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Insectos y hongos
en los granos almacenados
en Yucatán
RamónRodríguezRivera
FranciscoJ.HerreraRodríguez
Ramón Rodríguez Rivera.Doctor en entomología, por la
Universidad de Kansas, Estados Unidos. Ganador del
Premio nacional Coca Cola
2002.
Francisco J. Herrera Rodríguez.
Maestro en tecnología de
alimentos, por la Facultad
de Ingeniería Química de la
Universidad Autónoma de
Yucatán;conespecialización
en conservación de cereales,
La Habana, Cuba. Miembro
delaAsociacióndeTecnólogosdeAlimentosenMéxico.
44
•
I n T R O D U C C I ón
El hombre ha tenido necesidad de
almacenar los productos alimenticios que consume, debido a que la
mayoríadeéstosseproducenestacionalmenteyporlotantodebenestar
disponibles cuando se requieren.
Los granos constituyen el alimento
básico de la totalidad de la población mundial: el arroz cuyo origen
sesitúaenAsia,eltrigoprocedente
delMedioOrienteyEuropa,elmaíz
deMéxicoyCentroamérica,elsorgo
ampliamenteconsumidoenÁfricay
losotrosllamadoscerealesmenores
comolacebada,laavenayeltriticale,
en esta época se cultivan prácticamente en todo el planeta. Por otro
lado, las leguminosas comestibles
aportan nutrientes, principalmente
proteínas,quenotienenloscereales;
dentrodeestegruposeencuentran
los frijoles, como el x'colibu'ul que
sesiembraasociadoalamilpa,oel
x'pelonylosibesdetanampliocon-
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sumoenYucatán.Otrasleguminosas
importantessonlasoya,elchícharo,
elgarbanzoylaslentejas,lascuales
nosecultivanennuestraregión,pero
quepuedenseralmacenadasporlos
comerciantes que las importan de
otroslugaresparasuprocesamiento,
comoeselcasodelasoya,osuventa
posteriorenmercadosysupermercados.Losgranosdecerealesyleguminosassonutilizadosprincipalmente
paraelconsumohumano,enalgunos
casosparalaalimentacióndeanimalesytambiéncomosemillaparaser
cultivadaposteriormente.
Durante el almacenamiento, diversosfactoresdeterioranydestruyenlosgranosquecontantoesfuerzo
e inversión se logran obtener. Para
evitar el daño ocasionado, desde la
antigüedad el hombre ha desarrollado conocimientos y tecnologías
que hacen del manejo poscosecha
uncampocadavezmáscomplejoy
especializado. Los factores identifi-
U
InsectosyhongosenlosgranosalmacenadosenYucatán
cadosqueocasionaneldeteriorode
losalimentospuedenserdediferente
naturaleza;sinembargo,losinsectos
yloshongosocupanunlugarmuy
importante como agentes invasores
enlosalmacenesdegranos.
I n S E C T O S Q U E ATA C A n
LOSGRAnOSEnELALMACén
La mayoría de las plagas de productos almacenados pertenecen al
Phylum arthropoda,caracterizadospor
tenerunesqueletoexternoypatasarticuladas.Entreéstosseencuentran
lasarañas,lospseudoescorpionesy
losácarosqueseencuentranenlos
almacenes y pertenecen a la Clase
Arácnida;tienenochopatasenelestadoadultoycarecendealas,antenas
Limpieza
y ojos compuestos. Los artrópodos
restantes pertenecen a la Clase Insecta, los cuales tienen seis patas y
unpardeantenas;lamayoríaposeen
ojosyalas.EstaClaseincluyelagran
mayoríadelosanimalesquehabitan
nuestro planeta; se considera que
existen alrededor de dos millones
deespeciesdeinsectos,delascuales
solamenteunaveintenaestánadaptadas básicamente para vivir en un
volumendegrano.éstassonlasque
se consideran como las plagas más
importantesdelosproductosalmacenadosyquepuedensersujetosde
medidascuarentenarias.Sinembargo,existeungrupounpocomayor
representante de diversos grupos
taxonómicosqueseencuentraenlos
Limpio
Secado
Maduro
Contenidohumedad
Fumigación
Tratamientoalgrano

Aireación
Temperatura
Granoroto
ydañado
Condicionesdelgrano
Tipodegrano
Tipodealmacén
Temperatura
ambiente
Humedadrelativa

Condicionesambientales
Cambios
enelalmacén
Atmósfera
Hongos
Agentesinvasores
Bacterias
Insectosyácaros
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Roedores
•
Pájaros
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almacenes casi en forma universal.
