Nutrición

Control biológico de los hongos y la micotoxinas en los piensos acuícolas

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By Milthon Lujan

Actividad de biocontrol de BC344–2 contra hongos toxigénicos en el día 7 de coincubación. Se probó la actividad antifúngica de B. cereus BC344–2 contra los hongos Penicillium, Fusarium y Aspergillus. Fuente: Bashorun et al., (2023), Aquaculture.
Actividad de biocontrol de BC344–2 contra hongos toxigénicos en el día 7 de coincubación. Se probó la actividad antifúngica de B. cereus BC344–2 contra los hongos Penicillium, Fusarium y Aspergillus. Fuente: Bashorun et al., (2023), Aquaculture.

La mayor parte de los piensos para peces comercializados en el mundo contienen ingredientes de origen vegetal que son un sustrato ideal para el desarrollo de hongos toxigénicos y bajo condiciones favorables, su respectiva síntesis de micotoxinas.

Un espectro de las micotoxinas se cierne sobre el mundo de la acuicultura, particularmente en la piscicultura, donde su presencia puede causar estragos en las especies de peces cultivadas.

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En un estudio innovador, los investigadores de la Qatar University y del Ministry of Municipality and Environment han profundizado en este tema, investigando la prevalencia de micotoxinas en los alimentos para acuicultura y en los tejidos de los peces, y proponiendo un enfoque innovador de biocontrol utilizando los compuestos orgánicos volátiles (COV) emitidos por un nuevo Bacillus cereus BC344–2. cepa.

Amenaza de las micotoxinas en la acuicultura

De acuerdo con el estudio, en los alimentos acuícolas de ingredientes de origen vegetal como el trigo, el maíz y la harina de soja, el riesgo de producción de micotoxinas (especialmente AF) y OTA aumenta durante el almacenamiento prolongado en ambientes cálidos y húmedos, lo que facilita la colonización activa de hongos, principalmente de Aspergillus y Penicillium spp.

Existe una abrumadora evidencia sobre la ocurrencia de la co-contaminación cuando el pienso o los ingredientes están infectados con hongos que son capaces de producir múltiples toxinas.

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El estudio comenzó con la recolección de muestras de alimentos para acuicultura y tejidos de peces, analizándolas para aislar hongos y analizar micotoxinas. Las aflatoxinas (AF) y la ocratoxina A (OTA) cobraron protagonismo, con un análisis comparativo de sus niveles en músculos y órganos de tres especies diferentes de peces.

Presencia de hongos en alimentos acuáticos

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De acuerdo con los resultados del estudio las muestras de alimentos acuícolas mostraron una carga fúngica moderada, dominada por los hongos Aspergillus y Penicillium. El análisis de micotoxinas reveló la presencia de OTA y AF en un porcentaje sustancial de muestras, con una tasa de co-contaminación notable del 66,7%.

Con respecto a los niveles de contaminación, ninguna de las muestras contaminadas con AF mostró niveles más altos que los límites permisibles de la UE de 20 μg/kg. Sin embargo, para OTA, el 4.8% de las muestras se encontraban por encima del límite permisible de 5 μg/kg.

Tejidos de pescado bajo escrutinio

Si bien se detectaron ambas micotoxinas en las muestras de hígado, surgió un hallazgo intrigante: ninguna de las muestras de carne (músculo) de pescado mostró contaminación con OTA. Aunque el contenido de AF cumplió con los límites permisibles, un pequeño porcentaje de muestras infringió los límites de OTA, lo que enfatiza los riesgos potenciales asociados con la exposición a micotoxinas.

Biocontrol bacteriano

La aplicación de pesticidas químicos en los cultivos es la estrategia de control más adecuada de los hongos y las micotoxinas; sin embargo, la transmisión residual de los pesticidas y el desarrollo de cepas de hongos resistentes se presentan como los principales desafíos.

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El estudio exploró los efectos inhibidores de las emisiones de la bacteria Bacillus cereus BC344–2 y sus COV sobre el crecimiento y la producción de micotoxinas de hongos notorios como Penicillium spp., Aspergillus spp. y Fusarium. Los ensayos de coincubación de biocontrol in vitro revelaron efectos inhibidores significativos, siendo P. verrucosum el que mostró la mayor sensibilidad.

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“La exposición de los tres aislados toxigénicos resultó en una inhibición del crecimiento fúngico en términos de una disminución de la tasa de crecimiento y una alteración significativa de su capacidad esporuladora medida en el tercer, quinto y séptimo experimento de co-incubación”, reportan los investigadores.

Compuestos bioactivos en acción

El análisis basado en cromatografía de gases del volatiloma BC344-2 descubrió cinco compuestos bioactivos, con el aldehído BTH y el 1-heptadecanol emergiendo como posibles agentes antifúngicos responsables de los efectos inhibidores sobre los hongos productores de micotoxinas.

Los investigadores describen que “Los volátiles emitidos por B. cereus BC344–2 se sometieron a GC-MS/MS, lo que reveló la presencia de BHT-aldehído, 1-heptadecanol, 2-nitrociclododecano, dietilmetilo borano y 2-metil-7-nonadeceno”.

Conclusión

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“Nuestros hallazgos demuestran que los alimentos acuícolas comercializados en Qatar procedentes de algunos países asiáticos y europeos generalmente están contaminados con niveles moderados de hongos micotoxigénicos y micotoxinas. Aunque los niveles de micotoxinas individuales generalmente están dentro de los límites permisibles, la aparición simultánea de las dos toxinas, AF y OTA, en las muestras de alimento podría conducir a efectos sinérgicos en los peces de acuicultura y, posteriormente, en la salud de los consumidores”, concluyeron los científicos.

Asimismo destacan que el monitoreo regular de micotoxinas, junto con la innovadora estrategia de biocontrol que involucra COV BC344-2, ofrece una vía prometedora para garantizar el bienestar de los entornos de acuicultura.

Asimismo, finalizaron destacando que “Teniendo en cuenta el efecto inhibidor de los compuestos volátiles antifúngicos de B. cereus (B344-2) producidos sobre el crecimiento y la producción de micotoxinas de aislados representativos de alimentos para peces, es posible que el aislado bacteriano pueda aplicarse en la conservación de alimentos contra los ataques de hongos y la acumulación de micotoxinas”.

A medida que navegamos por las complejidades de los riesgos de las micotoxinas, la integración de bacterias volátiles emerge como una herramienta valiosa en nuestro arsenal para mantener la seguridad de los piensos y los alimentos en el dinámico mundo de la acuicultura.

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El estudio fue financiado por Qatar National Research Fund.

Contacto
Samir Jaoua
Department of Biological and Environmental Sciences, College of Arts and Science, Qatar University
P.O. Box 2713, Doha, Qatar.
Email: samirjaoua@qu.edu.qa

Referencia (acceso abierto)
Abdulfattah Bashorun, Zahoor Ul Hassan, Mehsin Al-Ansi Al-Yafei, Samir Jaoua. 2023. Fungal contamination and mycotoxins in aquafeed and tissues of aquaculture fishes and their biological control, Aquaculture, Volume 576, 2023, 739892,ISSN 0044-8486, https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2023.739892.

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