Proyecto H2020 MycoKey: Acciones clave integradas e innovadoras para la gestión de micotoxinas en la cadena alimentaria y animal
- Tipus Projecte
- Estat Completado
- Execució 2016 -2020
- Pressupost assignat 4.953.160,00 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto MycoKey
MycoKey desarrolla nuevos enfoques para la gestión de micotoxinas a través de la integración de los resultados derivados de la armonización del conocimiento global sobre temas clave y el desarrollo de datos de investigación. Esta integración alimenta una nueva aplicación MycoKey, inteligente y fácil de usar, un sistema que representa un paso adelante para el asesoramiento científico-práctico a productores, partes interesadas e investigadores. El proyecto contribuye a fortalecer las habilidades de los jóvenes investigadores y la concienciación sobre los riesgos de las micotoxinas en la salud humana y animal. Además, MycoKey está mejorando el diálogo entre la UE y China, mediante la participación del Consorcio Chino en actividades de investigación vinculadas. Las alianzas/acuerdos científicos con otros proyectos financiados por la UE están mejorando la cooperación internacional, concretamente con el proyecto H2020 MyToolBox. Se desarrollaron nuevas soluciones integradas aplicables in situ y TIC en el campo de la monitorización de hongos toxigénicos y micotoxinas a lo largo de la cadena. Se desarrollaron modelos de predicción integrados para el manejo eficiente de los cultivos y el uso de las partes interesadas.
El enfoque se basa en:
- Combinación de modelos de riesgo y sistemas de control in situ.
- Desarrollo de nuevos métodos de cribado de (multi)micotoxinas in situ para análisis in situ y en línea de múltiples micotoxinas.
- Tecnologías de detección para uso personalizado en un entorno de código abierto.
Nuevas metodologías de detección validadas y avances en el conocimiento sobre las formas modificadas de micotoxinas estarán disponibles para una nueva legislación futura. El proyecto ha aumentado el potencial del uso del control biológico contra la contaminación por aflatoxinas en el maíz y el cacahuete, aplicándolo a zonas emergentes de alto riesgo en Europa (Italia, Serbia y Rumanía) y China. Se han estudiado estrategias de control sostenibles, basadas en compuestos naturales y agentes de control biológico, para su aplicación en el mercado.
Se ha seleccionado material genético de trigo y maíz menos sensible a Fusarium. Se probaron nuevos fungicidas menos tóxicos y más efectivos. Las nuevas soluciones verdes poscosecha, las técnicas de saneamiento y los equipos de limpieza para reducir las micotoxinas en los productos alimenticios están listos para las industrias. Disponemos de nuevos aditivos para piensos, basados en agentes desintoxicantes de múltiples micotoxinas, y criterios y protocolos validados y estandarizados, de acuerdo con la normativa de la UE y las directrices de la EFSA.
Las soluciones de opciones de uso seguro darán lugar a métodos biológicos eficaces para la desintoxicación de micotoxinas y la producción rentable de biocombustible a partir de biomasas contaminadas con micotoxinas. Finalmente, se publicaron 75 manuscritos en revistas revisadas por pares. Por último, se han publicado 75 publicaciones derivadas de la investigación MycoKey en revistas revisadas por pares.
El trabajo realizado en los 4 años abordó las siguientes áreas (resultados):
- CONOCIMIENTO GLOBAL DE MICOTOXINAS: revisión de actualizaciones científicas, conocimiento para las partes interesadas, mensajes cortos para los agricultores a incluir en la aplicación, Guías de buenas prácticas y mensajes inteligentes para los usuarios finales (16 resúmenes legos). El sitio web de la carta Mycotox está disponible. Los modelos predictivos funcionan como una herramienta útil para predecir el nivel de riesgo de contaminación por micotoxinas que apoyan a las partes interesadas y a los responsables políticos. 4 Mesas Redondas y 4 Grupos de Trabajo reforzaron la sólida red científica multidisciplinaria mundial.
