Caracterización morfológica y molecular de aislados nativos de aspergillus flavus eficaces para el control de la contaminación con aflatoxinas del ensilaje de maíz en Aguascalientes

Abstract

Las aflatoxinas (AF) contaminan frecuentemente los alimentos para humanos y animales en todo el mundo; son altamente tóxicas, carcinogénicas y teratogénicas. Las AF son metabolitos secundarios de algunos hongos, especialmente Aspergillus flavus. Estudios recientes en cultivos de algodón han mostrado la posibilidad de emplear variantes de A. flavus como estrategia de control biológico y reducir la presencia de AF. El objetivo del estudio fue proponer una estrategia de control biológico para reducir la presencia de aflatoxinas en ensilaje de maíz destinado a la alimentación de las vacas lecheras. Por el método no probabilístico por conveniencia se realizó un estudio en dos unidades de producción lechera y se obtuvieron 328 muestras de alimento y de suelos agrícolas. Se caracterizaron morfológicamente, mediante microscopía óptica y electrónica de barrido, 283 aislados de suelos agrícolas y alimentos pecuarios congruentes con 10 géneros de hongos; de los cuales 88 aislados correspondieron a Aspergillus spp. Con el empleo de iniciadores (ITS1, ITS4, CMDA7F, CMDA8R, aflR-R y aflR-F) que codifican para amplificación de genes relacionados con la capacidad aflatoxigénica (AF+), se identificaron molecularmente 6 aislados como A. flavus. Mediante TLC y vapores de amonio en cultivo de agar coco (CAM-AV), cinco de dichos aislados se identificaron como AF+. Se evaluó in vitro (CAM-AV) la capacidad de los aislados AF- de A. flavus (EM1 y AF-36) para disminuir la producción de aflatoxinas en cepas AF+(Cuautitlán, Tamaulipas, AC1, AC2, AC3, EM2 y EM3). Se diseñó un modelo experimental con microensilajes de maíz para evaluar la disminución de la contaminación por aflatoxinas en ensilaje de maíz mediante la interacción de A. flavus AF+ versus AF-. Los resultados obtenidos sugieren que los aislados de A. flavus AF- que crecen en el mismo sustrato que los aislados aflatoxigénicos tienen la capacidad para inhibir la producción de AF, por lo que pudieran ser utilizados para reducir la contaminación de los forrajes de las vacas lecheras, protegiendo su salud y comportamiento productivo, así como disminuyendo el paso de residuos metabólicos de las AF a la leche y a los productos lácteos.

Aflatoxins (AF) frequently contaminate food for humans and animals around the world; Are highly toxic, carcinogenic and teratogenic. AFs are secondary metabolites of some fungi, especially Aspergillus flavus. Recent studies in cotton crops have shown the possibility of using A. flavus variants as a biological control strategy to reduce the presence of FA. The objective of the study was to propose a biological control strategy to reduce the presence of aflatoxins in maize silage destined to feed dairy cows. By the non-probabilistic method of convenience, a study was carried out in two dairy production units and 328 samples of food and agricultural soils were obtained. 283 isolates of agricultural soils and livestock feed congruent with 10 genera of fungi were characterized morphologically by optical microscopy and scanning electron microscopy; Of which 88 isolates corresponded to Aspergillus spp. With the use of primers (ITS1, ITS4, CMDA7F, CMDA8R, aflR-R and aflR-F) encoding for amplification of genes related to aflatoxigenic (AF +) capacity, 6 isolates were identified as molecularly A. flavus. Using TLC and ammonium vapors in coconut agar (CAM-AV) culture, five of these isolates were identified as AF +. The AF-isolates of A. flavus (EM1 and AF-36) were evaluated in vitro (CAM-AV) and to reduce aflatoxin production in AF + strains (Cuautitlán, Tamaulipas, AC1, AC2, AC3, EM2 and EM3). An experimental model with maize microassages was designed to evaluate the reduction of aflatoxin contamination in maize silage through the interaction of A. flavus AF + versus AF +. The results obtained suggest that, the isolates of A. flavus AF- that grow on the same substrate as the aflatoxigenic isolates, have the capacity to inhibit the production of AF. So they could be used to reduce the contamination of the forages of dairy cows, protecting their health and productive behavior, as well as decreasing the passage of metabolic waste from AF to milk and dairy products.