica de cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC). En este estudio se concluyó que los niveles de aflatoxinas (B1, B2) hallados no representan peligro para la salud pública. Los bollos de mazorca son aptos para el consumo humano.

Palabras claves Bollo de mazorca, granos de maíz, aflatoxinas, consumo humano, salud pública.

Abstract Due to the large public health problem that causes in the humanity the consumption of unsafe foods, we analyzed the presence and the largest concentration of aflatoxins in buns of cob produced in Arjona, Bolivar Department

: Fecha de aceptación del artículo:

(Colombia), using high performance liquid chromatography technique (HPLC). In this study concluded that levels of aflatoxins (B1, B2) found do not represent danger to public health. The buns of cob are suitable for human consumption.

Key Words Bun of cob, maize grains, aflatoxins, human consumption, public health.

Introducción La inocuidad de los alimentos consumidos por el hombre es un tema cada vez más importante a nivel mundial ya que muchos tipos de contaminantes pueden estar presentes en ellos, inclusive en los granos y sus derivados [1]. El cereal más ampliamente distribuido a nivel mundial es el maíz, el cual ocupa la tercera posición en producción, seguido por el trigo y el arroz [2]. Los hongos que logran colonizar los granos del maíz (de los géneros: Aspergillus, Fusarium, Penicillium, entre otros [3]), bajo ciertas AVANCES Investigación en Ingeniería 14 (2011)

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condiciones, pueden producir crecimientos mohosos visibles causándoles un grave deterioro [4]. Además del daño físico que les generan, estos hongos son capaces de producir micotoxinas afectando la salud de los humanos y/o animales que los consuman [5]. Las Fumonisinas, Zearalenona y los tricotecenos, son ejemplos de toxinas generadas por varias especies de hongos Fusarium [6]. La contaminación del maíz debido a las aflatoxinas es un gran problema en muchos países, especialmente bajo condiciones tropicales y subtropicales donde la reproducción del hongo del género Aspergillus se ve favorecido [7]. Algunas de las toxinas que genera son: aflatoxina B1, B2, G1 y G2 [8,9]. Las aflatoxinas son unas de las micotoxinas más peligrosas [10]. En animales, mediante ambientes controlados (ensayos de laboratorio), se ha demostrado que los consumos frecuentes de dosis bajas tienen un efecto mutagénico, teratogénico y cancerígeno. Siendo tóxicas a dosis altas [11]. El daño producido por las micotoxinas en los seres humanos puede ser variable [12]. Se le atribuye la presencia de cáncer hepático en algunas comunidades de África y Asia al consumo de alimentos contaminados con aflatoxinas [13]. La contaminación de los granos de maíz generada por las micotoxinas de los hongos puede ocurrir en cualquier punto de la cadena de producción (en la siembra, a medida que los granos se van formando), almacenamiento o industrialización del alimento [14]. De esta manera los substratos que pueden estar contaminados son muy diversos: granos enteros, granos molidos, harinas, pastas, alimentos balanceados de uso animal, etc. [15]. El análisis de la presencia de aflatoxinas en bollos de mazorca es de vital importancia ya que este producto alimenticio de consumo masivo en la región de la Costa Atlántica Colombiana, se elabora con granos de maíz. Siendo el municipio de Arjona el principal productor y distribuidor de este alimento en el departamento de Bolívar. 70

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Metodología Para identificar y cuantificar los niveles de aflatoxinas presentes en los bollos de mazorca provenientes de la población de Arjona, buscando determinar si sus concentraciones representan o no perjuicios para la salud humana; se realizaron inicialmente visitas a 43 productores de este alimento ubicados en diferentes barrios del municipio, recolectándose información mediante encuestas para establecer el número de muestras a analizar. La Tabla 1 presenta la distribución porcentual del municipio de compra del maíz, materia prima de los bollos de mazorca. La mayoría de los productores lo adquieren en Arjona. El 11.63% lo obtienen en corregimientos cercanos como Gambote. Tabla 1. Municipio de compra de la materia prima Municipio Marialabaja Arjona Otros Total

Distribución Porcentual (%) 9.30 79.07 11.63 100

La Tabla 2 muestra la distribución porcentual de los rangos de las cantidades de bollos de mazorca que los productores de Arjona elaboran diariamente. Ninguno genera más de 600 bollos. La mayoría de los productores de bollos de mazorca (95.35%) utilizan los granos de maíz el mismo día que los compran. El 4.65% lo almacenan únicamente por un día. Tabla 2. Cantidad de bollos producidos diariamente Cantidad 50-100 100-150 150-200 200-600

Distribución porcentual (%) 30.23 51.16 9.31 9.30

La Tabla 3 da a conocer la distribución porcentual del sitio en la ciudad de Cartagena donde se distribuye el producto alimenticio. Muchos productores lo comercializan directamente en los hogares de los diferentes barrios de esa ciudad.

