Diversity of Mycobiota in Spanish Grape Berries and Selection of Hanseniaspora uvarum U1 to Prevent Mycotoxin Contamination

Abstract

The occurrence of mycotoxins on grapes poses a high risk for food safety; thus, it is necessary to implement effective prevention methods. In this work, a metagenomic approach revealed the presence of important mycotoxigenic fungi in grape berries, including Aspergillus flavus, Aspergillus niger aggregate species, or Aspergillus section Circumdati. However, A. carbonarius was not detected in any sample. One of the samples was not contaminated by any mycotoxigenic species, and, therefore, it was selected for the isolation of potential biocontrol agents. In this context, Hanseniaspora uvarum U1 was selected for biocontrol in vitro assays. The results showed that this yeast is able to reduce the growth rate of the main ochratoxigenic and aflatoxigenic Aspergillus spp. occurring on grapes. Moreover, H. uvarum U1 seems to be an effective detoxifying agent for aflatoxin B1 and ochratoxin A, probably mediated by the mechanisms of adsorption to the cell wall and other active mechanisms. Therefore, H. uvarum U1 should be considered in an integrated approach to preventing AFB1 and OTA in grapes due to its potential as a biocontrol and detoxifying agent.

La presencia de micotoxinas en uvas supone un alto riesgo para la seguridad alimentaria; por lo tanto, es necesario implementar métodos de prevención y control que sean efectivos. En este trabajo, utilizando técnicas de metagenómica, hemos demostrado la presencia de importantes hongos toxígenos en uvas de distintas regiones vitivinícolas españolas, incluyendo Aspergillus flavus, especies agregadas de Aspergillus niger o Aspergillus sección Circumdati. Sin embargo, no se detectó A. carbonarius en ninguna muestra. Una de las muestras no estaba contaminada por ninguna especie micotoxígenas, por lo que fue seleccionada para el aislamiento de potenciales agentes de biocontrol. En este contexto, se seleccionó a Hanseniaspora uvarum U1 para ensayos de control biológico in vitro. Los resultados mostraron que esta levadura es capaz de reducir la tasa de crecimiento de las principales especies de Aspergillus ocratoxígenas y aflatoxígenas que más frecuentemente aparecen en las uvas. Además, H. uvarum U1 parece ser un agente detoxificador eficaz de la aflatoxina B1 y la ocratoxina A, probablemente mediado por los mecanismos de adsorción a la pared celular y otros mecanismos activos. Por lo tanto, H. uvarum U1 debe considerarse en un enfoque integrado para prevenir aflatoxina B1 y ocratoxina A en uvas y sus productos derivados debido a su potencial como agente de control biológico y detoxificador.