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RESUMEN

Los cereales constituyen el eje de la agricultura y la fuente de diversos alimentos, considerán-

dose al trigo como el más abundante y productivo. Lo más destacado de los cereales es que sus

frutos maduros son no perecederos y pueden ser almacenados para consumirse gradualmente

o mantenidos como semilla. Sin embargo, durante el almacenamiento, los granos pueden ser

atacados por diferentes plagas, siendo los hongos los de mayor preocupación por las sustancias

tóxicas que producen, como las aflatoxinas; por esto, en los últimos años muchas investigacio-

nes se han centrado en ellos. El objetivo de la presente revisión es analizar información actua-

lizada sobre los problemas que afectan al trigo almacenado, haciendo hincapié en los hongos

que lo atacan y los pesticidas utilizados para preservar los granos.

Palabras clave : trigo, almacenamiento, hongos, pesticidas

ABSTRACT

Cereals are the backbone of agriculture and the source of many foods, wheat is considered as

the most abundant and productive. The highlight of cereals is that their ripe fruits are not per-

ishable and can be stored to be gradually consumed or kept as seed. However, during storage,

the grains can be attacked by different pests, being fungi of greatest concern because the pro-

duction of toxic substances; some of them are aflatoxins. This is the reason why in recent years

many researches were focused on them. The aim of this review is to analyze updated infor-

mation on the above topics, emphasizing on fungi and pesticides used to preserve the grains.Keywords: wheat, storage, fungi, pesticides.

El grano de trigo: característicasgenerales y algunas problemáticas

y soluciones a su almacenamientoZ.N. Juárez*, M.E. Bárcenas-Pozos y L.R. Hernández

Departamento de Ingeniería Química, Alimentos y Ambiental, Universidad de las Américas Puebla.

Ex hacienda Sta. Catarina Mártir S/N, San Andrés Cholula, Puebla. C.P.. México.Departamento de Ciencias Químico Biológicas, Universidad de las Américas Puebla.

Ex hacienda Sta. Catarina Mártir S/N, San Andrés Cholula, Puebla. C.P.. México.

Programa de Doctorado

en Ciencia de Alimentos

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Introducción

Los cereales se han considerado históricamente como el eje

de la agricultura y la fuente más productiva de alimentos. La

mayor parte de la energía que consume el hombre proviene de

los cereales, tales como trigo, arroz y maíz; de todos estos, seconsidera que el trigo es el más abundante y productivo (Ser-

na-Saldívar, ).

Lo más destacado de los cereales es que sus frutos madu-

ros son no perecederos y pueden ser almacenados para consu-

mirse gradualmente o mantenidos como semilla para futuras

plantaciones (Serna-Saldívar, ). Sin embargo, durante el

almacenamiento, los granos pueden ser atacados por insec-

tos (principalmente gorgojos y polillas), microorganismos

(hongos y bacterias), roedores y pájaros (Webley, ). Los

microorganismos que generan mayor preocupación son los

hongos ya que no sólo causan enfermedades en humanos yanimales (Reddy et al., ), sino que también afectan a la

calidad del grano y su harina. Se ha reportado el aislamiento e

identificación de varias especies de hongos en granos de trigo

recién cosechados, algunas de las cuales son productoras de

micotoxinas (Embaby et al., ).

Para proteger los granos almacenados del ataque de pla-

gas, estos comúnmente son tratados para su almacenamiento

con pesticidas sintéticos tales como compuestos organoclo-

rados, organofosforados y piretroides; sin embargo, esto ha

tenido graves repercusiones en la salud, como por ejemplo,

enfermedades crónicas neurológicas, alteraciones hormona-les, cáncer, malformaciones o defectos congénitos en hijos de

madres expuestas a estos pesticidas e incluso la muerte. Hay

evidencia de que los fungicidas sintéticos prevalecen en los

cereales y sus derivados en un . de las muestras (Vicente

et al., ).

Este artículo tiene el objetivo de analizar el estado actual

del conocimiento en estos temas, realizando una revisión de

la bibliografía más reciente, partiendo de las generalidades y

características del grano de trigo hasta los principales proble-

mas que se presentan durante su almacenamiento, así como

las formas usadas para contrarrestarlos, haciendo hincapié enlos hongos comúnmente encontrados durante su almacena-

miento y en los pesticidas utilizados en la actualidad para pre-

servar los granos.

Revisión bibliográfica

. Generalidades del grano de trigo

.. Historia y producción

En la antigüedad, la diosa griega Deméter, que significa señora,era considerada la diosa de la alimentación, en particular del

pan y la agricultura. En la mitología romana, su equivalente

es Ceres, derivando de esta el nombre cereal (Serna-Saldívar,

).

El trigo es uno de los cereales que más aparece en la litera-

tura occidental, incluso en la Biblia es citado hasta veces y

en la parábola del sembrador hace alusión a la bondad. Su ori-

gen se remonta a la antigua Mesopotamia; las evidencias más

antiguas provienen de Siria, Iraq, Turquía y Jordania. Existen

hallazgos de restos de grano de trigo que datan del año a.

C. Fue introducido en México por los españoles en el año y luego llevado a sus demás colonias (Gómez- Pallarés, León y

Rosell, ).

Los cereales constituyen un conjunto de plantas de gran

importancia para el hombre debido a su aporte energético y

de nutrientes. Entre los cereales de mayor producción mun-

dial se encuentran el maíz, el arroz y el trigo, que abastecen

el de la producción total de alimentos, este último es el

cereal más consumido por el hombre occidental y es cultivado

en países siendo los principales productores China, Esta-

dos Unidos e India; una gran extensión de cultivo se encuentra

en Rusia, Europa, Canadá, Australia y Argentina (Serna-Saldí-var, ).

