Introducción
México forma parte del continente americano, se ubica entre las latitudes 14° 32’ 27” norte y 32° 43’ 06” sur, por lo que puede presentar aridez al norte y climas húmedos al sur del país (
Las tortillas de maíz se envasan en porciones de 1 a 2 kg en papel revolución, papel kraft o bolsas de polietileno de alta densidad (PEAD). Una vez que las tor- tillas llegan a los hogares, las conservan en su envase original y también suelen ser depositadas en tortilleros (plástico, poliestireno u hojas de palma) (Secretaría de Salud de México, 2002). Algunos factores que contribuyen al consumo de este alimento son la costumbre, la tradición cultural, el ingreso y también por las cuali- dades mismas de la tortilla, es decir, el sabor, la textura y el aroma. Se estima que cada mexicano consume en promedio 67.5 kg de tortillas de maíz, suponiendo que el total de habitantes mayores a 15 años de edad en México consuman esta cantidad por año, se estarían produciendo cerca de siete millones de t de tortillas cada año (CONEVAL, 2012; INEGI, 2020).
Las tortillas de maíz tienen un porcentaje de humedad del 45-50 % y una aw de 0.98, por lo que su composición y tipo de envasado hacen de este el medio apto para la proliferación de microorganismos que limitan su vida de anaquel (Heredia-
Sandoval et al., 2021). Existen pocos reportes que evidencien géneros y especies fúngicos específicos responsables de limitar la vida de anaquel de las tortillas de maíz; sin embargo, se conoce que los principales géneros de hongos que proliferan en los granos de maíz pertenecen a Aspergillus sp., Penicillium sp. y Fusarium sp. (
ambientales (temperatura y humedad relativa del entorno), donde se siembra, co- secha y almacena el grano (
Hoy en día los consumidores solicitan alimentos mínimamente procesados y
que contengan compuestos naturales, por ello se estudia la posibilidad de añadir aditivos naturales directamente en alimentos.
Otra manera de adicionar estos compuestos naturales es directamente en el en- vase alimentario. De esta manera, se evaluó el efecto de dos envases antimicrobia- nos adicionados con AEA en la vida de anaquel de tortillas de maíz. El resultado del estudio fue que ambos envases alargaron la vida de anaquel del producto por 8 y 10 días más, respectivamente, comparado con el control (15 días) (
Para evaluar el efecto de agentes antimicrobianos adicionados directamente a las tortillas de maíz o al material de envase, se realizan estudios de vida de anaquel en los que se les da seguimiento al crecimiento de los microorganismos que se desarrollan en este alimento. Existen diversos modelos de crecimiento microbiano cuyo supuesto es el crecimiento hasta un punto máximo, donde la velocidad de
crecimiento disminuye y el desarrollo siguiente es constante. El modelo bifási- co se emplea para evaluar el crecimiento sobre tratamientos térmicos, el modelo Whiting analiza las curvas de supervivencia microbiana en la inactivación de mi- croorganismos, mientras que el modelo de Gompertz se utiliza ampliamente para estudiar curvas sigmoideas asimétricas de crecimiento e inactivación del desarrollo microbiano (
Materiales y Métodos
Se seleccionaron cinco estados distribuidos sobre el territorio del país (Sonora, Nuevo León, Michoacán, Oaxaca y Yucatán). Se adquirió un kg de tortillas de maíz de una tortillería de cada capital localizadas en los cinco estados en 2021. Los criterios de inclusión para seleccionar las tortillerías adecuadas fueron: ser una tortillería local que incluyera la mayor cantidad de nixtamal para la elaboración de las tortillas de maíz. Esto aseguró que se utilizara la menor cantidad de conserva- dores artificiales incluyendo harinas comerciales. Las tortillas permanecieron en su envase original hasta su análisis (36 h), cada pieza se re-envasó en una bolsa de polietileno, se enfriaron a 25 °C y se colocaron en una hielera de poliestireno con dos bloques de gel para congelar. Las tortillas frías en la hielera se enviaron por servicio de paquetería y se recibieron al día siguiente en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. (CIAD) ubicado en Hermosillo, Sonora (Son). Después del análisis las tortillas se almacenaron a -20 °C.
