Control biológico de aflatoxinas en maní y maíz a base de cepas de Aspergillus flavus no aflatoxicogénicas

El maíz (Zea mays L.) y el maní (Arachis hypogeae L.), dos de los cultivos de mayor importancia en Argentina, son propicios para la infección por Aspergillus de la sección Flavi. Estas especies pueden generar pérdidas importantes en el rendimiento y la calidad de los granos debido a la producción de aflatoxinas (AFs), micotoxinas clasificadas como carcinógenos del grupo 1A. A. flavus, la especie más frecuente en nuestra región agrícola, es un oportunista que infecta a nivel pre-cosecha, cosecha, transporte, procesamiento y almacenamiento, etapas en las que las AFs pueden ingresar a las cadenas agroalimentarias. Una alternativa para solucionar este problema es el control biológico, el cual es efectivo, de bajo costo y seguro desde el punto de vista medioambiental. En este sentido, el grupo de investigación ha trabajado desde hace varios años en la búsqueda, caracterización y evaluación de cepas fúngicas de A. flavus como agentes de control biológico. En una etapa inicial se aislaron, caracterizaron y seleccionaron cepas de A. flavus provenientes de la provincia de Córdoba no productoras de micotoxinas. Se determinó el fenotipo en relación a la producción de esclerocios, el tipo de apareamiento, y la capacidad competitiva in situ tanto en maní como en maíz. A partir de dichas cepas se desarrollaron bioformulados a base de una o más cepas y se realizaron evaluaciones a campo en cultivos de maní. La cepa A. flavus AFCHG2 logró los mejores resultados, reduciendo los niveles de contaminación con AFs entre 75 y 86%. Este bioformulado demostró ser inocuo en ratas y estable en el tiempo. En base a dichos resultados, se implementó esta misma estrategia de control biológico en cultivos de maíz, evaluando en ensayos a campo el efecto de la cepa de A. flavus AFCHG2 y otras aisladas de suelo y granos, bajo formulaciones simples y mixtas. Se llevó a cabo un monitoreo en suelo y en granos de maíz cosechados respecto a los cambios en la proporción de cepas toxicogénicas/ no-toxicogénicas y a los grupos de compatitbilidad vegetativa. Las reducciones de la contaminación con AFs en este caso fueron de alrededor de un 85%. A partir de los resultados obtenidos, y de las muestras de maíz cosechadas se llevaron a cabo ensayos de almacenamiento con la finalidad de evaluar el efecto de los bioformulados aplicados a campo. Para esto, se almacenaron los granos de maíz provenientes de un ensayo a campo bajo condiciones controladas de temperatura y humedad durante 3 y 6 meses en mini silo-bolsas, simulando las condiciones de almacenamiento habituales. Los resultados de todos estos estudios indican que un bioformulado a base de A. flavus AFCHG2 es eficiente como bioinsumo para desplazar en condiciones de campo a cepas de A. flavus toxicogénicas nativas y prevenir la acumulación con aflatoxinas tanto de maní como de maíz, incluso manteniendo la capacidad biocontroladora en la etapa de almacenamiento.Fil: Alaniz Zanon, Maria Silvina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; ArgentinaFil: Bossa, Marianela. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; ArgentinaFil: Chiotta, María Laura. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; ArgentinaFil: Chulze, Sofia Noemi. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas, Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Microbiología e Inmunología; ArgentinaPrimera Jornada Nacional de Articulación en Docencia, Investigación, Extensión y Servicio de las carreras de MicrobiologíaRío CuartoArgentinaUniversidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Físico-Químicas y NaturalesUniversidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinaria

Pre-harvest strategy for reducing aflatoxin accumulation during storage of maize in Argentina

Maize (Zea mays L.) is an important crop in Argentina. Aspergillus flavus may infect this crop at growing stage and the harvested kernels can be contaminated with aflatoxins (AFs), whose levels may increase during storage. In Argentina, silo bags, a hermetic type of storage system, are widely used. Biocontrol based on competitive exclusion by atoxigenic A. flavus strains is a useful tool for AFs management at pre-harvest stage. The aim of the present study was to evaluate the effect of pre-harvest biocontrol treatments on aflatoxin B1 (AFB1) accumulation in maize stored in silo bags during 3 and 6 months. Three bioformulations based on A. flavus AFCHG2 and ARG5/30 strains were applied during field trials as single and mixed inocula. Harvested kernels were stored in non-hermetic and hermetic silo bags. At initial time (t0), 3 and 6 months (t3 and t6) the following parameters were evaluated: percentage of damaged kernels, moisture content, water activity, Aspergillus section Flavi incidence, relative humidity, O2 and CO2 levels into the silo bags, and AFB1 levels. The biocontrol strains included in the 3 bioformulations were able to infect maize kernels during the field trial and displaced native toxigenic isolates. At t0 control plots showed 10.9 ± 0.4 μg/kg of AFB1 while no AFs were detected in all the treatments. Along the storage assay AFB1 levels varied from not detected (<1 μg/kg) to 20.1 ± 0.8 μg/kg. Hermetic bags were better than non-hermetic bags in preventing AFB1 accumulation. Both single and mixed inocula were effective to control AFB1 accumulation in maize kernels during 3 and 6 months. AFB1 was not detected in kernels from the treatment at field stage with AFCHG2 + ARG5/30 after 6 months of storage into hermetic bags. The application of the biocontrol agents at field stage is an appropriate tool to reduce AFB1 accumulation under storage in hermetic silo bags. This is the first report on biocontrol strategy based on native atoxigenic strains applied at pre-harvest stage to reduce AFB1 accumulation during storage in Argentina.EEA BalcarceFil: Alaniz Zanon, María Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto; Argentina. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina.Fil: Bossa, Marianela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto; Argentina. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina.Fil: Chiotta, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto; Argentina. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina.Fil: Oddino, Claudio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto; Argentina. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina.Fil: Giovanini, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto; Argentina. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina.Fil: Cardoso, Marcelo Leandro. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto de Innovación para la Producción Agropecuaria y el Desarrollo Sostenible; Argentina.Fil: Bartosik, Ricardo Enrique. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto de Innovación para la Producción Agropecuaria y el Desarrollo Sostenible; Argentina.Fil: Chulze, Sofía Noemí. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnológicas; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto; Argentina. Instituto de Investigación en Micología y Micotoxicología; Argentina