La palabra trigo proviene del latín Triticum cuyo significa-

do es quebrado, triturado o trillado y hace referencia al proce-

so que se sigue para separar la semilla de su cascarilla. El grano

de trigo es fácil de transportar y almacenar, utilizándose para

obtener una gran variedad de productos, tales como harina,

harina integral, sémola y malta, los cuales constituyen la ma-

teria prima para la elaboración de otra gran variedad de pro-

ductos alimenticios. Además, en Europa fue importante tam-

bién para la fabricación de papel y cartón (Gómez- Pallarés et

al., ; Serna-Saldívar, ).En México, se produce trigo en Chihuahua y la región del

Bajío, aunque también en Sonora y norte de Sinaloa. A pesar de

que solo el de la región destinada al cultivo de cereales

es utilizada para producir trigo, a este le corresponde el

de la producción nacional de cereales debido a su alto rendi-

miento, cercano a las cuatro toneladas por hectárea. La tem-

peratura óptima para su crecimiento está entre y °C, pero

puede llegar a crecer a temperaturas entre y °C. En cuanto

Z.N. Juárez, M.E. Bárcenas-Pozos y L.R. Hernández Temas Selectos de Ingeniería de Alimentos - (): -


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a la humedad, es deseable que esta sea alta durante el espi-

gado, mientras que durante la maduración se espera que sea

baja para facilitar el secado del grano, evitar su germinación

y el crecimiento de microorganismos (Dupont y Altenbach,

; Serna-Saldívar, ).

Con respecto a la producción y comercialización, son muyimportantes el rendimiento y el porcentaje de proteínas, los

cuales dependen de las condiciones del medio ambiente

y el clima (Dupont y Altenbach, ). Las heladas y la falta

de humedad pueden incrementar el contenido proteico re-

lativo modificando sus propiedades funcionales, resultando

de este grano una harina más grisácea (Dupont y Altenbach ,

; Takayama, Ishikawa y Taya, ). Otro factor que afecta

de manera importante la formación y porcentaje de nutrien-

tes en el grano es el momento en el que se aplican los fertili-

zantes. La deficiencia de azufre limita su producción, ya que

provoca la reducción del tamaño del grano y su calidad, dis-minuyendo la proporción de proteínas, lo cual se traduce en

modificaciones reológicas de las masas (Zhao, Hawkesford y

McGrath, ; Kamal et al., ).

El trigo se clasifica de acuerdo a la estación de cultivo, co-

lor, dureza, textura del endospermo y contenido proteico (Gó-

mez- Pallarés et al., ). Los trigos que se siembran en otoño,

se cosechan al inicio del verano y son conocidos como trigos

de ciclo largo. Los trigos de ciclo corto se siembran en prima-

vera y se cosechan a finales de verano; estos tienen rendimien-

tos menores que los trigos de invierno pero presentan la ven-

taja de tener mayor contenido de gluten y fuerza proteica, loque les confiere mejores propiedades para la panificación (Al-

tenbach et al., ).

La dureza del trigo está relacionada con la forma en la que

el endospermo se rompe (Campbell, Fang y Muhamad, ) y

es lo que le otorga la calidad harinera, ya que a mayor dureza,

mayor es el contenido proteico (Chang et al., ). Los trigos

duros producen una harina con granulometría amplia, mien-

tras que los trigos blandos producen una harina muy fina. El

trigo más duro es de la especie Triticum durum, cuya harina se

usa para fabricar pastas (Dendy y Dobraszczyk, ; Turnbull

y Rahman, ).En México, los trigos se clasifican de acuerdo a su funcio-

nalidad en fuertes, medio fuertes, suaves, tenaces y cristalinos.

En la región noroeste del país, Sonora y norte de Sinaloa, se

siembran los trigos panaderos y cristalinos (que corresponden

a los trigos fuertes, medio fuertes, tenaces y cristalinos), mien-

tras que los trigos suaves se cultivan en el estado de Guanajua-

to (región del Bajío) y en el estado de Chihuahua (Serna-Sal-

dívar, ).

.. Estructura y composición del grano de trigo

Las variedades del trigo actuales (Triticum aestivum) han evo-

lucionado por diferenciación genómica y por cruzamiento con

trigos silvestres. Las tres especies originales, conocidas como

trigos antiguos, son espelta (Triticum spelta), farro (Triticum

diococcum) y escanda (Triticum monococcum). Una ventajade los trigos antiguos es que retienen su cascarilla, que prote-

ge al grano maduro del ataque de insectos y se elimina antes

del procesamiento del grano; en cambio, en los granos actua-

les esta cascarilla se trilla fácilmente durante la cosecha (Co-

llar, ).

El fruto de los cereales se denomina botánicamente ca-

riópside. El grano de trigo tiene una forma ovalada y sus extre-

mos redondeados, sobresaliendo el germen en uno de ellos y

en el otro, un mechón de finos pelos (pincel). En la Fig. puede

observarse que el trigo está formado por tres partes principa-

les: endospermo, salvado y germen (Serna-Saldívar, ). Lamayor parte del salvado la constituye el pericarpio que está

formado por la epidermis, el epicarpio y el endocarpio; contie-

ne vitaminas, minerales y gran cantidad de proteínas. Entre el

salvado y el endospermo se encuentra la capa de aleurona que

cumple un papel muy importante en el desarrollo del embrión

durante la germinación. El endospermo, por su parte, es el de-

pósito de alimento para el embrión y constituye el del

peso del grano (Ritchie, Swanson y Gilroy, ; Mabile, Grill y

Abecassis, ; Shewry y Halford, ). Está compuesto por

almidón, proteínas y en menor proporción celulosas; además,

tiene una baja proporción de vitaminas y minerales. El germende trigo es rico en vitaminas del grupo B y E, y también contie-

ne grasas, proteínas y minerales (Shewry y Halford, ; Gó-

mez-Pallaréset al., ).