Aislamiento de hongos en tortillas de maíz
Los paquetes con las tortillas de maíz provenientes de los cinco estados de México se abrieron y se dejaron atemperar a 25 °C. Las muestras se prepararon y se realizaron diluciones según la NOM-110-SSA1-1994, se sembraron en agar papa dextrosa (PDA), las placas se incubaron a 25 °C por 72 h (Secretaría de Salud
de México, 1994). Se sembraron tres muestras por cada paquete de tortillas de maíz por triplicado. Después del periodo de incubación (72 h) se prosiguió a la resiembra de cada colonia fúngica hasta lograr el aislamiento de cada una. Una vez que las colonias fueron aisladas se siguió la técnica de la “cinta adhesiva” y tinción con azul de algodón para observar la estructura fúngica al microscopio óptico Amscope B020c® a 40 X (
Identificación molecular de hongos
Para la extracción del ácido desoxirribonucleico (ADN) se siguió la metodo- logía que reportaron
Se realizó la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) de punto final para iden-
tificar a cada aislado. Para la amplificación se utilizaron iniciadores con la región interespecífica (ITS)1 (5´-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3´) e ITS4 (5´-TCCTC- CGCTTATTGATATGC-3´). La mezcla final de la reacción fue de 25 µL: 12.5 µL de PCR Master mix (Promega®), 1 µL de platinum Taq polimerasa (Invitrogen®),
1.5 µL de ITS1, 1.5 µL de ITS4, 2 µL de ADN y 6.5 µL de agua Millipore®. La reacción de amplificación se empezó 30 s a 95 °C, seguido por 35 ciclos de la siguiente forma: 1 min a 95 °C, 30 s a 50 °C y 1 min a 72 °C, la fase final duró 5 min a 95 °C (
Concentración mínima inhibitoria (CMI) del AEC frente a los hongos aislados
Para evaluar la CMI de AEC sobre hongos filamentosos, se siguió la propuesta de “Clinical Laboratory Standard Institute” con algunas modificaciones (Standards Clinical and Laboratory Institute, 2018). El AEC comercial utilizado se adquirió de Young Living ®. Se emplearon las siguientes concentraciones de AEC: 3.12, 6.25, 12.5, 25, 50, 100, 200, 400, 800 y 1,600 µg mL-1 y el medio de cultivo que se uti- lizó fue PDA. Cada aislado fúngico se resembró y al 5o día de crecimiento se tomó para cuantificar en cámara de Neubauer y se ajustó a 2,500 conidias mL-1. Una vez que se estandarizó el inóculo, se procedió a depositar 100 µL de AEC y 100 µL de inóculo en tubos eppendorf de 2 mL, por triplicado. Lo anterior se incubó a 25 °C durante 24 h para las especies de Mucor spp. y durante 48 h para el resto de los géneros fúngicos. Después del tiempo de incubación se cuantificaron las unidades formadoras de colonia (UFC) por vaciado en placa y la concentración en la cual no se observó crecimiento fúngico se tomó como CMI y se reportó como µg mL-1 para 250 conidias.
Uno de los hongos aislados por su prevalencia (Aspergillus niger) se eligió para evaluar el efecto de AEC, E, I y AE sobre su crecimiento micelial. Para este ensayo se siguió el procedimiento de


Los parámetros cinéticos (λ: fase de latencia, μm: velocidad máxima de creci- miento, A: crecimiento máximo del hongo en la fase estacionaria) del efecto de AEC, E e I se estimaron con la herramienta DMFit de Excel. La herramienta se alimentó con los datos del diámetro micelial (cm) que se obtuvieron en cada trata- miento y cada tiempo de muestreo (12, 24, 48, 72 y 96 h). El modelo de Gompertz permite obtener cada variable cinética y comparar el efecto de cada compuesto sobre λ, μm y A. El modelo de Gompertz se basa en la ecuación 3 (
Donde y es el diámetro micelial en un tiempo determinado de incubación, t es tiempo y μm es la velocidad de crecimiento máximo, λ es la fase de latencia y A es el crecimiento máximo del hongo en la fase estacionaria. Las fases de latencia (λ) y crecimiento máximo del hongo en la fase estacionaria (A) se analizaron en el paquete estadístico NCSS 2023 y se realizó una comparación de medias por Tukey- Kramer (p≤0.05) (NCSS, 2023).
