La luz, factor detonador y regulador en la reproducción de hongos

La luz ha permitido profundizar en el estudio del reino Fungi -una de las grandes cuatro subdivisiones en que se consideran distribuidos los seres vivos-, desde clasificarlo y definirlo hasta caracterizarlo química y bioquímicamente, lo que ha permitido un avance espectacular en el conocimiento científico de los hongos, los cuales pueden ser comestibles, funcionales y medicinales, siendo para México y el mundo una alternativa de cultivo y alimentación con gran potencial.

“En el reino de los hongos, la luz se ha estudiado ampliamente como un factor detonador y regulador de la fase reproductiva, particularmente la luz azul y en menor proporción la roja, ya que sirven como una señal importante para regular el desarrollo fúngico, optimizando la producción y dispersión de las esporas con fines de reproducción y demostrando que la luz es requerida para el surgimiento y la diferenciación de los esporocarpos en prácticamente todas las especies, salvo excepciones”, dijo Daniel Martínez Carrera, especialista en biotecnología de hongos.

El profesor investigador del Colegio de Postgraduados, campus Puebla y miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, explicó que los esporocarpos o cuerpos fructíferos son las estructuras reproductoras de los hongos comestibles encargadas de la producción y diseminación de esporas y que, a pesar de los avances mencionados, se desconoce si existen vías reguladoras generales que integren el espectro visible y los factores genéticos involucrados, con el desarrollo sexual o asexual de las especies, su estado nutricional, el tamaño de la colonia o la edad del cultivo.

Avances recientes en estudios que se llevan a cabo sobre la relación de la luz con la biología de los hongos, empleando técnicas moleculares y análisis genómico, abundó, han mostrado que en el proceso de diferenciación celular intervienen genes específicos regulados por la luz, factores de transcripción, proteínas fotorreceptoras y fitocromos -proteínas que controlan diferentes aspectos del desarrollo.

Falta investigación

Sin embargo, se desconoce cómo estos elementos estarían asociados a la translocación de nutrientes y al desarrollo de la nueva estructura de los esporocarpos, por ejemplo, el pie, el sombrero, o la producción de esporas.

Martínez Carrera destacó que tampoco se sabe si las vías regulatorias identificadas son comunes a todas las especies o si estas interaccionan con factores externos durante el proceso de diferenciación de los esporocarpos, tales como las concentraciones de oxígeno o bióxido de carbono, los estímulos microbianos, los metabolitos volátiles, el daño mecánico, o las bajas temperaturas. Por otro lado, no se tienen estudios a profundidad sobre aquellas especies que no requieren luz para fructificar, mostrando con ello la necesidad que existe sobre la investigación que hace falta por realizar en todo este campo.

De acuerdo con el científico, con excepción de la fotosíntesis, los biólogos a menudo olvidan la importancia de la luz, la cual juega, en el caso de su especialidad, un papel primordial en muchos aspectos de la micología básica y aplicada, en particular para el cultivo de hongos comestibles. Por ejemplo, la luz infrarroja se puede utilizar para ayudar a identificar sustancias químicas producidas por hongos: “La espectrofotometría de infrarrojos (IR) permite analizar, identificar o cuantificar diversas substancias químicas de los hongos comestibles, funcionales y medicinales, tales como los polisacáridos de alto peso molecular como lo son los alfa y beta glucanos”.

Sobre lo anterior, mencionó que se han desarrollado sensores y detectores de diversos gases importantes en el cultivo comercial de hongos comestibles, funcionales y medicinales. “El bióxido de carbono producido por el crecimiento fúngico o el etileno que participa en la regulación del desarrollo de los esporocarpos ha hecho necesario ocupar comúnmente infrarrojos para monitorear la temperatura, la humedad relativa, así como las emisiones de gas en los locales de cultivo, en particular bióxido de carbono”.

También existen estudios básicos sobre los efectos de la luz en los hongos, algunos  organismos modelo han sido, por ejemplo, Neurospora, Coprinopsis, Schizophyllum, especies preferidas para las investigaciones científicas ya que poseen ciclos de vida cortos que incluyen las fases vegetativa y reproductora.

Todo esto permite que cualquier resultado nuevo obtenido pueda interpretarse a la luz de todo el conocimiento previo generado para cada especie, lo cual facilita su correcto análisis, valoración y entendimiento, así como la posibilidad de extrapolar conclusiones al resto de las especies. En cambio, esto no es posible hacerlo con especies raras, poco estudiadas o difíciles de manejar en condiciones controladas.

Daniel Martínez Carrera resaltó la importancia de realizar investigación científica a mayor profundidad sobre la fotomorfogénesis en los hongos comestibles, funcionales y medicinales porque las implicaciones prácticas de este nuevo conocimiento serían importantes puesto que  determinar el momento óptimo de respuesta a la luz se podrían incrementar los rendimientos de hongos comestibles, en calidad y en cantidad, lo que repercutiría en la rentabilidad económica de toda la industria, valorada en más de 60 billones de dólares anuales.

También sería posible mejorar las propiedades funcionales y medicinales de los hongos comestibles, por ejemplo, incrementar su contenido de vitamina D₂con luz UV, lo que tendría un impacto directo en la salud de la población ya que son de gran relevancia, actualmente y a futuro, para la seguridad alimentaria de México.

La de los hongos, una producción rentable

Los hongos comestibles constituyen un alimento tradicional en México desde épocas prehispánicas, siendo parte integral de su dieta y gastronomía. La producción actual representa un proceso biotecnológico rentable, controlado, intensivo, eficiente en la utilización de agua, adaptable al cambio climático y desarrollado a pequeña (rústica) y gran escala (alta tecnología), con importantes repercusiones sociales, ecológicas y económicas en el país.

Las especies cultivadas y comercializadas son los champiñones blanco, café y orgánico (Agaricus); las setas Pleurotus y “shiitake” (Lentinula), así como el “reishi” (Ganoderma), el “maitake” (Grifola), y el huitlacoche (Ustilago). La producción nacional comercial en 2011 se estimó en 62 mil 374 toneladas anuales de hongos comestibles, funcionales y medicinales, frescos y procesados.

México es el mayor productor de hongos en Latinoamérica, cuenta con los desarrollos tecnológicos más avanzados y genera 80.8% de la producción total de la región, seguido por Brasil (7.7%) y Colombia (5.2%). A nivel mundial nuestro país se ubica en el lugar 13.

El monto anual de las operaciones comerciales supera los 200 millones de dólares, generando alrededor de 25 mil empleos directos e indirectos. Se estima un incremento del consumo per cápita anual para México en los próximos años de 620 gramos a 1 kilogramo de hongos comestibles, funcionales y medicinales.

(AMC)