Caracterización enzimática, toxigénica y molecular de hongos filamentosos aislados en jamón D.O.P. de Teruel

Abstract

En la elaboración del jamón curado los hongos que forman parte su biota superficial desempeñan un papel importante ya que, además de producir reacciones lipolíticas y proteolíticas, algunas especies pueden producir micotoxinas. Este hecho es de especial importancia en procesos de elaboración artesanal, como el del jamón D.O.P. de Teruel, en los que no se emplean cultivos iniciadores, pudiendo desarrollarse en superficie una población fúngica incontrolada que puede afectar a la salubridad y calidad sensorial del producto. El objetivo principal de este trabajo fue caracterizar la biota fúngica del jamón D.O.P. de Teruel, prestando especial atención al estudio de su capacidad toxigénica y enzimática. El estudio se realizó en dos secaderos adscritos a la D.O.P. de Teruel, aislándose un total de 338 cultivos puros de la superficie del jamón y del ambiente de las cámaras de procesado, en 3 etapas de elaboración: postsalado, secado y envejecimiento. Los mayores recuentos fúngicos se obtuvieron en la etapa de envejecimiento, siendo el género mayoritario Penicillium (221 cepas). A continuación se realizó una caracterización molecular de las cepas de Penicillium mediante la técnica de ap-PCR, dando como resultado un gran número de patrones moleculares diferentes. El dendrograma resultante del análisis de los patrones de bandas puso de manifiesto una gran diversidad genética de las cepas de Penicillium aisladas del jamón. También se seleccionaron 74 cepas representantes de la variabilidad morfológica y molecular, para su identificación a nivel de especie mediante la secuenciación de las regiones ITS del ADN ribosomal. Dentro del género Penicillium, el género con mayor número de cepas secuenciadas, se identificaron un total de 16 especies. De ellas, Penicillium commune (32,43%) y Penicillium chrysogenum (17,57%) fueron las más abundantes. El árbol filogenético resultante del análisis de secuencias mostró una variabilidad genética muy pequeña en las secuencias ITS de las cepas de Penicillium analizadas, obteniendo agrupamientos con bajos niveles de significación. Por otro lado, se estudió la capacidad de producción de ácido ciclopiazónico (CPA) y ocratoxina A (OTA) en medio de cultivo de las 74 cepas secuenciadas. Los análisis cromatográficos de dicho estudio indicaron que el 37,84% de las cepas fueron productoras de CPA, siendo P. commune la especie que presentó mayor capacidad de producción (62,5% de las cepas productoras). Respecto a los hongos productores de OTA, el 14,86% de las cepas mostró dicha capacidad aunque en niveles moderados. Las cepas productoras de OTA pertenecían a las siguientes especies: Penicillium verrucosum, P. commune, Penicillium polonicum y P. chrysogenum. Asimismo, se estudió la contaminación por CPA y OTA en 10 muestras comerciales de jamón curado de los dos secaderos muestreados. Se detectó CPA y OTA en 8 y 7 muestras de jamón, respectivamente. Finalmente, se estudió la actividad proteolítica y lipolítica de las 74 cepas secuenciadas, siendo las especies P. commune, P. chrysogenum y Cladosporium cladosporioides las que presentaron mayor capacidad enzimática. Molds play a key role in dry-cured ham production because of their ability to produce mycotoxins and their ability to produce lipolytic and proteolytic activities. Dry-cured Teruel ham is not usually inoculated with starter cultures, so an unwanted fungal population could grow on the surface and reduce their hygienic-sanitary and sensory quality. The aim of the present study was to characterize natural mycobiota occurring in dry-cured Teruel ham, paying special attention to the incidence of mycotoxin-producing fungi and enzymaticproducing fungi. A total of 338 fungal colonies were isolated from three stages of production including postsalting, drying and aging in two manufacturing plants. Fungi were isolated from both the surface of dry-cured hams and the environment of the chambers. The results show that fungi were more frequently isolated from the aging stage and the predominant filamentous fungal genus isolated was Penicillium (221 strains). Then, molecular characterization of Penicillium strains by ap-PCR technique was carried out, obtaining a large number of different molecular patterns. The dendrogram analysis of banding patterns revealed a high genetic diversity of strains of Penicillium isolated. Also, a total of 74 out 338 fungal strains were selected, by morphological and molecular criteria, for identification at species level by ITS sequencing. Within Penicillium, the genus with the largest number of strains sequenced, sixteen Penicillium species were identified being Penicillium commune (32.43%) and Penicillium chrysogenum (17.57%) the most abundant. On the other side, potential ability to produce cyclopiazonic acid (CPA) and ochratoxin A (OTA) in vitro was studied in 74 sequenced strains. Results indicated that 37.84% of fungal strains produced CPA, being P. commune the species that showed higher production ability (62.5% of the producing strains). With respect to OTA-producing fungi, a low percentage of fungal strains (14.86%) were able to produce OTA in moderate levels. OTA-producing fungi belonged to different Penicillium species including Penicillium verrucosum, P. commune, Penicillium polonicum and P. chrysogenum. Otherwise, ten dry-cured ham samples belonged to the last stage of two manufacturing plants included in the study were analyzed allowing to assess the presence of CPA and OTA. CPA was detected in 8 of 10 ham samples and OTA was detected in 7 of 10 ham samples analyzed. Finally, the same 74 strains identified at species level were tested for proteolytic and lipolytic activities. The strains which showed greatest proteolytic and/or lipolytic activity belong to the species P. commune, P. chrysogenum and Cladosporium cladosporioides.