^{Urbaneja‐Bernat, P., Marginedas, L., Riudavets, J., Agustí, N.
IRTA, Programa de Protección Vegetal Sostenible, Ctra. Cabrils Km 2, 08348 Cabrils (Barcelona)}

RESUMEN

Las plagas de insectos provocan importantes pérdidas a la industria agroalimentaria a partir de la infestación tanto de las materias primas como de los productos elaborados finales. De esta forma, la gestión de plagas en productos almacenados es de suma importancia, siendo la detección de plagas uno de los puntos más importantes.

Actualmente, los métodos de detección más comunes, como la inspección visual tras el tamizado del producto, tiene algunas limitaciones en comparación con otros métodos más novedosos, como el diagnóstico molecular, que presenta una mayor sensibilidad y fiabilidad. Éste se basa en la utilización de diversas técnicas para analizar diferentes tipos de marcadores biológicos, como el ADN, permitiendo una detección precisa y específica de plagas de insectos en los productos almacenados.

El proyecto INSECT-FREE, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Agencia Estatal de Investigación y la Unión Europea, pretende desarrollar un nuevo test molecular de fácil utilidad y fiable como herramienta para la detección de plagas de insectos al servicio de las empresas del sector agroalimentario. Una encuesta realizada por nuestro grupo a más de 50 empresas de la industria agroalimentaria europea muestra a este sector empresarial abierto a la utilización de técnicas moleculares para la detección de plagas. Esto representa un gran paso para una implementación realista y aplicable del diagnóstico molecular de plagas de insectos en productos almacenados.

1. MARCO ACTUAL DE LAS PROBLEMÁTICAS CAUSADAS POR PLAGAS DE INSECTOS EN LOS PRODUCTOS ALMACENADOS

Después de la cosecha, los productos agrícolas como los cereales, las legumbres, los frutos secos y otros productos duraderos recorren un largo viaje hasta llegar al consumidor. Estos se almacenan durante periodos de hasta varios meses en silos y almacenes antes de llegar al molino u otras instalaciones de procesamiento de alimentos para, finalmente, comercializarlos.

Durante el almacenamiento, es común que estos productos sean atacados por plagas, lo que puede causar importantes pérdidas económicas y deteriorar su calidad nutricional y sanitaria. La infestación de insectos en productos almacenados causa unas pérdidas que pueden llegar a ser del 10 al 40 % de la producción anual (Banga et al., 2018). Una revisión reciente pone de manifiesto que las pérdidas económicas durante el almacenamiento debido a plagas de insectos pueden llegar a alcanzar los 420 millones de toneladas de granos de cereales al año (Mesterházy et al., 2020). Estas pérdidas aumentan durante el procesado y envasado, dado que las plagas pueden persistir en el producto final, o bien infestarlo a posteriori en las instalaciones de procesamiento. Por otra parte, la infestación cruzada puede siempre ocurrir, incluso en los canales de distribución comercial, debido a la capacidad de muchas especies de insectos para penetrar los materiales de empaquetado (Riudavets et al. 2007; Athanassiou et al. 2011).

Figura 1. Perspectiva de las empresas participantes en la encuesta realizada a empresas europeas dedicadas a la producción, procesamiento y distribución de grano y derivados, sobre la presencia de insectos en el grano almacenado. Figura: IRTA.

Las plagas representan una de las principales preocupaciones de calidad del producto almacenado, tanto para los pequeños almacenes de grano, como para las grandes cooperativas y procesadores de alimentos. A raíz de esta problemática, se está llevado a cabo en el IRTA un proyecto de investigación llamado INSECT-FREE. Su objetivo principal es abordar los problemas de plagas de insectos en el sector agroalimentario a través del desarrollo de un método molecular para detectar la presencia o ausencia de insectos en los cereales almacenados. Se trata de un test PCR (Polymerase Chain Reaction), fiable y rápido para detectar la contaminación por insectos en cereales, frutos secos, leguminosas etc., que están almacenados, así como en sus productos alimenticios procesados (pasta, harinas, etc.).