- MONITOREO DE HONGOS TOXIGÉNICOS: un modelo predictivo de AFLA y FUM en maíz para los agricultores. Un modelo para la predicción de DON y ZEA en maíz; datos de secuencia para bases de datos públicas en línea para la identificación de especies fúngicas. Ensayo LAMP in situ evaluado durante los talleres MycoKey. Secuenciación del genoma completo, información sobre nuevos genotipos y distribución de grupos de genes de micotoxinas. Uso de sensores ambientales in situ.
- MONITOREO DE MICOTOXINAS: método y dispositivo alternativo para el muestreo de polvo de grano en maíz, SOP (nota de orientación) para la industria sobre análisis de polvo y pruebas in situ; datos presentados a la DG SANTE para apoyar la política de la UE en materia de muestreo. Nuevas pruebas: prueba de varilla reactiva multiplex UNISENSOR "3 Myco" DON/ZEA/FUM; pruebas rápidas de cribado de micotoxinas múltiples basadas en aptámeros; pruebas de detección rápida basadas en inmunoensayo de polarización de fluorescencia (FPIA); Sistema de perfilado electroquímico (REP) en tiempo real para un cribado rápido de micotoxinas. Las pruebas se explotaron en entornos industriales, in situ, formación. Los nuevos datos toxicocinéticos sobre las formas modificadas de DON, ZEA y AFB1 se debatieron con la EFSA como contribución a la regulación.
- PREVENCIÓN EN EL CAMPO: nuevos bioplaguicidas comercializables: AflaSafe II registrado en Ghana (reducción del 98% de AFLA); un nuevo fungicida en proceso de registro en China. Los experimentos con cultivos intercalados y de cobertura redujeron la contaminación en trigo (DON y ZEA hasta en un 75%); Variedades altamente tolerantes que reducen el riesgo de DON y ZEA en trigo.
- ESTRATEGIAS DE INTERVENCIÓN para mitigar la infección fúngica de los cultivos en el campo, durante el almacenamiento o el procesamiento: las cepas de C. rosea redujeron la gravedad de la enfermedad y el contenido de DON hasta en un 100%; nuevos compuestos fungicidas desarrollados contra FHB; Tratamiento de EOW en pruebas de campo de uva contra A. carbonarius; sistema de plasma no térmico y tratamiento UV-C contra el crecimiento de hongos en café verde, nuez, maíz y maní.
- REMEDIACIÓN: tecnologías de limpieza combinadas para la reducción de micotoxinas en maíz a escala industrial (AFLA: 60-90%, FUM: 22-65%*, DON: 36-55%*, ZEA: 75-100%); Desarrollo de nuevos aditivos para piensos (entre el 60 y el 100%). Nuevas enzimas/microorganismos y enzimas lacasa de Pleurotus han demostrado ser eficaces para diferentes micotoxinas hasta en un 93%. SOLUCIONES TIC: la aplicación MycoKey está vinculada a una plataforma de información georreferenciada para apoyar la agricultura de precisión y la gestión de micotoxinas basada en datos, lo que permite el seguimiento exhaustivo de DON en trigo y AFB1 y FUM en maíz.
- COMUNICACIÓN, DIFUSIÓN, EXPLOTACIÓN: 75 artículos de acceso abierto. Misión a corto plazo asignada a estudiantes de doctorado internacionales y jóvenes investigadores. 3 Conferencias Internacionales MycoKey celebradas con éxito (Bélgica, China, en línea). Talleres tecnológicos en Finlandia, Rumanía y Suiza y cursos de formación en Italia y China transfirieron las soluciones MycoKey a posibles usuarios, industrias y productores.
Un problema cada vez mayor para la seguridad alimentaria en Europa y en el mundo es la propagación de la presencia de micotoxinas en los cultivos, principalmente relacionada con el cambio climático, con implicaciones potencialmente graves para la salud humana y animal, la seguridad alimentaria y el comercio internacional.
