Presencia de proteína transgénica y su efecto sobre el contenido de taninos y aflatoxinas en maíz comercial*
Presence of transgenic proteins and their effect on the content of tannins and aflatoxins in commercial corn
Silvia Denise Peña Betancourt1§
1Laboratorio de Toxicología Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. Calzada del Hueso 1100 Col. Villa Quietud, México, D.F. §Autora para correspondencia: silvia_dpb@hotmail.com.
]]>* Recibido: junio de 2012
Aceptado: enero de 2013
Resumen
En México en el estado de Oaxaca se detectó por primera vez la contaminación de maíz nativo con maíz transgénico. Sin embargo, pocos estudios se han enfocado a evaluar el efecto de la contaminación transgénica sobre los taninos (insecticidas naturales) y la contaminación por aflatoxinas. En este trabajo se realizó un monitoreo de la contaminación transgénica en trece genotipos de maíz (diez híbridos y tres nativos). Las muestras fueron colectadas en los estados de Hidalgo (5), Morelos (2), Estado de México (3) y Distrito Federal (3). El ensayo de la gelatina y la espectrofotometría de luz UV-vis se utilizaron para determinar la presencia y el contenido de taninos; la técnica de inmuno ensayo enzimático para el análisis de aflatoxinas y la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para la identificación del promotor 35S y el terminador NOS. El 44% de los maíces híbridos resultaron positivos a las secuencias transgénicas. El contenido de taninos fue variable entre los genotipos de maíz en un rango de 1 300 a 3 060 mg L expresados como equivalentes de ácido tánico y de 7.69 a 276.92 mg L expresados como equivalentes catecol. Se observó una diferencia significativa entre el contenido de taninos en los maíces híbridos dependiente de su procedencia. Todos los híbridos de maíz presentaron contaminación por aflatoxinas, en un rango de 1.2 a 12 ng g. Se concluye que 50% de los híbridos de maíz contaminados con proteína transgénica disminuyó el contenido de galotaninos (protección natural) y aumentó la contaminación por aflatoxinas.
Palabras clave: aflatoxinas, maíz, taninos, transgénico.
Abstract
In Mexico, the state of Oaxaca was where contamination of native corn with genetically modified corn was first detected. However, few studies have focused on evaluating the effect of GM contamination on tannins (natural insecticides) and aflatoxin contamination. In this work, transgenic pollutionwas monitored in thirteen corn genotypes (ten hybrids and three natives). The samples were collected in the states of Hidalgo (5), Morelos (2), State of Mexico (3) and Federal District (3). A gel assay and UV-vis light spectrophotometry were used to determine the presence and content of tannins; the enzyme immunoassay technique for the analysis of aflatoxins and the polymerase chain reaction (PCR) were used to identify the 35S promoter and the NOS terminator. 44% of the corn hybrids tested positive for transgenic sequences. Tannin content varied among the corn genotypes within a range of 1 300 to 3 060 mg L, expressed as tannic acid equivalents, and of 7.69 to 276.92 mg L expressed as catechol equivalents. There was a significant difference of the tannin content among corn hybrids depending on its origin. All corn hybrids presented aflatoxin contamination within a range of 1.2 to 12 ng g. It is concluded that in 50% of the corn hybrids contaminated with transgenic protein the content of gallotannins decreased (natural protection) and aflatoxin contamination increased.
]]> Key words: aflatoxins, corn, tannins, transgenic.
Introducción
De acuerdo con la FAO, existen 82 países pobres; es decir, que enfrentan un déficit alimentario, y quienes aumentaron 40% el gasto de sus importaciones de alimentos en 2008, con respecto al año anterior (FAO, 2008).
El maíz transgénico ha sido introducido en varios estados mexicanos desde 2009, principalmente en los estados de Tamaulipas, Nayarit y Aguascalientes, entre los cuales destacan MON21-9 con el gen epsps, MON-603-6 con los genes Cp4 epsps y cp4 epsps 1214p, MON810-5 con Cry 1Ab, DAS1507-1 gen Cry1F cepa PS811 y gen pat, MON-863-5 gen cry 3Bb1 y gen ntp11, así como los que tienen mas de una insercción como MON603-6 X MON810-6, gen Cry 1Ab, gen cp4 epsps, por haber demostrado ventajas con respecto al maíz no transgénico, como es un mayor rendimiento por ha y menor susceptibilidad al ataque de insectos y hongos y de aflatoxinas (SENASICA, 2012).
