Influence of a glyphosate-based herbicide on growth parameters and aflatoxin B1 production by Aspergillus section Flavi on maize grains

Abstract

Los herbicidas a base de glifosato (HBG) son los más aplicados a nivel mundial en la producción de maíz. La aparición de malezas resistentes a glifosato condujo a la aplicación repetida de altas dosis. Además de las condiciones ambientales, la presencia de HBG afectan el desarrollo de especies de Aspergillus y la producción de aflatoxina B1 (AFB1 ). El objetivo de este trabajo fue evaluar la influencia de un HBG comercial en el crecimiento de cepas de Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus y su producción de AFB1 en granos de maíz, bajo diferentes condiciones de actividad de agua (aW ). Se evaluaron las siguientes concentraciones de ingrediente activo glifosato: 20, 50, 200 y 500 mM. La fase de latencia y la velocidad de crecimiento no se modificaron con 20 y 50 mM (dosis recomendadas a campo) a 0,98 y 0,95 de aW ; mientras que el crecimiento disminuyó en todas las condiciones de aW cuando las concentraciones de HBG fueron de 200 y 500 mM. En general, cuando aumentó la concentración de HBG, disminuyó la producción de AFB1. Hubo un aumento significativo en la acumulación de toxina solo en una condición de aW (0,95) a los 21 días con 50 mM de HBG en A. flavus, y con 20 y 50 mM en A. parasiticus. Estos resultados muestran que concentraciones de HBG similares a las dosis recomendadas para uso a campo no incrementan el crecimiento de Aspergillus sección Flavi en granos de maíz, pero sí la producción de AFB1, bajo condiciones favorables de disponibilidad de agua y temperatura.

Glyphosate-based herbicides (GBH) are the main pesticides applied worldwide on maize production. Glyphosate-resistant weeds led to the repeated application of high doses of the pesticide. In addition to environmental conditions, the presence of GBH affects the development of Aspergillus species and aflatoxin B1 (AFB1) production under in vitro conditions. The aim of this work was to evaluate the influence of a commercial GBH on growth and AFB1 production by Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus strains under different water activity (aW) conditions. The following concentrations of active ingredient glyphosate were evaluated: 20, 50, 200 and 500 mM. The lag phase prior to growth and growth rate did not change at 20 and 50 mM (that is, at field recommended doses) at 0.98 and 0.95 aW; however, at increasing GBH concentrations, between 200 and 500 mM, the growth rate decreased at all aW conditions. In general, as the GBH concentration increased, AFB1 production decreased. However, a significant increase in toxin accumulation was found only at one of the aW conditions (0.95) at 21 days with 50 mM of GBH in A. flavus and 20 and 50 mM of GBH in A. parasiticus. These results show that, even though Aspergillus section Flavi growth did not increase, AFB1 production increased on maize grains at GBH concentrations similar to those of field recommended doses under favorable water availability and temperature conditions.