Caracterización morfológica, metabolómica y patogénica de Alternaria en frutos de tomate (Solanum lycopersicum) cultivados en Argentina para su control

• Autores: Maldonado Haro, María Luisa
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Patriarca, Andrea Rosana
• Materia: TOMATE; ALTERNARIA; MICOTOXINAS; CARACTERIZACION POLIFASICA; CONTROL; TOMATO; ALTERNARIA; MYCOTOXINS; POLYPHASIC CHARACTERIZATION; CONTROL
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El tomate, un cultivo hortícola de gran importancia en Argentina, es susceptible a la contaminación por especies del género Alternaria en precosecha y durante su almacenamiento, lo que puede resultar en la acumulación de micotoxinas en el fruto. Aunque el procesamiento industrial elimina los hongos, las micotoxinas pueden persistir debido a su estabilidad térmica y acumularse en los productos finales, lo que representa un riesgo para la salud de los consumidores. En este estudio, se caracterizaron los géneros fúngicos causantes de enfermedades en tomates de diferentes regiones de Argentina, obteniéndose 311 aislamientos a partir de 183 tomates con lesiones evidentes. Se identificó a Alternaria sp. como el género predominante, junto con otros géneros relevantes como Geotrichum sp., Fusarium sp., Mucor sp. y Cladosporium sp. Se investigó la variabilidad morfológica, molecular y química de 120 aislamientos de Alternaria spp., determinando que A. tenuissima fue la especie predominante. Se identificaron 21 metabolitos secundarios característicos del género siendo el ácido tenuazónico (TeA) el más frecuente (76% de los extractos fúngicos). La incidencia de toxinas en productos procesados de tomate comercializados en Argentina se evaluó en 79 muestras, detectando la presencia de al menos una toxina en el 37% de las muestras. TeA y tentoxina (TEN) fueron las predominantes (14% cada una), seguidas de alternariol (AOH, 13%), altenueno (ALT, 4%), alternariol monometil éter (AME, 4%) y altertoxina-I (ATX-I, 3%). TeA presentó las concentraciones más altas (211,4 - 495,7 μg/kg), mientras que ATX-I, rara vez reportada en alimentos, se detectó en dos muestras en concentraciones relativamente altas (146,8 y 233,9 μg/kg). Se determinó la presencia del gen ALT1, responsable de la biosíntesis de toxinas AAL, en tres aislamientos de Alternaria spp., (cepa de referencia EGS 39128 A, arborescens y dos aislamientos nativos, TPP117 A. tomaticola y TPP173 A. arborescens). Se evaluó el efecto de la temperatura sobre el desarrollo de aislamientos de Alternaria spp. de tomate y sobre la producción de micotoxinas a distintos tiempos de incubación. Los tres aislamientos presentaron un patrón de crecimiento similar, con una temperatura óptima de entre 25-30°C. El aislamiento TPP173 de A. arborescens produjo las mayores concentraciones de ATX-II (4712 μg/kg) y TEN (4270 μg/kg) a 25°C, mientras que la cepa de referencia EGS 39128 fue la mayor productora de AAL-TA (2512 μg/kg) a 30°C y TeA (2210 μg/kg) a 35°C. El aislamiento TPP117 destacó en la producción de AOH (1351 μg/kg) a 30°C y TEN (1029 μg/kg) a 35°C. Finalmente, se analizó el efecto fungicida y fungistático de la radiación UV-C sobre los aislamientos. Se observaron efectos fungicidas a partir de una dosis promedio de 4,92 KJ/m2 y fungistáticos desde 0,96 a 63 KJ/m2, dependiendo de la variabilidad entre los aislamientos. Además, la radiación UV-C tuvo un impacto positivo en la calidad de los tomates, aumentando significativamente su capacidad antioxidante al aplicar una dosis de 20,1 KJ/m2.
Tomato, a horticultural crop of great importance in Argentina, is susceptible to contamination by species of the genus Alternaria during its growth and storage, which can result in the accumulation of mycotoxins in the fruit. Although industrial processing eliminates fungi, mycotoxins can persist due to their thermal stability and accumulate in the final products, posing a risk to consumer health. In this study, the fungal genera causing diseases in tomatoes from different regions of Argentina were characterized, obtaining 311 isolates from 183 tomatoes with evident lesions. Alternaria sp. was identified as the predominant genus, along with other relevant genera such as Geotrichum sp., Fusarium sp., Mucor sp., and Cladosporium sp. The morphological, molecular, and chemical variability of 120 isolates of Alternaria spp. was investigated, determining that A. tenuissima was the predominant species. Twenty-one secondary metabolites characteristic of the genus were identified, with tenuazonic acid (TeA) being the most frequent (76% of the fungal extracts). The incidence of toxins in processed tomato products marketed in Argentina was evaluated in 79 samples, detecting the presence of at least one toxin in 37% of the samples. TeA and tentoxin (TEN) were the predominant ones (14% each), followed by alternariol (AOH, 13%), altenuene (ALT, 4%), alternariol monomethyl ether (AME, 4%), and altertoxin-I (ATX-I, 3%). TeA presented the highest concentrations (211.4 - 495.7 μg/kg), while ATX-I, rarely reported in foods, was detected in two samples at relatively high concentrations (146.8 and 233.9 μg/kg). The presence of the ALT1 gene, responsible for the biosynthesis of AAL toxins, was determined in three isolates of Alternaria spp. (reference strain EGS 39128 A.arborescens, and native isolates TPP117 A. tomaticola, and TPP173 A. arborescens). The effect of temperature on the growth of tomato Alternaria spp. and mycotoxin production at different times was evaluated. The three isolates presented a similar growth pattern, with an optimum between 25-30°C. The TPP173 isolate of A. arborescens produced the highest concentrations of ATX-II (4712 μg/kg) and TEN (4270 μg/kg) at 25°C, while the reference strain EGS 39128 was the highest producer of AAL-TA (2512 μg/kg) at 30°C and TeA (2210 μg/kg) at 35°C. The TPP117 isolate showed high production of AOH (1351 μg/kg) at 30°C and TEN (1029 μg/kg) at 35°C. Finally, the fungicidal and fungistatic effects of UV-C radiation on the isolates were analyzed. Fungicidal effects were observed from an average dose of 4.92 KJ/m2 and fungistatic effects from 0.96 to 63 KJ/m2, depending on the variability among the isolates. Furthermore, UV-C radiation had a positive impact on tomato quality, significantly increasing its antioxidant capacity when applying a dose of 20.1 KJ/m2.
Fil: Maldonado Haro, María Luisa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.