En los últimos años los hongos han tomado especial relevancia por su aparición en distintas series y documentales. Pero ¿Qué son los hongos? Los hongos son organismos eucarióticos (tiene un núcleo protegido por una membrana y su material genético se encuentra dentro de este), algunos presentan estructuras filamentosas llamadas hifas (sucesión de células intercomunicadas) que en conjunto forman micelios. Otros solo presentan estructuras unicelulares y se conocen como levaduras. Algunos hongos tienen otras estructuras muy importantes llamadas esporas que participan en el proceso de reproducción asexual.

Estos maravillosos organismos, gracia a su capacidad evolutiva, pueden encontrarse en el aire, agua y suelo. Siendo el suelo su hábitat favorito. Además, están presentes desde el antártico hasta el desierto, sobreviven en condiciones en las que la mayoría de los organismos no lo lograrían.

Figura 1. Hongos en su hábitat natural

Se ha estimado que existen alrededor de 5.1 millones de especies de hongos, lo que lo convierte en el segundo grupo de organismos más grande solo superado por los artrópodos. Son heterótrofos (no pueden producir su propio alimento), por lo que utilizan tres procesos para obtenerlo: parasitismo, saprofitismo y simbiosis. Gracias a estos procesos, los hongos tienen un papel esencial en el mantenimiento de la vida en la tierra. Por ejemplo, hongos saprófitos descomponen la materia orgánica y nutren los suelos completando el ciclo de la materia orgánica; otros hacen simbiosis con plantas (micorrizas) mejorando la absorción de nutrientes de las plantas. Además de esto, ayudan a la protección de raíces contra patógenos, regula poblaciones de nematodos y artrópodos, mejora las características de los suelos, retienen nutrientes, descontaminan suelos mediante la degradación de contaminantes, etc. Sin embargo, no debemos olvidar que algunos pueden ser patógenos para las plantas, animales y humanos.

Ahora bien, además de estas importantes capacidades metabólicas exhibidas por los hongos, estos pueden producir importantes metabolitos de gran interés para el ser humano:

• Proteína unicelular: si bien el consumo de hongos es una práctica común, actualmente existe interés de producir proteína para consumo humano y animal cultivándolos en un biorreactor. La tendencia mundial es el consumo de proteína de origen no animal, siendo la proteína de origen vegetal la más común. Sin embargo, otra opción más amigable con el medio ambiente, económica y con mejor perfil nutrimental es la proteína unicelular o de origen microbiano. Uno de las opciones para producir proteína de origen microbiano son los hongos, por ejemplo, alguno de las especies utilizadas para este fin son Pleurotus florida y Aspergillus niger, con un contenido proteico de 63 y 2050% respectivamente. Además, levaduras como Candida tropicalis, Candida utilis, Kluyveromyces marxianus y Yarrowia lipolytica también son usadas para la producción de proteína unicelular.
• Enzimas: Los hongos son grandes productores de enzimas. Derivado de su peculiar metabolismo, estos organismos tienen la capacidad de producir enzimas con extraordinario poder catalítico de manera natural. Sin embargo, existen estrategias para estimular la producción masiva de estas enzimas para usarlas en distintas aplicaciones favorables para el ser humano. Por ejemplo, ahora tenemos detergentes adicionados con enzimas fúngicas: proteasas, lipasas y celulasas que los hacen más eficientes y causan menos daño al medio ambiente. También tenemos otros biocatalizadores que son utilizados para detoxificar efluentes contaminados y contribuir a la recuperación de suelos. En la industria de alimentos los ejemplos son numerosos, las enzimas de origen fúngico se utilizan en la panadería, producción de quesos, industria azucarera, repostería, producción y clarificación de jugos, vinos y cervezas, etc.

• Antibióticos y otras biomoléculas de interés farmacéutico: el ejemplo más contundente es la penicilina, cuya producción a nivel industrial obedeció a la necesidad de contar con este antibiótico durante la segunda guerra mundial. Descubierto de manera accidental por Alexander Fleming en 1928, la penicilina es producida por el hongo Penicillium notatum. La penicilina fue el primer antibiótico en ser usado de manera masiva. La cefalosporina es otro ejemplo, este también es de origen fúngico, producido por Cephalosporium acremonium y es efectivo contra bacterias Gram positivas y negativas. El hongo Fusidium coccineum produce ácido fusídico, sustancia que ataca a bacterias Gram positivas y además es bacteriostático (no provoca la muerte de bacterias, pero si impide su reproducción o proliferación). Otras importantes moléculas son la pertenecientes a la familia de las estatinas: lovastatina y mevastatina, producidas por Monascus ruber y Penicillium citrinum respectivamente. Estas son utilizadas para tratar la hipercolesterolemia (altos índices de colesterol) reduciendo el riesgo de morbilidad y mortalidad por enfermedades arteriales coronarias.  Otros fármacos importantes producidas por hongos son vitaminas producidas por Ashbya gossypii, Eremothecium ashbyii, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus niger y Candida utilis, entre algunos otros y moléculas con capacidad antioxidante (Amanita rubescens, Floccularia aff. luteovirens, Turbinellus floccosus, Rhodotorula mucilaginosa, Hericium erinaceus etc). Otra molécula que ha despertado interés en los últimos años en la psilocibina que es producida por hongos alucinógenos. Actualmente se estudia su eficacia en el tratamiento de ansiedad y depresión, principalmente, aunque esos estudios se han extendido a otros padecimientos psiquiátricos y neurológicos.  

Sin embargo, para encontrar un hongo capaz de producir alguna biomolécula de interés se debe transitar un largo camino. Primero debemos buscarlos en ambientes donde supongamos que pueden estar y que para estar ahí tenga la capacidad metabólica de producir la biomolécula que nos interesa, por ejemplo, si queremos un hongo que produzca celulasas debemos buscarlo en sitios donde haya celulosa (madera, papel, residuos lignocelulósicos). Si los encontramos, el paso siguiente es asegurarnos que producen lo que nos interesa, para esto existen diferentes metodologías de laboratorio. Una vez realizado el paso anterior, ahora tenemos que buscar las condiciones adecuadas para producir lo que nos interesa y lograr concentraciones apropiadas para lograr que su producción sea viable desde un punto de vista económico. Así, los hongos son, sin duda, grandes aliados para el ser humano en los ámbitos de salud, alimentación y medio ambiente.

Figura 2. Búsqueda de metabolitos producidos por hongos en el laboratorio