Inventario de hongos asociados a suelo enriquecido con guano de murciélago en cueva de los culebrones, en la Reserva Mata de Plátano (Arecibo,, Puerto Rico)

Abstract

A cave is defined as any natural area below the earth's surface that extends beyond the dark zone and is accessible to humans. Caves are considered extreme environments for life that provide resources to oligotrophic microorganisms. In such restricted environments, bat’s guano enriches soil for fungal development. Cave fungi are habitual saprophytes although some may play a pathogenic role. Moreover the wide distribution and abundance of fungi in these habitats contribute to support the food chain as certain insects feed on spores and mycelia. In recent years cave research focusing on fungi have been published from countries such as India, France, Canada, Mexico, and the United States. However, in Puerto Rico no study has been conducted in guano-enriched cave soil to document commensal and potential pathogenic fungal strains. For this purpose, Cueva de Los Culebrones in the Mata de Plátano Reserve (Arecibo, Puerto Rico) was used as sampling site for this study, relying on culture-dependent and molecular techniques for the characterization of fungal isolates. Three areas in the cave (entrance, middle, and end) were selected to collect soil samples. The soil was homogenized using a Stomacher and serial dilutions were made using phosphate buffer. Samples were inoculated using the spread technique and incubated at 25ºC, 37ºC, and 40ºC to provide temperature conditions similar to those recorded for the sampling areas. As statistical analysis was used Jacaard index. A FastDNA ® SPIN for Soil Kit was used extract genomic DNA from fungal isolates (n=40 morphotypes) using a modified version of the manufacturer's protocol. These morphotypes include mycelial fungi and yeast which were classified into nine genera: Aspergillus, Cladosporium, Fusarium, Geotrichum, Oidiodendron, Paecilomyces, Penicillium, Rhodotorula, Uncinocarpusii, as well a strains classified by Ascomycota and Eurotiomycetes. The genus Aspergillus as mycelial fungi and the yeast genus Rhodotorula was the most abundant in both samples and all areas of the cave. Uncinocarpus reesii no has been previously reported from cave environments in Puerto Rico. The identification of opportunistic fungi such as Aspergillus fumigatus, A. parasiticus, Cladosporium spp., Rhodotorula mucilaginosa and Uncinocarpus reesii from Cueva De Los Culebrones provide new information about potential health risks for people who enjoy visiting this cave.

Una cueva se define como cualquier espacio natural por debajo de la superficie terrestre que se extiende más allá de la zona oscura y es accesible a los humanos. Las cuevas son consideradas ambientes extremos para la vida. En estos ambientes extremos, el guano de murciélago enriquece el suelo, para el crecimiento de hongos. Los hongos de las cuevas son saprofitos, aunque algunos pueden desempeñar un rol patogénico. Además, la amplia distribución y abundancia de los hongos en estos hábitats contribuye a la dieta de organismos de algunos insectos que se alimentan de micelio y esporas. En años recientes se han publicado investigaciones enfocadas en hongos de las cuevas en India, Francia, Canada, México y los Estados Unidos. Sin embargo, en Puerto Rico no se ha realizado estudios en guano de murciélago en cuevas que documente colonias de hongos comensales y potencialmente patogénicos. Con este fin, la cueva de los Culebrones en la Reserva Mata de Plátano (Arecibo, Puerto Rico) fue utilizada como sitio de muestreo para el estudio, utilizando técnicas dependientes de cultivo y técnicas moleculares para la caracterización de los aislados. Se seleccionaron tres zonas en la cueva (entrada, medio y final), para tomar tres muestras de suelo. Cada muestra se homogenizó utilizando un Stomacher y se realizaron diluciones en serie utilizando amortiguador fosfatado. Los hongos se inocularon por técnica de esparcido y se incubaron a 25ºC, 37ºC y 40ºC para proveer las condiciones de temperatura documentadas en las áreas de muestreo. Como análisis estadistico se utilizó el índice de Jacaard. Para llevar a cabo la extracción del ADN genómico de los aislados cultivables se utilizó el FastDNA®SPIN for Soil Kit con una versión modificada del protocolo del manufacturero. Estos morfotipos incluyen hongos miceliales y levaduras los cuales se clasificaron dentro de nueve géneros: Aspergillus, Cladosporium, Fusarium, Geotrichum, Oidiodendron, Paecilomyces, Penicillium, Rhodotorula, Uncinocarpus, también se recupararon morfotipos clasificados como Ascomycota y Eurotiomycetes. El género Aspergillus como hongo filamento y la levadura Rhodotorulla fueron los más abundantes en ambos muestreos y todas las zonas de la cueva. Uncinocarpus reesii no se ha reportado previamente en cuevas de Puerto Rico. La identificación de especies de hongos patógenos oportunistas como Aspergillus fumigatus, A. parasiticus, Cladosporium spp., Rhodotorula mucilaginosa y Uncinocarpus reesii de la Cueva De Los Culebrones provee nueva información acerca de los potenciales riesgos a la salud para las personas que disfrutan de visitar esta cueva.