Si bien la mitad de la población mundial depende del arroz como alimento básico, aproximadamente el 15% del arroz que se produce cada año está contaminado con aflatoxinas potencialmente letales.
por Maddie Johnson, División de Agricultura del Sistema Universitario de Arkansas
Al ver que esto amenazaba la vida de las personas en su país natal, Kenia, una asistente de investigación de posgrado se centró en erradicar el riesgo mediante métodos de almacenamiento más seguros.
Faith Ouma, estudiante de doctorado en el departamento de ciencia de los alimentos de la Universidad de Arkansas, fue la autora principal de » Investigación de condiciones seguras de almacenamiento para mitigar la contaminación por aflatoxina en el arroz «, que se publicó en la revista Food Control .
Ouma completó sus estudios de grado en bioquímica en Kenia antes de obtener una maestría y cursar un doctorado en la Universidad de Arkansas. Su estudio se llevó a cabo a través de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas, el brazo de investigación de la División de Agricultura del Sistema de la Universidad de Arkansas. El departamento de ciencia de los alimentos es parte de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Ciencias de la Vida Dale Bumpers.
Cuando se expone al arroz a malas condiciones de almacenamiento, como altas temperaturas y humedad, puede contaminarse con hongos, que pueden producir compuestos tóxicos naturales llamados micotoxinas, aunque los investigadores aún no han descubierto por qué crean las toxinas.
Las aflatoxinas, una familia de micotoxinas, son compuestos venenosos que la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer ha designado como carcinógenos del Grupo 1, lo que significa que hay pruebas suficientes de que pueden causar cáncer en los seres humanos. Las aflatoxinas también suponen un mayor riesgo para los niños, ya que amenazan su sistema inmunológico y su crecimiento.
«Las aflatoxinas en Estados Unidos no son un problema tan grave debido al desarrollo», dijo Ouma. «Pero en Kenia, de donde yo vengo, es uno de los puntos calientes. Hubo una época en que la gente moría por consumir maíz contaminado con aflatoxinas».
Según una investigación publicada en 2020 por el Journal of Young Investigators, en 2004 Kenia sufrió el brote de aflatoxina más extremo del mundo, que incluyó 317 casos y 125 muertes.
Griffiths Atungulu, profesor asociado de ciencias de la alimentación y director del Programa de Procesamiento de Arroz de Arkansas, es asesor y coautor de Ouma. Otros coautores fueron Kaushik Luthra, becario posdoctoral de ciencias de la alimentación, y Abass Oduola, ex estudiante de doctorado de ciencias de la alimentación.
El proyecto forma parte del objetivo de investigación más amplio de Ouma sobre la seguridad de los productos de arroz listos para el consumo, como el arroz instantáneo, que mantendrá mientras cursa su doctorado. Por su investigación sobre la seguridad del arroz, ganó el primer premio de la Asociación de Protección de Alimentos de Arkansas por su póster en la división de Intervenciones, Pre y Postcosecha en 2022. También fue reconocida como presentadora destacada en la Reunión Internacional Anual de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Agrícolas y Biológicos por su presentación oral el mismo año.
La contaminación por aflatoxinas plantea un riesgo aún mayor en el caso de productos como el arroz instantáneo y las tortas de arroz. Atungulu señaló que la ventana de tiempo que tiene un productor para mitigar este riesgo se encuentra en las primeras etapas del procesamiento del arroz. En el procesamiento posterior para crear productos como el arroz instantáneo y las tortas de arroz, incluso las altas temperaturas que alcanzan los 200 grados Celsius, o 392 grados Fahrenheit, no eliminarán las aflatoxinas una vez que se hayan producido. Incluso si las altas temperaturas fueran efectivas para destruir la aflatoxina, probablemente degradarían la calidad nutricional.
«Una vez que se forma la toxina, el grano se vuelve casi inútil», dijo Atungulu.
Investigación de las condiciones de crecimiento
Los investigadores se propusieron comprender cómo prevenir la formación de aflatoxina midiendo cómo la temperatura, la humedad, el tiempo de almacenamiento y la humedad afectaban el crecimiento de la toxina.
Se recogió arroz de una granja en Hazen y se dividió en fracciones de arroz grueso, integral y molido. El arroz grueso no está procesado y todavía tiene su cáscara, o cubierta protectora dura, mientras que el arroz integral no. Al arroz molido se le han quitado la cáscara y las capas de salvado. Las muestras de cada tipo de arroz se dividieron luego en esterilizadas en autoclave o con vapor y no esterilizadas en autoclave. Todas las muestras se inocularon con Aspergillus flavus, un tipo de hongo que produce aflatoxinas, y luego el equipo hizo un seguimiento de los niveles de aflatoxinas.
«Estábamos analizando qué entornos harían que estos hongos se sintieran tan seguros como para empezar a producir la toxina», dijo Atungulu.
Los investigadores midieron el ergosterol, una sustancia presente en las paredes celulares de los hongos, y la cantidad de aflatoxina B1, una potente toxina relacionada con el cáncer de hígado y la supresión del sistema inmunológico. Los investigadores descubrieron que los niveles de temperatura y humedad relativa tenían los efectos más significativos en el crecimiento de los hongos, y tenían un impacto aún mayor cuando estaban presentes juntos. También descubrieron que el arroz integral tenía niveles notablemente altos de aflatoxina B1 debido a las grasas de su salvado, que pueden proporcionar carbono para aumentar el crecimiento de los hongos y la producción de aflatoxina.
El estudio de Ouma demostró que las condiciones adecuadas de almacenamiento del arroz para reducir el riesgo de aflatoxina después de la cosecha incluyen una temperatura inferior a 20 grados Celsius (68 grados Fahrenheit) y una humedad relativa inferior al 75%. Si bien la investigación implicó mediciones cuidadosas de los niveles de hongos y aflatoxina a diversas temperaturas, niveles de humedad y otros parámetros, Ouma dijo que espera que el impacto de su trabajo sea doble.
«Por mucho que quiera publicar datos, también quiero encontrar algo que pueda ayudar a resolver un problema del mundo real cuando regrese a casa», dijo Ouma.
Más información: Faith Ouma et al, Investigación de condiciones seguras de almacenamiento para mitigar la contaminación por aflatoxina en el arroz, Food Control (2024). DOI: 10.1016/j.foodcont.2024.110529
