CANTUA. 2016; 15:1-11
Fecha de recepción: 24.02.2012
Fecha de aceptación: 29.08.2016
Presencia masiva de Penicillium en harina de maíz distribuidas en Cusco-Perú.
Massive presence of Penicillium in cornmeal distributed in Cusco-Peru
Silvia J. Puelles -Yañez
1
, Martha N. Mostajo-Zavaleta
1,a
1
Escuela Profesional de Biología,
Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco.
Cusco, Perú.
a
ORCID: 0000-0002-4350-9283
RESUMEN
Penicillium presenta una gran distribución en la naturaleza, contamina productos alimenticios
como cereales, semillas oleaginosas, frutas y otros productos agrícolas, en la etapa de
producción y almacenamiento; constituyendo un riesgo potencial para la salud humana, por
producir micotoxinas. El objetivo de la investigación fue identificar especies de Penicillium
contaminantes de harina de maíz para consumo humano, que se expenden en centros de abasto
de Wanchaq y Ttio de la ciudad del Cusco. La identificación de especies se realizó por el
método de observaciones macroscópicas de colonias y microscópicas de conidios y cuerpos
conidiogenos, el muestreo se hizo en todos los centros de expendio de harina de maíz en ambos
mercados. Se aislaron 50 cepas de Penicillium, de 30 muestras; se determinó 17 especies, las
más frecuentes fueron P. miczynskii con 18%, P. citrinum con 14% y P. melinii y P.
corylophilum con 12% cada una; las especies menos frecuentes fueron P. citreonigrum, P.
arenicola, E. shearii, P. oxalicum, P. pinophilum, P. olsonii, P. commune y P. chrysogenum con
2% cada una. El 66% de muestras de harina de maíz están contaminadas con especies
reportadas como productoras de micotoxinas como: P. citreonigrum, P. citrinum, P.
commune y P. islandicum, P. miczynskii, P. melinii, P corylophilum, P. oxalicum, P.
pinophilum, y P. chrysogenum.
PALABRAS CLAVE: Penicillium, micotoxinas, harina de maíz, carcinomas.
CANTUA. 2016; 15: 1-11
1
ABSTRACT
Penicillium has a great distribution in nature, contaminates food products such as cereals,
oilseeds, fruits and other agricultural products, in the production and storage stage; constituting
a potential risk to human health, for producing mycotoxin. To identify species of Penicillium
contaminants corn flour for human consumption.that are sold in Wanchaq and Ttio supply
centers in the city of Cusco. The species identification was performed by the method of
macroscopic and microscopic observations colony and conidiospores and conidiogenous cells,
sampling was done in all centers of sale of corn flour in both markets. 50 strains of Penicillium
were isolated from 30 samples, 17 species were determined, the most frequent were P.
miczynskii with 18%, P. citrinum with 14% and P. melinii and P. corylophilum with 12% each;
and the less frequent species were P. citreonigrum, P. arenicola, E. shearii, P. oxalicum, P.
pinophilum, P. olsonii, P. commune and P. chrysogenum with 2% each. 66% of corn flour
samples are contaminated with species reported as producing mycotoxins P. citreonigrum , P.
citrinum, P. commune. P. islandicum, P. miczynskii, P. melinii, P corylophilum, P. oxalicum ,
P. pinophilum, and P. chrysogenum
KEYWORDS: Penicillium, mycotoxins, corn flour, carcinomas
INTRODUCCION
El hongo Penicillium presenta una gran distribución en la naturaleza, se encuentra
contaminando productos alimenticios como cereales, harinas, semillas oleaginosas, frutas,
mermeladas y otros productos agrícolas, en la etapa de producción y almacenamiento (Basilico
2001).
Uno de los mayores problemas que generan los Penicillium radica en la producción de
micotoxinas en los alimentos con diferentes efectos tóxicos, constituyendo un riesgo potencial
para la salud humana y animal (Boutrif y Canet, 1998).