La composición del grano de trigo puede variar de acuerdo

a la región, condiciones de cultivo y año de cosecha. También

la calidad y cantidad de nutrientes dependen de las especies

de los trigos que influirán en sus propiedades nutritivas y fun-

cionales (Kamal et al., ; Serna-Saldívar, ). En general,

el grano maduro está compuesto por hidratos de carbono,

compuestos nitrogenados, lípidos, minerales y agua, junto con

trazas de vitaminas, enzimas y otras sustancias (Kent, ; Al-tenbach et al., ).

Los hidratos de carbono totales constituyen del al

de la materia seca total y son los componentes más importan-

tes, de los cuales aproximadamente el es almidón y el

resto, carbohidratos solubles e insolubles que constituyen la

fibra dietética (Kent, ). La fracción insoluble está com-

puesta principalmente por celulosa y hemicelulosa, encon-

trándose en las envolturas del grano y no es digerible para el



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Endospermo

Pigmento

Afrecho osalvado

Germen

Endospermo

Afrechoo salvado

Ranura

Pelusa

Endospermo

Celdas con gránulos dealmidón en matriz proteínica

Paredes de celulosa queseparan las celdas

Celdas de aleurona formanparte del endospermo parase separan con el afrecho

Epispermo

Testa

Endocarpio

Celada transversales

Epicarpio

Epidermis

EscudilloCélulas epiteliales

Epitelio(Vania del tallo)

Plúmula o punta del tallo

Raíz

Cubierta de la Raíz

Cofia o vana

Germen

humano, aunque puede ser desdoblada en el intestino grueso.

Este desdoblamiento, llamado hidrólisis, baja el pH intestinal

por la producción de ácidos grasos de cadena corta y es lo que

se asocia a la disminución del colesterol en sangre; esta fibra

baja, además, la disponibilidad de los minerales y ayuda a re-

ducir la absorción de glucosa, lo que beneficia a los diabéticos

(Serna-Saldívar, ). La fibra dietética soluble está formada

porβ-glucanos y pentosanos que, principalmente, se encuen-

tran en las paredes celulares. Alteran el tránsito intestinal y la

absorción de nutrientes, activando los movimientos peristál-ticos que previenen o combaten la constipación (Wang, van-

Vliet y Hamer, ; Philippe, Saulnie y Guillon, ).

El almidón es el hidrato de carbono más importante en to-

dos los cereales, ya que la energía es almacenada de esta for-

ma (Kent, ). El alto contenido de almidón en el trigo y en

los cereales en general, hace que sean considerados fuente de

energía en la dieta, además, es totalmente digerible en el sis-

tema digestivo (Ao y Jane, ; Badui, ).

Las proteínas que acompañan al almidón, tienen una bue-

na tasa de digestibilidad; sin embargo, dado su bajo porcen-

taje ( al ) y a la ausencia de los aminoácidos esenciales

lisina, triptófano y treonina, se considera al trigo de calidad

proteica baja para las primeras etapas de vida del humano. La

cantidad de proteínas en el grano depende de las condiciones

ambientales y de su genotipo, el mayor porcentaje está en el

germen y la capa de aleurona (Wardlaw y Wrigley, ; Da-

niel y Triboi, ; Mikhaylenko, Czuchajowska, Baik y Kidwell,

; Serna-Saldívar, ). Las proteínas pueden dividirse endos grupos: las proteínas del gluten o de almacenamiento y

las proteínas que no forman gluten, englobando a la mayoría

de las enzimas. Las albúminas y globulinas se encuentran en el

germen, el salvado y la aleurona, y en menor proporción en el

endospermo, conteniendo un buen balance de aminoácidos.

Las prolaminas y gluteninas se encuentran en el endospermo,

distinguiéndose por sus altas concentraciones de glutamina y

prolina (Dupont y Altenbach, ; Gómez- Pallarés et al., ).


Fig. . Estructura de un grano de trigo (, ).


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Las proteínas son las que otorgan principalmente la capa-

cidad de esponjamiento de la harina de trigo, además del al-

midón y los lípidos. Las glutelinas y gliadinas forman el gluten

que, junto con los lípidos y el agua, son responsables de las

propiedades de viscoelasticidad y cohesividad de la masa pa-

nadera. El gluten, por su alto contenido en prolina ( deltotal de aminoácidos) no posee una conformación helicoidal,

favoreciendo que los grupos amida de la glutamina ( del

total de aminoácidos) formen puentes de hidrógeno intra e

intermoleculares; sumado a esto, el gluten también es rico en

cisteína que permite la formación de puentes disulfuro inter

e intramoleculares, los cuales se forman durante el amasado.

Las interacciones hidrofóbicas e hidrofílicas ayudan a que los

polímeros se orienten longitudinalmente originando una red

elástica y cohesiva para la formación del esponjado producido

por la generación de CO, producto de la fermentación (Wie-

ser, ; Kamal et al., ; Badui, ).Las enzimas, además del gluten, sobresalen por su impor-

tancia funcional. Las principales enzimas hidrolíticas que ac-

túan sobre los hidratos de carbono son α- y β-amilasas, celu-

lasas, enzimas desramificantes,β-gluconasas y glucosidasas. El

trigo también contiene enzimas proteolíticas (endo y exopep-

tidasas), lipasas, esterasas, fosfatasas, fitasas y lipooxigenasas.

