Los ambientes controlados desempeñan un papel crucial en la investigación de hongos, proporcionando condiciones ideales para estudiar el crecimiento, la reproducción y las interacciones con otros organismos.

Los estudios sobre hongos juegan un papel fundamental en diversas áreas, desde la agricultura hasta la biotecnología. En este texto exploraremos la importancia de estos estudios, así como los aspectos fundamentales relacionados con la definición, características de los hongos y estudios en ambientes con control de temperatura, humedad y fotoperiodo.

¿Qué debemos saber sobre los hongos?

El reino Fungi comprende un grupo diverso de organismos eucariotas, caracterizados por un único núcleo y la ausencia de clorofila. Pueden ser unicelulares o pluricelulares y desempeñan un papel esencial en el ecosistema. A diferencia de las plantas, los hongos no realizan la fotosíntesis y, por tanto, son heterótrofos, es decir, obtienen nutrientes de fuentes orgánicas.

La estructura celular de los hongos es distinta, caracterizada por células eucariotas con un núcleo verdadero, rodeado por una pared celular compuesta principalmente de quitina. Sus principales modos de nutrición incluyen la absorción de nutrientes a través de hifas, estructuras filamentosas que forman la estructura básica de los hongos.

Los hongos presentan una notable diversidad morfológica, que va desde microorganismos unicelulares, como la levadura, hasta estructuras multicelulares, como los hongos y los mohos. Además, muchos hongos tienen capacidades metabólicas únicas, como la producción de enzimas que degradan materiales orgánicos complejos.

Comprender estas características fundamentales es esencial para realizar estudios más profundos sobre los hongos y sus interacciones con otros organismos y el medio ambiente.

Funciones de los hongos en la naturaleza

Los hongos desempeñan una variedad de funciones vitales en los ecosistemas naturales y contribuyen al mantenimiento del equilibrio ecológico. Entre sus funciones destacan las siguientes:

1.              Descomponedores: los hongos desempeñan un papel clave en la descomposición de la materia orgánica muerta, promoviendo el reciclaje de nutrientes esenciales para el suelo y el crecimiento de las plantas. En agricultura esto es fundamental para la fertilidad del suelo, pues contribuye a la formación de humus y a la disponibilidad de nutrientes para los cultivos.

2.              Simbiontes: muchos hongos establecen relaciones simbióticas beneficiosas con las plantas, formando micorrizas que ayudan a absorber agua y nutrientes del suelo, aumentando la resistencia de las plantas a enfermedades y estrés ambiental.

3.              Patógenos: algunos hongos son patógenos que causan enfermedades en plantas, animales e incluso en humanos, representando una importante presión selectiva en los ecosistemas naturales. No obstante, estos hongos pueden utilizarse beneficiosamente en el control biológico de plagas y enfermedades. Los hongos entomopatógenos, por ejemplo, infectan plagas de insectos y ayudan a controlar sus poblaciones.

Condiciones favorables para el desarrollo de hongos

El desarrollo de los hongos está estrechamente ligado a las condiciones ambientales y puede variar según la especie. Entre los factores generales que influyen en su crecimiento y reproducción se encuentran:

1.              Temperatura: el rango de temperatura óptimo para el crecimiento de los hongos varía mucho dependiendo de la especie, pero generalmente está entre 20°C y 30°C. Las temperaturas más altas pueden acelerar su crecimiento, mientras que las temperaturas inferiores a 0°C o superiores a 40°C tienden a inhibir su desarrollo.

2.              Humedad: la humedad es esencial para el crecimiento de los hongos ya que facilita la absorción de nutrientes y la dispersión de las esporas. Los ambientes húmedos son propicios para el desarrollo de hongos, generalmente entre un 70% y un 90%, mientras que la falta de humedad puede impedir su proliferación.

3.              Luz: aunque muchos hongos prefieren ambientes oscuros y húmedos, la luz también puede influir en su desarrollo, especialmente en lo relacionado con la pigmentación y otras respuestas fisiológicas.

4.              Niveles de CO₂: el dióxido de carbono es un factor importante para el crecimiento de los hongos, ya que en algunas especies se utiliza en la fotosíntesis y afecta la respiración y el metabolismo de los microorganismos.

5.              Sustrato: los hongos pueden crecer en una variedad de sustratos orgánicos, incluido el suelo, materia vegetal en descomposición y tejido vegetal vivo. Algunas especies de hongos patógenos dependen de la presencia de tejidos vegetales para establecerse y proliferar.