Resultados
Aislamiento e identificación de hongos en tortillas de maíz
Uno de los dos aislados fúngicos de las tortillas de maíz de Monterrey, Nue- vo León (N.L.) (

Por otro lado, un aislado fúngico (de dos) de las tortillas provenientes de More- lia, Michoacán (Mich) y Hermosillo, Son (
También se encontró Curvularia en uno de los dos aislados de las tortillas de Monterrey, N.L. (

Mucor spp. se encontró en uno de los dos aislados de las tortillas provenientes de Morelia, Mich (
y con la característica de llenar completamente la placa de cultivo en un periodo máximo de 48 h, además, debido a su rápida proliferación la mayoría de pruebas que se le realizan deben hacerse a las 24 h (
Identificación molecular de hongos aislados de tortillas de maíz
Durante la amplificación de las ITS se obtuvieron fragmentos de ADN con un tamaño de entre 500 y 750 pb. Las secuencias que se obtuvieron corroboraron el género de cada hongo, además permitió conocer la especie de cada uno. Se identi- ficaron a M. racemosus y P. herquei en los aislados de Morelia Mich con un 100 % de identidad. Posteriormente se identificaron a A. longivesica y C. spicifera en los aislados de Monterrey, N.L. con un 100 % de identidad. Después se identificaron a A. niger y P. brevicompactum en los aislados de Hermosillo, Son con un 100 % de identidad. Se identificó a A. flavus en uno de los dos aislados de Mérida, Yuc con un 94.23 % de identidad, mientras que la secuencia del segundo aislado que corresponde a Mucor sp. no se encontró en la base de datos del NCBI. Finalmente, el aislado de Oaxaca, Oax que se identificó como Aspergillus sp. no logró amplifi- carse con los ITS’s utilizados.
CMI del AEC frente a los hongos en las tortillas de maíz
Las CMIs de los hongos aislados de Michoacán, Nuevo León, Oaxaca, Sonora y Yucatán fueron desde los 200 hasta los 800 µg mL-1, esta cantidad corresponde de 20 a 80 µg de AEC añadido para inhibir el crecimiento de 250 conidias (
| Estados | Hongos | CMI (µg mL-1) |
|---|---|---|
| Michoacán | M. racemosus | 400 ± 0 |
| P.herquei | 400 ± 0 | |
| Nuevo León | A. longivesica | 200 ± 0 |
| C. spicifera | 400 ± 0 | |
| Oaxaca | Aspergillussp. | 800 ± 0 |
| Sonora | A. niger | 800 ± 0 |
| P. brevicompactum | 400 ± 0 | |
| Yucatán | A. flavus | 800 ± 0 |
| Mucor sp. | 800 ± 0 |
y P. brevicompactum con una CMI de 400 µg mL-1. Finalmente, los hongos más resistentes a AEC fueron Aspergillus sp., A. niger, A. flavus y Mucor sp. con una CMI de 800 µg mL-1. Aspergillus sp. fue el género más prevalente en las tortillas de maíz y, además, el género más resistente a AEC con la CMI más alta. Por lo que, el control de este género es fundamental para garantizar la seguridad y calidad de las tortillas de maíz.
