Reducción de la contaminación por hongos toxigénicos y micotoxinas en alimentos mediante el uso de isotiocianatos

Résumé

El crecimiento de hongos es una de las causas más habituales del deterioro de los alimentos. Productos como los cereales, el pan y sus derivados son especialmente susceptibles ser contaminados con hongos toxigénicos y/o micotoxinas, lo que supone un problema de seguridad alimentaria. Por ello en la presente Tesis Doctoral se han estudiado la presencia de micotoxinas en 60 muestras de masas de pizza refrigeradas y el riesgo de exposición de la población a estos compuestos. Se detectaron aflatoxinas (AFs), zearalenona (ZEA), eniatinas (ENs) y beauvericina (BEA) en el 50, 100, 100 y 3 % respectivamente. Aunque el riesgo de exposición fue moderado, el 12 % de las muestras superaba los límites máximos legislados para AFs y la ZEA. En base a estos datos, se planteó la necesidad de desarrollar estrategias basadas en el uso de sustancias naturales para reducir la presencia de hongos toxigénicos y micotoxinas en este tipo de productos y similares. Los isotiocianatos (ITCs) son compuestos bioactivos obtenidos por la hidrólisis de los glucosinolatos (GSs), metabolitos secundarios de vegetales del género Brassica como brócoli, coliflor, coles de Bruselas y por encima de todos, la mostaza. Se han evaluado distintas metodologías de aplicación de los ITCs a productos de panadería, como el uso de harina de mostaza en la formulación de panes, o la liberación de ITCs a partir de harina de mostaza en el interior de envases de tortitas de trigo y masas de pizza. Todos estos alimentos fueron contaminados con hongos toxigénicos de los géneros Aspergillus y Penicillium para estudiar la efectividad de los distintos tratamientos antifúngicos. Asimismo, se diseñó un dispositivo con base de gel de hidroxietilcelulosa para la volatilización del ITC alil isotiocianato (AITC) en el interior de silos de cereales para reducir la contaminación fúngica en maíz, cebada y trigo. Los resultados obtenidos reflejan la eficacia de los ITCs como conservantes de origen natural, observándose una eficacia frente a los hongos ensayados (A. flavus, A. parasiticus y P. nordicum) equivalente al de los conservantes clásicos como el ácido propiónico y sus sales, y en muchos casos superior (100 % de reducción) a dosis superiores a los 10 µL/L. Cuando se utilizó la harina de mostaza como ingrediente, la más efectiva fue la amarilla, rica en el ITC parahidroxibencil isotiocianato (p-HBIT), mientras que, si el efecto se buscaba por volatilización en el interior del envase, las mayores propiedades antifúngicas fueron mostradas por la harina oriental, cuyo ITC mayoritario es el AITC. La reducción de la síntesis de micotoxinas producidas por los hongos ensayados (AFs) fue proporcional a la inhibición del crecimiento fúngico. Finalmente, la capacidad antifúngica del AITC también se demostró en sistemas de silos de cereales simulados, con reducciones de entre 0,9 y 2 log en bidones de 100 L, tratados durante 60 días con 50 µL/L.