Entre ellos se presentan a los más
representativosenelCuadro1.
Las especiesdeimportanciaeconómicaseencuentranindudablementedentrodelosórdenesColeóptera
y Lepidóptera en su gran mayoría.
Losinsectosdegranosalmacenados
conformancuatrogruposdeacuerdo
conlanaturalezaygradodeasociaciónconlosgranosysubproductos:
• Plagasprimarias:14especiesbien
adaptadasparavivirenelgrano
almacenadoyresponsablesporla
mayoríadelaspérdidasocasionadasenlosalmacenescomerciales
yrurales.
• Plagas secundarias: alrededor de
175 especies de insectos y ácaros,
lascualespuedencausardañosseverosbajocondicionesparticulares.
• Plagasocasionales:númeroindeterminadodeespeciescuyodaño
principalescausadoporlacontaminacióndesupresencia.
• Parásitos y depredadores de los
tres grupos anteriores en número
desconocido,entreloscualesseencuentranotrosinsectosyarácnidos.
EnlapenínsuladeYucatánsehan
identificado 38 especies, atacando
granosdemaízyfrijolalmacenados;
enelCuadro2semuestraunarecopilacióndelosinsectosconsiderados
Cuadro1
Insectos que atacan los granos en el almacén
ClaseArácnida
SubclaseAranea–arañas
SubclaseAcarina–ácaros
ClaseInsecta
46
•
SubclaseApterygota–insectossinalas
OrdenThysanura–pescaditosdeplata
SubclasePterygota–insectosconalas
DivisiónHemimetabola–insectosconmetamorfosisincompleta
OrdenOrthoptera–cucarachas
OrdenDermaptera–tijerillas
OrdenIsóptera–termitas
OrdenPsocóptera–piojosdelibros
OrdenHemíptera–chinchesdepredadoras
DivisiónHolometabola–insectosconmetamorfosiscompleta
OrdenDíptera–moscas,mosquitos
OrdenLepidóptera–palomillas,mariposas
OrdenColeóptera–gorgojos
OrdenHymenóptera–hormigas,avispas
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InsectosyhongosenlosgranosalmacenadosenYucatán
comoloscausantesdelosdañosmás
severos en los almacenes rurales y
comerciales, los cuales tienen una
ampliadistribuciónenMéxico.
Como todos los organ ismos
vivos, los insectos de productos
almacenadostienenrequerimientos
detemperaturayhumedad,además
de alimento, para completar sus
ciclos biológicos. Debido a que la
búsqueda de alimento no es una
funciónnecesariaenestegrupode
insectos,conalgunasexcepciones,la
humedad y la temperatura son los
dosfactoresfísicosquedeterminan
el crecimiento y desarrollo de las
poblaciones de insectos en los almacenesdeproductosalimenticios.
numerosos autores han reportado
las condiciones óptimas necesarias
paraeldesarrollodelosinsectos;la
informaciónconcentradayadaptada
semuestraenelCuadro3.
Algunas de las plagas más destructivas de grano almacenado en
todo el mundo pertenecen a varias
especiesdelgéneroSitophilus,principalmenteS. zeamais yS. oryzae.Ambasespeciesseencuentranentodas
lasregionescálidasytropicalesdel
mundo,lo que las hace unas de las
especiesmáscosmopolitas.S. zeamais
se desarrolla en diferentes especies
demaízen31a37díasa27ºCy70%
HR y es un volador muy vigoroso,
a diferencia de S. oryzae, lo cual le
Cuadro2
Insectos plaga más importantes de los productos almacenados en México
nombrecientífico
nombrecomún
Sitophilus zeamais Motsch.
Picudodelmaíz
Sitophilus oryzae (L.)
Picudodelarroz
Prostephanus truncatus (Horn)
Barrenadorgrandedelosgranos
Rhyzopertha dominica (Fabricius)
Barrenadorpequeñodelosgranos
Oryzaephilus surinamensis (L.)
Gorgojodetóraxaserrado
Tribolium castaneum (Hbst.)
