Un hongo descubierto en castaños puede tener actividad bactericida

La nueva especie fúngica, hallada en la castaña de monte, es del género Penicillium, el mismo que dio origen a la penicilina

Por Peter Moon  |  Agência FAPESP – La castaña de monte o nuez amazónica es objeto de estudio de diversos grupos de investigación en todo Brasil. Uno de los objetivos de estas investigaciones consiste en entender cómo evitar la contaminación de estas semillas por especies de moho que producen sustancias tóxicas.

Un subproducto inesperado de estos estudios es la descripción de una nueva especie de hongo: el Penicillium excelsum, una de las más de 350 especies del género Penicillium, el mismo del cual se extrajo originalmente la penicilina, el primer antibiótico. Este trabajo, publicado en la revista PLoS ONE, está encabezado por la bióloga e investigadora Marta Hiromi Taniwaki, del Instituto de Tecnología de Alimentos (ITAL) de Campinas, una entidad dependiente de la Secretaría de Agricultura y Abastecimiento del Estado de São Paulo, y cuenta con el apoyo de la FAPESP.

El castaño de monte (Bertholletia excelsa) es un árbol amazónico que puede llegar a medir más de 50 metros de altura. Produce erizos que maduran y caen sobre el suelo de la selva, se parten y liberan sus semillas, las castañas. Brasil lidera la producción mundial. En el estado norteño de Acre, donde se concentra la mayor producción del país, a esta semilla se la conoce como castanha-do-acre. En tanto, en Bolivia, el segundo productor mundial, se le dice almendra, nuez amazónica o nuez boliviana. En el resto del planeta, la nuez comestible del castaño amazónico es Brazil nut o nuez de Brasil.

Debido al desmonte, se considera al castaño amazónico como una especie vulnerable a la extinción desde el año 1998, de acuerdo con la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y los Recursos Naturales. Su extracción está prohibida por ley.

La nuez de Brasil es un producto importante en la pauta de exportaciones de la industria extractiva de la Amazonia. Según el Instituto Brasileño de Geografía y Estadística (IBGE), la producción brasileña fue de 38 mil toneladas en 2013. Los mayores consumidores son Estados Unidos y China. En tanto, la Unión Europea prohibió la importación de estas castañas en el año 2000. Esa decisión se debió a la presencia de aflatoxinas, que son toxinas producidas por algunas especies de hongos, en concentraciones superiores al tope permitido por la regulación sanitaria europea. Estudios muestran que, en altas concentraciones, las aflatoxinas pueden atacar al hígado, causando necrosis, cirrosis hepática, edema y cáncer.

Hoy en día se sabe que la formación de las toxinas por los hongos en las castañas se debe a las condiciones de humedad de la selva y al tiempo de almacenamiento hasta que las semillas alcanzan un nivel seguro de humedad. Las castañas que se secan a una temperatura de 60 grados y se mantienen en un almacenamiento apropiado tienen menos hongos, y es menor la probabilidad de que contengan las toxinas que las que se almacenan sin los mismos recaudos.

Luego de todos esos estudios y esfuerzos en toda la cadena de extracción y procesamiento de la castaña, Europa levantó la prohibición en 2011 y volvió a comprar nuestras castañas. Al mismo tiempo, la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) también estipuló límites máximos de aflatoxinas en la nuez de Brasil con el fin de proteger a los consumidores.

De acuerdo con Marta Taniwaki, el objetivo principal de su trabajo con las nueces de Brasil consistió en verificar la existencia de hongos productores de aflatoxinas. “Asimismo, estábamos interesados en conocer la micobiota, los hongos presentes en las semillas y en el ecosistema amazónico alrededor de los castaños”, explica Taniwaki.

En la investigación se determinó la predominancia de las especies de los géneros Aspergillus y Penicillium en el ecosistema de los castaños: “varias especies de Aspergillus fueron capaces de producir toxinas en las pruebas in vitro y en las castañas. Algunos de estos trabajos ya han sido publicados, en tanto que otros saldrán breve.”