Se estima que el 25% de los cultivos alimenticios del mundo son afectados por micotoxinas,
durante el crecimiento y almacenamiento, debido a productos del metabolismo del crecimiento
fúngico (United States Department of Agriculture, 2012).
Las micotoxinas son “metabolitos fúngicos cuya ingestión, inhalación o absorción cutánea
reduce la actividad, hace enfermar o causa la muerte en animales (sin excluir las aves) y
personas, son muy diversas desde el punto de vista químico, pero todas tienen un peso
2
molecular relativamente bajo, que les confiere una termo estabilidad notable. Es prácticamente
imposible inactivar las micotoxinas importantes en el aspecto clínico hasta un nivel final inocuo
mediante cualquier tratamiento térmico que se aplique en la elaboración de alimentos ( Mossel y
Moreno, 2004).
Algunas especies de Penicillium producen micotoxinas como: la citrinina que es neurotóxica,
nefrotoxica, produce carcinomas y es inmunosupresor. Los principales efectos tóxicos de la
patulina y la ocratoxina A son: neurotoxicidad, afecciones pulmonares, lesiones de hígado y
riñón, carcinomas e inmunosupresión (Frisvad, 1981; Kuiper y Scott, 1989).
En el subgénero Penicillium se ha descrito la producción de ocratoxina A en Penicillium
brevicompactum, Penicillium expansum y Penicillium chrysogenum (Vazquez et.al. 1995)
En el Perú el maíz amiláceo es utilizado para el consumo humano directo, ya sea en grano verde
bajo la forma de choclo, grano seco bajo la forma de cancha, hervido como mote o transformado
artesanalmente para su consumo en harina, bebidas, entre otros. El maíz amiláceo predomina en
las zonas alto andinas del Perú, por lo que puede ser cultivado desde el nivel del mar hasta los
3,900 metros de altura (Huamanchuco, 2003).
Existen más de 1,000 productos derivados total o parcialmente del maíz. Estos productos
incluyen alimentos para el hombre como: tortillas, harinas de maíz, masa, varios bocadillos,
cereales, espesantes, pastas, jarabes, endulzantes, aceite de maíz, bebidas sin alcohol, cerveza y
whisky (Dowswell et al. 1996).
La harina de maíz es un ingrediente infaltable en los hábitos del poblador peruano, empleados
para la preparación de tamales, maicillos, sopas, mazamorras, tortillas, pan, pasteles, etc.; es un
sustrato adecuado para el crecimiento de Penicillium, debido a su alto contenido en glúcidos
(
Mossel y Moreno 2004), estos mohos empiezan a crecer en el momento de la recolección
debido al apilamiento del producto al incrementar la temperatura u humedad relativa, y la
proliferación continua durante el almacenamiento, de allí nace la importancia de la
determinación de especies del genero Penicillum y de reportar especies productoras de
micotoxinas, por el riesgo que implica su consumo.
MATERIAL Y MÉTODOS
Material analizado
Se analizaron 30 muestras (1 Kg/ muestra) de harina de maíz (Zea mays) procedentes de dos
centros de Abasto del distrito de Wanchaq, provincia del Cusco, departamento del Cusco- Perú;
3
16 muestras procedieron del mercado de Wanchaq y 14 del mercado de Ttio. Los datos de
procedencia, mercados y puestos de expendio quedan especificados en la tabla 1. El método
estadístico fue muestreo simple por selección (tabla 1)
Tabla 1.
Distribución de muestras en los principales Mercados del Distrito de Wanchaq.
Mercado
Puestos de
Expendio
Muestreados
Fecha de
Muestreo
Wanchaq
16
17 de
mayo del
2016.
Ttio
14
19 de
mayo del
2016.
TOTAL
30
Métodos de cultivo y aislamiento.
De 1 kg de muestra se realizó el cuarteo, obteniendo una muestra representativa de 250 gr de
harina de maíz, se utilizó el método por dilución y siembra por incorporación (MD), en Agar
Oxitetraciclina Glucosa Extracto de Levadura (OGYE), recomendado por International
Commission on Microbiological Specifications for Foods (2000).
