Ecofisiologia de Fusarium proliferatum e incidencia de fumonisinas en trigo y sub-productos

Abstract

El trigo en Argentina es un cereal estratégico desde el punto de vista del consumo humano, puede ser molido para la fabricación de productos como harinas y semolina, los cuales conforman los ingredientes básicos para la elaboración del pan, pasta u otros productos de panadería. Su consumo por habitante en Argentina se estima en 86 kg/habitante/año. En los últimos años numerosos trabajos han informado acerca de la prevalencia de Fusarium proliferatum, y la consecuente contaminación con fumonisinas (FBs) en granos de trigo en el mundo, inclusive en Argentina. Las FBs son micotoxinas que en humanos han sido asociadas al cáncer de esófago y a defectos en la formación del tubo neural. La prevención de la contaminación de alimentos con micotoxinas se considera muy importante, y tiende a examinar los puntos críticos en los que los hongos micotoxicogénicos y las micotoxinas podrían entrar a la cadena alimentaria. La colonización y la producción de micotoxinas por especies de Fusarium en un sustrato son consecuencia de la interacción de numerosos factores, dentro de los cuales la actividad de agua (aw) y la temperatura serían los más importantes. En el siguiente trabajo de tesis se analizó mediante HPLC-MS/MS la incidencia natural de fumonisinas en 40 muestras de granos de trigo duro y 135 muestras de trigo pan obtenidas de la principal zona triguera de•Argentina (sur de la provincia de Buenos Aires) y la co-ocurrencia de esa toxina con deoxinivalenol (DON) en 25 muestras. Por otro lado, se analizó la incidencia de FBs en 46 muestras de subproductos de trigo obtenidos de góndolas de supermercados de la ciudad de Río Cuarto. Considerando, que F. proliferatum podría ser uno de los principales responsables de la contaminación de granos de trigo con fumonisinas, se realizaron ensayos ecofisiológicos utilizando cepas de esta especie aisladas de granos de trigo en medio de cultivo a base de trigo y en granos de trigo irradiados. Se complementó el ensayo ecofisiológico analizando la expresión relativa de los genes FUM8 y FUM19 bajo diferentes condiciones de temperaturas y aw, en un medio de cultivo a base de trigo. Como resultado se encontró contaminación natural con fumonisinas en el 93% del total de muestras de trigo analizadas, con niveles que variaron desde 0,15 hasta 1304,39 ng/g, siendo FB, la micotoxina más abundante, presente en todas las muestras positivas. La mayoría de las muestras de trigo común y duro analizadas se encontraron contaminadas con FBi y FB2, 4 muestras de trigo común y 9 muestras de trigo duro no mostraron niveles detectables de FBs, mientras que el 9%, y el 7,5% de las muestras de trigo común y trigo duro, respectivamente mostraron niveles mayores a 100 ng/g. En 24 de 25 muestras de granos de trigo DON estuvo presente (niveles desde 51 hasta 28650 ng/g), y co-ocurrió con FBs en 21 muestras de 25. El 100% de muestras de subproductos se encontraron contaminadas con FB, y/o FB2, con niveles de FBs que variaron desde 0,04 hasta 18,94 ng/g, con una mediana de 1,43 ng/g Un gran número de muestras analizadas contenían niveles más elevados de FB2 que de FBi . Los niveles óptimos de aw para el crecimiento de cepas de F. proliferatum variaron en un rango de 0,995 a 0,96 a una temperatura óptima de 25 - 30 °C, y a niveles de aw iguales o menores a 0,90 las cepas no crecieron. La producción máxima de FBs se observó en todos los casos a niveles de aw elevados (0,995; 0,99 y 0,98) y a 25 o 15 °C dependiendo de la cepa y del sustrato. Las cepas bajo estudio mostraron diferentes perfiles de producción de fumonisinas (dos de ellas fueron capaces de producir FBi y FB2, y la tercera FB1, FB2 y FB3), y a su vez los perfiles de producción de cada tipo de fumonisina para cada cepa estuvieron sujetos a las temperaturas de incubación. La expresión relativa de los genes FUM a 25 °C mostró correlación con la producción de fumonisinas, a cualquier av„, mientras que a 15 °C la producción de FBs fue menor que a 25 °C, pero los genes FUM8 y FUM19 se expresaron de la misma manera que a 25 °C Así, este estudio informa la presencia de fumonisinas en trigo pan y en suproductos por primera vez en Argentina, y proporciona información que será útil para considerar posibles factores de riesgo relacionados a la contaminación de trigo con fumonisinas en el campo, durante la cosecha y el almacenamiento