Bioprospección enzimática de hongos colectados en la región Sierra de Tabasco, México.

Abstract

Los hongos son organismos eucariontes distribuidos en todo el globo terrestre, abarcando desde zonas desérticas hasta las gélidas. Se pueden encontrar colonizando sustratos orgánicos e inertes en descomposición (saprobios) como hojas, ramas, suelo, troncos, entre otros. Su papel es esencial para el funcionamiento, estructura y equilibrio de los ecosistemas; por lo tanto, son responsables de la nutrición mineral y de la supervivencia de muchas plantas; además, forman parte de la dieta de otros organismos como colémbolos, ácaros y lombrices (Dighton, 2003). El impacto de los hongos en el ambiente se debe a su papel central de degradadores de la materia orgánica y las asociaciones parasitarias o simbióticas que establecen con muchos organismos. Los hongos están muy bien representados en todos los ambientes, en especial en los trópicos donde podemos encontrar una gran variedad de especies y precisamente son estos ecosistemas los menos conocidos en cuanto a su potencial biotecnológico y los más afectados por el hombre (Cappello y Hernández-Trejo, 1990). En este sentido, los hongos tropicales han sido objeto de estudio ya que poseen una amplia diversidad, resiliencia y nuevos metabolitos en comparación a sus homólogos de ambientes templados (Mtui, 2012). Los hongos secretan varias enzimas que les permiten degradar los sustratos orgánicos que colonizan, a éstas se les conoce como enzimas extracelulares, las enzimas extracelulares están ampliamente distribuidas entre plantas, hongos, insectos y algunas especies bacterianas las cuales se liberan al medio para captar su alimento, defender su sustrato y en respuesta a la presencia de otro hongo (Score et al., 1997). Actualmente, las enzimas fúngicas extracelulares como las lacasas, amilasas, proteasas, lipasas, etc., están siendo estudiadas por su papel biotecnológico y sus múltiples aplicaciones industriales empleadas en agricultura, en la industria de la pulpa y papel, manejo de residuos, mejoramiento en la calidad de los detergentes, procesamiento de alimento, biocombustibles, fabricación de vinos y cervezas, procesamiento del cuero, farmacéutica, textiles, el bio-blanqueo y la biorremediación de aguas (Ahmed et al., 2013; Meyer et al., 2020). Los hongos macroscópicos que pertenecen al género Trametes son los más estudiados en cuanto a su producción de enzimas siendo T. versicolor el organismo modelo. Otras especies fúngicas productoras de enzimas incluyen: Bjerkandera adusta, Pycnoporus sanguineus, P. coccineus, Pleurotus ostreatus, P. dejamour, Ganoderma sp, entre otros (Yang et al., 2013). En cuanto a hongos microscópicos, las especies más estudiadas destacan Aspergillus, Acremonium, Cladosporium Trichoderma, Penicillium, Verticilium, Fusarium, Emericella, por mencionar algunos. (Krull et al., 2013). En las últimas décadas se ha demostrado el potencial de los hongos para transformar compuestos contaminantes considerados peligrosos a moléculas más simples e inocuas, tal es el caso de xenobióticos, bifenilos policlorados, hidrocarburos policíclicos aromáticos, plaguicidas clorados, plaguicidas organofosforados, son todos efectivamente mineralizados a CO2 por varias especies de hongos (Dávila y Vázquez- Dunhalt, 2006). El Estado de Tabasco alberga una gran riqueza de especies fúngicas, especialmente en la Sierra del Estado donde el clima y vegetación predominante favorece el crecimiento de varias especies, por este motivo es necesario estudiar y conocer los tipos de hongos, sus enzimas y el tipo de interacciones que existen en esos ambientes del trópico, donde se tiene escasa o nula información al respecto. En la sierra del estado de Tabasco, se han elaborado trabajos en los cuales se reportan recolectas biológicas e inventarios de hongos macroscópicos (Hernández et al., 2011), sin embargo, la mayoría de los estudios están enfocados en aspectos ecológicos de educación ambiental para la conservación de las áreas de la selva que aún perduran como lo son Poaná, Tapijulapa y el Madrigal. El presente trabajo tuvo como propósito la bioprospección enzimática de 150 taxones de un estimado de 1,000 hongos aislados de tres sustratos (hoja, suelo y madera) de la sierra tropical del Estado de Tabasco, para conocer el potencial enzimático de los hongos de esta zona; la preselección estuvo basado en características como la morfología del micelio y tinción del medio en cepas raras, frecuentes y abundantes. Posteriormente se llevó a cabo la clasificación taxonómica y el screening enzimático en medio sólido para la selección de cepas activas; los mejores hongos se llevaron a cuantificación enzimática en medio líquido y por último se seleccionó a las cinco mejores cepas y se pusieron en interacción dual para conocer el tipo de comportamiento que experimentaron, ya sea potenciando la producción de enzimas o tener un efecto antagonista entre ellos.