MICORREMEDIACIÓN. ¿PUEDEN LOS HONGOS AYUDAR A SALVAR EL MUNDO?
Ésta fue una pregunta planteada por el micólogo Paul Stamets hace catorce años. Se han publicado muchos estudios y han surgido nuevas empresas de biorremediación, desde que se expresó por primera vez la idea de utilizar micelio fúngico para la restauración de entornos y ecosistemas degradados (Gadd, G 2001, Stamets, P 2005).
En el ciclo de la vida, las bacterias y los hongos son los agentes naturales para la descomposición de la materia orgánica. Su actividad devuelve al ciclo de la materia los componentes básicos para la construcción de los seres vivos.
La Micorremediacion es la tecnología que utiliza la capacidad biotransformadora de los hongos, basándose en su propio funcionamiento en la naturaleza, empleando material considerado como residuos tóxicos para los humanos y degradándolo hasta liberar sus componentes, ya inocuos, a la naturaleza.
Desde esta perspectiva, parece lógico suponer que los programas de búsqueda dirigida encontrarían microorganismos con la capacidad de descomponer una gran variedad de estructuras químicas.
La colección de microorganismos de Biomar contiene una gran cantidad de microorganismos que incluyen actinomicetos, cianobacterias, microalgas y hongos. Algunos de esos hongos se han aislado de áreas contaminadas y muchos otros se aislaron de muestras marinas o de suelo, utilizando medios de laboratorio que contienen el residuo que deseamos descomponer, como única fuente de carbono.
Existe abundante bibliografía que describe cómo los microorganismos pueden descomponer, en condiciones de laboratorio, una gran variedad de contaminantes (Abatenh 2017), como son los hidrocarburos aromáticos mono y policíclicos, plásticos etc..
Los hongos pueden producir un conjunto variable de enzimas y metabolitos secundarios, dependiendo de las condiciones ambientales y la naturaleza del sustrato, y esta plasticidad se puede aplicar para transformar los suelos contaminados y restaurar las áreas devastadas.
En la Tabla 1 se muestran algunos artículos donde se describe el papel de algunos hongos en la degradación de contaminantes como son plásticos, hidrocarburos poliaromáticos, diclorofenol, material radioactivo, combustibles y metales pesados.
| Cepa fúngica | Contaminante/residuo | Comentarios | Referencia |
| Pleurotus ostreatus | Plásticos oxo biodegradables | El hongo degradó el plástico y creció sobre él. | (da Luz et al 2013) |
| Lentinula edodes | 2,4 dichlorophenol | El hongo degradó 2,4 dichlorophenol, usando vainillin como activador | (Tsujiyama et al 2013) |
| Pleurotus pulmonarius | Residuos radioactivos con base celulósica | Residuos basados en micelio del hongo fueron solidificados con cemento y utilizados como barrera primaria frente a la liberación de radiocontaminantes | (Eskander et al 2012) |
| Jelly sp. Schizophyllum commune, Polyporus sp. | Verde malaquita | 99.7% Jelly sp. 97,5% Schizophyllum commune, 68,5% Polyporus sp, de degradación del colorante en 10 días | (Rajput et al 2011) |
| Pleurotus pulmonarius | Petróleo | Se obtuvo degradación del petróleo | (Olusola et al 2010) |
| Coriolus versicolor | PAH | ||
| Melanized fungi | Metales pesados
Radionucleidos |
Se obtuvo adsorción de metales pesados y contaminantes radioactivos de efluentes industriales | (Dadachova et al 2007) |
| Pleurotus platypus, Agaricus bisporus, Calocybe indica | Cobre, Zinc, Hierro, Cadmio, Plomo, Niquel | Hongos eficaces como bioabsorbentes de estos iones en soluciones acuosas | (Lamrood et al 2013) |
La cantidad de desechos tóxicos y no tóxicos generados por la actividad humana, es abrumadora y está en continuo crecimiento, lo que dificulta la gestión de estos desechos y crea la demanda de nuevas tecnologías provenientes de diferentes áreas del conocimiento. Además de los residuos generados como un subproducto de procesos industriales, los derrames accidentales son un evento común, y en el caso de materiales tóxicos (hidrocarburos, aceites, pesticidas, metales pesados, radiación, etc.) suponen una amenaza costosa y difícil de solucionar.
Aunque en el laboratorio no es difícil encontrar microorganismos capaces de crecer a partir de diferentes residuos y materiales tóxicos, no es fácil trasladar los resultados obtenidos en las condiciones del laboratorio, al campo.
La recuperación de áreas contaminadas es un problema complejo que debe abordarse desde la convergencia de diferentes disciplinas, principalmente microbiología / biotecnología, edafología / biología marina / ecología e ingeniería.
El papel de la microbiología y la biotecnología sería seleccionar a los mejores candidatos microbianos para degradar el residuo específico o el material tóxico. La edafología, biología marina y ecología, estudiarían de qué manera la introducción de un nuevo microorganismo o una gran cantidad de un microorganismo o consorcio autóctono impactaría en el entorno circundante. Finalmente, la ingeniería es una parte muy importante de la solución, ya que en gran parte de los casos el área contaminada es muy grande o de difícil acceso. (Sturman et al 1995).
Existen diferentes opciones de tratamiento, in situ o ex situ, y la mejor debe determinarse caso por caso. En los mismos casos, el mejor enfoque será potenciar el crecimiento y el metabolismo de un hongo autóctono, otros será inocular un microorganismo extraño capaz de degradar el contaminante específico y, en ocasiones, la única opción será eliminar el suelo contaminado, que se tratará bajo condiciones controladas por los hongos seleccionados. Todos estos casos deben incorporar enfoques biotecnológicos y de ingeniería para definir la solución óptima.
La investigación en procesos de descontaminación puede ser una solución para algunos de los problemas ambientales creados por los residuos tóxicos generados por la actividad humana, pero está claro que para evitar un escenario aún peor que el actual, debe ocurrir un cambio profundo en la forma en que las industrias y la población gestionan y realizan sus actividades, y este cambio debe cumplir con los criterios de sostenibilidad emergentes (Pavlovskaia 2014)
Los residuos no tóxicos que se generan como subproductos de diferentes industrias se convierten en un problema, porque se producen diariamente en grandes cantidades y necesitan una gestión de residuos adecuada y económica. Muchos de estos desechos no tóxicos de las industrias de alimentos, piensos y agrícolas podrían funcionar como sustrato fúngico y podrían emplearse para producir proteínas fúngicas u otros metabolitos interesantes, convirtiendo así subproductos industriales en ingredientes con valor añadido.
La degradación de muchos sustratos, incluso materiales que son tóxicos para los humanos es una característica del metabolismo de los hongos, por lo que la incorporación de procesos de transformación basados en hongos para hacer frente a la cantidad cada vez mayor de subproductos generados por las necesidades de nuestra sociedad, podría muy bien ser una forma de que los hongos ayuden a salvar el mundo.
Para saber más:
Gadd, G. 2001. Fungi in Bioremediation. Cambridge University Press.
Singh, H. 2006. Mycoremediation: Fungal Bioremediation. Wiley Interscience.
Kulshreshtha et al 2014 “Mushroom as a product and their role in mycoremediation” AMB Express 4:29
Marian Vinuesa Navarro
Responsable del Departamento de Micología