Así también, se encuentran presentes varios tipos de lípidos

como ácidos grasos, glicéridos simples, galactoglicéridos, fos-

foglicéridos, esteroles, esfingolípidos, carotenoides, dioles,

tocoferoles e hidrocarburos. De ácidos grasos saturados se en-

cuentran presentes del al y de no saturados del al del total de lípidos (Gómez-Pallarés et al., ). A pe-

sar de que durante la molienda muchos de los nutrientes se

pierden, el trigo es considerado fuente importante de algunas

vitaminas y minerales que se encuentran en el germen, peri-

carpio y la aleurona (Liu et al., ; Serna-Saldívar, ; Zhao

et al., ). Debido a esta pérdida, las harinas deben ser adi-

cionadas con hierro y vitaminas del complejo B, siendo esta

una actividad regulada por ley (Jones, ; Gómez- Pallarés et

al., ; Rosell, ; ; ; Liyana-Pathlrana y Shahidi,

).

.. Tratamiento post-cosecha y almacenamiento

El trigo debe pasar por varias etapas desde su cosecha hasta lle-

gar a ser consumido. Esta serie o cadena de pasos se conocen

como tratamientos post-cosecha y consisten principalmente

en tres bloques (Dendy y Dobraszczyk, ):

. Desde la cosecha hasta el almacenado: contempla todas las

acciones que permiten extraer y estabilizar el grano.

. Procesado preliminar: acciones que permiten la obtención

de productos intermedios (harinas).

. Procesado secundario: acciones que transforman los pro-

ductos intermedios en finales (elaboración de pan y mu-

chos otros).

La cosecha consiste en la recolección de la planta comple-

ta. Por ello, es necesario después separar el grano de trigo del

resto de sus partes y esto se lleva a cabo en dos operaciones:

la trilla y el aventado. Actualmente, hay trilladoras mecánicas

que realizan ambos procesos al mismo tiempo. También exis-

ten cosechadoras modernas que son capaces de realizar todas

las operaciones de cosecha, trilla y aventado al mismo tiempo

e incluso el de ensacar la paja (Dendy y Dobraszczyk, ).

Una vez que el trigo fue trillado y aventado, el grano debe

ser almacenado. El principal factor que debe controlarse en el

almacenamiento es el porcentaje de humedad del grano, elcual debe estar entre y para evitar el crecimiento de

hongos y la germinación del grano; por este motivo se debe

efectuar el secado del mismo (Serna-Saldívar, ). El seca-

do del grano se realiza de diferentes formas que pueden ser

simples o sofisticadas, tales como exposición al sol o uso de

equipos de cierta complejidad (Dendy y Dobraszczyk, ).

Hay que tratar de evitar el secado por calentamiento ya que las

proteínas pueden alterarse y, por consiguiente, obtener una

harina de baja calidad (Kent, ; Gaines, Finney y Rubentha-

ler, ; Crowley, Schober, Clarke y Arendt, ).

Además de controlar la humedad, es importante el controlde las plagas con agentes químicos o biológicos. Se calcula que

en América Latina las pérdidas durante el almacenamiento va-

rían del al debido a problemas climáticos que dificul-

tan la reducción de la humedad del grano y el control de las

plagas (Evans, ; Serna-Saldívar, ).

Otros factores a tener en cuenta durante el almacena-

miento son la atmósfera y temperatura dentro del almacén.

Para almacenar granos, existen varias formas, diseños y tipos

de almacenes. En general, pueden clasificarse en bodegas al

aire libre, silos y elevadores. En el almacén al aire libre, el gra-

no es acumulado en un piso y expuesto a la intemperie, sue-le tener forma de loma para minimizar los daños por lluvias

(Evans, ). Se acostumbra protegerlo en las épocas de llu-

vias con plástico. Por otra parte, los silos son depósitos de for-

mas hexagonal, rectangular o circular con diámetros de dos a

diez metros, construidos con cemento, metal o asbesto y su

capacidad suele ser para almacenar de a , toneladas de

grano. Los elevadores son los almacenes más conocidos y se

usan para el almacenamiento a granel. Consisten en estruc-



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turas destinadas a soportar los volúmenes de granos con sis-

temas de carga y descarga mecanizados. La capacidad de estos

suele variar entre , y , toneladas (Owens, ; Ser-

na-Saldívar, ).

. Microorganismos que atacan al trigo Los hongos afectan a los granos de trigo tanto en el campo

como durante su almacenamiento. El género que principal-

mente ataca al grano de trigo en campo es el Fusarium, mien-

tras que en almacén es atacado principalmente por especies

de los géneros Aspergillus y Penicillum. Las principales mico-

toxinas que producen algunas especies de estos hongos son las

aflatoxinas, las cuales son sustancias que causan graves enfer-

medades en humanos y animales, son potentes agentes can-

cerígenos y mutagénicos. Un estudio reciente ha reportado la

identificación del sitio en el que las aflatoxinas parecen causar

una mutación en el de los humanos, encontrando tam-bién que estas toxinas pueden desencadenar problemas en el

sistema inmune del hígado (Trucksess, ).

.. Fusarium

Los hongos del género Fusarium, considerados mayoritaria-

mente como hongos de campo, contaminan al grano durante

su desarrollo y maduración, requiriendo para su crecimiento

óptimo una humedad del grano entre y (Stenglein,

). Este género de hongos se presenta generalmente en tri-

go y otros cereales como maíz, sorgo y avena (Eifler, Martine-

lli, Santonico, Capuano y Schild, ). Es importante desde elpunto de vista fitosanitario ya que producen muchas enfer-

medades a las plantas, acarreando importantes consecuencias

económicas, llegando a reducir la producción hasta en un

(Bottalico y Perrone, ). Una enfermedad muy extendida

a nivel mundial es la fusariosis de la espiga, perjudicial para

el trigo y otros cereales, ya que disminuye el rendimiento y la

calidad del grano (Liddell, ; Tančinová, Piovarčiová, Do-

vičičová y Felsociová, ).

