Caracterización taxonómica y actividad depredadora de hongos nematófagos, evaluación y clasificación química de los compuestos con actividad nematicida contra haemonchus contortus

Resumen El nematodo Haemonchus contortus es un parásito gastrointestinal que causa grandes pérdidas en la producción de rumiantes en todo el mundo, la infección por este nematodo causa anemia y muerte en ovinos jóvenes. El tratamiento farmacológico contra H. contortus ha ocasionado resistencia antihelmíntica, daños al ambiente y en salud pública. Una alternativa de control hacia H. contortus son los hongos nematófagos (HN), estos microorganismos desarrollan estrategias morfológicas y metabólicas para depredar, destruir y alimentarse de los tejidos de nematodos, también producen enzimas y metabolitos secundarios que contribuyen a la muerte y degradación de estos, por lo tanto, es importante aislar y caracterizar compuestos con actividad antihelmíntica. En el presente trabajo se evaluaron 21 cepas de HN pertenecientes a la colección del CENID-SAI-INIFAP. El principal objetivo fue evaluar la actividad depredadora in vitro de cepas de HN seleccionados e identificar los grupos de compuestos químicos asociados a la actividad nematicida contra H. contortus. De la colección de HN se seleccionaron 4 cepas que mostraron una actividad antihelmíntica superior al 30%; estas se identificaron como: Arthrobotrys conoides (CL25) MT052369, A. oligospora (Ovi29) MT052370, A. arthrobotryoides (RM5.2) MT052368 y Purpureocillium lilacinum (Camp1) MT052371. Los porcentajes de depredación que mostraron estos hongos contra larvas de H. contortus (L3) fueron: 75, 71, 66 y 52%, respectivamente. Las cepas se cultivaron durante 15 días en cultivos de 50 mL de medio papa dextrosa en condiciones estáticas (CE) y agitadas (CA). La actividad nematicida se encontró en los extractos Metanol/Diclorometano 70:30 del micelio de estas cepas. La actividad nematicida se evaluó a través de un estudio bio-dirigido y se obtuvieron los siguientes porcentajes de mortalidad evaluados a las 96 horas: Bajo CE: CL25=51.9%, Ovi29=60.6%, RM 5.=54.9%; mientras que bajo CA, Camp1=77.68%. Para fines de purificación de los compuestos se produjeron 20 L de cultivo (CE) de la cepa RM5.2, mientras que la cepa Camp-1 se produjo en biorreactor. Las fracciones obtenidas del extracto de P. lilacinum mostraron un efecto inhibitorio contra huevo de H. contortus, las reuniones de la columna 2 (21-24) mostraron una actividad ovicida del 85 y 95% evaluadas a 10 y 40 mg/mL respectivamente. Dichas fracciones se analizaron por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC por sus siglas en inglés) y los compuestos mayoritarios mostraron la presencia de moléculas derivadas del ácido gálico y cumarinas.

Abstract The nematode Haemonchus contortus is a gastrointestinal parasite that causes great losses in ruminant production throughout the world, infection by this nematode causes anemia and death in young sheep. Pharmacological treatment against H. contortus has caused anthelmintic resistance, damage to the environment and public health. A control alternative against H. contortus infection are nematophagous fungi (NF), these microorganisms develop morphological and metabolic strategies to predate, destroy and feed nematode tissues, NF also produce enzymes and secondary metabolites that contribute to the death and degradation of nematodes. Therefore, it is important to isolate and characterize compounds with anthelmintic activity. In the present work, 21 NF strains belonging to the CENID-SAI-INIFAP collection were evaluated. The main objective was to evaluate the in vitro predatory activity of selected nematophagous fungi and to identify the groups of chemical compounds associated with nematicidal activity against H. contortus. From the NF collection, 4 strains were selected that showed larvicidal activity greater than 30%; These were identified as: Arthrobotrys conoides (CL25) MT052369, A. oligospora (Ovi29) MT052370, A. arthrobotryoides (RM5.2) MT052368 and Purpureocillium lilacinum (Camp1) MT052371, the percentages of predation against larvae H. contortus (L3) were: 75, 71, 66 and 52%, respectively. The strains were grown for 15 days in 50 mL cultures of potato dextrose medium under static (SC) and agitated (AC) conditions. The nematocidal activity was found in the Methanol/Dichloromethane 70:30 extracts of the mycelium of NF. Nematocidal activity was evaluated through a directed bioassay. The larvae mortality percentages evaluated at 96 hours were the following: under SC: CL25= 51.9%, Ovi29 = 60.6%, RM 5.2 = 54.9%; and under AC, Camp1 = 77.68%. For the purification of the compounds, 20 L of culture (SC) of the A. arthrobotryoides strain (RM5.2) were produced, while, P. lilacillum strain was produced in a bioreactor. The fractions obtained from the Camp1 extract showed an ovicidal effect against H. contortus egg, the reunions in column 2 (21-24) showed an ovicidal activity of 85 and 95% evaluated at 10 and 40 mg/mL respectively. These fractions were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) and the majority compounds suggest the presence of molecules derived from gallic acid and coumarins.