Fusarium: Producción de toxinas en granos de cebada y su interacción con Brachypodium - Nogueira, María Soledad (2020)
La cebada es uno de los cereales con mayor importancia tanto a nivel nacional como a nivel mundial y, en nuestro país, uno de sus principales destinos es la industria cervecera. Muchos estudios demuestran que este cultivo suele contaminarse por hongos que producen mermas en el rendimiento, poder germinativo y en algunos casos, toxinas nocivas para la salud, dentro de los cuales se puede citar al género Fusarium. Actualmente, en la Argentina y gran parte del mundo, se ha observado que las especies predominantes en granos de cebada son F. graminearum y F. poae. Estas dos especies producen toxinas dentro del grupo de los tricotecenos, principalmente Deoxynivalenol (DON) y Nivalenol (NIV), respectivamente. La Comunidad Europea establece como límite máximo en granos sin procesar 1,25 µg/g de DON, sin estar aún establecido el límite máximo para NIV, siendo esta última más tóxica que la primera. Estas toxinas no sólo pueden estar presentes en los granos sin procesar, sino que además son estables luego de procesos comunes de elaboración de alimentos y bebidas. Para poder caracterizar el comportamiento de este patógeno tan importante a nivel agronómico y alimenticio, se han realizado estudios de interacciones entre diferentes especies de Fusarium patógenas de flor/grano, utilizando el huésped y el tejido del cual se aisló el hongo. El objetivo de este trabajo, por un lado, fue determinar la presencia de Fusarium, identificar las especies presentes, caracterizar su potencial producción toxigénica y cuantificar las toxinas antes mencionadas, en muestras de cebada provenientes de las principales zonas productoras de nuestro país, durante las campañas 2012, 2013 y 2014. Las muestras se redujeron y se sembraron 200 granos previamente desinfectados en placas con APG al 2 % con cloranfenicol y se incubaron en cámara de crecimiento durante 5 días, aproximadamente. Los aislamientos obtenidos se identificaron morfológicamente y se corroboraron por PCR especie-específica. A su vez, se procesaron 50 gramos de muestra y se cuantificaron las micotoxinas por HPLC. Se identificaron 1180 aislamientos de Fusarium en las 119 muestras analizadas, un 51,2 % de F. graminearum, 26.2 % de F. poae y 22.6 % de otras especies. Se encontraron altas concentraciones de micotoxinas, con valores máximos de 12 µg/g de DON y 7.71 µg/g de NIV. De las muestras, 23 % contenian DON a un promedio de 2.36 µg/g, las cuales un 44 % excedían los límites máximos (promedio de 5.24 µg/g); el 29 % contenía NIV con un promedio de 2,36 µg/g; el 7 % contenía tanto DON como NIV; y el 55 % no contenian DON o NIV. Finalmente, se reportó la contaminación por micotoxinas de las muestras de granos producidas por F. graminearum y F. poae, siendo las especies de Fusarium más frecuentes presentes. Se identificaron las principales especies de Fusarium que afectan los granos de cebada malteada en Argentina y se documento la presencia de muchas muestras con concentraciones elevadas de DON y NIV. Se cree que esta investigación fue la primera en cuantificar la contaminación por Fusarium y sus toxinas en muestras de cebada en Argentina. Se evidencia la necesidad de establecer controles de contenidos de Fusarium/toxinas en cebada. Por otro lado, formando parte del objetivo del presente trabajo, se evaluó las respuestas de raíces de distintos ecotipos de Brachypodium distachyon a Fusarium spp. para proporcionar información sobre las diferencias en la susceptibilidad del hospedante y/o la agresividad fúngica. Se seleccionaron un total de 10 aislamientos de cuatro especies de Fusarium: F. graminearum, F. pseudograminearum, F. cerealis y F. poae. Se utilizaron un total de siete ecotipos de B. distachyon: Afganistán, Irán, Israel, Pakistán, Sudáfrica, Uruguay y ecotipo Bd 21. Se inocularon las raíces y se midió la necrosis de raíz a los 2, 4, 6 y 8 días después de la inoculación. Los resultados mostraron que F. graminearum fue la especie con el valor más alto de AUDPC seguido de F. pseudograminearum y F. cerealis mostró un valor intermedio de AUDPC. Fusarium poae presentó valores de AUDPC más bajos. Con respecto a Brachypodium, el ecotipo menos afectado fue Bd 21, mientras que los ecotipos restantes difirieron en la susceptibilidad. Por lo que se sabe, este es el primer informe que indica la interacción entre F. pseudograminearum, F. cerealis y F. poae con las raíces de Brachypodium. Además, se informó la variabilidad en la susceptibilidad entre los ecotipos de Brachypodium y en la agresividad de distintos aislamientos de Fusarium. Se concluye que las raíces de B. distachyon ofrecen un modelo de sistema de tejido eficiente para evaluar la interacción con Fusarium spp.