El proyecto MycoKey contribuyó a mitigar la contaminación por micotoxinas en las cadenas de alimentos y piensos, mediante el desarrollo de soluciones eficaces para mejorar su competitividad y sostenibilidad. Investigó los cultivos de maíz, trigo y cebada, sus hongos toxigénicos asociados y las micotoxinas relacionadas (aflatoxinas, deoxinivalenol, zearalenona, ocratoxina A, fumonisinas, toxinas T-2 y HT-2) en Europa y China. El objetivo general era integrar la información clave y las soluciones prácticas en una herramienta TIC inteligente (MycoKey App) y proporcionar respuestas a las partes interesadas. El proyecto innovó en la gestión de micotoxinas mediante:
- El desarrollo de soluciones basadas en las TIC, la aportación de información a la legislación, la mejora de los conocimientos y las redes.
- Seleccionar y mejorar una serie de herramientas para el monitoreo de hongos toxigénicos y micotoxinas.
- Evaluar el uso de soluciones técnicas y de gestión fiables y rentables, compuestos sostenibles y tecnologías verdes en la prevención, intervención y rehabilitación sobre el terreno, durante el almacenamiento, la elaboración y el transporte en las principales cadenas alimentarias y de piensos.
- Formas alternativas y seguras de utilizar los lotes contaminados.
El consorcio multidisciplinario estaba compuesto por socios científicos, industriales y de asociaciones (31), incluidas 11 instituciones chinas.
MycoKey tiene como objetivo generar soluciones innovadoras e integradas que apoyen a las partes interesadas en la gestión eficaz y sostenible de las micotoxinas a lo largo de las cadenas alimentarias y alimentarias. El proyecto contribuirá a reducir la contaminación por micotoxinas principalmente en Europa y China, donde se producen contaminaciones frecuentes y graves por micotoxinas en los cultivos y donde el comercio internacional de productos básicos y lotes contaminados está aumentando. MycoKey abordará los principales cultivos afectados: maíz, trigo y cebada, sus hongos toxigénicos asociados y micotoxinas relacionadas (aflatoxinas, deoxinivalenol, zearalenona, ocratoxina A, fumonisinas).
El proyecto integrará información clave y soluciones prácticas para la gestión de micotoxinas en una herramienta TIC inteligente (aplicación MycoKey), proporcionando respuestas a las partes interesadas que requieren pronósticos rápidos y personalizados, información descriptiva sobre riesgos/niveles de contaminación, apoyo a la toma de decisiones y sugerencias prácticas y económicamente sólidas para la intervención. Las herramientas y metodologías estarán estratégicamente orientadas a una aplicación rentable en el campo y durante el almacenamiento, procesamiento y transporte. También se entregarán formas alternativas y seguras de utilizar lotes contaminados.
El objetivo de Mycokey será:
- Innovar las comunicaciones sobre la gestión de micotoxinas mediante la aplicación de las TIC, aportando información para la legislación y mejorando el conocimiento y las redes.
- Seleccionar y mejorar una variedad de herramientas para el seguimiento de micotoxinas.
- Evaluar el uso de soluciones confiables, compuestos sustentables/tecnologías verdes en prevención, intervención y remediación.
El consorcio multidisciplinario, compuesto por socios científicos, industriales y asociaciones (32), incluye 11 instituciones chinas y llevará a cabo el programa de 4 años en un marco de redes internacionales.
Las micotoxinas, compuestos producidos por hongos microscópicos, son perjudiciales para los seres humanos y los animales, causando enfermedades que van desde el envenenamiento agudo hasta la inmunodeficiencia y algunos tipos de cáncer. Pueden infectar las plantas durante todo el ciclo de crecimiento y contaminar los cultivos durante el almacenamiento. A través de los alimentos infectados, las micotoxinas también pueden contaminar productos animales como la leche, los huevos y la carne.