Se realizó las diluciones
(10
5
) y se sembraron en este medio (2 placas por dilución), que garantiza la formación de
micelios y estructuras de reconocimiento de un amplio espectro de agentes. Posteriormente se
incubaron las placas con el inoculo a 25°C±0,5, se hicieron lecturas a los 5 días para el control
de las colonias fúngicas y repicado en placas Petri para su aislamiento e identificación.
Identificación de especies del Genero Penicillium
El estudio macroscópico se realizó tomando en cuenta la metodología recomendada por Pitt
(2001). Para la identificación de se utilizaron tres medios diferenciales: Agar Czapek Extracto
de Levadura (CYA), Agar Extracto de Malta (MEA) y Agar 25% Nitrato Glicerol (G25N) bajo
las condiciones que se muestran en la tabla 2 (Pitt JI, 1997).
Tabla 2.
Medios de cultivo, temperaturas y tiempo de incubación para el estudio macroscópico del
género Penicillium
Medios :
CYA*
MEA**
G25N***
Temperaturas:
5 ºC
---
---
25 ºC
25 ºC
25 ºC
37 ºC
---
---
Tiempo
7 días
7 días
7 días
Fuente: Pitt, 1991
Se prepararon una suspensión de esporas con 3ml. de agua previamente esterilizada, que fue
homogenizada. Realizar el mismo procedimiento con las cepas restantes. Se sembró tomando el
tubo respectivo con la suspensión de esporas, introducir la aguja de siembra e inocular en tres
puntos equidistantes. Observación de características Macroscópicas de la colonia: color de la
colonia, textura, presencia de plegamientos, márgenes y zonaciones, exudados y coloración.
Diámetro de las colonias al séptimo día de incubación. Para el Estudio Microscópico se utilizó
cultivo en Cámara Húmeda, se incubaron las placas a 25 ºC de 2 - 3 días. Se procedió a la
evaluación de la estructura del penicilo, forma y longitud de las fiálides, textura de las paredes
de los elementos del conidióforo y la conidia. Se utilizó ocular micrométrico de 16X y objetivo
de 40X. Para la conversión de datos cada unidad de medida se multiplicó por 2.5. Los datos
obtenidos de los estudios de laboratorio, fueron analizados con el programa PENNAME
Versión 1.1 desarrollado por John I. Pitt, CSIRO Food Research Laboratory Australia en 1991
Análisis estadístico
Con los datos obtenidos se construyó una base de datos, que se analizó mediante el programa
SPSS versión 8.0 para Windows. Los resultados fueron analizados mediante porcentajes y
tablas de frecuencia.
RESULTADOS
En el centro de abasto de Wanchaq las 16 muestras de harina de maíz para consumo humano
estuvieron contaminadas con cepas del Genero Penicillium. Se aislaron 32cepas, de las cuales
74.2 % pertenecen al sub genero Furcatum, el 12.9 % al sub genero Aspergilloides, 9.8% al sub
genero Penicillium y 3.2. % Biverticillium. Se determinó, una cepa de. P. citrinum, tres cepas
de P. commune, cinco cepas de P. miczynskii , cinco cepas de P. melinii , cinco cepas de P.
corylophilum , una cepa de P. oxalicum, una cepa de P. chrysogenum, una cepa de P.
pinophilum, especies reportadas como productoras de micotoxinas (tabla 3).
Tabla 3.
Determinación de Especies del Género Penicillium Según Sub Género para el dentro de abastos
de Wanchaq.
