Fumonisinas y aflatoxinas en el agroecosistema de maíz. Estrategias de prevención biológicas y químicas

LILIA CAVAGLIERI Y ANDREA NESCI

Universidad Nacional de Río Cuarto (Río Cuarto-Córdoba)

Conferencia; Congreso Tercera Semana del Microbiólogo: La microbiología, la biotecnología y el ambiente, herramientas útiles para el desarrollo productivo y sustentable; 2003

Asociación de profesionales Microbiólogos de la República Argentina-Univ.Nac. de Río Cuarto

El maíz (Zea mays L.) es huésped de numerosos hongos productores de micotoxinas. Entre ellos, Fusarium verticillioides productor de fumosininas y Aspergillus Sección Flavi productores de aflatoxinas. Fusarium verticillioides (Sacc.) Nirenberg produce una infección sistémica que lleva a la contaminación de los granos con fumonisinas causando problemas en la salud animal (leucoencefalomalacia equina, edema pulmonar en cerdos) y humana (cáncer esofágico). Por otro lado, en climas templados el maíz se contamina con hongos productores de aflatoxinas. Las aflatoxinas son compuestos tóxicos producidos por varios miembros de Aspergillus Sección Flavi, potente carcinógeno humano del grupo I. Dentro de las estrategias para la prevención de la contaminación con especies productoras de fumonisinas y aflatoxinas es posible incursionar en el desarrollo de metodologías de prevención biológicas y químicas. Para investigar en estas temáticas se plantearon las siguientes hipótesis: en el suelo del agroecosistema de maíz existen bacterias con actividad antagónica que pueden afectar el crecimiento de  especies de Fusarium y Aspergillus y/o la producción de fumonisina B1 y aflatoxina B1. En el agroecosistema de almacenamiento del maíz se pueden aplicar antioxidantes para reducir la contaminación aflatoxicogénica. Para probar dichas hipótesis se cumplieron con las siguientes etapas de estudio: 1) estudiar la dinámica de poblaciones de F. verticillioides productoras de fumonisina B1 y de los géneros bacterianos que se hallan en la endorrizosfera de maíz 2) evaluar las estrategias de selección de agentes de biocontrol las cuales revelan diferentes modos de acción de los agentes biológicos individualmente o combinados 3) estudiar la influencia de agentes pre-seleccionados sobre el crecimiento y la producción de fumonisina B1 de F. verticillioides in vitro 4) estudiar los efectos de la interacción de microorganismos antagónicos presentes en el sustrato sobre el crecimiento y producción de aflatoxina B1 de cepas aflatoxicogénicas autóctonas 5) ensayar los efectos de antioxidantes solos y combinados sobre el crecimiento de la flora microbiana y la producción de aflatoxinas en granos de maíz 6) determinar la acción sinergística y/o antagónica entre antioxidantes y las cepas bacterianas. Los géneros bacterianos más importantes seleccionados para el control de Fusarium fueron Arthrobacter, Azotobacter, Bacillus y Pseudomonas, a través del índice de superposición de nichos. Estos aislados demostraron su potencialidad para ejercer acción de biocontrol a través de su influencia sobre la velocidad de crecimiento, fase de latencia, actividad antifúngica y producción de fumonisina B1. A partir de los ensayos in situ se demostró que la mezcla de los aislados Azotobacter RC2, Arthrobacter RC4  y Arthrobacter RC5 con un tamaño de inóculo 108 cel/ml suprimió la colonización de F. verticillioides productoras de fumonisina B1. El tamaño de inóculo 109 células/ml de la mezcla de Sporolactobacillus y el aislado de la Familia Enterobacteriaceae produjo la mayor reducción de unidades formadoras de colonias de Aspergillus Sección Flavi. La mezcla de los antioxidantes BHA y PP puede ser considerada como efectiva por inhibir en un 100% el crecimiento de los Aspergillus Sección Flavi como el resto de la micoflora (Aspergillus Sección Nigri, Penicillium, etc.), en granos de maíz almacenados. No se detectaron muestras contaminadas con aflatoxinas y los antioxidantes no estimularon la producción de estas micotoxinas. Ninguna de las bacterias antagónicas fue capaz de crecer en presencia de la mezcla de antioxidantes (BHA y PP) en agar harina de maíz, por lo tanto no se pueden usar en combinación los tratamientos biológicos y químicos probados.