Las especies de Fusarium son patógenos especialmente

perjudiciales debido a sus metabolitos secundarios o toxinas

que se extienden a los productos alimenticios, convirtiéndoseasí en un riesgo para la salud de los animales y humanos (Eifler

et al., ). Algunas especies de este género producen toxinas

como tricotecenos, zearalenona y fumonisina (Kimura, Tokai,

Takahashi-Ando, Ohsato y Fujimura, ; Yli-Mattila, ).

Reddy et al. () sostienen que las fumonisinas pueden

causar enfermedades en humanos y animales si consumen

alimentos contaminados. El deoxinivalenol, conocido como

DON, es la toxina más importante y pertenece a los tricotece-

nos tipo B (, ). Este metabolito ya presentó micotoxi-

cosis en humanos y animales de granja, lo que provocó que en

muchos países se establecieran límites para su presencia (FAO,

). Este metabolito es producido, generalmente, antes

de la cosecha por F. graminearum (Magan, Sanchis y Aldred,

). Por otra parte, en Asia se detectó otro tricoteceno deltipo B llamado nivalenol (); aunque no existe regulación

para el NIV, algunos estudios han determinado que el y el

NIV tienen toxicidades similares (Eriksen, Pettersson y Lundh,

), mientras que otros han determinado que el tiene

una mayor toxicidad (Takahashi et al., ). Otra micotoxina

denominada zearalenona (), es producida generalmente

después de la cosecha por F. poae mientras que las toxinas T-

y HT- son producidas por F. langesethiae (Magan et al., ).

.. Aspergillus

Las especies de Aspergillus requieren una humedad del granoentre y así como condiciones ambientales de °C y

humedad relativa de . Estos son responsables del dete-

rioro de los alimentos y los piensos (Abarc, Bragulat, Castella

y Cabanes, ) y también son productoras de varias toxinas.

Los metabolitos secundarios que producen son las aflatoxinas

y ocratoxina A (), siendo las especies productoras:A. flavus,

A. parasiticus, A. nomius yA. ochraceus (Fente, Jaimez, Vizquez,

Franco y Cepeda, ). El nombre aflatoxina proviene de As-

pergillus flavus por el hecho de que fueron reconocidas por

primera vez en los cacahuates contaminados con esta especie

(Trucksess, ), son potentes carcinógenos para los animalesy los seres humanos (Dvorackova, ).

Las aflatoxinas se dividen en varias clases: B, B

, G

, G

y

M, siendo las principales las aflatoxinas AFB

, AFB

, AFG

y AFG

(Serna-Saldívar, ). La aflatoxina M (AFM

) es producida

por los mamíferos después del consumo de alimentos con-

taminados con aflatoxina B (Trucksess, ). Por otra par-

te, la OTA produce efectos nefrotóxicos, inmunotóxicos, tera-

togénicos y cancerígenos (Höhler, ). Las aflatoxinas más

comunes presentes en trigo son B y B

provenientes de A. fla-

vus , el cual requiere para su crecimiento una humedad rela-

tiva alta () o un alto contenido de humedad en el grano(. a .). Mientras se encuentra en crecimiento, A. fla-

vus, crea focos de calentamiento de hasta °C. A. candidus

también produce focos de calentamiento, sin embargo, esta

especie no produce toxinas aunque suelen dañar y decolorar

el germen ocasionando pudrición (Serna-Saldívar, ).

A. glaucus es la especie que se encuentra comúnmente en

el trigo durante su almacenamiento; se caracteriza por crecer

en granos con bajo contenido de humedad ( a ) y por


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resistir temperaturas frías (°C). Este hongo es el responsable

de dañar y decolorar el germen del grano y no se le conocen

efectos toxicológicos (Serna-Saldívar, ).

.. Penicillum

Los hongos del género Penicillum son saprófitos y suelen cre-cer en sustratos variados. Estos hongos matan y decoloran el

germen; resisten bajas temperaturas y producen toxinas como

citreoviridin, producida por P. toxicarium. A esta toxina se le

asocian los síntomas del beri-beri cardíaco (Serna-Saldívar,

). Aunque la fue aislada por primera vez deAspergillus

ochraceus en África del Sur, ha sido encontrada también en

cereales infectados con P. verrucosum (Adams y Moss, ).

La OTA se presenta en la etapa de la post-cosecha en los climas

frescos y húmedos del norte de Europa (Magan et al., ).

El secado del grano de trigo antes del almacenamiento es de

suma importancia para evitar que P. verrucosum llegue a esta-blecerse, ya que es una especie muy competitiva y puede llegar

a dominar el grano almacenado cuando tiene las condiciones

ambientales apropiadas (Magan, Hope, Cairns y Aldred, ).

Algunas publicaciones sugieren que la presencia de P. verru-

cosum es un síntoma de la presencia de la (Ramakrishna,

Lacey y Smith, ; Lund y Frisvad, ; Lindblat, Johnsson,

Jonsson, Lindqvist y Olsen, ); por ejemplo Lund y Frisvad

() encontraron que más del de las muestras de granos

contaminadas por este microorganismo presentaban . Los

factores abióticos más importantes que influyen en el creci-

miento de la son la temperatura, humedad relativa delambiente alta, cuando el grano está húmedo y la composición

del gas (relación de CO y O

) (Magan et al., ; Cairns-Fuller,

Aldred y Magan, ).

. Pesticidas sintéticos usados en trigo Como solución a los problemas que se presentan, la agricul-

tura moderna depende mucho del uso de agroquímicos para

obtener buenos rendimientos en los campos de cultivo. No

solamente con el uso de fertilizantes, que tratan de recuperar

los nutrientes del suelo en zonas de cultivos intensivos, sino

también con la aplicación de pesticidas, que buscan protegerlos cultivos, tanto aquellos que están en campo como los al-

macenados, del ataque de plagas. Estas plagas pueden ser de

cualquier índole, desde mamíferos pequeños hasta aves y mi-

croorganismos.

