Se favorece el crecimiento y la Producción de Micotoxinas por Chaetomium globosum en un pH Neutro | Anne Marie

Resultados y Discusión

El día de la inoculación, el pH del agar dextrosa de patata estéril sin búfer (PDA) fue de 5,63, mientras que el pH del PDA tamponado estéril varió de 3,51 a 9,35. Después de cuatro semanas de incubación a temperatura ambiente (25 °C), el pH del agar estéril disminuyó (hasta 0,19) para el PDA sin búfer, Tris tamponado y Tris-maleato tamponado, y aumentó (hasta 0,24) en el PDA tamponado con citrato-fosfato y carbonato-bicarbonato (Tabla 1).

Las colonias en PDA sin búfer (pH 5,63) alcanzaron 60 mm de diámetro después de cuatro semanas. Cuando el pH de la PDA se elevó con el tampón Tris (pH 6,61, 7,61 y 8,24), el tamaño promedio de las colonias fue mayor que el de la PDA sin búfer (Figuras 1 y and2A).2A). La peritecia estaba presente en PDA sin búfer y en todos los medios tamponados Tris por cuatro semanas. Se observaron ascosporas después de cuatro semanas en PDA sin búfer y PDA tamponada Tris a pH 6,61 y 7,61, pero no a pH 8,24. No se observaron ascosporas hasta ocho semanas después de la inoculación en CAP con tampón Tris a un pH de 8,24 (Tabla 2).

Se utilizó un tampón de fosfato de citrato para obtener PDA con un pH de 3,51 a 7,01 (Tabla 1). Las colonias cultivadas a un pH de 7,01 cubrieron toda la placa (83 mm de diámetro) cuatro semanas después de la inoculación (Figura 2B). A medida que el pH disminuía en cada medio, el tamaño de las colonias disminuía. Después de cuatro semanas, las colonias crecieron a un pH de 3.51 solo alcanzó una media de 11 mm de diámetro (Figura 1) y no se observaron filamentos hifales en las láminas de cinta (no se muestran los datos). A un pH de 4.28, 5.17, 6.07 y 7.01, no peritecios se produjeron cuatro semanas después de la inoculación, pero lo hizo, finalmente, formar ocho semanas después de la inoculación. Después de ocho semanas, las ascosporas se presente a un pH de 4.28, 5.17 y 7.01 (Tabla 2).

El tampón carbonato-bicarbonato elevó el pH del PDA más alto que el tampón Tris (pH 9,07, 9,25 y 9,35) (Tabla 1). El tamaño promedio de colonia en cada medio tamponado con carbonato y bicarbonato fue menor en comparación con el PDA tamponado con citrato y fosfato a un pH de 7,01 (Figura 1). No se observó peritecia ni ascosporas a las 4, 6 u 8 semanas después de la inoculación (Tabla 2).

El tampón de Tris-maleato dio como resultado un PDA con un pH de 5,21 a 7,91 (Tabla 1). A las tres y cuatro semanas, las colonias con mayor diámetro estaban en PDA con un pH de 7,37 y 7,91 (Figuras 1 y and2C).2C). A las cuatro semanas, se observaron numerosas ascosporas a un pH de 5.21 y 5,84, mientras que se observaron pocas o ninguna ascospora en el otro CAP tamponado con Tris-maleato (datos no mostrados). En un plazo de seis semanas, se produjeron ascosporas en cada medio (Tabla 2).

En general, las colonias más grandes se obtuvieron a un pH neutro (7,01) (Figura 1). A las dos semanas, estas colonias eran significativamente más grandes en comparación con cualquier otro medio. Por cuatro semanas, el promedio de tamaño de la colonia para cada medio fue significativamente menor, excepto a un pH de 6.07, 7.37, 7.61, y 7.91 en comparación con un pH 7.01 (datos no mostrados). El número total de esporas para cada grupo se determinó como se describió anteriormente . Se observaron niveles detectables de ascosporas en los siguientes tres de los diecisiete medios a las cuatro semanas después de la inoculación: 4.240.000 esporas por grupo (es decir, cinco placas de agar) en PDA sin búfer (pH 5,63); 13.500.000 y 2.960.000 esporas por grupo en PDA tamponado con Tris-maleato, pH 5,21 y 6,53, respectivamente. Las láminas de cinta revelaron la producción de ascosporas en otros cuatro medios tamponados (PDA tamponada Tris a pH de 6,61 y 7,61; PDA tamponada Tris-maleato a pH de 8,84 y 7.91) (Tabla 2), que estaba por debajo del límite de detección del hemacitómetro (10.000 esporas/ml). La producción de chaetoglobosinas A y C se evaluó como se describió anteriormente mediante HPLC . Se detectó caetoglobosina C a un pH de 7,01 (un promedio de 203 µg por cinco placas de agar), pero no de medios a ningún otro pH (Figura 3). No se detectó caetoglobosina A en ninguna de las muestras (no se muestran los datos).

Pocos estudios han examinado la influencia del pH ambiente en el crecimiento de C. globosum. El rango de pH óptimo para el crecimiento de C. globosum se describió previamente como de 7,1 a 10,4 . Nuestros resultados indican que este hongo podría crecer en un rango de valores de pH diferentes (aproximadamente de 4,3 a 9,4). Aunque C. globosum creció a un pH de 3,51, estas colonias eran de tamaño pequeño y tenían una morfología anormal (Figura 2). El crecimiento de C. globosum es óptimo a un pH neutro (Figura 1).

Solo se observaron niveles detectables de caetoglobosina C en el medio con las colonias más grandes de C. globosum. Este hallazgo es consistente con los resultados de un estudio previo que sugieren que la producción de caetoglobosina está directamente relacionada con el crecimiento. Después de examinar el crecimiento de C. globosum en cuatro medios disponibles comercialmente, encontramos que el medio que soportaba el mejor crecimiento también soportaba la mayor producción de chaetoglobosinas A y C.

Se ha demostrado que el pH ambiente influye en la producción de metabolitos en otros hongos filamentosos. El sistema regulador mejor estudiado se encuentra en Aspergillus nidulans, que está controlado por un factor de transcripción llamado PacC . En condiciones alcalinas, el PacC activa genes de expresión alcalina, como el acvA y el ipnA, que participan en la síntesis de penicilina, y reprime genes de expresión ácida, como el stcU, que participa en la síntesis de esterigmatocistina. Otros hongos filamentosos con homólogos PacC incluyen Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Penicillium chrysogenum, Acremonium chrysogenum, Sclerotinia sclerotiorum y Fusarium verticillioides . Una proteína hipotética similar a la PacC se ha localizado dentro del genoma de C. globosum . Suponiendo que este hongo tiene un sistema regulador similar al de A. nidulans, estos resultados sugieren que chaetoglobosin de producción no está bajo su control.

La formación de peritecia y ascosporas por C. globosum parece ser favorecida en un ambiente ácido e inhibida en condiciones básicas en un medio artificial. Después de cuatro semanas, las ascosporas estaban presentes en niveles detectables en unbuffered PDA (pH 5.63) y Tris-maleato de búfer PDA (pH 5.21 y 6.53) (Tabla 2). C. globosum finalmente produjo pertecia y ascosporas en PDA tamponado con citrato-fosfato ocho semanas después de la inoculación. No se produjeron ascosporas en PDA tamponado con Tris a pH 8.24 o en el PDA tamponado con carbonato y bicarbonato a pH 9,07, 9,25 y 9,35 (Tabla 2). También es posible que esta inhibición de la esporulación a un pH básico se deba a la presencia de uno de los componentes del tampón, aunque el mecanismo sigue siendo desconocido en la actualidad.