Detección de especies potencialmente toxígenas de aspergilus y fusarium en maíz y avenadiseño de nuevas estrategias sostenibles para su control

  1. Garcia Diaz, Marta
Dirigida por:
  1. Jessica Gil Serna Directora
  2. Belén Patiño Alvarez Directora

Universidad de defensa: Universidad Complutense de Madrid

Fecha de defensa: 25 de enero de 2021

Tribunal:
  1. Domingo Marquina Díaz Presidente
  2. Jesús Palá Paúl Secretario
  3. Daniel Palmero Llamas Vocal
  4. Alicia Rodríguez Jiménez Vocal
  5. Antonio J. Ramos Girona Vocal
Departamento:
  1. Genética, Fisiología y Microbiología

Tipo: Tesis

Resumen

España es uno de los principales países productores de maíz y avena. Estos cereales están frecuentemente contaminados por diversas especies de hongos productores de micotoxinas, siendo Fusarium y Aspergillus los géneros más importantes. La presencia de micotoxinas en los cereales supone una amenaza para la seguridad alimentaria. Para minimizar el riesgo de contaminación por micotoxinas en los cereales, el Codex Alimentarius recoge diferentes medidas, incluyendo la aplicación de buenas prácticas agrícolas (BPA). Para inhibir el crecimiento fúngico y evitar la aparición de micotoxinas, suelen aplicarse fungicidas convencionales pero estos compuestos pueden ser perjudiciales para la salud y el medio ambiente. Por ello es necesaria la búsqueda de métodos de control más sostenibles y destacan los aceites esenciales de plantas aromáticas (AE) por sus fuertes propiedades antifúngicas e interferir en la síntesis de micotoxinas. El primer objetivo fue evaluar la contaminación por micotoxinas y sus hongos productores a los largo del ciclo del maíz en una finca que aplicaba BPA. La presencia de las principales especies productoras de micotoxinas se analizó mediante protocolos de PCR específicos y la contaminación por micotoxinas mediante LC-MS/MS. Fusarium verticillioides y F. proliferatum, especies potencialmente productoras de fumonisinas (FB), y A. flavus potencialmente productora de aflatoxinas (AF), fueron las especies predominantes. Las únicas toxinas detectadas fueron las FB, aunque con niveles por debajo de la legislación. A pesar de la presencia de A. flavus en todas las etapas del cultivo, no se detectaron AF en ningún momento. Estos resultados ponen de manifiesto la importancia de las BPA para prevenir la contaminación por micotoxinas. También se analizó la presencia de las principales especies productoras de micotoxinas en muestras de maíz y avena de España, recogidas tanto en el momento de la cosecha, como de mercados. Las principales especies detectadas fueron A. flavus, A. niger, F. verticillioides y F. proliferatum. La presencia de estas especies indicaría un riesgo de contaminación por AF, ocratoxina A y FB en maíz y ese riesgo sería menor en el caso de la avena cultivada o comercializada en España. Otro objetivo fue evaluar el efecto de diferentes extractos naturales de plantas aromáticas sobre el crecimiento y la capacidad para producir AF de A. flavus. Se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de seis AE e hidrolatos (HL), evaluándose la tasa de crecimiento, la fase de latencia de A. flavus y la producción de AF por HPLC. Los resultados revelaron que el efecto de los AE es superior al de los HL, destacando los AE de Satureja montana y Origanum virens. Posteriormente, se analizó el efecto de estos dos AE a distintas concentraciones y bajo diferentes niveles de actividad de agua (aw) mediante espectrofotometría (Bioscreen C) y HPLC. Los resultados revelaron que son más efectivos a altas aw. El último objetivo fue desarrollar un sistema eficaz para la aplicación de los AE en el almacenamiento del maíz. De los métodos evaluados, los mejores resultados se obtuvieron con AE encapsulados en niosomas que redujeron tanto el crecimiento de A. flavus como la producción de AF. En esta Tesis se ha confirmado la importancia de las BPA para reducir el riesgo de contaminación por micotoxinas en granos de cereal durante el almacenamiento de los mismos. Además, se ha puesto de manifiesto la utilidad de las técnicas moleculares para estudiar el estado de los cultivos y detectar tempranamente los hongos toxígenos, de manera que se puedan tomar estrictas medidas de control y evitar la producción de toxinas durante el almacenamiento de los granos. Por otro lado, se ha desarrollado un nuevo método de control sostenible con el medio ambiente e inocuo para la salud basado en AE encapsulados que puede ser utilizado para reducir el riesgo por micotoxinas en los cereales cuando las condiciones ambientales no pueden ser controladas.