El término pesticida se define como una sustancia quími-

ca, agente biológico, antimicrobiano o desinfectante utiliza-

do contra pestes que incluyen a insectos, plantas patógenas,

malezas, moluscos, pájaros, mamíferos, pescados, nemátodos

y microbios que compiten con los humanos por comida, des-

truyen propiedades, tienden a esparcirse, son vectores de en-

fermedades o simplemente una molestia (Erdman, ).

Así por ejemplo, una aplicación de los fungicidas tebuco-

nazol, epoxiconazol, bromuconazol o procloraz al grano de

trigo duro, al inicio de la etapa de floración, controla la inci-dencia y severidad de la fusariosis de la espiga. Otro ejemplo

puede ser controlar la producción de toxinas atacando al or-

ganismo productor como es el caso del tricoteceno DON que,

al aplicar tebuconazol, bromuconazol o procloraz lo reducen

de a (Menniti, Pancaldi, Maccaferri, y Casalini, ).

El ser humano, con el afán de proteger su producción agrí-

cola, ha hecho uso y abuso de los pesticidas. Esto ha ocasio-

nado que las plagas adquieran rápidamente resistencia a los

plaguicidas utilizados lo que, a su vez, origina que se aumente

la dosis de aplicación hasta el punto de hacer ineficiente di-

cho pesticida y tener la necesidad de buscar otro más poten-te. En la actualidad, se utilizan pesticidas muy potentes que

no sólo arrasan con la plaga sino con muchos otros organis-

mos benéficos, ocasionando desequilibrios en el ecosistema

al interferir en la cadena trófica. Otra particularidad de estos

pesticidas es su persistencia y toxicidad, lo que origina com-

plicaciones no solo en la zona de cultivo sino también a varios

kilómetros de distancia, ya que la sustancia puede atravesar el

suelo, alcanzar las napas freáticas y ser transportada por esta

a lugares distantes contaminando lagos y mares. Más aún, la

contaminación con estas sustancias puede llegar hasta los ali-

mentos que consume el ser humano, sean estos naturales oprocesados.

En este sentido, se han reportado estudios donde se vin-

culan diferentes pesticidas no organoclorados como causa de

problemas reproductivos tales como bajo peso al nacer, baja

circunferencia craneana, hipospadias, defectos en el tubo

neural y hernia congénita del diafragma. Asimismo, pesticidas

en general pueden afectar considerablemente el neurodesa-

rrollo del niño desde su nacimiento hasta la adolescencia; la

exposición de la madre a pesticidas organofosforados, organo-

clorados y carbamatos durante el embarazo, está asociado con

una amplia gama de enfermedades respiratorias, incluida elasma (Sanborn, Bassil, Vakil, Kerr y Ragan, ).

Según la Comisión Intersecretarial para el Control del Pro-

ceso y Uso de Plaguicidas, Fertilizantes y Sustancias Tóxicas

(, ) existen diferentes formas de clasificar

un pesticida: según su concentración, en técnico y formula-

do; según el organismo que controla, en insecticida, acarici-

da, fungicida, bactericida, antibiótico, herbicida, rodenticida y

molusquicida; según el modo de acción, en sistémico, de con-


8/14

Tabla I. Clasificación de los plaguicidas de acuerdo a su categoría de toxicidad*

Plaguicidas Categorías Vía oral (DL

) Vía cutánea (DL

)

Extremadamente tóxicos I Hasta ppm Hasta ppmAltamente tóxicos II >- ppm > a ppm

Moderadamente tóxicos III >- ppm > a ppm

Ligeramente tóxicos IV >- ppm > a ppm

Baja toxicidad V >- ppm > a ppm

*Adaptada de NOM--SSA-

Tabla II. Clasificación y características sobresalientes de plaguicidas extremadamente tóxicos (categoría I) y altamente tóxicos (categoría II)

utilizados en el trigo

Plaguicida

Clasificación

según orga-

nismo blanco

Clasificación

Química

Límite máxi-

mo residual

(ppm)

Efecto sobre la salud Efecto sobre el ambiente

Aldicarb(Categoría I)

InsecticidaNematicida

Carbamato .

Debilidad, visión borrosa, dolor decabeza, lagrimeo, sudoración, sín-drome colinérgico, provoca la muer-te por paro respiratorio. Altamentetóxico por vía oral y dérmica

Poco persistente. Altamentetóxico a aves y abejas

Disulfotón(Categoría I)

InsecticidaAcaricida

Organofosforado .Irritante dérmico, ocular y de muco-sas, se absorbe rápidamente por lapiel. Inhibición de la colinesterasa

Poco persistente. Altamentetóxico a organismos acuáti-cos. Tóxico para abejas, aves ydemás vida silvestre

Fipronil(Categoría II)

InsecticidaOrganoclorado(Fenilpirazol)

. Irritante de la piel y ojosModeradamente persistente.Tóxico para abejas, peces einvertebrados acuáticos

Lindano(Categoría II)


Organoclorado .

Irritante dérmico, ocular y de muco-sas. Afecta al SNC, hígado, riñón, pán-creas, corazón, testículos y posiblecarcinógeno

Altamente persistente,puede ser lixiviado hasta lasaguas subterráneas, puedealmacenarse en las raíces delas plantas. Se bioacumula ybiomagnifica

Oxideme-tón-Metilo

(Categoría II)


Organofosforado .Neurotóxico, inhibidor de la colines-terasa. Irritante dérmico y ocular

Ligeramente persistente.Tóxico para abejas y mode-radamente tóxico para aves

y peces

Metiocarb(Categoría II)

Insecticida Carbamato .Temblor, mareo, náuseas, salivación,sudoración, convulsiones

Se hidroliza fácilmente ensuelo. Tóxico para aves, orga-nismos acuáticos y abejas

Metomilo(Categoría II)

Insecticida Carbamato Inhibidor de la colinesterasa. Irritan-te ocular severo

Persistencia moderada. Alta-mente tóxico a aves, mamífe-ros y organismos acuáticos

(CICOPLAFEST, )



9/14

tacto, de ingestión, fumigante, repelente y defoliante; según

su composición química, en inorgánicos, orgánicos (incluidos

los botánicos) y biológicos. Por último, pueden clasificarse se-

gún el uso al que se destinan, en agrícolas, forestales, urbanos,

para jardinería, pecuarios, domésticos e industriales. Las clasi-

ficaciones más utilizadas son: según el organismo al que con-trolan y según su composición química.

