Científicos santandereanos diseñan una prueba de tamizaje para prevenir y controlar hongos que afectan al cacao

La Universidad de Santander (UDES) en colaboración con la Federación Nacional de Cacaoteros (FEDECACAO) y la Cooperación Técnica Alemana (GIZ) lidera una iniciativa que podría revolucionar la producción de cacao y mejorar la calidad del producto final.

El equipo Theobroma iGEM concursa en la competencia internacional ‘iGEM Design League 2023’, que premia investigaciones realizadas por estudiantes de todo el mundo para la solución de problemas locales empleando biología sintética.

El proyecto, en cabeza del programa de Bacteriología y Laboratorio Clínico, se denomina "Diseño de una herramienta de tamizaje dual para la detección de hongos y micotoxinas en cacao almacenado", y busca enfrentar a un problema crucial en la cadena de producción del cacao: la contaminación fúngica y la posible producción de micotoxinas.

La actual metodología de procesamiento primario del grano del cacao involucra la fermentación natural y el secado al sol, deja el grano vulnerable a la proliferación de hongos y micotoxinas, como Aflatoxina B1 y Ocratoxina, que pueden ser perjudiciales para la salud y la calidad del producto.

Así las cosas, el equipo Theobroma iGEM de la UDES se propone abordar este desafío mediante el diseño de una prueba de tamizaje dual que detecte tanto hongos como micotoxinas en una plataforma cell-free. Esta tecnología se espera que sea económica y escalable y que proporcione información en tiempo real, que permitirá a los productores prevenir y controlar la contaminación de sus granos de cacao almacenados.

La importancia de este proyecto se refleja en su potencial para fortalecer la cadena de valor del cacao, mejorar la calidad del producto y abrir oportunidades en mercados internacionales más exigentes. Para exportar cacao, los productores deben cumplir con los límites mínimos de micotoxinas establecidos por la legislación de la Unión Europea, y esta herramienta podría contribuir en la búsqueda de cumplir con estos estándares en términos de calidad y seguridad del cacao colombiano.

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¿Por qué se contamina el cacao?

El cacao es un cultivo importante a nivel mundial, debido a que es la materia prima necesaria para la fabricación de chocolate y derivados. En la actualidad el procesamiento primario del grano del cacao se realiza de forma artesanal; lo cual puede ocasionar que las vainas de cacao sean susceptibles a la contaminación fúngica.

Una vez las vainas del cacao son cosechadas a mano; estas se colocan en cajas de madera con el fin de que ocurra la fermentación natural durante al menos 15 días. Posteriormente, los granos son secados al sol en plataformas de madera para ser transferidos a cuartos de almacenamiento mientras se comercializan.

De acuerdo con expertos, las condiciones de almacenamiento son vitales para mantener la calidad de los granos; debido a que las esporas de los hongos posterior al secado siguen siendo viables durante largos períodos. Se ha informado la presencia de hongos A. flavus y A. niger productores de micotoxinas Aflatoxina y ocratoxina; las micotoxinas son metabolitos secundarios producidos por algunos hongos que tienen características teratogénicas, inmunosupresoras, nefrotóxicas y cancerígenas.

Además, se ha descrito la presencia de hongos xerófilos (hongos que crecen en bajas concentraciones de agua) que son responsables de ocasionar grandes pérdidas económicas en granos almacenados. Lamentablemente, a pesar de ser el cacao una actividad económica importante para la región, no se dispone de información local específica sobre presencia de los hongos y micotoxinas; lo cual puede ser un fenómeno silencioso que pueda afectar directamente la productividad. Asimismo, conversaciones realizadas con los diferentes actores involucrados en la cadena de producción del cacao se destaca la necesidad de una forma de verificar el grano almacenado; con el fin de no ocasionar pérdidas económicas por la aparición de hongos.

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Santander, productor número uno

En Colombia, Santander se destaca como el principal departamento productor de cacao, con una participación de mercado del 42% según cifras del Ministerio de Agricultura, 2020. Además, la región cuenta con un total de 25.700 productores de cacao, los cuales generan una facturación anual aproximada de 200 mil millones de pesos.

De este modo, la labor del equipo Theobroma iGEM tiene como objetivo brindar a productores una herramienta tecnológica que permita obtener información en tiempo real para prevenir y controlar la aparición de hongos y la correspondiente producción de micotoxinas en el cacao almacenado.

Así las cosas, esta iniciativa, además de mejorar y salvaguardar las cosechas de los cacaocultores, representa un paso hacia adelante para aportar un valor agregado y acercar la ciencia a las comunidades.

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