La hibridación de los maíces ha dado excelentes resultados al incrementar el contenido de proteína, y una mayor resistencia al ataque de virus, bacterias y hongos y una mayor adaptación a las condiciones de altitud de la región. En el 2001, 30 híbridos se sembraron en 70 000 ha en 20 estados de la República Mexicana.
Actualmente existen varios métodos para identificar la presencia de una proteína extraña al maíz como es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) o las tiras reactivas de flujo lateral, prueba inmunológica sencilla. Las dos técnicas se utilizan como un primer paso o monitoreo para la detección de secuencias transgénicas (Hull et al, 2000).
El maíz es susceptible a la contaminación por micotoxinas, principalmente de las sintetizadas por hongos microscópicos patógenos del género Aspergillus, cuya presencia en campo se favorece en suelos con gran infestación de insectos y temperaturas cálidas < 25 °C. Las micotoxinas constituyen un riesgo a la seguridad alimentaria, ya que si se encuentran en niveles superiores a los tolerables son una amenaza para la inocuidad de los alimentos, además de reducir el valor nutritivo del alimento que contaminan.
La presencia de insecticidas naturales como son los taninos en el maíz pueden variar de acuerdo con las condiciones de estrés que ha sufrido la planta durante su desarrollo, debido a que una de sus múltiples funciones es actuar como defensa natural de la planta contra insectos (Peterson et al., 2001) Los galotaninos son moléculas formadas por varios ácidos fenólicos que derivan del ácido shikímico, éstos compuestos pueden ser hidrolizados por enzimas de los hongos Aspergillus y Penicillium spp. Los taninos condensados o catecol taninos poseen propiedades antioxidantes y anticancerígenas. El contenido de fenoles totales en el maíz ha sido descrito en un nivel de 1 250 μg/g. menor que el contenido del trigo (1700 μg g) pero mayor que el del grano de la cebada (900 μg g).
]]> Colecta de muestras de maíz
En septiembre de 2007, se colectaron material fresco en el estado de Hidalgo, provenientes de semillas de maíz identificadas comercialmente como pantera, leopardo, 30G40, 30T26, y 30V46 de empresas transnacionales. En 2008, se colectaron del Estado de México material seco conocidos como puma, H515 y H516. En 2009 se colectaron del estado de Morelos 1 kg de los híbridos de maíz DK2060 y Cronos, y en el 2010, del Distrito Federal los maíces nativos identificados como Chalco, Sinaloa y Toluqueño; en estado seco. Todas secas fueron cribadas y molidas hasta su pulverización.
Determinación de taninos libres totales
Los taninos fueron extraídos de acuerdo con el ensayo colorimétrico de la grenetina- cloruro de sodio, a partir de 5 g de cada muestra de maíz pulverizado, se le añadió una solución de hidróxido de sodio (NaOH al 0.05 M), se tomo una alícuota de 10 ml. La concentración de taninos libres totales fue determinado usando como estándar el ácido tánico y el catecol a una concentración de 20 mg L. Se realizó una curva con ambos patrones a partir de 5 diluciones de cada solución stock 0.05, 0.1, 0.2, 1.0 y 2.0 mL, en un volumen de 5 0 mL. Se utilizó una solución de cloruro férrico al 1% para favorecer el desarrollo del color de los compuestos fenólicos. Los estándares se leyeron a una longitud de onda de 720 nm y se construyeron ambas curvas de calibración. Las muestras se interpolaron en las curvas para determinar su concentración
Detección de aflatoxinas totales por ELISA
El total de muestras fueron analizadas para detectar aflatoxinas usando un inmuno ensayo enzimatico (ELISA) comercial Ridascreen Fast aflatoxina, que se fundamenta en usan reacción antigeno-anticuerpo. Se pesaron 5 g de cada muestra por duplicado, y se realizó una extracción metanólica 70%, se aplicaron 50 ul en cada pozo de una microplaca de titulación y se leyó la absorbancia a450 nm. La absorbancia es inversamente proporcional a la concentración de aflatoxinas.
El 44% de los híbridos de maíz evaluados fueron positivos al promotor 35S y terminador NOS, en concentraciones menores a 1%; es decir, que se encuentran dentro de los límites permitidos por la Unión Europea para eventos transgénicos. Los maíces nativos no presentaron las secuencias transgénicas, por lo que la contaminación transgénica observada en los maíces híbridos, probablemente no haya sido accidental sino que ya eran maíces transgénicos y que fueron sembrados en los estados de Hidalgo y Estado de México.