Entre los parámetros a evaluar de un plaguicida se encuen-

tra su toxicidad aguda, la cual se divide en cinco categorías

según la Norma Oficial Mexicana (NOM--SSA-, )

como se ve en la tabla I.

Asimismo, otro parámetro a tener en cuenta es la persis-

tencia en el ambiente, habiendo cinco categorías: ligeramen-

te persistentes (menos de cuatro semanas), poco persistentes

(de a semanas), moderadamente persistentes (de a

semanas), altamente persistentes (de a menos de años) y

permanentes (más de años) (, ).Para completar la información de un plaguicida, además

de indicar cómo afecta al ser humano y cuáles son las medidas

a tomar en caso de intoxicación, se debe evaluar su impacto en

el medio ambiente, es decir, si se bioacumula o biomagnifica

a lo largo de la cadena trófica, si afecta otras formas de vida

como peces y demás organismos acuáticos, a la vida silvestre y

a las abejas y otros insectos polinizadores. En las tablas II-IV, se

resumen las características principales de los plaguicidas utili-

zados en trigo, tanto en campo como en almacenamiento, las

cuales se encuentran divididas de acuerdo a sus categorías de

toxicidad. Salvo que se indique lo contrario, los datos fuerontomados del Catálogo de Plaguicidas (, ).

De las tablas antes mencionadas puede verse que, de los

plaguicidas utilizados normalmente en trigo, los más tóxi-

cos son algunos insecticidas, nematicidas y acaricidas, que se

encuentran en las categorías de toxicidad I y II de los cuales,

el Aldicarb es un plaguicida de uso restringido en México de

acuerdo al CATÁLOGO OFICIAL DE PLAGUICIDAS (). Muchos

insecticidas son no solo perjudiciales para la salud humana,

sino también para insectos benéficos, aves y organismos acuá-

ticos, donde algunos se bioacumulan y biomagnifican siendo,

por esto, muy peligrosos para los seres humanos de una mane-ra indirecta.

En cuanto a los fungicidas, si bien se encuentran en las ca-

tegorías de toxicidad III y IV, no significa que sean inofensivos

para la salud humana, como se ve en la columna de efectos

sobre la salud, ya que pueden atacar al sistema nervioso cen-

tral, ocasionar problemas sanguíneos e incluso podrían tener

efectos carcinogénicos. Además, sus efectos sobre el ambiente

son indeseados, al atacar a la fauna acuática, aves e insectos

benéficos como las abejas; algunos presentan bioacumula-

ción en peces, lo que podría ser altamente peligroso para los

humanos si ingirieran estos peces con altas concentraciones

de fungicida en su organismo. Por otra parte, la persistencia es

otro factor importante, ya que son de poco a moderadamente

persistentes, lo que significaría una permanencia de un mes aun año en el grano de trigo; esto implica una gran responsabi-

lidad de los productores y comercializadores de observar este

tiempo antes de poner a la venta sus productos para no expo-

ner al consumidor a estas sustancias.

Conclusiones y comentarios finales

El trigo es de los cereales más cultivados alrededor del mundo

y el que da origen a más productos derivados. En la producciónde este, lo que más preocupa es la infección por hongos, los

cuales se combaten principalmente con pesticidas sintéticos,

antes y durante el almacenamiento. Esto provoca numerosos

problemas a la salud humana, desde enfermedades crónicas

neurológicas, alteraciones hormonales hasta la muerte; ade-

más, en el medio ambiente intervienen en la cadena trófica de

diferentes ecosistemas.

Como parte de las tendencias actuales para una alimen-

tación más saludable, la protección de los cultivos y sus pro-

ductos juega un papel muy importante, por ello, está tomando

impulso el uso de productos naturales, los cuales han mostra-do tener una amplia gama de actividades biológicas que pue-

den utilizarse efectivamente en la agricultura.

AgradecimientosZ. N. Juárez agradece al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnolo-

gía () y a la Universidad de las Américas Puebla (-

) por el apoyo brindado para sus estudios de doctorado.



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Tabla III. Clasificación y características sobresalientes de plaguicidas moderadamente tóxicos (categoría III) utilizados en el trigo

Plaguicida

Clasifica-

ción según

organismo

blanco

Clasificación

química

Límite

máximo

residual

(ppm)


Imazalil FungicidaOrganoclorado(Imidazol)

.Mala coordinación, reducción pre-sión arterial, temblores, vómitos,

irritación piel y ojos

Moderadamente persistente. Tóxicopara peces

Clordano Insecticida Organoclorado .

Convulsiones, náuseas, vómito, agi-tación, cansancio, confusión, dolorde cabeza, problemas de visión,irritación dérmica y ocular

Altamente persistente (décadas). Con-tamina sitios lejanos. Se bioacumulay biomagnifica. Muy tóxico para orga-nismos silvestres y moderadamentetóxico para aves y peces

Propiconazol FungicidaOrganoclorado(Triazol)

.Irritante dérmico, ocular y del tractodigestivo

Ligeramente persistente. Tóxico parapeces

Dimetoato Insecticida Organofosforado .

