Utilización de flavonoides de residuos de la industria citrícola para la prevención de la contaminación por micotoxinas en maíz

• Autores: Pok, Paula Sol
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Alzamora, Stella Maris; Resnik, Silvia Liliana
• Materia: FLAVONOIDES; AFLATOXINAS; FUMONISINAS; MAIZ; POSCOCECHA; FLAVONOIDS; AFLATOXINS; FUMONISINS; MAIZE; POSTHARVEST
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El estudio de productos naturales para inhibir el crecimiento de hongos y/o la acumulación de micotoxinas en el almacenamiento de maíz se centra en el uso de flavonoides que pueden ser aislados con bajo costo a partir de residuos de la industria citrícola. Estudios previos realizados a escala laboratorio con naringina, neohesperidina y hesperidina, muestran que es posible utilizar dichas flavanonas para reducir la acumulación de micotoxinas. Continuando con esta línea de trabajo se incorpora el estudio del efecto de un flavonol, quercetina, debido a su promisorio efecto antifúngico y antimicotóxico. Se formulan mezclas en diversas concentraciones entre las sustancias mencionadas aplicando el diseño estadístico de Box-Behnken con superficies de respuesta y optimización de múltiples respuestas mediante la función deseabilidad, con foco en la reducción de micotoxinas típicas en el maíz. Se evaluaron modelos para minimizar fumonisinas, producidas por Fusarium verticillioides y aflatoxinas producidas por Aspergillus flavus y A. parasiticus. Los mismos se probaron a dos actividades de agua, aw 0,95 y 0,98, dando una mezcla óptima para cada una de las condiciones, las cuales inhibieron la acumulación de micotoxinas en maíz entre un 50 y 100% según el caso. El mecanismo de acción de los flavonoides y sus mezclas fue evaluado en la ultraestructura mediante microscopía electrónica de transmisión, evidenciando el daño en las membranas y organelas celulares fúngicas producido por estos compuestos. Estos tratamientos presentarían distintos beneficios: además de minimizar la presencia de micotoxinas en maíz y sus productos de alto consumo, tendría un impacto sobre el ambiente al disminuir los residuos generados por las industrias citrícolas, agregándoles valor, y mejoraría la aceptación por parte de los consumidores, los cuales ven la eliminación de aditivos sintéticos y su reemplazo por aditivos naturales como un avance tanto desde el punto de vista de la calidad como de la inocuidad de un alimento.
The study of natural products in order to inhibit mycotoxigenic fungi growth and/or mycotoxin accumulation during maize storage is focused on the use of flavonoids, which can be obtained at low cost from residues of citrus industries. Studies carried out at laboratory scale using naringin, hesperidin and neohesperidin show that it is possible to use these flavanones to reduce mycotoxin accumulation. Continuing with this line of work, the study of the effect of a flavonol, quercetin, is incorporated due to its promising antifungal and antimycotoxin effect. The use of these compounds will be investigated preparing different mixtures following a Box-Behnken statistical design with response surface methodology and optimization of multiple responses through the desirability function, with focus on the reduction of typical mycotoxins in corn. The models were evaluated in order to minimize fumonisins, produced by Fusarium verticillioides and aflatoxins produced by Aspergillus flavus and A. parasiticus in maize, which were tested at two water activities, 0.95 and 0.98 aw, giving an optimal mix for each of the conditions, reducing mycotoxin accumulation between 50 and 100%. The mechanism of action of the flavonoids and their mixtures was evaluated in the ultrastructure by transmission electron microscopy, evidencing the damage in the membrane and fungal cell organelles produced by these compounds. These possible treatments could present several benefits, besides minimizing mycotoxin presence in maize and highly consumed maize products, such as decreasing the environmental impact generated by the residues of citric industries, and would improve consumer acceptance, who consider the elimination of synthetic additives and its replacement with natural additives an asset in the terms of food quality and safety.
Fil: Pok, Paula Sol. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.