Dentro del proyecto INSECT-FREE estamos desarrollando un objetivo de valorización para recopilar las impresiones y opiniones del sector agroalimentario sobre este tema. Es por ello por lo que, a finales del 2023, se realizó una encuesta a una cincuentena de grandes, medianas y pequeñas empresas europeas del sector agroalimentario, incluidas aquellas dedicadas a la producción, procesamiento y distribución de grano, harinas y sus derivados, con el fin de conocer más de cerca el problema de las plagas de insectos desde una perspectiva más realista (Urbaneja-Bernat et al. 2025). Según esta encuesta, más del 90 % de estas empresas consideró que las plagas de insectos son una prioridad para su empresa, y la mayoría de ellas (70 %) afirma que, en su control de calidad, no aceptan la presencia de artrópodos (insectos y ácaros) en sus materias primas y productos finales. Sin embargo, una parte importante de estas empresas reconoce la incidencia regular de insectos en sus almacenes de materia prima (57 %), y de ellas, un porcentaje significativo es consciente de la presencia de insectos en sus instalaciones de procesamiento (23 %) (Figura 1).

Al analizar los resultados de la encuesta, observamos también que una quinta parte de las empresas participantes admiten haber recibido en ocasiones quejas de sus clientes sobre la contaminación por insectos en sus productos finales procesados (20 %). Debido a ello, destinan una considerable cantidad de recursos al muestreo de plagas en sus almacenes de materia prima (45 %), en sus instalaciones (36 %), y una proporción menor al producto final (18 %). Sin embargo, cuando se les pregunta en qué punto detectaban una mayor contaminación por insectos, señalaron en las instalaciones (23 %) y en el producto final (30 %). A pesar de este decalaje, resulta lógico que dieran mayor importancia al análisis de presencia de insectos en productos finales dado que, más del 90 % de las empresas encuestadas consideran que la presencia de insectos en el producto final podría afectar su reputación ante sus clientes.

Menos del 20 % de las empresas realizan muestreos en el producto final, a pesar de conocer la problemática y sus repercusiones.

Aun así, reconocen que los esfuerzos de muestreo son superiores en las instalaciones de materia prima, debido a su facilidad para implementar ahí sistemas de muestreo, y a que se trata de una fase previa a la fabricación del producto final en la que todavía se pueden realizar mejoras de diferentes tipos para evitar la presencia de las plagas.

2. IMPORTANCIA DE LA DETECCIÓN DE INSECTOS EN EL ALMACENAMIENTO Y PROCESAMIENTO

Dada la gran importancia de detectar la presencia de insectos en los cereales almacenados para la seguridad alimentaria mundial, el Programa Mundial de Alimentos de las Naciones Unidas ha presentado una iniciativa "cero pérdidas " en el marco del Desafío Hambre Cero - 2030. Esta iniciativa busca aunar los esfuerzos para evitar la pérdida de alimentos (Paul et al., 2020; Zhu et al., 2022). Bajo este escenario, la gestión de plagas en productos almacenados adquiere una importancia crucial. Para ello, se recomiendan encarecidamente las estrategias holísticas o integradas para el control de plagas, las cuales combinan diversas técnicas en un programa unificado con el objeto de regular eficazmente las plagas. En este sentido, las pérdidas de almacenamiento pueden mitigarse mediante la mejora de las condiciones y de las infraestructuras de almacenamiento. En la actualidad, existe una amplia gama de técnicas disponibles para la detección de las plagas. Además de la inspección visual de adultos en los productos o en las instalaciones de procesado, existen otras herramientas que facilitan la localización de insectos y ácaros, como las sondas de muestreo, los tamices y todo tipo de trampas cebadas con atrayentes alimentarios, con feromonas, o incluso con luces o con colores atractivos como señuelo. Estos dispositivos se utilizan cada vez más en la industria alimentaria para el monitoreo de las plagas, pero a parte de estos dispositivos convencionales, también se utilizan algunos métodos analíticos basados en la detección directa de la plaga, o indirecta de sus restos en el producto (Figura 2).

Figura 2. Técnicas disponibles para la detección de insectos en el grano, incluyendo métodos de inspección visual y el análisis de muestras de grano. Figura: IRTA.

