Cabe considerar que un "sistema" es un conjunto de componentes relacionados entre sí en el que las interacciones son tan importantes como los propios componentes (según Open University, 1987). El enfoque "de sistemas" para el control de las micotoxinas utiliza (Coker, 1997) modelos conceptuales de las interacciones que se producen entre los subsistemas de producto, deterioro, micotoxinas y control, y dentro de ellos. Los subsistemas de un sistema pueden relacionarse libremente entre sí; es decir, la actividad dentro de un subsistema puede influir en fenómenos que se producen en otro u otros subsistemas.
Un mejor conocimiento tanto de las interacciones como de los componentes de estos sistemas ayudará a comprender mejor la etiología de la producción de micotoxinas y a formular intervenciones adecuadas para el control de las micotoxinas y las micotoxicosis.
EL SISTEMA DEL PRODUCTO
Cualquier sistema de producto comprende numerosos "procesos" técnicos y socioeconómicos relacionados entre sí, por ejemplo la lucha contra plagas y enfermedades, la cosecha, el secado, la elaboración, la comercialización, las políticas de concesión de créditos y de fijación de precios y aspectos culturales, por citar sólo unos pocos. En la Figura 1 se muestra un sistema de producto genérico y simplificado, donde determinados procesos se representan como subsistemas relacionados entre sí.
Figura 1. El sistema del producto
En cualquier punto del sistema, el estado del producto está determinado por un medio complejo en el que intervienen multitud de interacciones entre el cultivo, el macroambiente y microambiente y diversos factores biológicos, químicos, físicos y socioeconómicos. Un cambio en cualquiera de estos procesos producirá invariablemente cambios en uno o más de los demás procesos. Las medidas adoptadas antes de la cosecha para combatir los daños de las plagas y/o aumentar la producción (por ejemplo, la selección de variedades, la elección del momento de la cosecha) pueden tener efectos importantes sobre la calidad del producto después de la cosecha. Por ejemplo, el rendimiento del maíz blanco híbrido es mucho mayor que el de las variedades tradicionales pero sus características lo hacen menos adecuado para el almacenamiento en las explotaciones agrícolas. De forma similar, debe recordarse que es muy poco frecuente que en una determinada región agroclimática exista un sistema aislado de un único producto, por lo que las actividades de un sistema pueden influir considerablemente en los fenómenos que se producen en otros sistemas. Por ejemplo, dado que los recursos de los agricultores son limitados, si aumenta la importancia de un producto frecuentemente se asignarán menos recursos al cuidado de otros productos.
EL SISTEMA DE DETERIORO
El deterioro biológico es el resultado neto de la acción de numerosos agentes de deterioro relacionados entre sí, que pueden clasificarse de forma general en agentes biológicos, químicos, físicos, macroambientales y microambientales (Figura 2). No obstante, los efectos relativos de cada uno de estos agentes estarán a menudo determinados en gran medida por el carácter y la magnitud de la intervención del hombre.
Figura 2. El sistema de deterioro
Los principales factores que contribuyen al deterioro biológico (incluida la proliferación de mohos) dentro de un ecosistema son la humedad, la temperatura y las plagas. Los mohos pueden proliferar en un amplio intervalo de temperaturas y, por lo general, la tasa de crecimiento de los mohos será menor cuanto menor sea la temperatura y la cantidad de agua disponible. Los mohos utilizan el vapor de agua presente en el espacio intergranular de los cereales, cuya concentración está determinada por el equilibrio entre el agua libre del interior del grano (el contenido de humedad del grano) y el agua de la fase de vapor adyacente a la partícula granular. La concentración de agua intergranular se puede expresar en términos de humedad relativa de equilibrio (HRE, en porcentaje) o de actividad de agua (aw). Esta última se define como la relación entre la presión del vapor de agua en el grano y la del agua pura a la misma temperatura y presión, mientras que la HRE equivale a la actividad de agua expresada como porcentaje. Para un contenido de humedad dado, diferentes cereales presentan actividades acuosas diversas y, por consiguiente, favorecen la proliferación de diversos tipos de mohos con diversas tasas de crecimiento. Las actividades acuosas necesarias para la proliferación de mohos suelen estar comprendidas en el intervalo de 0,70 a 0,99, siendo mayor la actividad de agua y la propensión a la proliferación de mohos cuanto mayor es la temperatura. Por ejemplo, puede almacenarse maíz de forma relativamente inocua durante un año con un contenido de humedad del 15 % y una temperatura de 15°C. Sin embargo, el mismo maíz almacenado a 30°C sufrirá daños considerables por mohos en un plazo de tres meses.
Los insectos y los ácaros (artrópodos) pueden también contribuir notablemente al deterioro biológico de los cereales, debido a los daños físicos y a la pérdida de nutrientes que ocasiona su actividad, y también a causa de su interacción compleja con mohos y micotoxinas. La actividad metabólica de los insectos y ácaros genera un aumento del contenido de humedad y la temperatura de los cereales infestados. Los artrópodos actúan también como portadores de las esporas de los mohos y éstos pueden utilizar los residuos fecales de los artrópodos como fuente de alimento. Por otra parte, los mohos pueden proporcionar alimento a los insectos y ácaros pero, en algunos casos, pueden también actuar como patógenos.
Otro factor importante que puede afectar a la proliferación de mohos es la proporción de granos quebrados en una partida de cereales. El endospermo expuesto de los granos quebrados como consecuencia de la manipulación general y/o de los daños ocasionados por insectos es propenso a la invasión de mohos.
La proliferación de mohos está también regulada por las proporciones de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono de la atmósfera intergranular. Muchos mohos crecen a concentraciones de oxígeno muy bajas; por ejemplo, para reducir a la mitad la tasa de crecimiento lineal debe reducirse el contenido de oxígeno a una concentración menor que el 0,14 %. Las interacciones entre los gases y la actividad de agua imperante también influyen en la proliferación de mohos.
Las interacciones susodichas favorecerán la proliferación, dentro de los ecosistemas granulares, de una sucesión de microorganismos, incluidos los mohos toxicógenos, al cambiar en el curso del tiempo la disponibilidad de nutrientes y el microambiente. En el campo, los cereales se contaminan principalmente con mohos que requieren actividades acuosas altas (al menos 0,88) para proliferar, mientras que en los granos almacenados pueden proliferar mohos que requieren contenidos de humedad más bajos.
Se reconoce generalmente que los principales factores que influyen en la producción de micotoxinas son la actividad de agua y la temperatura. No obstante, dada la complejidad de los ecosistemas que sustentan la producción de micotoxinas, no se han definido aún con precisión las condiciones necesarias para que los mohos toxicógenos produzcan micotoxinas; recientemente se ha realizado un extenso examen de estas condiciones (ICMSF, 1996).
EL SISTEMA DE MICOTOXINAS
Dentro del sistema de micotoxinas (Figura 3) pueden distinguirse tres subsistemas relacionados entre sí: metabolismo y toxicología, salud y productividad, y valor económico. La toxicidad de una micotoxina, tras la exposición (por ingestión, inhalación o contacto con la piel), está determinada por una secuencia de fenómenos (metabolismo) que comprenden la administración, absorción, transformación, farmacocinética, interacciones moleculares, distribución y excreción de la toxina y sus metabolitos. A su vez, la toxicidad de una micotoxina se manifestará por sus efectos sobre la salud y la productividad de los cultivos, las personas y los animales, y estos efectos influirán en el valor económico de las actividades humanas y los productos agrícolas y pecuarios.
Figura 3. El sistema de micotoxinas
