El maíz transgénico Bt y su efectividad para reducir el nivel de micotoxinas cancerígenas en comparación al maíz convencional

Desde 1996 se comercializa maíz transgénico Bt, una variedad genéticamente modificada para resistir el ataque de insectos plaga, lo cual ha reportado beneficios agronómicos al reducir considerablemente las pérdidas, así como económicos y ambientales al reducir el uso de insecticidas y otros insumos. Sin embargo, muy poco se menciona de un importante beneficio para la salud pública, el cual consiste en su habilidad de reducir la contaminación por micotoxinas cancerígenas que contaminan los campos de maíz, especialmente en los países en desarrollo.

Las variedades de maíz transgénico Bt son modificadas con ingeniería genética para tener un gen de Bacillus thuringiensis (una bacteria natural del suelo) que expresa una de las más de 200 tipos de proteína de tipo cristal conocidas como “Bt” [1], la cual es tóxica para ciertos insectos plaga del orden Lepidóptera y/o Coleóptera. Cabe mencionar que esta proteína es específica para tales insectos, y es segura para insectos no plaga (como abejas o chinitas), animales y humanos [2], y además, se ha usado por más de medio siglo en aplicación mediante espray en agricultura orgánica y convencional.

Esta resistencia que le otorga la proteína Bt, le permite al maíz defenderse por sí solo ante ciertos insectos plaga, y al agricultor aplicar mucho menos insecticidas – de hecho, los cultivos transgénicos han reducido el uso de insecticidas entre 1996 y 2013 en 550 millones de kilogramos [3]. Esta reducción en los ataques de insectos plaga reduce las perforaciones que estos realizan en el maíz, lesiones que facilitan enormemente la presencia de hongos que contaminan el maíz con micotoxinas. Las dos principales son las fumonisinas producidas por el hongo Fusarium (encontradas casi exclusivamente en maíz) y aflatoxinas producidas por el hongo Aspergillus (contaminan al maíz y cultivos como arroz, maní, sorgo, trigo, yuca y otros) [4].

Esto se ha comprobado en forma sólida en una revisión de 23 estudios de importancia que compararon la presencia de micotoxinas en maíz Bt y convencional en Europa, Estados Unidos, Sudamérica y Asia, encontrando que el maíz Bt tiene una presencia considerablemente menor de micotoxinas que el maíz convencional. [5]

Izquierda: Maíz sin micotoxinas. Derecha: Maíz infectado con el hongo Fusarium. Imagen: https://goo.gl/sgT0Bn

Beneficios en salud

La importancia de la reducción de estas micotoxinas en la salud pública se debe a que, por un lado, las fumonisinas aumentan en forma importante el riesgo de cáncer esofágico y graves defectos en el tubo neural en bebés en gestación [6] [7]. También afectan a especies animales cuando estos son alimentados con piensos que contienen maíz, produciendo, por ejemplo, problemas de fertilidad, leucoencefalomalacia y en caballos [8] y edemas pulmonares en cerdos [6]. Por otro lado, las aflatoxinas hqan mostrado incrementar el riesgo de cáncer de hígado y vesícula biliar en humanos, inmunosupresión y afectan negativamente el crecimiento en niños [7][9][10].

Este beneficio del maíz Bt tendría un mayor impacto en los países en desarrollo, donde las mayores tasas de malnutrición y alta exposición a micotoxinas debido a la escasa diversidad de la dieta pueden tener efectos más devastadores. Lamentablemente los cultivos genéticamente modificados también enfrentan oposición política en varios de los países más afectados por la exposición a las aflatoxinas. Por ejemplo en África, sólo Sudáfrica ha adoptado maíz Bt a gran escala; en Asia solo Filipinas y Pakistán han adoptado esta tecnología en maíz; mientras que en Latinoamérica, en la cuna del maíz, México, aún no se aprueba el uso comercial de maíz Bt.

Este último país presenta una alta presencia del hongo fusarium y fumonisinas en el maíz tradicional, por lo tanto, no es sorprendente que en la región mesoamericana se manifiesta una de las tasas más altas tasas de defectos del tubo neural en el mundo, superando los 115 casos de anencefalia, espina bífida y encefalocele por cada 10.000 nacimientos, en comparación con el promedio mundial de alrededor de 15 casos por cada 10.000 nacimientos [11].

Ejemplos de defectos de nacimiento asociados a fumonisina: anencefalia, espina bífida y encefalocele. Todos son de un verano en un hospital de Guatemala. Fotos a cortesía del Dr. Julio Cabrera. Fuente: Wayne Parrot, 2010

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El uso de maíz Bt sería una herramienta humanitaria práctica para ayudar a resolver uno de los problemas más acuciantes como lo es la presencia de micotoxinas en el maíz.

