¿Son los hongos marinos nuestras superestrellas biotecnológicas sin aprovechar?
Los hongos marinos planctónicos viven en la columna de agua de nuestros océanos, donde flotan libremente con las mareas y las corrientes. En los ecosistemas marinos son parásitos de otros organismos y saprótrofos, digestores especializados de materia orgánica compleja. Según Michael Cunliffe, de la Marine Biological Association del Reino Unido, los estudios sobre hongos marinos son comparativamente escasos, lo que supone un obstáculo para comprender a fondo su ecología particular. De hecho, se ha calculado que se ha descrito menos del 1 % de todas las especies de hongos marinos, en parte debido a las dificultades para llevar a cabo la necesaria secuenciación del ADN y para hacer crecer los cultivos de laboratorio. «Quizá lo más destacable es que se desconocía si, y cómo, los hongos marinos muestran patrones de diversidad de especies a lo largo del tiempo», explica Cunliffe, coordinador del proyecto MYCO-CARB, financiado por el Consejo Europeo de Investigación. El proyecto no solo contribuyó a colmar estas lagunas de conocimiento, sino que también señaló vías potencialmente fructíferas para futuras investigaciones sobre el cambio climático y los recursos biotecnológicos.
Entender mejor el ecosistema fúngico marino
El equipo de MYCO-CARB utilizó dos métodos complementarios para estudiar los hongos marinos: el cultivo en laboratorio y los análisis directos de muestras marinas sin cultivo. El equipo recogió muestras de agua marina en lugares que van desde el océano Atlántico abierto hasta los sedimentos costeros del Reino Unido, además de recoger algas marinas cerca de la Marine Biological Association. De vuelta al laboratorio, las muestras se añadieron a medios de crecimiento especializados que contenían sales marinas para cultivarlos. Una vez cultivados, los hongos se aislaron y, tras identificar las especies, se añadieron a la colección de cultivos de hongos marinos del MYCO-CARB. El equipo utilizó una serie de herramientas de ADN y ARN para estudiar la biología de aislados concretos y comprender mejor su ecología en el medio marino. «La diversidad de comunidades de hongos marinos que hemos detectado revela mucho sobre su ecología y su sitio en el ecosistema marino costero más amplio —afirma Cunliffe—. Por primera vez, hemos demostrado que las especies cambian a lo largo de escalas temporales mensuales y estacionales y pueden mostrar patrones similares de composición de especies tras estos cambios. Esto sugiere que las especies se repiten a lo largo del tiempo, pero necesitamos continuar investigando para averiguar cuáles son los impulsores ecológicos de esto». En el proyecto también se ha desarrollado una forma innovadora de estudiar los hongos saprótrofos activos adheridos a partículas marinas. «Se aislaron partículas orgánicas individuales, como trozos de hojas y ramitas, del agua marina y luego se evaluaron con microscopios, lo que nos permitió caracterizar la diversidad de hongos que albergaban», añade Cunliffe. También se utilizaron datos de secuencias de ARN de la expedición Tara Ocean para analizar la actividad de los hongos marinos saprótrofos en todo el océano, centrándose en las enzimas carbohidrato-activas (CAZymes) implicadas en la degradación de materia orgánica compleja. «Nuestro trabajo demostró que los hongos marinos son saprótrofos activos que degradan materia orgánica compleja rica en carbono en mar abierto. Ahora es necesario trabajar más sobre su contribución específica al ciclo del carbono oceánico», afirma Cunliffe.
Los hongos ofrecen un futuro tesoro biotecnológico
La creación de la colección de cultivos de hongos marinos en la Marine Biological Association del Reino Unido es un legado importante del proyecto, ya que ofrece el único recurso de este tipo. Aunque el equipo de MYCO-CARB utilizó cultivos seleccionados para investigar su biología fundamental, la colección ofrece mucho más. «Los hongos marinos son un importante recurso biotecnológico sin aprovechar y una fuente potencial de nuevas y valiosas biomoléculas, como los compuestos antimicrobianos. Además, muchos de los hongos que aislamos de las algas podrían ofrecer nuevas formas de tratar los residuos de biomasa marina, como los que genera la industria de las algas», explica Cunliffe. Por ahora, el equipo se centra en cuantificar el papel de los hongos marinos en el ciclo del carbono en comparación con otra vida marina, como las bacterias, al tiempo que explora nuevas oportunidades para maximizar los cultivos de la colección.
Palabras clave
MYCO-CARB, hongos marinos, ecosistema, saprótrofos, biotecnología, ecología, algas, ciclo del carbono