Gorgojocastañodelaharina
Tribolium confusum Duval
Gorgojoconfusodelaharina
Sitotroga cerealella (Oliver)
Palomilladoradadelmaíz
Acanthoscelides obtectus (Say)
Gorgojodelfrijol
Zabrotes subfasciatus Boheman
Gorgojopintodelfrijol
Cryptolestes pusillus (Schon.)
Gorgojoplanodelosgranos
Cryptolestes ferrugineus (Steph.)
Gorgojorojizodelosgranos
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permite iniciar las infestaciones en
elcampoantesdelacosecha.
Los insectos de la familia Bostrichidae son principalmente barrenadores de madera; sin embargo, hay
dos especies primarias que viven en
productosalmacenados:Prostephanus
truncatus y Rhyzopertha dominica. El
barrenador grande de los granos ha
sidoreportadocomounadelasplagas
másseverasdelmaízantesydespués
delacosecha,principalmenteatacandoalmaízenmazorca.Eldesarrollo
de la larva hasta el estado adulto se
llevasolamente27díasenmaíza32º
Cy80%HR;tolerabajoscontenidos
dehumedadenelgrano(9%),locual
lepermiteunarápidadistribuciónen
granoseco,condicionesquelamayoría
delasespeciesnosoportan.
Una característica que facilita la
identificacióndelapresenciadeeste
insectoenlosalmaceneseselpolvo
queproduceelinsectoalbarrenarel
granoolasmazorcasyqueenocasionesesconsiderable.Enelsureste
deMéxicoyenCentroaméricaseha
identificadoaTeretriosoma nigrescens (
familiaHisteridae)comoundepredadormuyefectivodelbarrenador;en
lapenínsuladeYucatánsehademostradolapresenciadeambasespecies
dentroyfueradelosalmacenes.
Losgranosysemillasdelasleguminosas comestibles son atacados
exclusivamente por especies de la
familia Bruchidae; los gorgojos del
frijolA. obtectus yZ. subfasciatus tienenciclosdevidaycomportamiento
muy similares. Los huevecillos son
hemiesféricos y son depositados
sobre el grano en forma suelta, en
Cuadro3
Factores físicos necesarios para el desarrollo y crecimiento de las poblaciones de algunas
especies de insectos de productos almacenados
Especie
•
Humedadrelativa(H.R.)
Mínima
Rango
Mínima
Sitophilus zeamais
17
25-30
50
Prostephanus truncatus
18
30-34
40
Rhyzopertha dominica
23
32-35
30
Tribolium castaneum
22
32-35
1
Sitotroga cerealella
16
26-30
20
Zabrotes subfasciatus
22
29-33
30
Trogoderma granarium
24
33-37
1
30-35
80
Ahasverus advena
48
Temperatura(ºC)
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?
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InsectosyhongosenlosgranosalmacenadosenYucatán
hendidurasenlatestadelfrijoloen
lasvainas.Lascondicionesóptimas
dedesarrollosonde32ºCy70%HR;
elciclodevidabajoestascondiciones
tienelugaren24-25díasengranosde
frijolcomún,ibes,semillasdex'pelon
yotrasleguminosas.
H O n G O S E n L O S G R A n O S
ALMACEnADOS
Loshongosqueinvadengranosysemillassonorganismosgeneralmente
microscópicoscarentesdeclorofilay
tejidosconductores,constituidosde
un micelio formado por hifas y un
sistemareproductordestinadoadi-
seminarlaespecieatravésdeesporas
sexualesyasexuales,quepuedenser
transportadasporelaire,elagua,el
suelo,losinsectos,diversosroedores
yporelmismohombre.Estascaracterísticasleconfierenaloshongosuna
grancapacidaddereproducción,penetración,ubiquidadydiseminación,
porlocualeldañoquecausanpuede
serenorme,apesarqueenocasiones
noesvisibleasimplevista.
Según las condiciones de humedad, tanto ambiental como la del
grano, estos microorganismos han
sido agrupados como hongos de
campo y de almacén para propósi-
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tos prácticos, no taxonómicos. Los
hongosdecampopuedeninvadirlos
granosantesdelacosecha,cuandoel
contenidodehumedadseencuentra
todavía en niveles de 20% o más; a
medida que el grano pierde humedadyescosechadoparasuposterior
almacenamiento,estoshongoshabitualmentenosobrevivenyentonces
predominanloshongosadaptadosa
condicionesdehumedadmásbajas,
normales en los almacenes. Existe
una multitud de hongos de campo,
deentreloscualesAlternaria, Cladosporium, Fusarium yHelminthosporium
sonlosgénerosmejorrepresentados,
ya que invariablemente se pueden
detectarengranosreciéncosechados
decasitodosloscereales;estasespeciespuedensobrevivirlargotiempo
engranosecoymuerenrápidamente
engranoalmacenadoconuncontenidodehumedadenequilibriocon
humedadesrelativasde70a75%.