Género
Sub Género
Especie
Nº de
Cepas
Aspergilloides
P. decumbens
2
P. glabrum
2
Furcatum
P. citrinum
3
P. corylophilum
3
P. melinii
5
P. miczynskii
5
P. oxalicum
1
P. raistrickii
2
P. simplicissimun
3
P. Shearii
1
P. chrysogenum
1
Penicillium
P. commune
1
P. olsonii
1
Biverticillium
P. pinophilum
1
Cepas no determinadas
1
Número total de cepas
32
De las 14 muestras de maíz provenientes del centro de abastos de Ttio se aislaron un total de18
cepas, de las cuales 66.7 % pertenecen al sub género Furcatum, 16.7 % al sub genero
Biverticillium, y el 5.5. % pertenecen al sub genero Penicillium, y el sub genero Aspergilloides
también con 5.5 %. Se determinó una cepa de P. citreonigrum, cuatro cepas de P.citrinum, tres
cepas de P. islandicum, tres cepas de P corylophilum, una cepa de P. melinii y cuatro cepas de
P. miczynskii (tabla 4).
Tabla 4.
Determinación de Especies del Género Penicillium en el centro de abastos de Ttio.
Género
Sub Género
Especie
Nº de
Cepas
Aspergilloides
P. citreonigrum
1
P. citrinum
4
Furcatum
P. corylophilum
3
P. melinii
1
P. miczynskii
4
Penicillium
P. arenicola
1
Biverticillium
P.islandicum
3
Cepas no determinadas
1
Número total de cepas
18
De las 48 cepas aisladas en 30 muestras de harina de maíz, se determinaron 17 especies. El 72.9
% cepas pertenecen al Sub Género Furcatum, 10.4 % pertenecen al Sub Género
Aspergilloides, 8.3 % al Sub Género Penicillium y 8.3 % de cepas al Sub Género
Biverticillium, Se puede indicar entonces que P. miczynskii, P. melinii, P. corylophilum y P.
citrinum son las especies que contaminan con mayor frecuencia la harina de maíz en
condiciones ambientales que presenta la ciudad del Cusco, como clima seco y temperatura
promedio anual de 12 °C que pertenecen al sub genero Furcatum, esto se debe posiblemente a
que presentan un crecimiento rápido, lo que hace que estos organismos colonicen el sustrato de
harina de maíz en menor tiempo, y produzcan metabolitos secundarios como las micotoxinas
que inhiban el crecimiento de otras especies de mohos (tabla 5).
Tabla 5.
Resultados de la determinación de Especies del Género Penicillium según Sub Género en
Ambos centros de abastos (Wanchaq – Ttio).
Género
Sub Género
Especie
Nº de
Cepas
%
P. decumbens
2
4
Aspergilloides
P. glabrum
2
4
P. citreonigrum
1
2
P. citrinum
7
14
P. corylophilum
6
12
P. melinii
6
12
Furcatum
P. miczynskii
9
18
P. oxalicum
1
2
P. raistrickii
2
4
P. simplicissimun
3
6
P. Shearii
1
2
P. chrysogenum
1
2
Penicillium
P. commune
1
2
P. olsonii
1
2
P. arenicola
1
2
Biverticillium
P. pinophilum
1
2
P.islandicum
3
6
Cepas no determinadas
2
4
Número total de cepas
50
Se puede observar que la especie más frecuente en muestras de harina de maíz para consumo
humano es P. miczynskii con 18% seguida de P. citrinum con 14% y P. melinii y P.
corylophilum con 12%; y las especies menos frecuentes son P. citreonigrum, P. arenicola, E.
shearii, P. oxalicum, P. pinophilum, P. olsonii, P. commune y P. chrysogenum con 2% cada una
(figura 1).
Figura 1. Frecuencia de especies de Penicillium en muestras de harina de maíz
DISCUSIÓN
De las 50 cepas aisladas de 30 muestras de harina de maíz, se determinaron 17 especies. El 70
% cepas pertenecen al Sub Género Furcatum, 10 % pertenecen al Sub Género Aspergilloides, 8
% al Sub Género Penicillium y 8 % de cepas al Sub Género Biverticillium. Se puede indicar
entonces que son 8 especies que contaminan con mayor frecuencia la harina de maíz en las
condiciones ambientales que presenta la ciudad del Cusco, como clima seco y temperatura
promedio anual de 12 °C
(Observatorio meteorológico -UNSAAC. 2016), que pertenecen al sub
genero Furcatum, esto se debe posiblemente a que presentan un crecimiento rápido, lo que hace,
que estos organismos colonicen el sustrato de harina de maíz en menor tiempo, y produzcan
metabolitos secundarios como las micotoxinas que inhiban el crecimiento de otras especies de
mohos (Martínez. 2003), (tabla 5).