Un estudio reciente confirmó la estimación de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) de 1985 de que la contaminación por micotoxinas estaba presente en el 25 % de los cultivos alimentarios a nivel mundial. Los métodos analíticos mejorados sugieren que es probable que se haya subestimado la ocurrencia por debajo de los niveles detectables. El proyecto MycoKey, financiado con fondos europeos, se basó en el anterior proyecto MYCORED y desarrolló nuevos procedimientos y herramientas para reducir la contaminación por micotoxinas en los campos, los piensos y las cadenas de suministro poscosecha. «Dado que la introducción de cultivos más seguros al principio de la cadena alimentaria reduce los riesgos para la salud, dimos prioridad a una prevención más respetuosa con el medio ambiente y a una detección más rápida de la contaminación por micotoxinas en el campo», explica Antonio F. Logrieco, coordinador del proyecto MycoKey y director del Instituto de Ciencias de la Producción de Alimentos del Consejo Nacional de Investigación de Italia. "También desarrollamos soluciones para avanzar más en el proceso de alimentos y piensos". Nuevas soluciones para la cadena de suministro MycoKey seleccionó principalmente cereales para el estudio, como la cebada, el maíz y el trigo, junto con algunas frutas secas y uvas. El proyecto se centró en las micotoxinas de especial interés para las autoridades reguladoras: aflatoxinas, deoxinivalenol, fumonisinas, toxinas T-2 y HT-2, zearalenona y ocratoxina A. El equipo probó con éxito estrategias de control biológico utilizando microorganismos no toxigénicos introducidos en cadenas de trigo y maíz en la UE y China. Estos agentes de control biológico redujeron con éxito la acumulación de deoxinivalenol en el trigo entre un 69 % y un 85 % y, en el caso del maíz, redujeron la aflatoxina entre un 98 % y un 100 %.
El equipo también creó un prototipo de sistema de apoyo a la toma de decisiones, disponible a través de una aplicación de código abierto, para predecir la aparición de micotoxinas en algunos cultivos. Esto fue respaldado por herramientas de monitoreo, incluida la detección rápida de múltiples micotoxinas en el polvo de cereales. Las muestras de este dispositivo pueden analizarse in situ mediante pruebas en tiras o enviarse a un laboratorio para su evaluación por espectrometría de masas. En el caso de las cosechas contaminadas, se desarrollaron tecnologías de limpieza mejoradas para su uso en la maquinaria de clasificación. La limpieza a escala industrial utilizada en el separador mecánico Grain Plus redujo la aflatoxina en el maíz hasta en un 100 %. Además, el equipo desarrolló un proceso de fermentación a base de levadura para producir biogás y bioetanol a partir de lotes contaminados.
En el caso de los piensos contaminados, las bentonitas se probaron como agentes desintoxicantes con los socios de la industria Laviosa y Lesaffre. Las bentonitas mezcladas con el alimento absorben las micotoxinas, reduciendo su biodisponibilidad. "Con el uso de estos agentes de biocontrol, tratamientos y herramientas, los agricultores tienen soluciones sostenibles en línea con la estrategia De la granja a la mesa", dice Logrieco. Regulación de la inocuidad de los alimentos Si bien las buenas prácticas agronómicas, como la labranza, las variedades de plantas resistentes y los fungicidas, pueden mitigar la contaminación por micotoxinas, el cambio climático ha dado lugar a más hongos toxigénicos que pueden superar la resistencia de las plantas y los fungicidas. MycoKey apoya el Pacto Verde Europeo adaptando las prácticas agronómicas para reducir el uso de productos químicos agrícolas.
El proyecto también ha establecido vínculos con grupos científicos que trabajan sobre micotoxinas en China, que han sido motivo de creciente preocupación para las autoridades europeas dada la importación de cultivos chinos. «MycoKey ha proporcionado nueva información, por ejemplo, sobre toxicocinética y formas modificadas de deoxinivalenol, zearalenona y aflatoxina, que puede ayudar a los reguladores de seguridad alimentaria de la UE y apoyar a la industria en la adaptación de sus procesos alimentarios», añade Logrieco. Los resultados de MycoKey ahora también se utilizarán en otros proyectos de seguridad alimentaria, por ejemplo, como aportación para los ejercicios de mapeo en el proyecto FoodSafety4EU, financiado con fondos europeos, y como aportación para la formación en MycoTWIN.
- CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE (CNR)