Tabla 3. Distribución del bollo de mazorca en Cartagena. Sitio Tiendas Casas Plaza de mercado Supermercados Pueblos cercanos a la ciudad Otros Total

Distribución porcentual (%) 2.33 79.07 9.30 0 2.30 7.00 100

En la Tabla 4 se observa la distribución porcentual del tiempo de cocción de estos bollos. La mayoría de los fabricantes los cocinan en un periodo de 1 hora. El maíz para elaborarlos no siempre está en la maduración requerida por ello la variación en los tiempos de cocción. Tabla 4. Tiempo de cocción del bollo de mazorca Tiempo de cocción Una hora Hora y media Dos horas Otros Total

Distribución porcentual (%) 37.21 20.93 18.60 23.26 100

La técnica analítica de cromatografía líquida de alta presión (HPLC) fue utilizada para obtener los niveles de aflatoxinas en el bollo de mazorca. Esta se basa en el aprovechamiento de las diferencias en la afinidad de la aflatoxina y la muestra patrón en la cual se encuentra embebida con relación a una columna fija compuesta por sustancias químicas con una polaridad definida y haciéndose arrastrar por una fase móvil con polaridad opuesta a la fase estacionaria. Para efectos de análisis cuantitativo, se utilizaron las áreas de los picos asociadas a la muestra y la sustancia patrón, ambas registradas en un cromatograma.

alimenticio fueron agrupadas por número de lotes según las fechas de muestreo (en su gran mayoría cada nueve muestras conformaron un lote) analizándoseles los niveles de aflatoxinas (G1, G2) representadas en unidades de ppb (µg/Kg) en las Tablas 5 y 6 como aflatoxG1 y aflatoxG2, respectivamente. Además, se determinó que las concentraciones de aflatoxinas (B1, B2) estaban por debajo del límite de detección del equipo de HPLC. Según la Agencia Internacional para Investigación en Cáncer (IARC; Internacional Agency for Research on Cancer) la aflatoxina B1 es un agente carcinogénico para humanos [10,16]. Los niveles de aflatoxinas (G1, G2) determinados en el lote Nº 1 generaron los valores de las medias, 1.101 y 21.66 ppb, y las desviaciones estándar, 0.65 y 17.47, respectivamente. Con una confiabilidad del 95% se aceptó que los promedios de las aflatoxinas presentes en este lote oscilaban entre 0.6011-1.601 ppb (para G1) y entre 8.237-35.09 ppb (para G2). Siendo los valores 0.35 y 6.73 ppb, las concentraciones más bajas; y los valores 2.07 y 56.95 ppb, las concentraciones más altas obtenidas para cada micotóxina (G1 y G2 respectivamente). Los resultados de las aflatoxinas G2 difieren de las aflatoxinas G1. Los hongos cuando generan la aflatoxina G2 impiden la producción de la aflatoxina G1 porque una vía metabólica inactiva la otra [17] (Tabla 5).

Resultados

En el lote Nº 2 se encontraron niveles de aflatoxina (G1, G2) que produjeron las siguientes medias: 0.8356 y 20.46 ppb, y las desviaciones estándar 0.9986 y 12.44, respectivamente. Los promedios de las aflatoxinas presentes en este lote oscilaron entre 0.06799-1.603 ppb (para G1) y entre 10.9 y 30.01 ppb (para G2), bajo un grado de confiabilidad del 95%. Mientras que 0.14 y 5.64 ppb, fueron las concentraciones más bajas obtenidas; 3.28 y 37.25 ppb, fueron las concentraciones más altas (para G1 y G2 respectivamente).

Para facilitar la interpretación de los resultados y análisis de los niveles de aflatoxinas encontrados en los bollos de mazorca que se producen en el municipio de Arjona, las muestras del producto

Los niveles de aflatoxinas (G1, G2) hallados en el lote Nº 3 dieron origen a las medias 2.047 y 14.82 ppb, y a sus respectivas desviaciones estándar, cuyos valores fueron 0.874 y 5.015. Con una confiabilidad del AVANCES Investigación en Ingeniería 14 (2011)

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Tabla 5. Niveles de aflatoxinas encontrados en los bollos de mazorca

muestra AflatoxG1 (ppb) AflatoxG2 (ppb)

N° 1 0.68 56.95

muestra AflatoxG1 (ppb) AflatoxG2 (ppb)

N° 10 0.16 13.95

muestra AflatoxG1 (ppb) AflatoxG2 (ppb)

