Maíz tardío: biocontroladores para disminuir la contaminación por aflatoxinas

Las aflatoxinas son compuestos nocivos para la salud humana y animal; los hongos que las producen pertenecen al género Aspergillus sección flavi. Existen varias especies productoras, pero la más importante y prevalente es Aspergillus flavus. La siembra de maíz en regiones tropicales y subtropicales, donde se suceden episodios de estrés hídrico y térmico, es el escenario ideal para el desarrollo del hongo y la contaminación con estas toxinas.

La primera ruta de infección de los granos de maíz ocurre en la etapa de floración: cuando los conidios de A. flavus son llevados por el viento desde la superficie del suelo hasta los estigmas que emergen de las espigas. Los conidios germinan en el estigma, penetran y crecen hasta alcanzar el grano asociado al estigma, donde el hongo establece la infección, y, luego, puede diseminarse a los granos adyacentes. 

Otra forma de invasión del grano ocurre por el daño provocado a la espiga por insectos plaga como la isoca del maíz y la oruga cogollera, que contribuyen significativamente a la entrada del hongo en la etapa de formación del grano. Otro periodo crítico de contaminación con aflatoxinas ocurre luego de la madurez fisiológica, cuando el maíz queda expuesto a las condiciones climáticas de humedad y temperatura para su secado a campo.

Sin embargo, existen genotipos dentro de las poblaciones de A. flavus que son incapaces de producir aflatoxinas (atoxicogénicos), debido a defectos en los genes de la ruta de síntesis del metabolito. Además, algunos de estos genotipos atoxicogénicos tienen una habilidad superior para competir con los que producen la toxina y son capaces de desplazarlos de su nicho ecológico. Por eso, son los seleccionados como agentes de biocontrol para mitigar el contenido de aflatoxinas en el cultivo.

Otra característica importante de los biocontroladores candidatos es que deben ser nativos de la región donde serán aplicados, debido a su adaptación a los agroecosistemas para competir por el uso de los recursos locales en nichos propios e, incluso, a que están adaptados al manejo local del cultivo, para evitar el riesgo que implica introducir organismos de otro ecosistema.

Si bien el biocontrol es altamente efectivo, debe ser combinado con otras técnicas de manera complementaria. Una de ellas incluye el uso de modelos de predicción que estiman la incidencia del patógeno sobre la base de variables climáticas, ya que la infección fúngica depende de las condiciones ambientales que afectan al cultivo, principalmente, durante la floración y madurez fisiológica. Otra táctica de manejo que puede reducir la contaminación con aflatoxinas consiste en la elección de un cultivar adecuado al ambiente de siembra y resistente a la contaminación fúngica en la espiga.

Durante varias campañas consecutivas (2012/13 a 2019/20), el grupo de trabajo del INTA, junto al Conicet y la Universidad Nacional de Córdoba, aisló cepas de A. flavus desde espigas de maíz a fin de contar con adecuada representación de la población fúngica que infecta en la zona agrícola centro norte de la Argentina, algunas de las cuales se han determinado no productoras de aflatoxinas.

Cada cepa que se aísla se caracteriza morfológica, molecular y toxicológicamente. Hasta el momento, se cuenta con 210 cepas que son mantenidas en la colección del Instituto de Patología Vegetal (IPAVE) del Centro de Investigaciones Agropecuarias del INTA.

Sobre la base de estos datos y los registros de la ubicación geográfica del lote donde se obtuvo la muestra, el híbrido, la campaña, la fecha de siembra y cosecha, se busca identificar variables biometeorológicas asociadas con la aparición del hongo.

Además, se están realizando ensayos a campo en ambientes con clima subtropical y templado para evaluar la habilidad competitiva en espigas de maíz de un mix de cepas promisorias para biocontrol; ensayos para determinar el momento óptimo de aplicación a campo, y, asimismo, para evaluar el comportamiento de híbridos de maíz con diferente base genética frente a la infección de A. flavus en la zona subtropical del país.

Torrico es investigadora INTA IPAVE - CONICET y Laguna es investigadora asociada INTA IPAVE