Posterior al periodo de incubación se observó que AEC (4,000 y 2,000 µg mL-1) presentó el mismo efecto fungistático que E (8,000, 4,000 y 2,000 µg mL-1) e I (16,000, 8,000, 4,000 y 2,000 µg mL-1) a las 24 h, estos se encuentran en mayor proporción en este aceite (
presentaron diferencias significativas entre sí. Mientras que, la adición de AEC y E (16,000 µg mL-1) disminuyeron cinco y seis veces la velocidad de crecimiento de Aspergillus niger respecto a los controles de agua y etanol, respectivamente. Por otro lado, ninguna de las concentraciones de AE presentaron un efecto antifúngico sobre el crecimiento micelial de A. niger.
Discusión
Aislamiento e identificación de hongos en las tortillas de maíz
Las tortillas de maíz son un alimento de consumo diario en todo México; sin embargo, existe escasa evidencia sobre especies fúngicas que limitan su vida de anaquel. El desarrollo fúngico de Aspergillus spp. y Penicillium spp. en alimentos es importante porque estos producen diversas micotoxinas. La incidencia de estos hongos en el maíz no se elimina con las condiciones de procesamiento de las torti- llas, por lo que se desarrollan una vez que se adaptan a las condiciones de almace- namiento del producto a nivel doméstico.
Aspergillus spp. y Penicillium spp. se encuentran en el maíz desde la cosecha (


relacionado con las tortillas de maíz o pérdida de la vida de anaquel de este alimen- to, pero si como causantes de infectar al grano de maíz, mientras que, Mucor spp. se identificó en tortillas de maíz elaboradas a partir de cinco razas diferentes de maíz (
CMI del AEC frente a los hongos en tortillas de maíz
El efecto antifúngico del AEC se debe a los componentes terpénicos contenidos en este aceite, específicamente E e I son compuestos con carácter lipofílico que mo- difican la membrana fúngica e interrumpen el intercambio de iones, lo que produce lisis celular (
El crecimiento de los diámetros de los controles (agua y etanol) disminuyeron a las 72 h, por lo que se consideró terminar las mediciones a las 96 h. Aspergillus niger empezó a desarrollarse en los controles de agua y etanol a las 17 y 22 h, respectivamente; mientras que en AEC (16,000 µg mL-1) y en E (16,000 µg mL- 1) tardaron ≥96 y 87.43 h, respectivamente. La concentración más alta de AEC
impidió el crecimiento del hongo durante todo el periodo de incubación (96 h).
Los controles de agua y etanol empezaron a desarrollarse al mismo tiempo que
las bajas concentraciones de AEC y E; sin embargo, estas concentraciones disminu-
| Tratamiento | Concentración (µg mL-1) | λ (h) | μm (cm h-1) | A (cm) | R2 (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 16,000 | ≥96±0.00b | 0.00±0.00×10-2a | 1.00±0.00a | 100.0±0.00 | |
| AEC | 8,000 | 63.33±0.00b | 2.25±0.05×10-2bd | 1.40±0.00a | 100.0±0.00 |
| 4,000 | 25.17±6.82ab | 2.31±1.27×10-2bd | 2.36±0.88b | 98.83±0.83 | |
| 2,000 | 26.05±5.02ab | 2.94±0.77×10-2b | 3.01±0.29b | 97.39±3.20 | |
| 16,000 | 87.43±7.42b | 0.43±0.40×10-2ad | 1.06±0.05a | 100.0±0.00 | |
| E | 8,000 | 34.55±9.07ab | 1.84±0.65×10-2abd | 2.11±0.29b | 98.10±0.62 |
| 4,000 | 31.07±2.65*ab | 2.26±1.32×10-2bd | 2.47±0.37b | 93.64±5.56 | |
| 2,000 | 27.03±7.70ab | 3.22±0.04×10-2b | 3.21±0.04b | 98.64±0.01 | |
| 16,000 | 30.15±8.70ab | 2.26±0.90×10-2bd | 2.53±0.24b | 95.61±0.07 | |
| I | 8,000 | 27.04±3.82ab | 2.26±0.19×10-2bd | 2.52±0.08b | 98.39±0.01 |
| 4,000 | 32.91±3.59ab | 2.60±0.25×10-2b | 2.64±0.08b | 97.57±0.02 | |
| 2,000 | 23.36±0.57ab | 2.71±0.49×10-2b | 3.00±0.21b | 95.44±0.06 | |
| AGUA | 17.56±4.06a | 5.56±0.68×10-2c | 3.47±0.08b | 99.22±0.00 | |
| ETANOL | 22.34±0.01a | 6.17±0.01×10-2c | 3.17±0.06b | 99.01±0.00 |
