Antifungal and antimycotoxigenic effect of lactobacillus plantarum CRL 778 at different water activity values

Abstract

Ocratoxina A (OTA) es una micotoxina producida por hongos filamentosos con un alto impacto en la seguridad alimentaria debido a su toxicidad. En la última década se ha reportado ampliamente a nivel mundial, la presencia de OTA en diversos alimentos. En este estudio se evaluó in vitro, la capacidad de Lactobacillus (L.) plantarum CRL 778 de controlar el crecimiento y la producción de OTA por Aspergillus (A.) niger 13D, a diferentes valores de actividad de agua (aw): 0.955, 0.964, 0.971, 0.982 y 0.995). La cepa láctica redujo significativamente (p < 0.05) ambos parámetros, siendo el efecto dependiente del valor de aw. La mayor inhibición del crecimiento (46.9%) se obtuvo a aw = 0.995, valor más adecuado para el crecimiento y producción de metabolitos antifúngicos (ácido láctico, ácido acético, ácidos fenil-láctico e hidroxi-fenil láctico) por la cepa láctica. Además, se observaron cambios morfológicos en las colonias de A. niger 13D, crecidas en presencia de L. plantarum CRL 778 a valores de aw de 0.971 y 0.995. El porcentaje máximo de reducción en la producción de OTA (90%) por la cepa láctica se observó a un valor de aw = 0.971, mientras la inhibición del crecimiento fúngico fue mayor cuando aw = 0.995. Estos hallazgos sugieren que L. plantarum CRL 778 podría emplearse para el control de la contaminación por hongos ocratoxigénicos en alimentos con valores de aw comprendidos entre 0.971-0.995.

Ochratoxin A (OTA) is a mycotoxin produced by filamentous fungi with high impact in food safety due to its toxicity. In the last decade, the presence of OTA was widely reported in different foods. In this study, the ability of Lactobacillus (L.) plantarum CRL 778 to control growth and OTA production by Aspergillus (A.) niger 13D strain, at different water activity (aw) values (0.955, 0.964, 0.971, 0.982, and 0.995) was determined in vitro. Both parameters were significantly (p < 0.05) reduced by the lactobacilli and the effect depended on aw. Greatest growth rate inhibition (46.9%) was obtained at aw = 0.995, which is the most suitable value for growth and production of antifungal metabolites (lactic acid, acetic acid, phenyllactic and hydroxyl-phenyllactic acids) by L. plantarum CRL 778. Besides, morphological changes and inhibition of melanin synthesis were observed in colonies of A. niger 13D in presence of L. plantarum CRL 778 at aw ranged between 0.971 and 0.995. In addition, maximum reduction (90%) of OTA production took place at aw = 0.971, while inhibition of fungi growth was more evident at aw = 0.995. These findings suggest that L. plantarum CRL 778 could be used for control of ochratoxigenic fungal growth and OTA contamination in different fermented foods with aw values between 0.971 and 0.995.