Fusarium y sus micotoxinas en pastos naturales destinados a la alimentación bovina

Abstract

La cadena agroalimentaria de la carne vacuna tiene una gran importancia en la economía nacional, siendo la exportación la clave del crecimiento de este sector. Los sistemas de producción de carne en nuestro país, se basan en la utilización directa, a través del pastoreo, del forraje proveniente de pasturas cultivadas, pastizales naturales y verdeos estacionales. En Argentina, el uso de promotores de crecimiento para mejorar la producción, como es el uso de anabólicos está prohibido. Sin embargo, la presencia de la toxina fúngica zearalenona (ZEA) como contaminante natural en pastos destinadas al consumo animal, puede generar resultados falsos positivos en el control de anabólicos, por la apariciónen orina de zeranol (α-ZAL), un derivado del metabolismo de la toxina. En el presente trabajo de tesis, durante un primer estudio se muestrearon en julio de 2011 pastos naturales, pertenecientes a la familia Poaceae (106 muestras) de dos establecimientos ganaderos ubicados en los humedales de Chaco, en los cuales durante una inspección rutinaria del SENASA, en el año 2010, se había detectado zeranol en orina de bovinos que pastaban en los mismos, con dos objetivos: 1) evaluar la incidencia natural de micotoxinas de Fusarium mediante LC-MS/MS y 2) aislar e identificar las especies de Fusarium presentes. El análisis reveló la presencia de ZEA en el 90% de las muestras analizadas (concentración media 84,5 µg/kg), también se detectó α y β-zearalenol. Además, se detectaron algunos metabolitos con probada toxicidad en rumiantes como son los tricotecenos tipo A, tales como toxina T-2 y toxina HT-2los cuales estaban presentes en alta frecuencia, 63 y 50% respectivamente y en concentraciones superiores a 5000 µg/kg en algunas muestras. Se encontraron también otros metabolitos producidos por Fusarium en muy alta frecuencia como beauvericina (BEA), equisetina y aurofusarina (AUF). El estudio micológico reveló que todas las muestras presentaban entre un 60 y 100% de contaminación con especies de Fusarium, y que la especie más frecuente encontrada fue F. armeniacum. Otras especies que se aislaron en menor frecuencia fueron: F. semitectum, F. chlamydosporum, F. proliferatum, F.sporotrichioides, y F. equiseti. Con el fin de dar respuesta a ciertos interrogantes, tales como, verificar si la presencia de ZEA y otros metabolitos en pastos naturales (no cultivados) es un evento frecuente o esporádico y dilucidar si existe variación temporal en las especies y micotoxinas de Fusarium, se amplió el estudio a distintas épocas del año. En el 2014 se muestrearon un total de 70 plantas que pertenecían a 13 géneros diferentes dentro de la familia Poaceae en dos periodos diferentes del año: febrero y septiembre. El análisis micológico reveló que todas las muestras estaban contaminadas con especies de Fusarium en niveles que variaron entre 60-100% independiente de la clasificación taxonómica de la planta y de la época de muestreo. Fusarium armeniacum resultó ser la especie encontrada con mayor frecuencia (50-100%). Otras especies encontradas con menor frecuencia fueron: F. semitectum, F.verticillioides, F. chlamydosporum, F. sporotrichioides entre otras. La mayoría de las muestras (98%)presentaron contaminación con micotoxinas, siendo las más prevalentes ZEA, T-2, BEA, HT-2 y AUF.También se encontraron con baja frecuencia otras micotoxinas producidas por Fusarium como:neosolaniol (NEO) y diacetoxiscirpenol (DAS). No se observaron diferencias significativas entre el tipo ylos niveles de micotoxinas detectados entre los distintos géneros de Poaceae estudiados, ni con respecto a la época de muestreo. Estos resultados nos llevaron a concluir que tanto Fusarium como sus micotoxinas están presentes durante todo el año en los pastos estudiados. Los estudios de clasificación taxonómica de Fusarium se basaron en características morfológicas debido a la predominancia de una especie de la que sólo existen escasos reportes, decidimos estudiarla en mayor profundidad. En un primer momento se confirmó la identificación morfológica de 70 aislados (que incluían aislados del año 2011 como 2014) mediante el secuenciamiento de una porción del factor de elongación 1α (EF-1α). La comparación de las secuencias mediante BLAST con dos bases de datos (NCBI y Fusarium ID) reveló porcentajes de similitud entre 96 al 99% con F. armeniacum. Pero los resultados moleculares mostraron que los aislamientos no se agrupaban con cepas de referencia de F. armeniacum ni con otras emparentadas. Posteriormente, se re examinaron los cultivos y se encontró, corroborando los datosmoleculares, que los aislados tenían una diferencia importante con F. armeniacum, la producción de microconidios. Para elucidar la identidad de estos aislados se realizó un análisis filogenético multilocus.Este análisis tanto por separado o combinando las secuencias de EF-1α y RPB2 de nuestras cepas (antes denominadas F. armeniacum) formaron un único clado monofilético muy bien soportado por valores de bootstrap de 100% completamente separado de las cepas de F. armeniacum. Todos estos estudios nos permitieron inferir que estamos ante una nueva especie de Fusarium que hemosdenominado como F. chaquense (MycoBank 821675). Como parte de la caracterización de esta nueva especie hemos determinado su perfil toxicogénico y el efecto de algunos parámetros abióticosimportantes (aW y temperatura) sobre el crecimiento y producción de micotoxinas a fin de aportar datos sobre su ecofisiología. Observamos que esta nueva especie puede producir principalmente tricotecenos tipo A y un bajo porcentaje de cepas también producen ZEA. El estudio ecofisiológico demostró que F. chaquense es un hongo muy ubicuo dado que fue capaz de crecer y producir micotoxinas en un amplio rango de aW (0,91-0,995) y temperaturas (15-30 °C), lo que explicaría su alta prevalencia en los pastosque crecen en los humedales de Chaco.