Biocontrol of aflatoxigenic Aspergillus parasiticus by native Debaryomyces hansenii in dry-cured meat products

Los productos cárnicos curados en seco, como el jamón curado en seco o los embutidos fermentados en seco, se caracterizan por su particular proceso de maduración, en el que crece una población de moho en su superficie. Algunos de estos mohos son peligrosos para los consumidores debido a su capacidad de producir micotoxinas, incluidas las aflatoxinas (AF). El uso de levaduras nativas podría considerarse una estrategia potencial para controlar la presencia de AF en productos cárnicos curados en seco. El objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad antagónica de dos cepas nativas de Debaryomyces hansenii sobre la tasa de crecimiento relativo y la producción de AF en Aspergillus parasiticus. Ambas cepas de D. hansenii redujeron significativamente las tasas de crecimiento de A. parasiticus cuando se cultivaron en un sistema modelo de carne en diferentes condiciones de actividad del agua (aw). La presencia de cepas de D. hansenii provocó una estimulación de la producción de AF por parte de A. parasiticus a 0,99 aw. Sin embargo, a 0,92 aw las levaduras redujeron significativamente la concentración de AF en el sistema modelo de carne. Los niveles de expresión relativos de los genes aflR y aflS implicados en la ruta biosintética de las AF también se reprimieron a 0,92 aw en presencia de ambas cepas de D. hansenii. Estos resultados satisfactorios se confirmaron en lonchas de jamón curado y salchichas fermentadas en seco inoculadas con A. parasiticus, ya que ambas cepas de D. hansenii redujeron significativamente las cantidades de AF en estas matrices. Por lo tanto, ambas cepas de D. hansenii probadas podrían proponerse como agentes de biocontrol dentro de un marco HACCP para minimizar el peligro asociado con la presencia de AF en productos cárnicos curados en seco.

Dry-cured meat products, such as dry-cured ham or dry-fermented sausages, are characterized by their particular ripening process, where a mould population grows on their surface. Some of these moulds are hazardous to the consumers because of their ability to produce mycotoxins including aflatoxins (AFs). The use of native yeasts could be considered a potential strategy for controlling the presence of AFs in dry-cured meat products. The aim of this work was to evaluate the antagonistic activity of two native Debaryomyces hansenii strains on the relative growth rate and the AFs production in Aspergillus parasiticus. Both D. hansenii strains significantly reduced the growth rates of A. parasiticus when grown in a meat-model system at different water activity (aw) conditions. The presence of D. hansenii strains caused a stimulation of AFs production by A. parasiticus at 0.99 aw. However, at 0.92 aw the yeasts significantly reduced the AFs concentration in the meat-model system. The relative expresión levels of the aflR and aflS genes involved in the AFs biosynthetic pathway were also repressed at 0.92 aw in the presence of both D. hansenii strains. These satisfactory results were confirmed in dry-cured ham and dry-fermented sausage slices inoculated with A. parasiticus, since both D. hansenii strains significantly reduced AFs amounts in these matrices. Therefore, both tested D. hansenii strains could be proposed as biocontrol agents within a HACCP framework to minimize the hazard associated with the presence of AFs in dry-cured meat products.

This work was supported by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness, Government of Extremadura and FEDER (grant numbers AGL2013-45729-P, AGL2016-80209-P, GR15108). B. Peromingo is recipient of a pre-doctoral fellowship (grant number BES- 2014-069484) from the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness

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