Si bien es cierto que, según los resultados de la encuesta, más de un 85 % de las empresas lleva a cabo algún tipo de análisis para la detección de insectos, la mitad de ellas aún realizan un tamizado del grano, seguido de una inspección visual para tomar sus decisiones sobre el manejo de las plagas. El 30 % de las empresas entrevistadas reportaron el uso de algún tipo de dispositivo de captura para complementar o reemplazar esta inspección visual, y un 10 % indicaron utilizar otro tipo de metodología. En consecuencia, aún queda un largo camino por recorrer en la mejora de los métodos de muestreo y su adopción por parte de la industria agroalimentaria.

En la encuesta realizada, la mayoría de las empresas alimentarias explicaron la necesidad de reaccionar rápidamente ante la presencia de insectos en sus productos e instalaciones (Figura 3 arriba). Este tiempo de reacción debe ser corto para evitar elevadas poblaciones de plagas y su propagación a otras áreas inicialmente libres de insectos. También hay que tener en cuenta que las empresas deben tomar una decisión rápida sobre si es necesario fumigar ya que, si finalmente es así, los productos almacenados se inmovilizan durante más de una semana, lo que puede llegar a retrasar considerablemente su procesado y comercialización. En algunos países, la fumigación requiere autorizaciones administrativas que pueden implicar hasta diez o más días de paralización de los productos, circunstancia que podría acarrear grandes pérdidas para empresas exportadoras (indicado por más del 70 % de los encuestados). Además, más del 65 % desconocen la regulación vigente con relación a la presencia de insectos en los países a los que exportan. Finalmente, pese a la importancia de la detección temprana de insectos, solo un tercio de las empresas encuestadas realiza un seguimiento diario (Figura 3 abajo), debido a diversos tipos de limitaciones, como el coste de los muestreos y la falta de herramientas eficaces y de personal cualificado para realizarlos.

Figura 3. Perspectiva por parte de las empresas participantes en la encuesta sobre el tiempo disponible para la toma de decisiones después de detectar insectos mediante una inspección visual o análisis del grano (arriba), y la frecuencia con la que se realizan estas inspecciones o análisis (abajo). Figura: IRTA. 

3. EL USO DE HERRAMIENTAS MOLECULARES COMO NUEVAS TÉCNICAS DE DETECCIÓN DE INSECTOS

Existen nuevos métodos de detección de insectos que, a pesar de su potencial, aún no se encuentran comercialmente porque están en desarrollo. Suelen ser métodos sofisticados que detectan la presencia de insectos en las materias primas de forma indirecta mediante, por ejemplo, sensores acústicos que detectan el sonido del movimiento y la alimentación de adultos y larvas; detectores de dióxido de carbono, ácido úrico u otros subproductos resultantes de su metabolismo; el análisis de imágenes capturadas con rayos X o espectroscopia de infrarrojo , e incluso pruebas analíticas para la detección de proteínas o ADN, las cuales se encuadran dentro de un diagnóstico molecular (Figura 2). Éste se basa en un conjunto de técnicas diseñadas para analizar marcadores biológicos. Su llegada ha posibilitado el desarrollo de una amplia gama de herramientas para monitorear diversos parámetros de calidad alimentaria, incluyendo la detección y cuantificación de microorganismos patógenos, toxinas, alérgenos y organismos genéticamente modificados (OGMs).

En los últimos años, se ha avanzado significativamente en el desarrollo de análisis moleculares para detectar la presencia de plagas en productos almacenados. Entre estos análisis moleculares, los relacionados con la detección de ADN mediante PCR se han convertido en técnicas potenciales para identificar la presencia de insectos y ácaros en muestras de cereales almacenados con una alta sensibilidad y especificidad. Un ejemplo de ello es una prueba PCR multiplex altamente eficiente, simple y económicamente viable desarrollada por nuestro grupo para la detección e identificación de las cinco principales especies plaga de cereales almacenados (Solà et al., 2018). Estas técnicas moleculares presentan una serie de ventajas sobre los métodos tradicionales basados en la observación visual, como la detección de estados inmaduros de las plagas (huevos y o larvas de pequeño tamaño) no visibles a simple vista (Riudavets et al., 2016; Zhu et al., 2022). En un proyecto anterior, habíamos desarrollado una metodología basada en la PCR a tiempo real para una detección fiable y precoz de la contaminación por insectos en arroz almacenado (del Arco et al. 2025). Actualmente, en el proyecto INSECT-FREE estamos adaptando esta metodología a diferentes tipos de grano almacenado, a otros productos almacenados, y a productos alimenticios procesados.

