La aflatoxina M1 (AFM1) es una micotoxina de relevancia en salud pública debido a su presencia en la leche y los productos lácteos, a su relativa estabilidad frente a tratamientos convencionales y a su potencial impacto adverso en la salud humana. En este marco, el presente proyecto tuvo como propósito evaluar la presencia de AFM1 en leche comercial de vaca, estimar el riesgo asociado a su consumo y analizar el efecto de la termoultrasonicación (TUS) sobre esta toxina, considerando tanto sus modificaciones estructurales como su respuesta biológica posterior. En una primera fase, se determinó el contenido de AFM1 en muestras de leche comercial mediante cromatografía líquida de alta resolución con detección por fluorescencia (HPLC-FLD). A partir de estos datos, se calcularon la exposición dietética y el índice de riesgo carcinogénico en diferentes grupos poblacionales mediante simulación de Monte Carlo, con el fin de evaluar la relevancia toxicológica del consumo de leche contaminada. Posteriormente, se aplicó TUS a sistemas modelo con AFM1 en distintas combinaciones de tiempo y amplitud, utilizando un diseño experimental central compuesto (DECC). Los cambios provocados por el tratamiento se analizaron mediante espectroscopía ultravioleta (UV), fluorescencia, espectroscopía en el infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) y espectrometría de masas, con la finalidad de identificar modificaciones estructurales asociadas al tratamiento. Finalmente, se estudió el efecto biológico de la AFM1 tratada con TUS sobre la viabilidad de las células C2BBe1, empleadas como modelo de epitelio intestinal. Los resultados confirmaron la presencia de AFM1 en leche comercial y evidenciaron un riesgo potencial cuya magnitud varió entre los grupos poblacionales. En los sistemas modelo, la TUS indujo cambios en la respuesta espectroscópica y en el perfil de masas de la AFM1, lo que sugiere transformaciones estructurales dependientes de las condiciones del tratamiento. De manera complementaria, la respuesta biológica observada en células C2BBe1 mostró un comportamiento no lineal, determinado por la combinación específica de tiempo y amplitud aplicados. Además, la respuesta biológica en células C2BBe1 mostró un comportamiento no lineal, influido por la combinación específica de tiempo y amplitud. En conjunto, los hallazgos aportan evidencia analítica, toxicológica y mecánica que fortalece la comprensión del comportamiento de la AFM1 y sustenta futuras estrategias para su evaluación, transformación y gestión del riesgo en sistemas alimentarios.