yeron la velocidad de crecimiento de Aspergillus niger desde 1.6 hasta a 2.3 veces respecto al control de agua. Esto muestra que la adición de AEC y E a bajas concen- traciones tienen un mayor impacto sobre la velocidad de desarrollo y sobre el diá- metro máximo del hongo comparado con el impacto que ejercen sobre el tiempo de adaptación durante el periodo de incubación. Es decir que bajas concentraciones de estos compuestos tienen un mayor efecto en el desarrollo de hifas y conidióforos, comparado con el menor efecto que ejercen sobre las conidias del hongo. Al escalar la posible adición de AEC como aditivo alimentario, es justo mencionar que este compuesto podría tener la capacidad para disminuir la velocidad de crecimiento de los hongos presentes en las tortillas de maíz. La adición de AEC (8,000 µg mL-1) en tortillas de maíz podría prolongar su vida de anaquel por lo menos 63 h más a temperatura ambiente, puesto que este tratamiento retrasa el desarrollo del hongo durante este tiempo. Los ensayos del efecto antifúngico se realizaron a 25 °C y las tortillas de maíz se almacenan a 5 °C, por lo que la adición de AEC en este alimento en conjunto con las bajas temperaturas de su almacenamiento podrían potenciar el efecto antifúngico que podría prolongar la vida de anaquel de las tortillas de maíz por un tiempo mayor a 63 h.
El efecto de AEC, E e I sobre el crecimiento máximo de Aspergillus niger pre-
sentaron un comportamiento diferente en la fase de latencia (λ). Después de las 96 h de incubación AEC (16,000 y 8,000 µg mL-1) y E (16,000 µg mL-1) presentaron mayor efecto antifúngico (p≤0.05) sobre el crecimiento máximo del hongo en la fase estacionaria (A). Lo anterior, seguido de AEC (4,000 µg mL-1), E (8,000 y 4,000 µg mL-1), I (16,000, 8,000 y 4,000 µg mL-1) similares entre sí. Finalmente, AEC (2,000 µg mL-1), E (2,000 µg mL-1), I (2,000 µg mL-1), agua y etanol no pre- sentaron diferencias significativas entre sí (p>0.05). Los resultados sugieren que cada molécula cumple una función en el efecto antifúngico frente a Aspergillus niger, aunque en la fase de latencia (λ), I (8,000 µg mL-1) no presenta diferencias con respecto a E (8,000 µg mL-1). Una vez transcurren 22.04 h el efecto antifúngico disminuye. Consecuentemente a las 96 h el crecimiento máximo del hongo en la fase estacionaria (A) en I (8,000 µg mL-1) es similar a AEC (2,000 y 4,000 µg mL- 1) y es mayor a AEC (8,000 µg mL-1) y E (8,000 µg mL-1). La fase de latencia (λ) es importante en el estudio del efecto antifúngico de AEC sobre Aspergillus niger, pero tiene mayor importancia sobre el crecimiento micelial, puesto que al reducir el crecimiento de hifas se puede reducir la producción de micotoxinas presentes (
Previo a la búsqueda de compuestos naturales como el AEC para el control fún-
gico en alimentos, se han utilizado diversos conservadores convencionales como
los sorbatos y propionatos para controlar el desarrollo de hongos y la producción de micotoxinas en tortillas de maíz. La NOM-247-SSA1-2008 establece el límite máximo de algunos conservadores para tortillas de maíz como el ácido sórbico (1,000 mg kg-1) y el ácido benzoico (1,000 mg kg-1) (Secretaría de Salud de México, 2009). Mientras que el “Acuerdo por el que se determinan los aditivos y coadyu- vantes en alimentos, bebidas y suplementos alimenticios, su uso y disposiciones sanitarias” (Diario Oficial de la Federación de México, 2012) publicó una lista de aditivos para diversos alimentos. Ésta establece el límite máximo a añadir de otros conservadores como el benzoato de calcio (1,000 mg kg-1) y sorbato de potasio (2,000 mg kg-1) en tortillas preenvasadas. La adición de cada conservador y su consumo prolongado puede tener efectos adversos a la salud, por ello, una alterna- tiva natural puede ser la adición de compuestos naturales como el AEC. Tratando de hacer una equivalencia, el tratamiento de AEC (8,000 µg mL-1) en placas de PDA (15 g de agar) resulta en una concentración menor (53.3 mg kg-1) a la con- centración máxima de conservadores artificiales establecida para tortillas de maíz (1,000-2,000 mg kg-1). Por lo tanto, el AEC podría ser una alternativa natural para disminuir el crecimiento de hongos en las tortillas de maíz y con ello prolongar su vida de anaquel.