Los hongos de almacén son los
principales agentes que pueden
causarungravedeteriorodelgrano
de manera muy particular al grano
utilizadocomosemilla,yaqueelataquedeesosmicroorganismospuede
matar el embrión. En el grano para
consumohumanoyanimal,además
deldeteriorofisicoquímicoynutricio
ocasionado,laproduccióndetoxinas
dealgunasespeciesescausadeenfermedadesypatologíastanseveras
comolacarcinogénesis.Lasespecies
más importantes de este grupo se
muestranenelCuadro4.
Especies del grupo Fusarium,
consideradoengeneralcomohongo
de campo, pueden sobrevivir en el
almacénbajocondicionesidóneasy
producir micotoxinas muy poderosas.Lossubstratosmáscomunespara
laproduccióndemicotoxinassonel
Cuadro4
Hongos de almacén prevalecientes en granos de cereales
con diferentes contenidos de humedad
Especie
50
•
Límitesmínimosdehumedad(%)
Maíz/Trigo
Soya
Aspergillus restrictus
13.5–14.5
12.0–12.5
Aspergillus glaucus
14.0–14.5
12.5–13.0
Aspergillus candidus
15.0–15.5
14.5–15.0
Aspergillus ochraceus
15.0–15.5
14.5–15.0
Aspergillus flavus
18.0–18.5
17.0–17.5
Penicillium
16.5–19.0
16.0–18.5
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InsectosyhongosenlosgranosalmacenadosenYucatán
maíz,elcacahuate,lacopra,diversas
nuecesylasemilladealgodón.Las
condiciones para la producción de
toxinas no son las mismas que requiereelestablecimientodelhongo
o la germinación de esporas; esto
significaquelapresenciadehongos
enelgranonoindicanecesariamente que haya producción de toxinas.
Las micotoxinas mejor estudiadas
y,porlotanto,lasmejorconocidas,
son las aflatoxinas, producidas por
Aspergillus flavus yA. parasiticus;estas
aflatoxinas han sido identificadas
comoB1,B2,G1,G2yM,deacuerdoa
diferentescaracterísticaspropiasdel
colorquemuestranbajolaluzultravioleta(B=blue–azulyG=green
–verde)odelsubstratopreferido(M
=milk=leche).
Aun cuando existe abundante
informaciónsobrelasaflatoxinas,en
elCuadro5semuestraunaselección
dediversasespeciesdehongosylas
toxinas identificadas que producen
cadauna;delamayoríanoseconocen muchas de sus características y
funcionesysesabequehaymuchas
másquenohansidoidentificadas.
Debido al efecto que pueden
tener las aflatoxinas en el hombre
y los animales, se ha determinado
en muchos países la dosis letal en
diversas especies; por ejemplo, en
cerdoslaLD50esde0.6mg/kgdepeso
corporal,enelpolloesde6.3yenel
mono de 2.2. Estos valores difieren
cuandosetratadeanimalesjóvenesy
sisetratadehembrasomachos.Por
lo tanto, en México se han emitido
Cuadro5
Diversas especies de hongos y las toxinas identificadas que producen cada una
Especiedehongo
MicotoxinaS
Aspergillus flavus
Aflatoxinas,ácidociclopiazónico
A. niger
Malforminas,ácidooxálico
A. ochraceus
Ocratoxinas,ácidopenicílico
A. parasiticus
Aflatoxinas
A. versicolor
Esterigmatocistina,ácidociclopiazónico
Penicillium citrinum
Citrinina
P. islandicum
Luteskirina.Islanditoxina
P. verrucosum
Ocratoxinas,citrinina,xantomegnina
Fusarium graminearum
Tricotecenes,zearalenona
F. moniliforme
Moniliformina,fumonicinas,fusarinas
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recomendacionessobreelcontenido
máximopermitidodeaflatoxinasen
maízparalaalimentaciónhumanay
deganado;estastoleranciasson:
• Alimentación humana, animales
jóvenes,ganadolecheroodeuso
nodeterminado:20ug/kg
• Alimentacióndeanimalesreproductores de ganado bovino y
porcino;avesadultas:100ug/kg
• Alimentacióndecerdosenlaetapafinaldeengorda(45kgomás):
200ug/kg
• Alimentación de ganado bovino
ensuetapadeengorda:300ug/kg
• Maízconmásde300ug/kgdebe
destruirse
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I n S E C T O S Y H O n G O S
E n E L A L M A C én
Los hongos generalmente acompañan o siguen después de la infestación del grano por insectos de
almacén,debidoaqueéstospueden
incrementar la actividad del agua
y la temperatura a niveles óptimos
paraeldesarrollofúngico.Además,
losinsectospuedenservirdetransporte interno y externo de esporas.