Más del 70 % de las empresas encuestadas procesadoras de cereales y otros productos almacenados indicaron que ya utilizan métodos de análisis de ADN para evaluar la calidad de las materias primas y los productos procesados, principalmente para detectar la presencia de microorganismos, micotoxinas y en menor medida de organismos modificados genéticamente (OMGs), por tanto, extender este análisis molecular a la detección de insectos no sería un gran obstáculo para la mayoría de las empresas. Estos análisis moleculares suelen subcontratarse a laboratorios externos, que suelen tardar entre 3 y 7 días en dar respuesta, con un coste de hasta varios miles de euros al año para las empresas. Aun así, aproximadamente un 60 % de las empresas estarían dispuestas a aumentar el presupuesto destinado a estos análisis con el fin de incorporar la detección molecular de plagas de insectos y ácaros porque consideran que les ayudaría a gestionar mejor las plagas, mejorar la calidad de sus productos y reducir las pérdidas económicas (Figura 4). Además, más del 70 % de los encuestados creen que sus clientes lo valorarían positivamente.

Esta visión ofrece una gran oportunidad al proyecto INSECT-FREE como herramienta de mejora en la detección de plagas de insectos en el sector. Además, es importante tener en cuenta que estas técnicas aún tienen un amplio margen de mejora, por ejemplo, mediante un análisis con nuevas técnicas metagenómicas basadas en la secuenciación masiva, seguida de su correspondiente análisis bioinformático. Teniendo en cuenta la creciente tendencia hacia el uso de estas técnicas moleculares en diferentes campos, y los enormes avances que estas técnicas han experimentado en las últimas décadas como herramientas de diagnóstico, podemos anticipar que éstas, entre las que se incluyen las pruebas actualmente en desarrollo en el proyecto INSECT-FREE, formarán la base de muchos de los análisis futuros gracias a su sensibilidad y precisión, especialmente para el cribado de muestras de rutina.

CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS DE FUTURO

Las plagas de insectos en productos almacenados representan un gran problema para el sector agroalimentario. Por esta razón, las empresas del sector consideran la detección de la presencia de las plagas una prioridad, remarcando su nula tolerancia hacia la presencia de insectos en sus productos. La presencia de insectos se considera perjudicial para la reputación de las empresas, y por ocasionar graves pérdidas económicas.

Figura 4. Resultados de la encuesta sobre los beneficios para la empresa de detectar insectos no visibles a simple vista. Figura: IRTA

Por todo ello, es crucial mejorar la detección, la gestión y el control de plagas. Actualmente, la mayoría de las empresas realizan muestreos para detectar la presencia de insectos basados principalmente en la detección visual, la cual es poco precisa y presenta grandes desventajas, como el hecho de que los huevos o los primeros estadios larvarios puedan ser imperceptibles al ojo humano. Las herramientas moleculares representan una opción innovadora con grandes ventajas. El proyecto INSECT-FREE es un proyecto pionero en el uso de estas herramientas moleculares de detección de ADN de las plagas presentes en el grano almacenado, lo que podría abrir un amplio abanico de oportunidades y convertirse en una solución habitual para la detección de plagas de insectos en los productos almacenados. Además, dado que muchas de las empresas utilizan métodos analíticos de OMGs, micotoxinas y microorganismos, la incorporación de estos análisis de detección de plagas resultaría más fácil. La mayoría de las empresas encuestadas ve con buenos ojos aumentar el presupuesto para este tipo de análisis.

Aún queda camino por recorrer, tanto por el desconocimiento de estas técnicas por parte de las empresas del sector al cual debemos contribuir mediante una divulgación esperanzadora y realista, así como por el hecho de que estas técnicas todavía tienen margen de mejora. La detección de plagas de insectos mediante herramientas moleculares puede llegar a ser un recurso muy útil, y el proyecto INSECT- FREE está contribuyendo de manera pionera en este aspecto.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a Marisa Amo su ayuda en la realización de la encuesta y en la gestión de los datos recogidos. Esta investigación ha sido financiada por el MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y el Next Generation EU/PRTR de la Unión Europea (PDC2022-133321-I00), el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA, España), del Ministerio de Economía y Competitividad de España (RTI2018- 095526-R-100), y por el Programa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya) de la Generalitat de Catalunya.

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