En este estudio se identificó la presencia del género Aspergillus en tortillas de
maíz, en la industria de las tortillas de maíz se aplican aditivos artificiales princi- palmente sorbato de potasio y propionato de sodio; sus límites permitidos se en- cuentran en normas oficiales mexicanas (Secretaría de Salud de México, 2009). La incorporación de cualquier aditivo es capaz de modificar las características propias del alimento y la tortilla no es la excepción, ya que la adición de sorbatos o propio- natos causa que esta cambie, dependiendo de la concentración de aditivos alimen- tarios, puede modificar su sabor y color (
Debido a las modificaciones que sufren las tortillas de maíz al ser aditivadas con conservadores artificiales como el sorbato de potasio y los efectos adversos a la salud por su consumo es que se buscan compuestos naturales que ejerzan la misma propiedad antimicrobiana (
máximo del hongo en la fase estacionaria (A). Además, la dosis mínima letal me-
dia aguda oral (DL 50) de AEC (5,000 mg kg-1) es superior al DL 50 de E (1,930
mg kg-1) e I (1,560 mg kg-1), es decir, se necesita ingerir una mayor cantidad de AEC para que pueda ocasionar algún efecto secundario, por lo que AEC podría ser una alternativa con menor toxicidad (Parvitra, 2024; Roth, 2024). Con respecto al precio del AEC en el mercado (MXN$3.7/g), es 2.3 y 4.1 veces menor respecto al precio de E e I (MXN$8.6/g y MXN$15.2/g), respectivamente (Sigma-Aldrich, 2023a, 2023b, 2023c). Lo anterior muestra que AEC es más asequible y con mayor efecto antifúngico que E o I, por lo que tiene una mayor capacidad para disminuir la cantidad de hongos presentes y prolongar la vida de anaquel de las tortillas de maíz.
Conclusiones
Se identificaron nueve hongos en las tortillas de maíz de cinco estados de Méxi- co por microscopía óptica, siete de los cuales se confirmaron molecularmente. Se encontró a Mucor racemosus y Penicillium herquei en Morelia, Mich, Aspergillus longivesica y Curvularia spicifera en Monterrey, N.L., Aspergillus sp. en Oaxaca, Oax, Aspergillus niger y Penicillium brevicompactum en Hermosillo, Son, Asper- gillus flavus y Mucor sp. en Mérida, Yuc. La aplicación de AEC frente al crecimien- to de Aspergillus niger demostró ser más eficaz para incrementar la fase de latencia (λ), disminuir el crecimiento máximo del hongo en la fase estacionaria (A) y la velocidad de crecimiento máximo (μm), con respecto E, I y AE. Además, la DL 50 y el precio del AEC en el mercado es menor que el de cada uno de sus componentes, lo que incrementa su potencial para controlar el crecimiento de hongos en tortillas de maíz y con ello prolongar su vida de anaquel.