El 66% de muestras están contaminadas con especies reportadas como productoras de
micotoxinas como: P. citreonigrum, P. citrinum, P. commune y P. islandicum, P. miczynskii,
P. melinii, P corylophilum, P. oxalicum, P. pinophilum, y P. chrysogenum
El 18 % de muestras de harina de maíz están contaminadas con P. miczynskii , P. melinii y P.
corylophilum con 12% cada una; P. oxalicum, P. pinophilum, , P. commune y P. chrysogenum
con 2%. , Martinez (2003) las reporta como productoras de ocratoxina A, esta micotoxina es
neurotóxica, inmunosupresora, genotóxica, carcinógena y teratogénica de gran actualidad que
contamina alimentos de consumo humano, principalmente cereales (), 14 % de las muestras
0.00%
2.00%
4.00%
6.00%
8.00%
10.00%
12.00%
14.00%
16.00%
18.00%
20.00%
porcentaje
especies
están contaminadas con P. citrinum que produce la citrinina que causa la alteración de la
función renal, siendo responsable de la nefropatía y la necrosis tubular del riñón (Salvador.
2006). P.islandicum (6%) , P citreonigrum (2%) y P. conmune (2%), que producen la
islandioxina que causa la muerte rápida con severos daños en el hígado y hemorragia,
luteoskirina en grandes dosis causa necrosis centrotubular del hígado de ratones acompañado de
metamorfosis de hepatocitos ( Salvador, 2006).
El 100 % de muestras de harina de maíz procedentes de los dos centros de Abastos del distrito
de Wanchaq estuvieron contaminadas con Penicillum, a pesar de la rápida rotación del producto
(15 días aproximadamente) en los puestos de expendio, debido a que los expendedores
minoristas se abastecen en pequeñas cantidades (50 Kg aproximadamente). Por otra parte, la
temperatura y humedad relativa registrada en la ciudad del Cusco entre abril y mayo fue de 9,6 a
12,0 °C y una humedad relativa promedio mensual de 51,8 a 72,7 % (Observatorio
meteorológico -UNSAAC. 2016)
,
condiciones ambientales no muy favorables para el desarrollo
de mohos, sin embargo, en harina de maíz en el presente estudio, todas las muestras estuvieron
contaminadas con Penicillium, donde se encontraron 17 especies de Penicillium de las cuales la
especie más frecuente en harina de maíz fue Penicillium miczynskii, seguida de Penicillium
citrinum reportadas por producir ocratoxina A y citrinina considerada altamente nefrotóxica,
teratogenica y cancerígena (Martinez, 2003; Salvador, 2006).
CONCLUSIONES
El 100% de muestras de harina de maíz, para consumo humano estuvieron contaminadas con
Penicillium. El 70 % de cepas de pertenecen al Sub Género Furcatum, 10 % pertenecen al Sub
Género Aspergilloides, 8 % al Sub Género Penicillium y 8 % de cepas al Sub Género
Biverticillium. Se determinaron 17 especies, de las cuales la frecuencia más alta está dada por
Penicillium miczynskii (18%), seguida por Penicillium citrinum (14 %), P. melinii y P.
corylophilum con 12% cada una, P. islandicum (6%), P. citreonigrum (2%) y P. commune (2%)
reportadas como productoras de micotoxinas.
Autor corresponsal:
Martha N. Mostajo-Zavaleta
Correo electrónico: martha.mostajo@unsaac.edu.pe
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