In-vitropredatory activity of nematophagous fungi from Costa Rica with potential use for controlling sheep and goat parasitic nematodes

Abstract

In tropical and subtropical regions of the world, parasitic diseases are a main cause of losses in live-stock productivity. The increased acquired resistence to anthelmintics by gastrointestinal nematodes, requires biological control be considered as a potential feasible and effective alternative. The most effective natural soil enemies of nematodes are nematophagous fungi. In order to collect and identify predator nematophagous fungi (PNF), samples were obtained from 51 farms distributed throughout the seven provinces of Costa Rica. The origin samples included: soil from different crops (potatoes, tomatoes, bananas, ornamental plants, squash and coffee); animal feces (cattle, sheep, goat and horse); soil and fallen leaves from forest; and plants with signs of nematode infection. Each sample was processed using three techniques for the extraction of fungi from soil: sprinkling technique, soil dilution and humidity chamber. Twenty four strains of nematophagous fungi were found in 19 farms; 83.3% of the fungi were isolated by sprinkling technique. The following fungi were ideni-fied: Arthrobotrys oligospora (n=13); Candelabrella musiformis (n=9); and for the first time there was isolation of A. conoides (n=1) and A. dactyloides (n=1) in the country. Moreover, 16 strains from Trichoderma (n=13), Beauveria (n=1), Clonostachys (n=1) and Lecanicillium (n=1) were obtained. In addition, pH of each possible fungal isolation source was measured, and it varied from 5.2 to 9.9, however PNF isolates fell within the range of 5.6 to 7.5. The PNF strains were cultivated in four different media for the production of chhlamydospores: potato dextrose agar (PDA); corn meal agar (CMA); malt extract agar (MEA) and potato carrot agar (PCA). Out of these cultures, 95.8% of the strains formed chlamydospores primarily in the PCA. Of these strains, the profilic spore producers were subjected to ruminant artificial gastrointestinal conditions. A total of 14 fungi were tested, out of which 42.9% survived the digestive analysis. Neither A. conoides nor A. dactyloides were viable following the in vitro gastrointestinal test. The PNF isolated in this study demostrated an action against ovine and caprine gastrointestinal nematodes and are candidates for use in biological control of these organisms. Among these microorganisms, Candelabrella musiformis appears to be the most promising fungi for use as a biological control agent in Costa Rica.

En las regiones tropicales y subtropicales del mundo, las enfermedades parasitarias son una de las principales causas de pérdidas en la productividad del ganado. El aumento de la resistencia adquirida a los antihelmínticos por parte de los nematodos gastrointestinales exige que se considere el control biológico como una alternativa potencialmente factible y eficaz. Los enemigos naturales del suelo más eficaces de los nematodos son los hongos nematófagos. Con el fin de recolectar e identificar hongos nematófagos depredadores (FNP), se obtuvieron muestras de 51 fincas distribuidas en las siete provincias de Costa Rica. Las muestras de origen incluían: suelo de diferentes cultivos (papa, tomate, banano, plantas ornamentales, calabaza y café); heces de animales (ganado vacuno, ovino, caprino y equino); suelo y hojas caídas del bosque; y plantas con signos de infección por nematodos. Cada muestra se procesó mediante tres técnicas de extracción de hongos del suelo: técnica de aspersión, dilución del suelo y cámara de humedad. Se encontraron 24 cepas de hongos nematófagos en 19 explotaciones; el 83,3% de los hongos se aislaron mediante la técnica de aspersión. Se identificaron los siguientes hongos Arthrobotrys oligospora (n=13); Candelabrella musiformis (n=9); y por primera vez se aislaron A. conoides (n=1) y A. dactyloides (n=1) en el país. Además, se obtuvieron 16 cepas de Trichoderma (n=13), Beauveria (n=1), Clonostachys (n=1) y Lecanicillium (n=1). Además, se midió el pH de cada una de las posibles fuentes de aislamiento de hongos, y varió de 5,2 a 9,9, sin embargo los aislamientos de PNF se situaron en el rango de 5,6 a 7,5. Las cepas de PNF se cultivaron en cuatro medios diferentes para la producción de clamidosporas: agar papa dextrosa (PDA); agar harina de maíz (CMA); agar extracto de malta (MEA) y agar papa zanahoria (PCA). De estos cultivos, el 95,8% de las cepas formaron clamidosporas principalmente en el PCA. De estas cepas, las productoras de esporas profilácticas fueron sometidas a condiciones gastrointestinales artificiales de rumiantes. Se probaron un total de 14 hongos, de los cuales el 42,9% sobrevivió al análisis digestivo. Ni A. conoides ni A. dactyloides fueron viables tras la prueba gastrointestinal in vitro. Los FNP aislados en este estudio demostraron una acción contra los nematodos gastrointestinales ovinos y caprinos y son candidatos a ser utilizados en el control biológico de estos organismos. Entre estos microorganismos, Candelabrella musiformis parece ser el hongo más prometedor para su uso como agente de control biológico en Costa Rica. En las regiones tropicales y subtropicales del mundo, las enfermedades parasitarias son una de las principales causas de pérdidas en la productividad del ganado. El aumento de la resistencia adquirida a los antihelmínticos por parte de los nematodos gastrointestinales exige que se considere el control biológico como una alternativa potencialmente factible y eficaz. Los enemigos naturales del suelo más eficaces de los nematodos son los hongos nematófagos. Con el fin de recolectar e identificar hongos nematófagos depredadores (FNP), se obtuvieron muestras de 51 fincas distribuidas en las siete provincias de Costa Rica. Las muestras de origen incluían: suelo de diferentes cultivos (papa, tomate, banano, plantas ornamentales, calabaza y café); heces de animales (ganado vacuno, ovino, caprino y equino); suelo y hojas caídas del bosque; y plantas con signos de infección por nematodos. Cada muestra se procesó mediante tres técnicas de extracción de hongos del suelo: técnica de aspersión, dilución del suelo y cámara de humedad. Se encontraron 24 cepas de hongos nematófagos en 19 explotaciones; el 83,3% de los hongos se aislaron mediante la técnica de aspersión. Se identificaron los siguientes hongos Arthrobotrys oligospora (n=13); Candelabrella musiformis (n=9); y por primera vez se aislaron A. conoides (n=1) y A. dactyloides (n=1) en el país. Además, se obtuvieron 16 cepas de Trichoderma (n=13), Beauveria (n=1), Clonostachys (n=1) y Lecanicillium (n=1). Además, se midió el pH de cada una de las posibles fuentes de aislamiento de hongos, y varió de 5,2 a 9,9, sin embargo los aislamientos de PNF se situaron en el rango de 5,6 a 7,5. Las cepas de PNF se cultivaron en cuatro medios diferentes para la producción de clamidosporas: agar papa dextrosa (PDA); agar harina de maíz (CMA); agar extracto de malta (MEA) y agar papa zanahoria (PCA). De estos cultivos, el 95,8% de las cepas formaron clamidosporas principalmente en el PCA. De estas cepas, las productoras de esporas profilácticas fueron sometidas a condiciones gastrointestinales artificiales de rumiantes. Se probaron un total de 14 hongos, de los cuales el 42,9% sobrevivió al análisis digestivo. Ni A. conoides ni A. dactyloides fueron viables tras la prueba gastrointestinal in vitro. Los FNP aislados en este estudio demostraron una acción contra los nematodos gastrointestinales ovinos y caprinos y son candidatos a ser utilizados en el control biológico de estos organismos. Entre estos microorganismos, Candelabrella musiformis parece ser el hongo más prometedor para su uso como agente de control biológico en Costa Rica.