Modelo de microensilaje para la evaluación experimental de la contaminación del ensilaje de maíz con aflatoxinas

Abstract

RESUMEN: Las aflatoxinas (AF) son metabolitos secundarios tóxicos y carcinogénicos producidos por hongos del género Aspergillus, principalmente A. flavus, A. nomius y A. parasiticus; éstos contaminan naturalmente los productos agrícolas deteriorando su valor nutritivo y poniendo en riesgo la salud humana y animal. Se ha demostrado que los tipos de A. flavus no aflatoxigénicos son capaces de interactuar con tipos aflatoxigénicos inhibiendo la producción de AF. El objetivo de este trabajo fue evaluar en un modelo experimental, la eficacia de aislados locales de A. flavus no aflatoxigénicos para disminuir la contaminación con aflatoxinas del ensilaje de maíz empleado en la dieta de vacas lecheras. Se obtuvieron aislados endémicos de Aguascalientes a partir de alimento concentrado (AF-AC1, AF-AC2 y AF-AC3) y de ensilaje de maíz (AF-EM1, AF-EM2 Y AF-EM3). Las esporas (6 x 105) se inocularon in situ (planta en invernadero) e in vitro (granos inmaduros en frascos microbiológicos) sobre un genotipo de maíz (p3055w Pioneer) susceptible a la contaminación por AF. En un diseño de bloques incompletos, cada aislado se inoculó separadamente o de forma conjunta a un control negativo (AF-36) o dos positivos (Cuautitlán y Tamaulipas). Se formaron los bloques I) Control II) AF+, III) AF- y IV) AF+ vs AF-. Se evaluaron parámetros fenológicos, bromatológicos (análisis químico proximal) y la concentración de AF pre y post-fermentación (ELISA y HPLC). En la inoculación in situ se observó una reducción significativa (P <0.05) de 68% entre el grupo AF+ y la interacción AF- vs AF+ (6425 vs 2106 μg/kg). Este resultado se repitió en la inoculación in vitro en el que el grupo AF+ tuvo mucho mayor concentración de AF que cuando se cultivó en conjunto con cepas no toxigénicas, tanto en la etapa pre-fermentación (70.3%, 6635 y 1971 μg/kg) como post-fermentación (69.6%, 5301 y 1611 μg/kg). El grupo control y el AF- mantuvieron producción residual de AF (0.0-40.0 μg/kg). Las variaciones fenológicas y bromatológicas mostraron una pequeña pero significativa utilización de nutrientes en el grupo de interacción AF- vs AF+ especialmente grasa y proteína del grano y del ensilaje. Estos resultados sugieren que es posible evaluar, en un modelo experimental, la eficacia de aislados de A. flavus no aflatoxigénicos para disminuir la contaminación con aflatoxinas del ensilaje de maíz empleado en la dieta de vacas lecheras. PALABRAS CLAVES: Aspergillus Flavus, Aflatoxina, Control biológico.

ABSTRACT: Aflatoxins (AF) are toxic and carcinogenic secondary metabolites produced by Aspergillus genus fungi, mainly A. flavus, A. nomius and A. parasiticus. AF naturally contaminate agricultural products, deteriorating their nutritional value and put in risk the human and animal health. It has been demonstrated that non-aflatoxigenic A. flavus types are able to interact with aflatoxigenic types inhibiting AF production. The objective of this work was to evaluate, in an experimental model, the efficacy of non-aflatoxigenic A. flavus local isolates to reduce the AF contamination of corn silage used in dairy cows diet. Endemic isolates from Aguascalientes were obtained from concentrated feed (AF-AC1, AF-AC2 and AF-AC3) and maize silage (AF-EM1, AF-EM2 and AF-EM3). The spores (6 x 105) were inoculated in situ (greenhouse) and in vitro (immature grains in microbiological flasks) on a maize genotype (Pioneer p3055w) susceptible to AF contamination. In an incomplete block design, each isolate was inoculated separately or together with a negative control (AF-36) or two positive strains (Cuautitlán and Tamaulipas). Blocks I) Control II), AF+, III) AF- and IV) AF+ vs AF- were formed. We evaluated phenological, bromatological (proximal chemical analysis) parameters and the concentration of AF pre and post-fermentation (ELISA and HPLC). In in situ inoculation, a significant reduction of AF in corn silage (P <0.05) of 68% was observed between the AF+ group and the AF- vs AF+ interaction (6425 vs 2106 μg/kg). This result was repeated in the in vitro inoculation in which the AF+ group had much higher AF concentration than when it was cultivated in conjunction with non-toxigenic strains, both in the pre-fermentation stage (70.3%, 6635 and 1971 μg/kg) as post-fermentation (69.6%, 5301 and 1611 μg/kg). The control group and AF- maintained residual AF production (0.0-40.0 μg/kg). The phenological and bromatological variations showed a small but significant utilization of nutrients in the interaction group AF- vs AF+ compared with the control group, especially crude fat and protein from the grain and from the silage. These results suggest that it is possible to evaluate, in an experimental model, the efficacy of non-aflatoxigenic A. flavus isolates to reduce aflatoxin contamination of corn silage used in the diet of dairy cows. KEYWORDS: Aspergillus Flavus, Aflatoxin, Biological Control.