Important detectors parameters

Los hongos tienen un sistema enzimático que los hace capaces de degradar importantes componentes de la biomasa vegetal: la lignina, la celulosa y la hemicelulosa (Cullen, 1997; Leonowicz et al., 1999). Este sistema enzimático que es producido particularmente por este tipo de hongos, puede ser empleado en la degradación de ciertos materiales tóxicos o contaminantes, gracias a que la lignina es un compuesto de naturaleza variable y compleja y a que las enzimas ligninolíticas tienen una baja especificidad por el sustrato, permitiéndoles actuar sobre sustancias que tienen una estructura química similar a la de la lignina, como lo son muchos de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (Madzak et al., 2005; Liu et al., 2003). Los hongos comestibles, tienen así la capacidad de crecer e influir sobre diversos compuestos xenobióticos con estructura aromática.

Anteriormente, se pensaba que las lacasas solo oxidaban sustratos fenólicos por su bajo potencial redox, pero ahora se sabe que hay un gran número de mediadores que intervienen en una amplia variedad de sustratos, estos mediadores que son oxidados por las lacasas, en muchos casos resultan mucho más reactivos y pueden oxidar a su vez a un número mayor de compuestos (Desai y Nityanand, 2011). Recientemente, se ha considerado el gran potencial que tienen los hongos comestibles en los procesos degradadores de compuestos tóxicos en los suelos (Bumpus et al., 1985; Eggen y Majcherczyk, 1998; Novotny et al., 1999; Song, 1999; Pickard et al., 1999; Colombo et al., 1996; Bogan et al., 1999; Canet et al., 2001; Zheng y Obbard, 2002; Lau et al., 2003; Leonardi et al., 2007).

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Los hongos comestibles, han mostrado ser de gran interés por su potencial biorremediador, particularmente en la degradación de los hidrocarburos poliaromáticos. Cerniglia (1997) reportó que el mecanismo de degradación de hidrocarburos aromáticos policíclicos por hongos, se lleva a cabo a través de dos vías: 1) Sistema enzimático del citocromo P450 monooxigenasas y 2) Sistema enzimático ligninolítico. Dentro de este último, se puede mencionar a las laccasas entre las enzimas involucradas más importantes. La degradación de los hidrocarburos aromáticos policíclicos por hongos comestibles ha sido ampliamente documentada (Pointing 2001) y estudiada in vivo e in vitro en diferentes sistemas incluyendo a Rigidoporus

lignosus y su laccasa, en presencia de antraceno y metilantraceno (Cambria et al., 2008), a

Pleurotus ostreatus en presencia de naftaleno, antraceno, acenafteno, benzo-antraceno, pireno,

fluoranteno, carbasol y bifenil, a Cladosporium cladosporioides con fenantreno, en medio

líquido (Chávez et al., 2005) y otros trabajos reportados en la literatura que han demostrado la capacidad de estos hongos en la degradación de los HAPs, así como la influencia de las enzimas ligninolíticas en este proceso (Majcherczyk et al., 1998; Johannes y Majcherczyk, 2000; Hu et al., 2009; Cambria et al.,2008; Covino et al., 2010; Patel et al., 2009; Domínguez, et al., 2007).

De igual manera se ha confirmado el potencial biorremediador de diversos hongos comestibles para otros compuestos xenobióticos, entre los que se pueden mencionar a Pleurotus spp. capaz de degradar PCB (bifenil policlorinados) (Kubátová et al., 2001), atrazina, lindano (Rigas et al., 2003), DDE (diclorodifenildicloroetileno) (Gong, 2006; Papadopoulou et al., 2006); Trametes versicolor en la degradación de PCP (pentaclorofenol) (Walter et al., 2004); Bjerkandera adusta para la degradación de HCH (hexaclorociclohexano) (Quintero et al., 2007), Coprinellus xanthothrix capaz de crecer en suelos contaminados por polifenoles (Dritsa et al., 2007); Ganoderma australe en la degradación de lindano (Rigas et al., 2007) o Agaricus sp. en trabajos de remediación de suelos contaminados con metales pesados (García et al., 2005); Phanerochaete chrysosporium uno de los hongos más estudiados en degradación de diversos compuestos: benzo(a)pireno, pireno, antraceno, criseno, pentaclorofenol, 4-cloroanilina, ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético, bifenilos policlorinados, dioxinas, TNT(2,4,6-trinitrotolueno), DDT, lindano, clordano, toxafeno, cianidas, etc. (Pointing, 2001; Barr y Aust, 1994), entre otros.

