Influencia del nivel de humedad y Aw de pienso y materias primas sobre el desarrollo microbiano

La cantidad de agua existente en el ambiente y en los sustratos es uno de los factores importantes para el desarrollo de hongos y para la producción de micotoxinas. Sin embargo, no sólo influye la cantidad de agua sino también la forma de presentación de la misma. Así pues, el agua se encuentra en forma libre y en forma combinada. El agua libre existe dentro y alrededor de los tejidos vegetales o de las células y puede ser eliminada sin interferir seriamente con los procesos vitales. La forma combinada está presente en los tejidos vegetales y animales, formando parte integrante de las células que los componen y en unión con las proteínas y glúcidos. Para la germinación de esporas de hongos y para el crecimiento bacteriano, es necesario que el agua se encuentre en forma libre (o disponible). Este factor se considera en base a la determinación de Actividad de Agua (Aw).

Tabla 1. Contenido en humedad (como límite inferior crecimiento microbiano) Ingrediente Humedad (%) Trigo y maíz (harina) 13-15 Arroz 12-15 Avena 11 Soja 9-13 Leche deshidratada 7

Los valores indicados en la Tabla 1 hacen referencia a la humedad relativa (HR) necesaria en un pienso para alcanzar los niveles de Aw mínimos requeridos para el crecimiento microbiano. Así, un mismo nivel de Aw precisa de distintas humedades según la materia prima. Humedades cercanas a 14% son necesarias para productos como trigo y maíz, mientras que tales Aw ya se alcanzan con humedades de 9% en la soja (pese a que este ingrediente no es un sustrato preferido por su déficit de almidón).

La Tabla 2 (adaptada de Beuchat, 2001) nos presenta cuáles son las Humedades mínimas -según ingrediente- que nos favorecen el crecimiento fúngico. Estas humedades son variables según la especie de hongo y no son incompatibles con los de la Tabla 1. Si observamos los dos hongos menos exigentes en necesidades hídricas (A. halophilicus y A. restrictus con la inferior Aw precisada, cerca de 0,70), la HR en maíz y trigo son de 13,5 a 14,5% –confirmando los datos aportados en Tabla 1-. A partir de estos valores de humedad puede darse un verdadero riesgo de crecimiento fúngico. Hemos de tener en cuenta que el nivel de humedad en la masa de pienso no es homogéneo y se producen migraciones debido a los movimientos de evaporación/condensación. Así, la probabilidad de generación de bolsas con valores superiores a 18% es tanto más elevada cuando partamos de niveles de humedad más críticos en materias primas de origen. A partir de estos niveles, la presencia y desarrollo de los hongos más peligrosos (micotoxigénicos - A. flavus) se potencia.

Tabla 2. Niveles mínimos de humedad para crecimiento de hongos en cereales grano y leguminosas Hongo Maíz, trigo, sorgo y arroz Soja Semillas cacahuete y girasol Aspergillus candidus 15-15,5 14,5-15 10-11 A. flavus 18-18,5 17-17,5 11-12 A. glaucus 14-14,5 12,5-13 8-9 A. halophilicus 13,5-14,5 12-12,5 9-10 A. ochraceus 15-15,5 14,5-15 10-11 A. restrictus 13,5-14,5 12-12,5 9-10 Penicillium spp. 16,5-19 16-18,5 11-13 Wallemia sebi 13,5-14,5 12-12,5 9-10

Los requerimientos de humedad para crecimiento fúngico y desarrollo de micotoxinas son variables según la especie (Tabla 3), siendo superiores los necesarios para la generación de micotoxinas. Es de destacar también cómo los niveles de Aw necesarios para el crecimiento bacteriano son muy superiores (Aw mínima para Salmonella y mayoría de bacterias patógenas alimentarias: 0,92 con la excepción de Staphylococcus aureus, con Aw: 0,85), por lo que se observará un crecimiento fúngico evidente antes de que se haya dado un crecimiento bacteriano.

Tabla 3. Aw necesarias para crecimiento fúngico y generación mictoxinas, según especie Crecimiento fúngico Aw Generación micotoxinas Aw Aspergillus flavus 0.78 Aflatoxina B1 0.83 Aspergillus parasiticus 0.70 Aflatoxina B1 0.80 Penicillium expansum 0.85 Patulina 0.99 Penicillium patulum 0.83 Patulina 0.95 Aspergillus clavatus 0.85 Patulina 0.99 Aspergillus ochraceus 0.77 Ocratoxina A 0.88 Aspergillus ochraceus 0.77 Ácido penicílico 0.90 Penicillium cyclopium 0.82 Ocratoxina A 0.90 Penicillium viridicatum 0.83 Ocratoxina A 0.90 Penicillium citrinum 0.80 Citrinina 0.88 Penicillium martensii 0.79 Ácido penicílico 0.99

Conclusiones

Un control incorrecto del nivel de humedad y una incorrecta protección antifúngica en ingredientes de riesgo (con niveles de humedad elevados) supone favorecer el desarrollo fúngico de materias primas y piensos acabados y, en segundo término –en casos más extremos-, el desarrollo bacteriano.