Actinobacteria vista al microscopio óptico en 40X, tinción de Gram. Actinobacteria recuperada de la rizósfera de un árbol de aguacate.
Fotografía de Karla Domínguez.
En la naturaleza existe una gran biodiversidad de microorganismos divididos en niveles de organización y con marcadas diferencias, pero ¿Qué pensarías si te digo que existen unas bacterias que se atrevieron a ser diferentes y parecen hongos, tienen muchísimas similitudes con ellos pero no son hongos? Además, cumplen un papel crucial en la fertilidad de la tierra y ¡Hasta producen antibióticos! Por estas características especiales están siendo estudiadas cada vez más con el objetivo de introducirlas como bioinoculantes en las plantas, es decir, como una herramienta interesante para apoyar el crecimiento y producción de cultivos y así evitar el uso excesivo de químicos que empobrecen los suelos.
Hablemos de hongos
Seguramente en numerosas ocasiones has notado que al abrir tu refrigerador hay algunos alimentos que se encuentran en mal estado y que presentan una mancha naranja, verde o negra sobre ellos y, al acercarte a observarlos, tienen un tipo de pelos o filamentos que sobresalen. ¿Sabes qué son? Dichos filamentos son parte del micelio aéreo de ciertos hongos que son portadores de las esporas encargadas de la reproducción de estos organismos. Su desarrollo es indicativo de que un hongo filamentoso microscópico es el responsable de la descomposición de tu alimento, y la razón por la que puedes verlo a simple vista, es porque ya es tan grande que ha formado una colonia, es decir, una compleja red de micelios aéreos y otros adicionales que crecen dentro del alimento que son difíciles de ver, y a los cuales se les denomina micelios vegetativos que se encargan de adherirse fuertemente al alimento. En resumen, los hongos son microscópicos seres cuya principal función es la descomposición de la materia orgánica.
Bacterias que parecen hongos
Ahora haremos referencia a unas bacterias muy peculiares llamadas por mucho tiempo actinomicetos, donde actino significa «rayo» y micetos es el sufijo de «mico» que refiere a los hongos. No quiero confundirlos, lo que pasa es que en un principio a este grupo de bacterias se les llamó así debido a que tienen muchas características y comportamientos similares a los de los hongos, difíciles de estudiar, pero con increíbles beneficios. A estas bacterias actualmente se les llama actinobacterias.
¿En qué se parecen estas bacterias a los hongos?
Veamos, la mayoría presenta colores vistosos, colonias llamativas, presencia de micelios tanto aéreo como vegetativo, generan esporas al igual que los hongos, son capaces de segregar metabolitos secundarios conocidos por nosotros como antibióticos. ¿Te suena el nombre de penicilina o estreptomicina? El primero es conocido como el primer antibiótico, descubierto por Alexander Fleming en 1928 y es considerado como uno de los descubrimientos que cambió la historia de la humanidad, producido por un hongo del género Penicillium (¡De ahí su nombre!), mientras que el segundo es originado por una actinobacteria del género Streptomyces (que también suena parecido).
Para hacer esto más interesante, debes saber que de estas bacterias que parecen hongos se conocen cerca de diez mil compuestos con actividad antibiótica, antimicótica y anticancerígena, y que cerca de ocho mil provienen del mismo género que acabamos de mencionar: Streptomyces. Además, podemos encontrar estas bacterias en casi los mismos hábitats que los hongos ya que ambos son aerobios en su mayoría. Entre estos ambientes se encuentran principalmente el suelo que rodea las raíces de las plantas y, al igual que los hongos, aprovechan los nutrientes que exudan estas raíces para sus funciones vitales de reproducción y desarrollo.
¿Por qué si estas bacterias son tan parecidas a los hongos no son hongos?
Para darse cuenta de que estas bacterias tan especiales no son hongos, se realizaron diversas investigaciones que utilizaron las herramientas de microscopía y biología molecular, confirmando su estructura e información genética, diferenciándolas de lo que ya se conocía de los hongos. Los hongos son organismos eucariontes, es decir, tienen núcleos organizados, membrana nuclear bien definida, mitocondrias y otros orgánulos celulares de complejidad similar a nuestras células y su pared celular está básicamente formada por quitina, mismo componente de las estructuras crujientes de los insectos y crustáceos como los camarones o cangrejos, además, les gustan los ambientes ácidos para crecer como en los jitomates de tu refrigerador.
En cambio, las actinobacterias presentan estructuras filamentosas de diámetro muy pequeño a comparación de los hongos (1 micrómetro o menor= ≤ 0.000001 metros), son microorganismos procariontes, es decir, tienen un núcleo difuso y desordenado con un único cromosoma disperso en el citoplasma, tienen ribosomas pero no contienen orgánulos como los hongos y la composición de su pared es completamente diferente, ya que como la mayoría de las bacterias contiene un compuesto llamado péptido-glucano, ácidos diamino pimélico, murámico, micólico, entre otros, según el género. Son nombres extraños, pero no te preocupes, lo importante es saber que la pared de estos microorganismos parece una cera y son tan duras que cuando crecen para formar una colonia, figuran pequeñas piedritas agarradas fuertemente a la superficie, esta dureza les sirve para protegerse de ataques de microorganismos extraños.