Beneficios económicos

El uso de cultivos Bt también podría contribuir a reducir la pérdida de alimentos. Investigadores estimaron en 2003 que las pérdidas económicas en los Estados Unidos solo debido a contaminación por aflatoxinas causarían pérdidas en la industria del maíz que oscilan entre US$ 52,1 millones y US $ 1,68 mil millones anualmente en los Estados Unidos [12]. Por otro lado, El Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) estima pérdidas mundiales de alrededor de US $1.200 millones, y de US $ 450 millones anuales para las economías africanas [13].

Además, el comercio global entre naciones desarrolladas y en desarrollo puede empeorar las pérdidas debido a la contaminación cuando los países en desarrollo exportan sus mejores alimentos y venden alimentos contaminados localmente o cuando las exportaciones intencionales son rechazadas y desperdiciadas debido a los límites de inocuidad más altos en la industria alimentaria de otras naciones.

Alrededor de un 30% del maíz cultivado a nivel global es transgénico, con rasgo Bt. Aún hay muchos países que pueden adoptar esta tecnología.

 

Nuevos cultivos Bt y tolerancia a sequía:

La evidencia y experiencia global con el uso de maíz GM ha mostrado su eficacia en la reducción de presencia de micotoxinas por su control en el ataque de plagas, sin embargo, aún quedan muchos países que pueden adoptar esta herramienta en sus campos. Respecto a otros cultivos, si bien la proteína Bt ya se está utilizando comercialmente en algunos eventos en soya, aún hay un potencial grande no aprovechado para expresar el rasgo en cultivos de importancia como trigo, arroz, papa, legumbres, yuca, entre otros.

Además, se debe considerar que las plagas no son el único factor que facilita la aparición de micotoxinas en el cultivo, también lo son las sequías. Esto se debe a que la falta de agua hace la cáscara del maíz más débil, por lo que se quiebra fácilmente, y los hongos pueden penetrar y crecer dentro del grano. En tales condiciones de baja humedad, las aflatoxinas son las principales micotoxinas producidas. Debido a esto, la combinación del rasgo Bt, con modificación para resistencia a sequía juega un papel importante, a fin de producir plantas que se mantengan turgentes y productivas en periodos de escasez hídrica.

Para que estas nuevas herramientas estén al alcance de los productores, y sus beneficios en salud lleguen al consumidor, dependerá de que los países legislen para adoptar esta tecnología en forma responsable y generen marcos regulatorios modernos

Referencias:

1.- ISAAA, 2014. Pocket K No. 6: Bt Insect Resistant Technology. Disponible en: http://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/6/default.asp

2.- Koch MS, Ward JM, Levine SL, Baum JA, Vicini JL and Hammond BG (2015) The food and environmental safety of Bt crops. Frontier in Plant Science, 6:283. doi: 10.3389/fpls.2015.00283

3.- Graham Brookes & Peter Barfoot (2015) Global income and production impacts of using GM crop technology 1996–2013, GM Crops & Food, 6:1, 13-46, DOI: 10.1080/21645698.2015.1022310

4.- Food Standard Agency, UK. “Mycotoxins commonly found in food and feed”. Consultado el 7 de febrero de 2016. URL: https://www.food.gov.uk/business-industry/farmingfood/mycotoxins/about

5.- Ostry, V., Ovesna, J., Skarkova, J., Pouchova, V., & Ruprich, J. (2010). A review on comparative data concerning Fusarium mycotoxins in Bt maize and non-Bt isogenic maize. Mycotoxin Research, 26, 141–145.

6.- H Stockmann-Juvalla; K Savolainen (2008). “A review of the toxic effects and mechanisms of action of fumonisin B1”. Human & Experimental Toxicology, 27 (11): 799–809.

7.- Wu F, Groopman JD, Pestka JJ.(2014). Public health impacts of foodborne mycotoxins. Annu Rev Food Sci T, 5: 351–372

8.- Goel S; Schumacher J; Lenz SD; Kemppainen BW (1996). “Effects of fusarium moniliforme isolates on tissue and serum sphingolipid concentrations in horses“. Vet Hum Toxicol, 38 (4): 265–70

9.- Jolly, P.E.; Inusah, S.; Lu, B.; Ellis, W.O.; Nyarko, A.; Phillips, T.D.; Williams, J.H. (2013). “Association between high aflatoxin B1 levels and high viral load in HIV-positive people”. World Mycotoxin Journal. 6 (3): 255–261

10.- National Institute of Cancer (NIH), 2016. Aflatoxins. URL: https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/substances/aflatoxins

11.- Parrot, W. (2010). Genetically modified myths and realities. New Biotechnology, 27 (5): 545-551

12.- Mitchell NJ, Bowers E, Hurburgh C, Wu F (2015). Potential economic losses to the US corn industry from mycotoxin contamination. Food Additives and Contaminants, 33 (3): 540-550

13.- IITA, 2013. Tackling killer aflatoxins in African food crops. URL: https://www.ard-europe.org/fileadmin/SITE_MASTER/content/eiard/Documents/Impact_case_studies_2013/IITA_-_Tackling_killer_aflatoxins_in_African_food_crops.pdf