INVESTIGADORES
ALANIZ ZANON Maria Silvina
congresos y reuniones científicas
Título:
Biocontrol de Aspergillus sección Flavi y reducción de la contaminación con aflatoxinas
Autor/es:
ALANIZ ZANON, M. S.; CHULZE, S.
Lugar:
General Cabrera
Reunión:
Jornada; XXX Jornada Nacional del Maní; 2015
Institución organizadora:
INTA General Cabrera y Centro de Ingenieros Agrónomos de General Cabrera y Zona
Resumen:
IntroducciónAlgunas especies de Aspergillus de la sección Flavi, predominantemente A. flavus y A. parasiticus, pueden contaminar el cultivo de maní (Arachis hypogaea L.). Cuando las condiciones son favorables, muchas cepas son capaces de producir aflatoxinas. Los cuatro tipos de aflatoxinas más importantes que se pueden detectar como contaminantes naturales son: AFB1, AFB2, AFG1 y AFG2, siendo el tipo B1 el que se encuentra con mayor frecuencia y en niveles más altos. La contaminación pre-cosecha del maní con aflatoxinas ocurre por el crecimiento de cepas toxicogénicas de Aspergillus de la sección Flavi en el grano de maní y se puede manifestar en condiciones de estrés hídrico y térmico durante la maduración de las vainas (últimos 30-40 días de ciclo del cultivo) con temperaturas de suelo elevadas (media 29-31ºC), y después que el maní ha sido arrancado y permanece en el campo bajo condiciones de alta humedad y temperatura antes de ser cosechado. La contaminación también puede ocurrir durante el transporte o durante el almacenamiento cuando existen condiciones predisponentes para la producción de aflatoxinas.Las cepas de A. flavus pueden subdividirse en grupos de compatibilidad vegetativa (GCVs), y las poblaciones de A. flavus en suelos y en cultivos están compuestas de múltiples GCVs.En los últimos 100 años se ha detectado un calentamiento global que ha causado aumento de las temperaturas diarias en distintas regiones. Consecuentemente, se esperaría un aumento significativo en los niveles de CO2 en la atmósfera, lo cual aumentaría asimismo las condiciones de sequía. Debido a esta situación se podría esperar un cambio en las áreas que tradicionalmente sufren contaminación con micotoxinas, entre ellas las aflatoxinas, como así también podrían surgir nuevas zonas de riesgo.La expansión del cultivo de soja, así como el deterioro progresivo de los suelos, ha causado un desplazamiento a lo largo de los últimos años de varios cultivos regionales, incluyendo el maní. Debido a esta situación, la siembra del maní se ha extendido desde su área tradicional en el centro de Córdoba hacia el sur de esta provincia y hacia nuevas regiones agroecológicas situadas al norte de Argentina, donde existen condiciones climatológicas diferentes que representan riesgos altos de contaminación con aflatoxinas para los cultivos.Para el control de la contaminación con aflatoxinas en maní se utilizan diferentes estrategias en las distintas etapas del proceso de producción. Cepas atoxicogénicas pueden ser aisladas del ecosistema maní y ser utilizadas a nivel de campo como agentes de biocontrol mediante el desarrollo de un bioformulado para ser empleado en base al control por exclusión competitiva. El objetivo del presente trabajo fue evaluar cepas competitivas de A. flavus no aflatoxicogénicas, previamente caracterizadas mediante el uso de marcadores morfológicos, fisiológicos, moleculares y genéticos, en ensayos de control biológico a campo llevados a cabo en dos zonas agroecológicas de las provincias de Córdoba y Salta, respectivamente, a fin de prevenir la contaminación con aflatoxinas.Materiales y MétodosDos cepas de A. flavus no aflatoxicogénicas aisladas de la provincia de Córdoba fueron seleccionadas según criterios morfológicos, fisiológicos, moleculares y genéticos para realizar ensayos a campo: AFCHG2 y A27. La producción de cada uno de los bioformulados se llevó a cabo mediante fermentación en sustrato sólido de las cepas en estudio bajo condiciones controladas de humedad y temperatura. El producto seco se aplicó en los campos mediante dispersión al boleo a razón de 25-50 kg/ha. La cepa AFCHG2 fue evaluada en la provincia de Córdoba considerando distintos momentos de aplicación del bioformulado: durante la siembra del maní, 50 días post-siembra, doble inoculación (durante la siembra y a los 50 días post-siembra). Además, en sub-parcelas de cada uno de dichos tratamientos se indujeron condiciones de estrés hídrico y térmico mediante la instalación de carpas de estrés un mes antes del arrancado de las plantas de maní. En la provincia de Salta, se evaluaron las 2 cepas en estudio mediante la formulación de un inóculo simple (en base a la cepa AFCHG2) y uno mixto (las 2 cepas). En este ensayo, los