La sucesión de las comunidadesde
insectos en el ecosistema de granos
almacenados, no está estrictamente
reguladaporelcontenidodehumedad del grano, como sucede con el
patróndecolonizacióndeloshongos,
sinoquedependedeltipodeinsecto:
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siesparasitoide,depredador,plaga
primariaocarroñero.Loshongosrepresentanunbeneficionutritivomuy
importante para los insectos que se
alimentandedetritus,entrelosquese
encuentraunbuennúmerodeplagas
de granos y productos alimenticios
almacenados.
Losinsectosquesealimentande
grano mohoso son capaces de metabolizarlosmetabolitostóxicosde
loshongos.Porejemplo,Carpophilus
hemipterus (L.), que es una especie
fungívora,noesafectadopor25ppm
deaflatoxinaB1,yesdiezvecesmas
eficienteenmetabolizarlostricotecenosproducidosporFusarium,que
especiesqueatacanelmaíz,peroque
nosealimentandehongos.Especies
comoTribolium confusumsongeneralmenteresistentesalasmicotoxinas,
perotambiénsonmásselectivosen
sualimentación.
C O n C L U S I ón
Losdañosypérdidasengranoalmacenadocausadosporlainvasiónde
insectos y hongos son muy importantesypuedenserresumidosdela
siguienteforma:
• Dañodirecto:consumodelgrano;
contaminación;estructurasyrecipientes.
• Daño indirecto: migración de
calor y humedad en el almacén;
distribucióndemicroorganismos
entodoelvolumendegrano;dis-
U
InsectosyhongosenlosgranosalmacenadosenYucatán
tribucióndeparásitosalhombre
yanimalesdomésticos;resistencia
delconsumidor;hecesyfragmentosenproductosderivados.
• U s o d e p l a g u i c i d a s : c o s t o s ;
residuos.
L I T E R AT U R A C O n S U LTA D A
Cotton RT and Wilbur DA. 1984. Insects.
Chap. 5. In: Storage of Cereal Grains and
Their Products. Christensen, C.M. (ed.).
AACC.St.Paul,Minn.pp193-231.
Dell'Orto HTyArias VC. 1985. Insectos que
dañan granos y productos almacenados.FAO.
Serie:TecnologíaPoscosecha.p142.
FrisvadJC.1995.Mycotoxinsandmycotoxigenicfungiinstorage.Chap.8.In:StoredGrain Ecosystems.Jayasetal(eds.)Marcel
Dekker,newYork.pp251-288.
Rees DP, Rodriguez RR and Herrera RF.
1990. Observations of the ecology of
Teretriosoma nigrescens Lewis(Col.:Histeridae)anditspreyProstephanus truncatus
(Horn)(Col.:Bostrichidae)intheYucatan
peninsula,Mexico.Tropical Science 30(2):
153-165.
Rodriguez-RiveraR.1990Theon-farmstorage of maize and pest status of larger
grainborerinSouthernMexico.In: Proc.
IITA/FAO Coordination Meeting, Cotonou,
Benin.pp25-29.
Rodríguez RR. 1992. Preinspección fitosanitariadegranosysubproductos:Plagas
de importancia cuarentenaria. In: Acreditación en la preinspección fitosanitaria
de granos y subproductos. Cibrian et al.
(comp.).SARH/CP.Montecillo,Texcoco.
pp17-27.
RodríguezRR.1992.Manejodelaproducción
yalmacenamientodegranosdelamilpa.
In:La modernización de la milpa en Yucatán:
utopía o realidad. Zizumbo et al. (eds.).
CICY/DAnIDA.Mérida,Méx.pp247-256.
número 227
•
cUarto trimestre de 2003
•
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