Influencia de las condiciones ambientales sobre el perfil de tricotecenos producido por cepas de Fusarium graminearum con distintos quimiotipos

Abstract

La Fusariosis de la Espiga de Trigo (FET) es una enfermedad endémica del trigo causada principalmente por Fusarium graminearum. Esta enfermedad destructiva está fuertemente influenciada por los parámetros ambientales que causan una reducción en la calidad del grano y acumulan niveles significativos de micotoxinas en los granos como los tricotecenos: deoxinivalenol (DON), 3-acetildeoxinivalenol (3-ADON) y 15-acetildeoxinivalenol (15-ADON).La presente Tesis abarcó el estudio de la influencia de la temperatura sobre la biosíntesis de estas micotoxinas utilizando cuatro cepas de Fusarium graminearum, tres cepas caracterizadas por métodos moleculares como genotipo 15-ADON (productoras de DON, 3-ADON y 15-ADON; DON y 3-ADON; DON y 15-ADON) y una cepa genotipo 3-ADON (productora de DON y 3-ADON). Cada cepa se incubó a diferentes temperaturas (5, 10, 15, 20, 25, 30 y 35 ° C) durante 7, 14, 21, 28 y 35 días. Las condiciones óptimas de temperatura para la producción de DON y 3-ADON se encuentran entre 25 y 30 °C, siendo 3-ADON la toxina que se acumula en mayor cantidad. La máxima cantidad de 15-ADON se produce a una temperatura mucho menor (10 ºC). Las mínimas producciones de 3-ADON se registran entre 5 y 10 °C y las de 15-ADON entre 30 y 35 °C. Todos los resultados fueron similares para todas las cepas. El análisis en este estudio mostró discrepancia entre el genotipo y los análisis químicos, con una marcada influencia de la temperatura en la acumulación relativa de los acetilderivados. Esta discrepancia entre el genotipo y el quimotipo podría explicarse postulando que la biosíntesis de los derivados acetilados está regulada ya sea por enzimas con diferentes temperaturas óptimas de actividad o por la actividad dual de la misma enzima a diferentes temperaturas.

Fusarium Head Blight (FHB) is an endemic disease of wheat caused mainly by Fusarium graminearum. This destructive disease is strongly influenced by environmental parameters that cause a reduction in grain quality and accumulate significant levels of mycotoxins in grains such as the trichothecenes: deoxynivalenol (DON), 3-acetyldeoxynivalenol (3-ADON) and 15-acetyldeoxynivalenol (15 -ADON). This Thesis studied the influence of temperature on the biosynthesis of these mycotoxins using four strains of Fusarium graminearum, three strains characterized by molecular methods as genotype 15-ADON (producers of DON, 3-ADON and 15-ADON; DON and 3-ADON; DON and 15-ADON) and a genotype strain 3-ADON (producing DON and 3-ADON). Each strain was incubated at different temperatures (5, 10, 15, 20, 25, 30 and 35 °C) for 7, 14, 21, 28 and 35 days. The optimal temperature conditions for the production of DON and 3-ADON are between 25 and 30 °C, 3-ADON being the toxin that accumulates in greater quantities. The maximum amount of 15-ADON occurs at a lower temperature (10 °C). The minimum productions of 3-ADON are recorded between 5 and 10 °C and those of 15-ADON between 30 and 35 °C. All results were similar for all strains. The analysis in this study showed discrepancy between genotype and chemical analysis, with a marked influence of temperature on the relative accumulation of acetyl derivatives. The discrepancy between the genotype and the chemotype could be explained by postulating that the biosynthesis of acetyl derivatives is regulated by two enzymes with different optimal temperatures of activity, or by the dual activity of the same enzyme at different temperatures.