25 2.3. La situación actual en México

Actualmente, la producción comercial de hongos comestibles cultivados es una actividad relevante en nuestro país, la cual genera beneficios sociales, económicos y ecológicos. Se estima que los volúmenes de producción ascienden a más o menos 47,468 toneladas anuales de hongos frescos. La inversión nacional para la producción comercial de hongos comestibles y sus productos funcionales en México se estimó para la última década en cerca de 150 millones de dólares americanos. Con esto se obtuvo de 1991 a 2009 un incremento del 414.9% en la producción nacional (Martínez-Carrera y López Martínez, 2010). Hoy en día, nuestro país es el mayor productor de hongos comestibles de Latinoamérica, ya que genera alrededor del 58.9% de la producción total y lo ubica como el décimo sexto productor a nivel mundial. El monto anual de las operaciones comerciales supera los 200 millones de dólares, generando alrededor de 25 mil empleos directos e indirectos (Martínez-Carrera et al., 2007). Los hongos que se cultivan comercialmente a pequeña y gran escala en México son:los champiñones (Agaricus), las “setas” (Pleurotus, existen varias especies cultivables, entre las que se encuentran: P. pulmonarius, P. cystidiosus, P.ostreatus, P. djamor), el shiitake (Lentinula), el reishi (Ganoderma) y el maitake (Grifola). Comparativamente, en el año 2004, el volumen de producción de hongos comestibles en el país fue superior al del cacao (43,974 ton/año), equivalente al del ajo (47,917 ton/año), y un poco inferior al del chícharo (53,717 ton/año), del tomate cherry (54,592 ton/año), y de las hortalizas (62,487 ton/año) (Martínez-Carrera et al, 2007).

La biorremediación en la recuperación de suelos contaminados por petróleo ha resultado una técnica difundida y exitosa en México a partir de los primeros trabajos que se han llevado a cabo en el sureste del país en zonas tropicales afectadas por hidrocarburos del petróleo (Adams- Schroeders et al., 1999).Actualmente, los hongos comestibles ofrecen una nueva alternativa para mejorar los métodos de descontaminación de suelos. Las empresas mexicanas dedicadas a la remediación comercial de suelos cuentan con permisos otorgados por la Secretaría del Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca (SEMARNAT) y están enfocadas a remediar sitios contaminados por compuestos orgánicos. Dentro de los contaminantes tratados con mayor frecuencia, se encuentran los HTP y los HAPs, lodos aceitosos, lodos de perforación y recortes de perforación (SEMARNAT, 2007).De acuerdo con datos proporcionados por cuarenta de estas empresas, la biorremediación es una de las tecnologías más comúnmente empleadas (48%),

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siendo las más utilizadas, el compostaje y la biolabranza. El lavado de suelos, la oxidación química y la separación física constituyen otra parte importante de las tecnologías más empleadas en México (Figura 8).

Figura 8. Tecnologías de remediación para suelos utilizadas en México por empresas autorizadas. SF: Separación física. EV: Extracción de vapores. DT: Desorción térmica. C: Centrifugación (SEMARNAT, 2007).

La mayor parte de los estudios sobre microorganismos biorremediadores de hidrocarburos en México, se han realizado solo a nivel de laboratorio, empleando bacterias, mohos y hongos basidiomicetos crecidos en diversos medios de cultivo y sustratos lignocelulósicos, al igual que plantas en procesos de fitorremediación (Olguín et al., 2007). Dentro de las instituciones nacionales que estudian la capacidad de los hongos comestibles para degradar hidrocarburos, así como otras formas de biorremediación de suelos se pueden mencionar los siguientes: En el Colegio de Postgraduados se han desarrollado varios trabajos sobre la capacidad que tienen cepas de Pleurotus y otros microorganismos para adaptarse y crecer en suelos y medios de cultivo en presencia de petróleo. Diversas investigaciones reportaron la capacidad de varios hongos y bacterias que han sido sometidos por largos períodos de tiempo, a suelos contaminados hasta por 322,840 mg/kg, también reportaron la capacidad de cepas del género Pleurotus para fructificar en ambientes con concentraciones de HTP (hidrocarburos totales del petróleo) de

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hasta 25,000 mg/L (Rivera-Cruz et al., 2002; Ferrera et al., 2002; Ferrera et al., 2007).En otro de los trabajos presentados en el área de biorremediación por este grupo, se midió la capacidad de degradación con pasto alemán asociado a bacterias y a hongos de rizósferra en un proceso de fitorremediación (Rivera-Cruz et al., 2002; 2004).

En el CINVESTAV y la UAEM se llevaron a cabo procesos de bioestimulación y bioaumentación, por ejemplo, la adición de hongos filamentosos (Mancera-López et al., 2008) el uso de compost de bagazo de caña de azúcar para la eliminación de hidrocarburos (Chávez- Gómez et al., 2003; Pérez-Armendáriz et al., 2004);o la utilización de mecanismos ex situ como el tambor rotatorio aplicados a procesos de biorremediación de suelos (Manilla-Perez et al., 2004). Los hongos y mohos reportados que han mostrado buen desarrollo en medios de cultivo con petróleo o que han removido hidrocarburos de suelos contaminados fueron principalmente: Aspergillus niger, Cladosporium cladosporioides, Paecilomyces, Penicillium glabrum y Trichoderma (Pérez-Armendáriz et al., 2004). Las experiencias de biorremediación en campo se han desarrollado en suelos arcillosos contaminados por hidrocarburos y BTEX, empleando cultivos nativos de bacterias degradadoras de diesel y gasolina. Por su parte, el hongo basidiomiceto más estudiado para la degradación de HAPs y PCBs ha sido Phanerochaete chrysosporium (Rodríguez-Vázquez et al., 1999; Fernández-Sánchez et al., 2001).

Son varios los investigadores mexicanos que creen que el compost es una de las mejores alternativas tecnológicas, para la biorremediación de suelos contaminados en nuestro país (Velasco y Volke, 2003; Sauri-Riancho y Castillo-Borges, 2002).

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