Un primer dividendo inesperado de este estudio fue la descripción, en 2012, de un nuevo hongo: el Aspergillus bertholletius. Ahora, con la descripción del P. excelsum, siguen las sorpresas. “El descubrimiento de una nueva especie de Penicillium de la selva amazónica fue sorprendente. Constituye una muestra de la gran biodiversidad amazónica que ha sido muy poco explorada aún.”

La especie P. excelsum fue aislada a partir de muestras recolectadas en los estados de Amazonas y Pará, en la selva, en propiedades rurales, en supermercados y en las industrias procesadoras de castaña. El nuevo hongo fue detectado en casi todo el ecosistema del castaño. Estaba presente en muestras de hojas, de corteza, de castañas, de erizos, en las flores y en el suelo. Igualmente se detectó P. excelsum en las abejas encargadas de la polinización de las flores del castaño, como así también en hormigas. “La especie se va propagando por todo el ambiente situado alrededor del castaño.”

Para aislar a la nueva especie, se recolectaron más de 200 muestras, que se dispusieron en placas de vidrio con un medio de cultivo apropiado, y se las dejó durante cinco días en invernaderos a una temperatura de 25 grados. “Fueron más de mil aislamientos”, explica Taniwaki. “Al cabo de cinco días en la invernadero, el hongo se desarrolla y forma una colonia.”

Para saber cuál sería esa especie de moho, se utilizaron diversos procesos, y ninguno arrojó resultados conclusivos. “La morfología de la colonia y la microscopía mostraron que esa especie era diferente a todas las que conocíamos. Parecía tratarse de una nueva especie”. La comprobación surgió con los estudios moleculares realizados por María Helena Fungaro, en la Universidad Estadual de Londrina (ciudad del estado brasileño de Paraná), y por Jens Frisvad, de la Universidad Técnica de Dinamarca. La descripción final de la nueva especie estuvo a cargo de John Pitt, en el CSIRO Food Nutrition, la agencia de investigación científica de alimentos de Australia.

Esta nueva especie de Penicillium no es la primera que se detecta en el ecosistema del castaño. Según Taniwaki, las especies P. glabrum y P. citrinum ya se aislaron en las nueces de Brasil. La P. citrinum produce micotoxina citrinina, una sustancia nefrotóxica con potencial para causar daños en los riñones. Y la P. glabrum produce citromicetina, con actividad bactericida. “La diferencia entre el antibiótico y la micotoxina radica en que el primero combate a los microorganismos y la segunda a los animales y a los humanos”, explica.

Diversas especies de hongos del género Penicillium producen antibióticos que tienen la propiedad de combatir infecciones causadas por virus, bacterias y otros hongos. El descubrimiento de dichas propiedades se superpone al del primer antibiótico, la penicilina.

En 1928, el inglés Alexander Fleming estudiaba las propiedades de las bacterias estafilococos en su laboratorio en el Hospital St. Mary, en Londres. En septiembre de ese año, al regresar al laboratorio al cabo de un mes de vacaciones, Fleming se percató de que uno de sus cultivos de estafilococos estaba contaminado por un hongo y que dicho cultivo había sido destruido en los puntos de contacto donde la colonia circundaba al hongo.

Al investigar ese misterio, Fleming terminó aislando la sustancia producida por el hongo del género Penicillium que exterminaba bacterias. La bautizó con el nombre de penicilina.

“Todavía no sabemos si esta nueva especie produce alguna sustancia metabólica de interés para la industria farmacéutica”, afirma Taniwaki. “Pero vamos a investigar.”

Puede leerse el artículo intitulado Penicillium excelsum sp. nov from the Brazil Nut Tree Ecosysten in the Amazon Basin, de Taniwaki y otros, publicado en PLoS ONE (doi:10.1371/journal.pone.0143189), en la siguiente dirección: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0143189.

Y el artículo Aspergillus bertholletius sp. nov. from Brazil Nuts, de Taniwaki y otros, publicado también en PLoS ONE (doi:10.1371/journal.pone.0042480), se encuentra en el siguiente enlace: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0042480.