Biocontrol de aflatoxinas en maíz: Eficacia ante el cambio climático y estabilidad de un bioformulado

Abstract

El maíz (Zea mays L.) es un cultivo clave para Argentina y el mundo, pero su producciónpuede verse afectada por la contaminación con aflatoxinas (AFs), producidas porcepas toxicogénicas de Aspergillus flavus. Esta problemática podría intensificarse con elcambio climático (CC), lo que refuerza la necesidad de desarrollar estrategias sosteniblescomo el control biológico. Estudios previos propios demostraron que cepas atoxicogénicasnativas de A. flavus (AFCHG2 y ARG5-30) desplazan a cepas productoras de AFs yreducen significativamente los niveles de contaminación a campo y durante el almacenamiento,siendo buenas candidatas como agentes de biocontrol (ABC). El objetivo deeste trabajo fue evaluar su eficacia en condiciones simuladas de CC. Para ello, se co-inocularon20 g de maíz con suspensiones de esporas de una cepa toxicogénica y de losABC (1:1), y se incubaron durante 7 y 14 días a 30 °C, aw 0.98, 400 ppm CO₂ (condicionesactuales), y a 35 °C, aw 0.94, 1000 ppm CO₂ (condiciones simuladas de CC). Además, lacepa AFCHG2 fue evaluada en proporciones 2:1 y 1:2 respecto a la cepa toxicogénica. LasAFs se cuantificaron por HPLC. Ambas cepas lograron reducir significativamente los nivelesde estas micotoxinas en todas las proporciones, los tiempos y condiciones de incubaciónevaluadas. Complementariamente, se analizó la estabilidad de un bioformuladodesarrollado por el grupo de investigación (solicitud de patente INPI Nº 20220100450) para el desarrollo y transporte de un ABC a base de un polímero macroporoso de almidón. Éste se almacenó durante seis meses a 4 y 25 °C, realizando recuentos mensuales en medios selectivos. El ABC se mantuvo viable y estable a lo largo del tiempo en ambas condiciones de almacenamiento. Así, este desarrollo tecnológico constituye una herramienta prometedora para prevenir la contaminación con AFs en maíz, contribuyendo ala seguridad alimentaria.Maize (Zea mays L.) is a key crop for both Argentina and the world, but its production can be affected by contamination with aflatoxins (AFs), produced by toxigenic Aspergillus flavus strains. This issue may worsen with climate change (CC), reinforcing the need to develop sustainable strategies such as biological control. Previous studies conducted by our research group demonstrated that native atoxigenic strains of A. flavus (AFCHG2 and ARG5-30) displace toxigenic strains and significantly reduce contamination levels both at field and storage stages, making them good candidates as biocontrol agents (BCA). The aim of this study was to evaluate their efficacy under simulated CC conditions. In this sense, 20 g of maize were co-inoculated with spore suspensions of a toxigenic strain and the BCA (1:1), and incubated for 7 and 14 days at 30 °C, aw 0.98, 400 ppm CO₂ (current conditions), and 35 °C, aw 0.94, 1000 ppm CO₂ (simulated CC conditions). In addition, strain AFCHG2 was evaluated at 2:1 and 1:2 proportions, in relation to the toxigenic strain. Aflatoxins were quantified by HPLC. Both strains significantly reduced levels of these mycotoxins under all tested proportions, incubation times, and environmental conditions. Additionally, the stability of a bioformulation developed by our research group (patent application INPI Nº 20220100450) for the development and transport of a BCA based on a macroporous starch polymer, was analyzed. It was stored for six months at 4 and 25 °C, with monthly counts on selective media. The BCA remained viable and stable over time under both storage conditions. In conclusion, this technological development represents a promising tool to prevent AFs contamination in maize, contributing to food safety.