N° 19 2.88 17.91

Niveles de aflatoxinas obtenidos (lote N° 1) N° 2 N° 3 N° 4 Nº 5 N° 6 0.78 0.77 1.65 2.07 1.84 39.51 31.30 6.73 11.32 20.97 Niveles de aflatoxinas obtenidos (lote N° 2) N° 11 N° 12 N° 13 N° 14 N° 15 0.26 0.14 0.69 0.72 0.81 8.09 5.64 37.25 34.24 35.23 Niveles de aflatoxinas obtenidos (lote N° 3) N° 20 N° 21 N° 22 N° 23 N° 24 2.60 3.05 0.78 3.03 1.67 17.45 14.94 7.71 9.98 18.17

N° 7 1.41 10.55

N° 8 0.36 9.33

Nº 9 0.35 8.31

N° 16 0.15 10.64

N° 17 1.31 12.94

N° 18 3.28 23.02

N° 25 1.92 21.01

N° 26 1.52 18.35

N° 27 0.97 7.84

Tabla 6. Niveles de aflatoxinas encontrados en los bollos de mazorca Niveles de aflatoxinas obtenidos (lote N° 4)

muestra

N° 28

N° 29

N° 30

N° 31

N° 32

N° 33

N° 34

N° 35

N° 36

AflatoxG1 (ppb)

1.07

0.74

5.21

2.75

1.95

2.92

3.75

2.79

1.82

AflatoxG2 (ppb)

6.74

7.58

9.75

9.83

5.58

7.81

10.36

13.52

6.41

Niveles de aflatoxinas obtenidos (lote N° 5)

muestra

N° 37

N° 38

N° 39

N° 40

N° 41

N° 42

N° 43

AflatoxG1 (ppb)

1.48

3.12

1.36

4.45

3.01

3.10

3.08

AflatoxG2 (ppb)

5.82

7.25

10.93

9.75

9.77

10.01

7.58

95% se predijo que los promedios de las aflatoxinas presentes en este lote oscilaron entre 1.371 y 2.722 ppb (para G1) y entre 10.96 y 18.67 ppb (para G2). Los niveles más bajos dados a conocer fueron 0.78 y 7.71 ppb, y los más altos fueron 3.05 y 21.01 ppb. En este lote, se aumentaron los niveles de aflatoxina G1 (Tabla 6). En el lote Nº 4 se encontraron las siguientes medias y desviaciones estándar de niveles de aflatoxina (G1, G2): 2.556 y 10.57 ppb y 1.374 y 5.55, respectivamente. Con un grado de certeza del 95% se puede concluir que los promedios de las aflatoxinas presentes en este lote se encontraron entre 1.499-3.612 ppb (para G1) y entre 6.308-14.84 ppb (para G2). Siendo los valores 0.74 y 5.58 ppb, las concentraciones más bajas; y los valores 5.21 y 13.52 ppb, las concentraciones más altas (para G1 y G2 respectivamente). 72

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Los niveles de aflatoxinas (G1, G2) determinados en el lote Nº 5 generaron los valores de las medias 2.8 y 8.73 ppb y las desviaciones estándar, 1.069 y 1.852, respectivamente. Con una confiabilidad del 95% se aceptó que los promedios de las aflatoxinas presentes en este lote oscilaban entre 1.812-3.788 ppb (para G1) y entre 7.017-10.44 ppb (para G2). Siendo los valores 1.36 y 5.82 ppb, las concentraciones más bajas; y los valores 4.45 y 10.93 ppb, las concentraciones más altas obtenidas para cada micotóxina (G1 y G2 respectivamente). En los lotes Nº 4 y Nº 5, se observa un aumento en la aflatoxina G1 y una disminución en la aflatoxina G2. Esto debido a la diferencia en el proceso de manipulación durante la elaboración de los bollos de mazorca que puede darse en cualquiera de las etapas (desde la recolección de la materia prima hasta la entrega al consumidor). Por lo anterior, se

debe realizar un seguimiento muy detallado a los procesos de elaboración del producto alimenticio en todas sus etapas y determinar los puntos críticos para actuar sobre ellos. A la vez, realizar una validación de métodos de producción teniendo en cuenta las Buenas Prácticas Agrícolas (BPA), Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) y un buen almacenamiento. De esta manera se ofrece una mayor seguridad alimentaria a los consumidores.

G2) presentes en los diferentes lotes analizados. En ellas se observan que existen diferencias estadísticas significativas. Sin embargo, esto se confirma al realizar el análisis de varianza. Dado que los valores de P de las pruebas ANOVA fueron, 0.0007 (para G1) y 0.0001 (para G2), se aceptan con un nivel de confianza del 99% la existencia de diferencias altamente significativas entre los niveles de aflatoxina de los distintos lotes (p