Control de mohos toxigénicos mediante la proteína PgAFP. Influencia en el metabolismo, proteoma y síntesis de micotoxinas

Abstract

Los mohos pueden producir micotoxinas en derivados cárnicos curado-madurados, suponiendo un riesgo para los consumidores. La proteína PgAFP producida por Penicillium chrysogenum, aislado de jamón, inhibe el desarrollo de mohos toxigénicos durante tiempo limitado. Para maximizar su efecto antifúngico y sobre la producción de micotoxinas se estudió su utilización conjunta con D. hansenii y Pedicoccus acidilactici. La combinación con D. hansenii proporcionó un remarcable efecto inhibidor del crecimiento y producción de micotoxinas de Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus en salchichón y queso, pudiendo ser propuesta como cultivo protector. Se estudió el mecanismo de acción de PgAFP mediante proteómica comparativa. El efecto de PgAFP sobre A. flavus fue multifactorial con aumento de la permeabilidad, menor deposición de quitina, incremento de especies reactivas de oxígeno y fenómenos de apoptosis/necrosis mediado por una menor cantidad de G-protein y Rho1. También se observó una disminución de proteínas relacionadas con la síntesis de aflatoxinas. A. flavus cultivado con CaCl₂ no fue inhibido por PgAFP, no mostrando signos de daño celular. Sin embargo su proteoma se alteró, aumentando la cantidad de calcineurina, G-protein, y γ-glutamiltranspeptidasa que previenen el estrés oxidativo y la apoptosis, por lo que el CaCl₂ no impide la interacción de PgAFP con A. flavus. Penicillium polonicum resistente a PgAFP tampoco mostró signos de daño celular y en su proteoma se observó un aumento de Rho1 que se traduce en una mayor deposición de quitina, contrarrestando el efecto de PgAFP. Disminuyendo la cantidad de quitina en el moho, aumenta el efecto de PgAFP.

Molds growing on dry-cured meat products can produce mycotoxins, which are considered as a hazard for consumers’ health. The antifungal protein PgAFP, produced by Penicillium chrysogenum isolated from dry-cured ham, inhibits the development of toxigenic fungi both on culture medium and on dry-fermented sausage for a limited period of time. To enhance its antifungal effect and the inhibition on mycotoxin production, the combination of PgAFP with D. hansenii and Pedicoccus acidilactici was assayed. The combined treatment with PgAFP and D. hansenii provided a remarkable inhibitory effect on growth and mycotoxin production of Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus on dry-fermented sausage and cheese. Thus, it can be proposed as protective culture. The mechanism of action of PgAFP was studied through comparative proteomics. The effect of PgAFP on A. flavus was multifactorial, including increase permeability, lower chitin content, increase of reactive oxygen species and apoptosis/necrosis events mediated by lower quantities of G-protein and Rho1. A decrease of proteins involved in aflatoxin biosynthesis was also noticed. A. flavus grown with CaCl₂ was not inhibited by PgAFP, showing no detrimental signs. However, A. flavus proteome displayed altered, where higher calcineurin, G-protein, and γ-glutamyltranspeptidase levels combat oxidative stress and impede apoptosis. Thus, CaCl₂ does not impede PgAFP-A. flavus interaction. A PgAFP-resistant Penicillium polonicum neither showed detrimental signs, and its proteome displayed a raised levels of Rho1, leading to higher chitin deposition to counteract the PgAFP antifungal effect. Decreasing the chitin quantity on hyphae, the antifungal effect of PgAFP is maximized