Irritante ocular, náuseas, inhibe lacolinesterasa, salivación, mareos,fallo respiratorio, eventualmentemuerte

Poco persistente. De moderado a alta-mente tóxico para organismos acuáti-cos y aves. Muy tóxico para abejas

Cyalotrina Insecticida Piretroide . Irritante para piel y ojos. Efectossobre el SNC

Poco persistente. Muy tóxico para pe-ces y abejas. Poco tóxico para aves

TiaclopridInsecticidaAcaricida

Organoclorado(Cianamida)

.Irritante ocular y dérmico, efectossobre el SNC, temblor, disnea

Ligeramente persistente. Tóxico parapeces

Bioresme-trina

Insecticida Piretroide Irrita ojos y piel. Efectos sobre el SNC,mareos, convulsiones, ataxia, edemapulmonar, excitación, temblores

Ligeramente persistente. Tóxico paraabejas y peces

CarbariloInsecticidaAcaricida

Carbamato

Quemaduras a piel y ojos. Tóxicopara el sistema nervioso y aparatorespiratorio, produce náuseas, sali-vación, sudoración, visión borrosay convulsiones. Posibles efectos

teratogénicos

Ligeramente persistente. Letal paraabejas y otros insectos benéficos, muytóxico para peces e invertebradosacuáticos

CipermetrinaInsecticidaAcaricida

Piretroide

Irritante ocular, dérmico y del tractorespiratorio. Efectos sobre el SNC conmanifestaciones de ardor, escozor ycomezón en la cara. Hepatotóxico yposible carcinógeno

Ligeramente persistente. Muy tóxico aorganismos acuáticos y abejas

,-D HerbicidaOrganoclorado(Clorofenoxi)

Irritante dérmico, somnolencia, tos,mareo, convulsiones, coma, dañohepático y renal, polineuritis, efectossobre el SNC. Mala coordinación,pérdida de reflejos, náuseas, vómito,incontinencia. Posibles efectos re-

productivos y teratogénicos

Poco persistente. Tóxico para organis-mos acuáticos y terrestres. Altera elecosistema terrestre

Diquat Herbicida Bipiridilo

Muy irritante de ojos y piel. Daño enhígado, cerebro y pulmón. Provocacataratas. Posibles efectos terato-génicos

Altamente persistente. Tóxico a aves yorganismos acuáticos

(CICOPLAFEST, )



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Tabla IV. Clasificación y características sobresalientes de plaguicidas ligeramente tóxicos (categoría IV) utilizados en el trigo

Plaguicida

Clasifica-

ción según

organismo

blanco

Clasificación

química

Límite

máximo

residual

(ppm)


Quintoceno FungicidaOrganoclorado(Clorobenceno)

.

Irritación piel y ojos, fatiga, mareos,

letargia, pérdida del conocimiento,anoxia, efectos hemáticos y hepá-ticos

Moderadamente persistente. Alta-

mente bioacumulable en organismosacuáticos. Altamente tóxico parapeces

Clotianidin InsecticidaOrganoclorado(Nitroguanidina)

. No se encontraron efectos Tóxico para abejas***

Difenoco-nazol

FungicidaOrganoclorado(Triazol)

.Irritante para ojos y piel. Peligroso sise ingiere**

Poco persistente. Tóxico para orga-nismos acuáticos. Ligeramente tóxicopara aves y abejas

Kresoxim-Me-tilo

Fungicida Estrobilurina .Irritación de la mucosa y piel. Posibleefecto carcinogénico*

Carbendazim Fungicida Benzimidazol .Irritante ocular, dérmico y de mu-cosas

Poco persistente. Tóxico para organis-mos acuáticos

Tiametoxam Insecticida Organoclorado . Irritante para ojos

Bitertanol Fungicida Triazol . Hiperactividad seguida de sedación Poco persistente. Tóxico para peces

Famoxadona Fungicida Oxazolidinediona .Irritante dérmico, ocular y de las víasrespiratorias superiores

Tóxico para organismos acuáticos

Fenbuconazol FungicidaOrganoclorado(Triazol)

.

Irrita piel y ojos, produce ataxia,pasividad, postración, espalda ar-queada, lagrimeo, salivación, efectossobre el aparato respiratorio y gas-trointestinal

Altamente tóxico para peces y aves

Bentazona Herbicida Tiadiazina .Aumenta el tiempo de coagulaciónsanguínea, irrita piel, tracto respira-

torio y ojos

Poco persistente. Ligeramente tóxicopara aves y mamíferos

Tebuconazol FungicidaOrganoclorado(Benzimidazol)

.Irrita piel y mucosa, hiperactividadseguida de sedación, ataxia

Poco persistente. Poco tóxico paraaves, abejas y peces

Trifloxistro-bin

Fungicida Estrobilurina .Irrita piel y ojos. Alergia a personassensibles

Tóxico a peces e invertebrados acuá-ticos

Dicamba HerbicidaOrganoclorado(Sal del ácidobenzoico)

Irritante dérmico y corrosivo ocularcon daño permanente

Poco persistente

Clorpiri-fos-Metilo

Insecticida Organofosforado Irritante ocular, efectos colinérgicosy del SNC. Neurotóxico

Ligeramente persistente. Tóxico a pe-ces y crustáceos y muy tóxico a abejas

Malation Insecticida Organofosforado

Irrita piel, mucosas y tracto respi-ratorio. Produce contracción de la

pupila, dolor de cabeza, escalofríos,vista borrosa, hiperirritabilidad,hipersensibilidad, pérdida del con-trol de esfínteres, náuseas, mareos,vómito, edema pulmonar, ataxia,pérdida del conocimiento, convul-siones. Inhibición de la colinesterasaplasmática y cerebral. Daño hepático

Ligeramente persistente. La toxicidaden peces depende de la especie. Muytóxico a abejas y aves

*(TOXNET, ); **(Chemical Book, ); ***( Di Prisco et al ., ).



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