bioformulados se aplicaron en el campo a los 50 días post-siembra.Antes de la aplicación de los bioformulados, y en el momento previo al arrancado de las plantas, se tomaron muestras de suelo de cada uno de los campos. A partir de dichas muestras se realizó un recuento de la micoflora total nativa y de Aspergillus de la sección Flavi (datos expresados como UFC/g), y se aislaron cepas pertenecientes a Aspergillus de la sección Flavi. Una vez arrancadas y secas las plantas de maní, se cosecharon y descascararon las vainas manualmente. Todas las muestras de granos obtenidas fueron analizadas respecto a la ocurrencia y nivel de contaminación con aflatoxinas mediante cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC). Además, para cada una de ellas se evaluó el porcentaje de infección con Aspergillus de la sección Flavi, aislando cepas en cada caso. Cada una de las cepas de Aspergillus de la sección Flavi aisladas de las muestras de suelo y de granos de maní fue evaluada respecto a su capacidad de producir aflatoxinas mediante cromatografía en capa delgada (TLC). Además, como otra técnica de monitoreo de la cepa evaluada a campo, las cepas provenientes del ensayo realizado en la provincia de Córdoba fueron empleadas para un estudio de grupos de compatibilidad vegetativa (GCV).Resultados y DiscusiónEn el ensayo realizado en la provincia de Córdoba, la densidad de Aspergillus de la sección Flavi nativa de suelo fue similar entre las parcelas destinadas a los distintos tratamientos, con un recuento promedio de 815 UFC/g. El 85% de las cepas correspondió a A. flavus, y el 15% restante a A. parasiticus. Entre las primeras, un 85% fueron aflatoxicogénicas, mientras que el 100% de las cepas de A. parasiticus produjeron aflatoxinas. En el ensayo a campo en Salta, también hubo homogeneidad entre las parcelas en cuanto la micoflora total como así también respecto a la población nativa de Aspergillus de la sección Flavi (recuento medio: 212 UFC/g), si bien fue menor al observado en Córdoba. Hacia el final del ensayo realizado en Córdoba, la densidad de Aspergillus sección Flavi fue significativamente mayor en las parcelas tratadas respecto de los controles, tanto en condiciones naturales como bajo estés hídrico y térmico. Además, se observó un desplazamiento significativo de las cepas toxicogénicas en las parcelas inoculadas con el bioformulado a base de la cepa AFCHG2 (con y sin estrés). En todos los tratamientos evaluados, luego de la aplicación del agente de biocontrol se observó una incidencia mayor de cepas pertenecientes al mismo GCV aplicado, respecto a las muestras de suelo previo al ensayo. En ambos ensayos, los resultados del análisis de granos de maní (Tabla 1) muestran que el porcentaje de Aspergillus de la sección Flavi fue mayor en los tratamientos en comparación a sus respectivos controles y que la recuperación de cepas aflatoxicogénicas fue menor en las parcelas tratadas que en dichos controles. En el ensayo de Córdoba, la recuperación de cepas del mismo GCV al cual pertenece la cepa aplicada, fue mayor en las parcelas tratadas que en los controles, lo cual indicaría que ocurrió un desplazamiento de las cepas aflatoxicogénicas nativas por efecto del agente de biocontrol aplicado en el campo. Además, los niveles de contaminación con aflatoxinas bajo condiciones inductivas disminuyeron significativamente en comparación al control, principalmente cuando el inóculo se aplicó a los 50 días posteriores a la siembra del maní. Durante la campaña en la que se llevó a cabo el ensayo a campo en Salta, las condiciones climáticas no fueron favorables para la producción de aflatoxinas. Sin embargo, según los porcentajes de recuperación de cepas aflatoxicogénicas en granos, se observó que el bioformulado mixto ejerció mejor efecto de biocontrol que el bioformulado diseñado a base de la cepa AFCHG2.Tabla 1. Granos de maní analizados en los dos ensayos a campo realizados.Conclusiones-El bioformulado a base de la cepa de A. flavus AFCHG2 es capaz de permanecer en el suelo, competir con la micoflora residente y ser una cepa dominante en suelo en el estadio de maduración de las vainas de maní.-Dicho bioformulado logra niveles de reducción en la contaminación con aflatoxinas de hasta un 71%.-La aplicación del bioformulado a los 50 días post-siembra sería el momento adecuado para introducir el bioproducto en el campo.-La aplicación de un bioformulado mixto a base de dos cepas de A. flavus no aflatoxicogénicas favorecería la reducción de los niveles de aflatoxinas en condiciones de campo y protegería al maní almacenado debido a la colonización de las vainas con cepas atoxicogénicas.