Utilización de hongos del suelo en biotecnología

LAURA N LEVIN

BUENOS AIRES

Encuentro; XII Reunión Nacional Científico-Técnica de Biología de Suelos; 2019

Facultad de Agronomia-UBA

Los hongos se aplican en distintas áreas en biotecnología: en el sector agrícola, en salud, en medio ambiente y en la industria. Los hongos del suelo desempeñan funciones muy importantes, tanto en la descomposición de la materia orgánica, reciclado de nutrientes, mantenimiento de la rizosfera, etc. Las comunidades fúngicas en la gran mayoría de los suelos con cobertura vegetal aportan la mayor biomasa microbiana al suelo, y tienen un rol preponderante en la mineralización del carbono y nitrógeno orgánico. También promueven la agregación de partículas, mejorando la estructura del suelo, y favoreciendo su aireación, beneficiando así el crecimiento vegetal. Las interacciones de los hongos del suelo con las plantas se circunscriben dentro de las tres grandes funciones ecológicas de los hongos en ecosistemas terrestres: descomposición, simbiosis, y parasitismo. Los hongos tienen la capacidad de utilizar una gran variedad de fuentes carbonadas. Tanto por su capacidad hidrolítica como por su distribución, son los organismos lignocelulolíticos por excelencia. Secretan enzimas que actúan sinérgicamente en la degradación de los principales polímeros vegetales: el almidón, sustancia de reserva de las plantas, y particularmente los materiales lignocelulósicos de las paredes celulares vegetales. Muchas de las enzimas que se comercializan provienen de hongos filamentosos, en particular de dos hongos de suelo: Trichoderma y Aspergillus. La producción de grandes cantidades de materiales lignocelulósicos en la naturaleza es explotada en industrias tales como las del papel, la madera y la agroindustria, cuyos residuos (aguas de desecho industriales, residuos urbanos sólidos, rastrojos de cereales, estiércol y otros) pueden transformarse en productos utilizables (proteína fúngica y forraje para el ganado, combustibles líquidos, ácidos orgánicos, glucosa, alcoholes, etc.) por bioconversión. Los hongos lignocelulolíticos y sus enzimas extracelulares: amilasas, celulasas, xilanasas, pectinasas y ligninasas resultan claves en dicho proceso. Las ligninasas, con actividad oxidativa no específica sobre polímeros aromáticos, son capaces asimismo de degradar una amplia variedad de contaminantes ambientales. Estas y otras enzimas de origen fúngico tales como lipasas, fosfatasas, proteasas, etc. tienen aplicaciones en industrias diversas (ej. alimenticia, farmacéutica, textil, papelera). Entre los hongos de suelo se destacan los que colonizan las raíces y establecen relaciones simbióticas con las plantas, conocidas como micorrizas. El interés en esta simbiosis radica en sus demostrados efectos en el aporte de nutrientes y agua a las plantas, así como en la protección frente al ataque de patógenos, salinidad, sequía, contaminantes, etc. Por otro lado, existen grupos importantes de antagonistas que pueden ser aprovechados en control biológico. Ej. especies de Trichoderma, que actúan a través de distintos mecanismos que incluyen competencia por nutrientes, parasitismo y antibiosis. Diversos hongos de suelo producen metabolitos secundarios con actividad biológica (antibacterianos, fungicidas, nematicidas, insecticidas, herbicidas, fitohormonas, etc.) utilizados en agricultura y medicina. La mayoría de las investigaciones ligadas a aplicaciones fúngicas biotecnológicas se realizaron sobre especies del hemisferio norte, esto contrasta con la diversidad de hongos que han sido descriptos en el hemisferio sur. Para utilizar a estos hongos y sus productos (enzimas, metabolitos secundarios, etc.) en distintos procesos biotecnológicos es necesario evaluar las condiciones que maximizan su producción, identificar nuevos organismos hiperproductores o emplear organismos genéticamente modificados. La dificultad para la producción masiva de inoculantes de calidad, económicos y de fácil aplicación y transporte, limita aun la aplicación de hongos micorrícicos como biofertilizantes. Muchos de estos bioinsumos de origen fúngico contribuirán a una agricultura sostenible y más amigable con el medioambiente.