Desarrollo de una forma de administración de Duddingtonia flagrans mediante la técnica de bioencapsulación para su potencial utilización en control biológico

GUERRERO, INÉS; GARCÍA, MARÍA CECILIA; SAGÜÉS, MARÍA FEDERICA; ZEGBI, SARA; FERNÁNDEZ, ALICIA SILVINA; IGLESIAS, LUCÍA; SAUMELL, CARLOS

Buenos Aires

Simposio; 4to Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos (SAProBio); 2016

Resumen: Los parásitos gastrointestinales de los rumiantes son una de las principales causas de pérdidas económicas en las producciones pastoriles en todo el mundo, incluido Argentina. Los antiparasitarios de origen químico son el método de control mas difundido y han sido utilizados mayormente de forma desmedida y sin control profesional. Esto ha provocado no sólo el desarrollo de resistencia a los diferentes principios químicos por parte de los nematodos, sino también efectos indeseados tanto en el ambiente como en los productos de origen animal debido a la presencia de residuos químicos. Ante esta realidad y la mayor demanda de productos orgánicos y producciones ecológicas el control biológico mediante hongos nematófagos es una de las alternativas con mayor proyección en la actualidad. En este trabajo se plantea el desarrollo de una forma de administración del hongo predador de nematodos, Duddingtonia flagrans,, en el agua de bebida del ganado, siendo aplicable a todo tipo de sistema y categoría productiva. Mediante la técnica de gelificación iónica se busca encapsular las clamidosporas fúngicas con el objetivo de que las cápsulas formadas adquieran flotación r y mantengan viable al hongo durante el proceso de ingestión del agua y eliminación del hongo en las heces y para su posterior acción en el ambiente.Palabras claves: Duddingtonia flagrans; bioencapsulación; nematodos gastrointestinales; control biológicoIntroducción: El control biológico de los nematodos gastrointestinales del ganado mediante el uso de hongos nematófagos es un método ecológico que permitiría reducir el uso de antihelmínticos químicos en las producciones ganaderas pastoriles. El hongo nematófago D. flagrans tiene la capacidad de atravesar el tracto gastrointestinal de los rumiantes luego de su administración oral y, al ser eliminado junto con las heces, actuar en el microambiente fecal atrapando las formas larvales de los nematodos gastrointestinales. De esta manera se evita su diseminación a las pasturas, logrando disminuir la infectividad parasitaria. Estas fases libres de los parásitos representa el 95% del total de la población parasitaria y sólo el 5% que se encuentra como fase parasitaria dentro del animal se ve afectado por los antihelmínticos. Si bien desde hace años se está trabajando experimentalmente con este hongo, aún no se ha desarrollado en el país ningún producto comercial para su administración a animales en pastoreo. Metodología: La bioencapsulación por gelificación iónica propone la incorporación de un microorganismo vivo a un sistema de polímeros biodegradables. La formación de cápsulas se produce al gotear alginato de sodio en un medio de cloruro de calcio en constante agitación. La adición de bicarbonato de sodio y ácido acético permite que la reacción genere, además, dióxido de carbono que al disminuir la densidad de las cápsulas les permite flotar (Badve y cols., 2007). Al sistema se incorporan además clamidosporas de D. flagrans y aceite.Se probaron diferentes concentraciones de alginato de sodio (1%, 2%, 2,2%; 2,5% y 3%) y molaridades de cloruro de calcio (0,1 M y 0,25 M). Se evaluó también el efecto de distintas cantidades de aceite de girasol para disminuir la tensión superficial de las cápsulas en el medio líquido donde se administraron. Se optimizaron las velocidades de goteo y de agitación, el diámetro de la aguja utilizada para el goteo, la distancia de goteo yel tiempo necesario para su endurecimiento.Resultados: Los mejores resultados se obtuvieron con las mayores cantidades de bicarbonato de sodio y ácido acético con formación de mayor dióxido de carbono. Estas cápsulas requirieron la utilización de alginato de sodio a mayor concentración (3%) para no afectar la rigidez de la pared y así mantener una estructura esférica que produzca cápsulas regulares y homogéneas de 2 mm de diámetro(Imágenes 1 y 2). Se logró un tiempo de flotabilidad de 80 hs con porcentajes menores de las mismas hasta por cuatro semanas. Las cápsulas obtenidas en cada ensayo fueron sembradas en placas de agar agua con nematodos de vida libre (Panagrellus spp), las que demostraron en todos los casos el desarrollo del hongo y la formación de redes tridimensionales atrapadoras de nematodos (Imagen 3). Esto demostró que ni los componentes de las cápsulas ni sus concentraciones afectaron la viabilidad y efecto nematofágico deD. flagrans. El rendimiento de encapsulación del hongo fue >80% . La estabilidad del hongo se evaluó durante siete semanas en medio líquido a 24ºC demostrando que la estructura de la cápsula no se alteró y que el hongo permaneció encapsulado.Discusión: La bioencapsulación de D. flagrans permitiría el desarrollo de una forma de administración del hongo a los rumiantes.. Esta forma de administración a través del agua de bebida podría ser adoptada en cualquier tipo de explotación y especie animal o región geográfica. A estas ventajas se le debe agregar que el uso de D. flagrans como agente de control biológico ha demostrado ser inocuo para el ambiente y los animales, sin dejar residuos en los productos de origen animal (Saumell y cols., 2008). Conclusiones: Se logró desarrollar cápsulas con estructura regular y homogénea, tiempos aceptables de flotabilidad y mantenimiento viable del hongo. Estos resultados promisorios han habilitado la etapa siguiente de estudios de digestibilidad de las cápsulas para determinar la protección conferida al hongo durante el tránsito gastrointestinal en rumiantes, que se están llevando a cabo actualmente.