Se observó la presencia de precipitado y vire de color en la prueba de la gelatina- cloruro de sodio, siendo positiva a taninos. Cabe mencionar, que 77% de las muestras dieron un color azul por lo que se identificaron como galotaninos y 23% fueron positivos a catecoltaninos por su color verde en presencia de cloruro férrico. Los híbridos del estado de Morelos los que presentaron mayor contenido de galotaninos con una media de 0.0029%, seguidos por los híbridos del estado de Hidalgo con 0.0019% y del Estado de México con 0.0016% y los maíces nativos con una media de 0.0013%. Los maíces híbridos con catecoltaninos presentaron una media de 0.020%
]]> Todos los híbridos de maíz presentaron aflatoxinas en una media de 4.8 ng g, un rango de 1.2 a 12 ng g; y los maíces nativos una media de 5.6 ng g. Los híbridos contaminados con proteína transgénica con una media de 6.37 ng g y con los de mayor contenido individual (12 y 10 ng g) que de acuerdo con la legislación europea están fuera de los límites máximos permitidos, y dentro de la legislación nacional. Sin embargo, si tomamos en cuenta que el contenido de aflatoxinas en el frijol es de 6 ng g, el consumo mínimo por estos dos alimentos sería de 13.56 ng g y máximo de 25 ng g lo cual constituye un riesgo a la salud (Peña y Conde, 2012). Se pudo también observar que los la contaminación de aflatoxinas en los híbridos no contaminados con transgenes fue menor (2.4 ng g). sin embargo una muestra presento el mas alto nivel de contaminación por aflatoxinas (12 ng g), posiblemente debido al genotipo y al tiempo de cosecha de acuerdo con lo descrito por Lauren et al., 2007.
Conclusiones
El 20% de los híbridos evaluados (uno procedentes del Estado de México y otro de Hidalgo disminuyeron sus defensas naturales (taninos), lo cual pudo deberse a la contaminación transgénica, además la disminución del contenido de taninos pudo afectar la protección natural de la planta durante su desarrollo en campo y que bajo condiciones estresantes como sequía no pudo defenderse quedando expuesta a la presencia de hongos. Por otro lado se ha documentado que los taninos actúan favoreciendo la hidrólisis enzimática del almidón, ya que los taninos actúan sobre la enzima alfa amilasa, lo cual no podrá llevarse a cabo completamente al disminuir su presencia, lo que provocaría una menor captación del almidón por el intestino y una menor ingesta energética por el animal.
El 100% de los híbridos evaluados presentaron contaminación por aflatoxinas, presentando los más altos niveles los híbridos comerciales contaminados con proteína transgénica.
Literatura citada
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). 2008. El estado de la inseguridad alimentaria en el mundo. Viale delle Terme di Caracalla, 00153 Roma, Italia. [ Links ]
]]>Hull, R.; Covey, S. and Dale, P. 2000. Genetically modified plants and the 35S promoter assay the risk and enhancing the debate. Microbiol. Ecol. Health Dis. 12:1-5. [ Links ]
Bouftira, I.; Cheddly, A. and Souad, S. Antioxidant and antibacterial properties of plants extract 2012. Adv. Chem. Eng. Sci. 2:359-365. [ Links ]
Lauren, D. R.; Smith, W. A. and Di Menna, M. E. 2007. Influence of harvest date and hybrid on the mycotoxin content of maize Zea mays) grain grown in New Zeland. New Zaland. J. Crop Hortic. Sci. 35(3):331-340. [ Links ]
Peña, B. S. D. y Conde, V. 2012. Contenido de aflatoxinas y proteína en 13 variedades de frijol (Phaseolus vulgaris L.). Rev. Mex. Cienc.Agríc. 3(1):201-206. [ Links ]
Peterson, D.; Emmons, Ch. and Hibbs, A. 2001. Phenolic antioxidants and antioxidant activity in pearling fractions of oat groats. J. Cereal Sci. 33(1):97-103. [ Links ]
]]>Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (SENASICA). 2012. Estado de solicitudes de permisos de libración al ambiente de OGM ingresados en 2009, 2010 2011. 356 pp. [ Links ]
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