Potential of yeasts isolated from dry-cured ham to control ochratoxin A production in meat models

Abstract

Las condiciones ambientales que se alcanzan durante la maduración de los productos cárnicos curados favorecen la proliferación de mohos en su superficie. Algunos de estos mohos son peligrosos para los consumidores debido a su capacidad para producir ocratoxina A (OTA). El biocontrol utilizando Debaryomyces hansenii podría ser una estrategia adecuada para prevenir el crecimiento de mohos ocratoxigénicos y la acumulación de OTA en productos cárnicos curados en seco. El objetivo de este trabajo fue evaluar la capacidad de dos cepas de D. hansenii para controlar el crecimiento y la producción de OTA de Penicillium verrucosum en un modelo cárnico bajo valores de actividad acuática (aw) comúnmente alcanzados durante la maduración de productos cárnicos curados en seco. La presencia de cepas de D. hansenii provocó un alargamiento de la fase de latencia y una disminución de la tasa de crecimiento de P. verrucosum en medios a base de carne a 0,97 y 0,92 aw. Ambas cepas de D. hansenii redujeron significativamente la producción de OTA (entre 85,16 y 92,63 %) por parte de P. verrucosum en el medio a base de carne a 0,92 aw. Ni la absorción ni la desintoxicación de la OTA por las cepas de D. hansenii parecen estar implicadas. Sin embargo, se observó una represión de la expresión del gen de la péptido sintetasa no ribosomal (otanpsPN) vinculado a la vía biosintética de OTA en presencia de D. hansenii. Para confirmar el papel protector de las cepas de D. hansenii, se inocularon junto con P. verrucosum Pv45 en salchichas fermentadas en seco y lonchas de jamón curado. Aunque los recuentos de P. verrucosum Pv45 no se vieron afectados por la presencia de D. hansenii en ambas matrices cárnicas, se observó una reducción en la cantidad de OTA. Por tanto, el efecto de las cepas de D. hansenii sobre la acumulación de OTA debe atribuirse a una reducción a nivel transcripcional. En consecuencia, la D. hansenii nativa puede ser útil como agente de biocontrol en productos cárnicos curados en seco para prevenir el peligro asociado con la presencia de OTA.

The environmental conditions reached during the ripening of dry-cured meat products favour the proliferation of moulds on their surface. Some of these moulds are hazardous to consumers because of their ability to produce ochratoxin A (OTA). Biocontrol using Debaryomyces hansenii could be a suitable strategy to prevent the growth of ochratoxigenic moulds and OTA accumulation in dry-cured meat products. The aim of this work was to evaluate the ability of two strains of D. hansenii to control the growth and OTA production of Penicillium verrucosum in a meat model under water activities (aw) values commonly reached during the dry-cured meat product ripening. The presence of D. hansenii strains triggered a lengthening of the lag phase and a decrease of the growth rate of P. verrucosum in meat-based media at 0.97 and 0.92 aw. Both D. hansenii strains significantly reduced OTA production (between 85.16 and 92.63%) by P. verrucosum in the meat-based medium at 0.92 aw. Neither absorption nor detoxification of OTA by D. hansenii strains seems to be involved. However, a repression of the expression of the non-ribosomal peptide synthetase (otanpsPN) gene linked to the OTA biosynthetic pathway was observed in the presence of D. hansenii. To confirm the protective role of D. hansenii strains, they were inoculated together with P. verrucosum Pv45 in dry-fermented sausage and dry-cured ham slices. Although P. verrucosum Pv45 counts were not affected by the presence of D. hansenii in both meat matrices, a reduction of OTA amount was observed. Therefore, the effect of D. hansenii strains on OTA accumulation should be attributed to a reduction at transcriptional level. Consequently, native D. hansenii can be useful as biocontrol agent in dry-cured meat products for preventing the hazard associated with the presence of OTA.