Evaluación molecular y bioquímica de la degradación de aflatoxinas de aspergillus flavus por Oxyporus latemarginatus

Abstract

RESUMEN: En el presente trabajo se estudió la capacidad antagónica que tiene Oxyporus latemarginatus sobre Aspergillus flavus, con la finalidad de aplicar el conocimiento que se genere acerca de los metabolitos que produce este hongo basidiomiceto, en la degradación de compuestos xenobióticos y en un futuro tratar de desarrollar nuevos métodos, principalmente biológicos que puedan aplicarse y ayuden a degradar o inhibir la producción de aflatoxinas, así como el crecimiento de este tipo de patógenos. En una primera etapa, se determinó el efecto de la temperatura y tiempo de inoculación, sobre la capacidad antagónica de O. latemarginatus para inhibir el crecimiento de A. flavus y la subsecuente producción de aflatoxinas. Se observó que a una temperatura de 25 °C e inoculando a la par las cepas bajo estudio, así como inoculando a O. latemarginatus tres días previo a la inoculación de A. flavus, se reprime el crecimiento y la producción de aflatoxinas por parte de A. flavus llevándose a cabo una posible oxidación o inhibición en la biosíntesis de aflatoxinas. De igual manera, en los ensayos de antibiosis se demostró que O. latemarginatus tiene la capacidad de producir metabolitos difusibles, los cuales causan el desarrollo y producción de aflatoxinas tardío, por parte de A. flavus. Por otra parte, se realizaron fermentaciones sumergidas para definir el efecto de la fuente de carbono y aflatoxinas, en el crecimiento y la actividad de enzimas ligninolíticas producidas por O. latemarginatus. Los resultados indican, que en presencia del glicerol y aflatoxinas, los parámetros cinéticos de crecimiento disminuyen, esto en comparación con la fermentación con glucosa. Obteniéndose una biomasa máxima (Xmáx) y velocidad específica de crecimiento (μ) de 2.1 g/L y 2.2 g/L y 0.035 h-1 y 0.030 h-1 para glicerol y aflatoxinas respectivamente. En comparación con la fermentación con glucosa en donde se presentó una Xmáx de 3.54 g/L y una μ de 0.039 h-1. En relación al efecto de la fuente de carbono y aflatoxinas en la actividad de las enzimas ligninolíticas, el análisis realizado mostró que la máxima actividad enzimática alcanzada en las tres fermentaciones fue la de versátil peroxidasa (VP) (2105 UI/L, 1405 UI/L y 1094 UI/L) para los medios con glucosa, glicerol y aflatoxinas respectivamente. Para la manganeso peroxidasa se obtuvieron actividades máximas de 561 UI/L, 1405 UI/L y 496 UI/L de igual forma en glucosa, glicerol y aflatoxinas. Para las actividades de lacasa (Lac) y lignino peroxidasa (LiP) la máxima actividad fue de 184 UI/L y 337 UI/L respectivamente y se presentó en la fermentación con aflatoxinas. Cabe señalar que no se detectó actividad de dye peroxidasa (DyP) en ninguna de las condiciones evaluadas. De igual modo, es importante mencionar que la actividad máxima alcanzada de las oxidasas en las tres fermentaciones se llevó a cabo en la fase estacionaria de crecimiento y que O. latemarginatus tuvo la capacidad de degradar el 98 % de AFB1 bajo las condiciones evaluadas. ABSTRACT: In the present work, the antagonistic capacity of Oxyporus latemarginatus on Aspergillus flavus was studied. In order to apply knowledge about the metabolites produced by the basidiomycete fungus in the degradation of xenobiotic compounds and to try to develop new methods, mainly biological that could be applied and help to degrade or inhibit the production of aflatoxins, as well as the growth of this type of pathogen. In a first stage, the effect of the temperature and time of inoculation was determined on the antagonistic capacity of O. latemarginatus to inhibit the growth of A. flavus and the subsequent production of aflatoxins. It was observed that at a temperature of 25 ° C and inoculating the strains under study at the same time, as well as inoculating O. latemarginatus three days before the inoculation of A. flavus, the growth and production of aflatoxins was repressed that may be as a result of a possible oxidation or inhibition in the biosynthesis of aflatoxins. Also, in the antibiosis assays it was demonstrated that O. latemarginatus has the capacity to produce diffusible metabolites, which cause the delayed development and production of aflatoxins, by A. flavus. In addition, submerged fermentations were carried out to define the effect of the carbon source and aflatoxins on the growth and activity of ligninolytic enzymes produced by O. latemarginatus. The results indicate that in the presence of glycerol and aflatoxins, the growth kinetic parameters decrease, this in comparison with the fermentation with glucose. Obtaining a maximum biomass (Xmax) and specific growth speed (μ) of 2.1 g/L and 2.2 g/L and 0.035 h-1 and 0.030 h-1 for glycerol and aflatoxins respectively. In comparison with the fermentation with glucose where there was a Xmax of 3.54 g/L and a μ of 0.039 h-1. In relation to the effect of the carbon source and aflatoxins on the activity of ligninolytic enzymes, the analysis showed that the maximum enzymatic activity reached in the three fermentations was the versatile peroxidase (VP) (2105 IU/L, 1405 IU/L and 1094 IU/L) for the glucose, glycerol and aflatoxin respectively. For manganese peroxidase maximum activities of 561 IU/L, 1405 IU/L and 496 IU/L were obtained in the same way in glucose, glycerol and aflatoxin. For the activities of laccase (Lac) and lignin peroxidase (LiP) the maximum activity was 184 IU/L and 337 IU/L respectively and was presented in the fermentation with aflatoxins. In addition, no dye peroxidase (DyP) activity was detected in any of the evaluated conditions. It is also important to mention that the maximum activity of the oxidases was detected in the stationary growth phase for the three fermentations. On the hand it was demonstrated that O. latemarginatus had the capacity to degrade 98% of AFB1 under the conditions evaluated.