Estas condiciones pueden variar ampliamente dependiendo del hábitat y tipo de hongo, y es fundamental comprender cómo afectan su desarrollo tanto en ambientes naturales como controlados, como laboratorios e instalaciones de cultivo.

Ambientes controlados en estudios de hongos

Los ambientes controlados, como las cámaras climáticas, juegan un papel fundamental en la investigación de hongos, ofreciendo condiciones ideales para el estudio de hongos, minimizando variables externas que puedan afectar los resultados.

Las cámaras climáticas proporcionan un control preciso de factores ambientales como la temperatura, la humedad, la luz y el CO₂, que son críticos para el crecimiento y desarrollo de los hongos. Esto permite a los investigadores crear condiciones óptimas para la proliferación y el estudio de estos organismos en diferentes etapas del ciclo de vida.

Además, los ambientes controlados facilitan la replicación de experimentos, permitiendo comparar resultados entre diferentes condiciones y realizar estudios longitudinales. Esto es especialmente relevante para la investigación que tiene como objetivo comprender los efectos de las variables ambientales en la ecología, fisiología y patogenicidad de los hongos.

Para estudios que requieran un control de parámetros ambientales, como fotoperiodo, temperatura y humedad del aire, Tecnal ofrece algunas soluciones, como:

Cámaras climáticas para el crecimiento de plantas: este equipo cuenta con control de iluminación, temperatura y humedad, lo que le permite simular diversas condiciones ambientales ideales para investigaciones con plantas y microorganismos. Además, tiene la posibilidad de añadir gases, como por ejemplo CO₂. Este equipo está disponible en dos modelos: la TE-4002/3 (una puerta) y la TE-4002/4 (dos puertas).

Tabla 1.  Características de las cámaras climáticas de Tecnal para el crecimiento de plantas.

Artículos científicos y estudios en ambientes controlados

La literatura científica cuenta con varios estudios que exploran el desarrollo, diversidad e interacciones de los hongos con otros organismos, en diferentes áreas del conocimiento, agrícola, médica e industrial.

Se han investigado artículos, por ejemplo, el estudio realizado por Xu et al. (2021), la descomposición de hongos en el aire en una cámara de prueba con temperatura y humedad constantes. El objetivo era estudiar si los hongos cambiaban o no durante el proceso metabólico simulado en la cámara de pruebas, sin la influencia del ambiente externo. En este caso, el uso de una cámara que controle la temperatura y la humedad es fundamental para obtener resultados más seguros, ya que se garantiza que no hubo variación externa en los parámetros evaluados.

También se utilizó una cámara climática en el estudio de hongos de Varejão et al. (2013), sobre la toxicidad de los filtrados del cultivo de Alternaria euphorbiicola en hojas de Euphorbia heterophylla. Las semillas fueron inoculadas con el hongo y colocadas en cámaras con una temperatura de 25ºC y un fotoperiodo de 12 horas.

En el trabajo de Debona et al. (2015), plantas de trigo inoculadas con una suspensión de conidios de P. oryzae se almacenaron en cámaras climáticas para crecimiento de plantas, con una temperatura de 25ºC, 90% de humedad y un período inicial de 24 horas de oscuridad, para facilitar la contaminación de las plantas.

En resumen, los ambientes controlados desempeñan un papel crucial en la investigación de hongos, proporcionando condiciones ideales para el estudio detallado y preciso de los hongos y sus interacciones con el medio ambiente.

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Referencias bibliográficas

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XU, C.; CHEN, H.; LIU, Z.; SUI, G.; LI, D.; KAN, H.; ZHAO, Z.; HU, W.; CHEN, J. The decay of airborne bacteria and fungi in a constant temperature and humidity test chamber. Environment International, v. 157, p. 106816, 2021.

VAREJÃO, E. V. V.; DEMUNER, A. J.; BARBOSA, L. C. A.; BARRETO, R. W.; VIEIRA, B. S. Toxicidade de filtrados de cultura de Alternaria euphorbiicola em folhas de Euphorbia heterophylla. Planta Daninha, v. 31, n. 1, p. 1–9, jan. 2013.

DEBONA, D.; RIOS, J. A.; NASCIMENTO, K. J. T.; SILVA, L. C.; RODRIGUES, F. A. Influence of magnesium on physiological responses of wheat infected by Pyricularia oryzae. Plant Pathology, v. 65, n. 1, p. 114-123, 2016.