Colonias de una actinobacteria aislada de la rizósfera de un árbol de aguacate.
Fotografía de Karla Domínguez.
Su función bajo la tierra
Regresemos a esa parte de la tierra o suelo que rodea las raíces de las plantas, la rizósfera. Cada gramo de esta región del suelo contiene millones de microorganismos entre los que sobresalen por su abundancia las actinobacterias y, debido a que ayudan en muchas formas al crecimiento exitoso de las plantas, se les ha llamado bacterias promotoras del crecimiento vegetal. Por ejemplo, ayuda en la producción de enzimas, hormonas de crecimiento y compuestos volátiles que permiten mejorar el crecimiento, además son perceptibles a nuestra nariz. ¡Así es! Podemos darnos cuenta de que están presentes en el suelo. Haz memoria, cuando termina de llover y vas caminando cerca de las plantas es fácil percibir ese maravilloso aroma a «tierra mojada» o «petricor», que no es otra cosa que un compuesto volátil producido por las actinobacterias llamado «geosminas» y su olor llega a nuestra nariz debido a la interacción con el agua, ¿a quién no le gusta ese aroma?
Estas bacterias también proveen protección a la planta contra otras bacterias, hongos y hasta de pequeños insectos que pretenden dañarla, causando la marchitez o la muerte de las mismas, y ¿Cómo logran protegerla? He aquí la razón de lo que antes mencioné: porque segregan antibióticos capaces de matar a quién quiera establecerse en ella y dañarla, claro, también lo hacen para protegerse de otros organismos y así garantizar que nadie les quite su hogar y por supuesto los nutrientes que necesitan. Esta función hace que las actinobacterias sean consideradas para ser utilizadas como inoculantes beneficiosos para las plantas: los denominados bioinoculantes.
Uso de las actinobacterias como bioinoculantes
Muchos investigadores han optado por estudiar la reintroducción de ciertas actinobacterias en bioinoculantes en los suelos empobrecidos por el uso excesivo de fertilizantes sintéticos y agroquímicos. Pero ¿Qué es un bioinoculante? «Es un producto para aplicación foliar o en suelo, rico en nutrientes y microorganismos vivos benéficos, como hongos o bacterias que pueden ser aplicados directamente a los cultivos para mejorar el crecimiento y la producción».
Las actinobacterias ayudan además a la eliminación de algunos compuestos tóxicos para la planta, a la vez que pueden fungir como aliados para otros organismos benéficos como los hongos macromicetos, esos que puedes poner en tus quesadillas y que, además de deleitar nuestros paladares, también colaboran con las actinobacterias en el desarrollo de la planta y en la descomposición de la materia orgánica muerta como las hojas o ramas que caen de los árboles, convirtiéndolas nuevamente en abono. Por todo eso y más, se han visto como una alternativa para la sustitución al uso de agroquímicos, y así, enriquecer nuevamente los suelos.
Las únicas precauciones que debemos tener para no afectar el ecosistema del suelo, es evitar usar bioinoculantes con microorganismos que no sean propios del cultivo o de la región, debido a que puede generar un perjuicio en lugar de un beneficio.
Imagen tomada de URL https://www.republica.com/2019/06/12/extincion-plantas-especies/
Suelo saludable, planta saludable
Por último, debes saber que la presencia de estas bacterias que parecen hongos en los suelos que rodean a las plantas, son un indicador de fertilidad y muestra que cualquier semilla que se siembre en ese suelo tendrá buenas posibilidades de germinar y crecer con éxito. El uso de las actinobacterias como bioinoculante ya no suena descabellada, ¿no lo crees?
Para Saber Más:
Ávalos de la Cruz, M.A., Figueroa Viramontes, U., García Hernández, J.L., Vázquez Vázquez, C., Gallegos Robles, M.A., y Orona Castillo, I. (2018). «Bioinoculantes y abonos orgánicos en la producción de maíz forrajero». Nova scientia, 10(20):170-189.
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-07052018000100170
Cardona, G.I., Peña-Venegas, C.P., y Ruiz-García, M. (2009). «Comunidades de hongos actinomicetos en tres tipos de vegetación de la Amazonia colombiana: abundancia, morfotipos y el gen 16s ADNr». Revista de biología tropical, 57(4):1119-1139.
https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?pid=S0034-77442009000400017&script=sci_arttext&tlng=en
Evangelista, Z., Quiñones, E., y Rincón, G. (2017). «Potencial biotecnológico de las actinobacterias aisladas de suelo de México como fuente natural de moléculas bioactivas: compuestos antimicrobianos y enzimas hidrolíticas». Temas de Ciencia y Tecnología, 21(63):39-51. http://www.utm.mx/edi_anteriores/temas63/T63_E011-2017.pdf
Karla Gabriela Domínguez González. Estudiante del Programa de Doctorado Institucional en Ciencias Biológicas, Opción Biotecnología Alimentaria en la Facultad de Químico Farmacobiología de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
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