Botánica

Excreción en hongos: procesos y características


La excreción en hongos comprende una serie de procesos a partir de los cuales liberan al espacio extracelular una gran variedad de sustancias, algunas beneficiosas para otros seres vivos y otras potencialmente mortales.

La excreción es el proceso mediante el cual las células liberan ciertas sustancias que son producto de su metabolismo. Estas sustancias que se liberan no son de utilidad a la célula, razón por la cual se excretan al exterior celular.

Dependiendo del nivel evolutivo del organismo, los mecanismos de excreción van a ser diferentes. Desde lo más simples, como la difusión, hasta procesos más complejos como aquellos llevados a cabo en organismos superiores, que cuentan con tejidos especializados para tal fin.

Índice del artículo

Hongos unicelulares

Al grupo de los hongos unicelulares pertenecen principalmente las levaduras. Estos son organismos que están conformados por una única célula. Por lo general tienen un tamaño que oscila entre las 3 y las 40 micras.

Este tipo de organismos producen ciertas sustancias que excretan o liberan al espacio extracelular. Las levaduras son ampliamente reconocidas como organismos que llevan a cabo el proceso de fermentación alcohólica.

Este es un proceso mediante el cual las levaduras, entre otros microorganismos, procesan algunos azúcares como la sacarosa, la fructosa y la glucosa para obtener como productos finales etanol (alcohol etílico) y dióxido de carbono (CO2). Este proceso se realiza de manera anaeróbica, es decir, en ausencia de oxígeno.

Así mismo, algunas levaduras como Saccharomyces cerevisiae, aparte de producir etanol por fermentación, también pueden producir riboflavina (vitamina B2). Incluso se  han comenzado a utilizar en la industria farmacológica para sintetizar este compuesto.

Excreción en hongos unicelulares

El mecanismo metabólico de los hongos unicelulares es bastante sencillo. Estos organismos no cuentan con un mecanismo muy elaborado para excretar las sustancias que producen fundamentalmente a través de la fermentación.

En este sentido, el mecanismo mediante el cual las levaduras excretan esas sustancias es a través de una modalidad del transporte pasivo conocido como difusión.

La difusión es el proceso mediante el cual una sustancia atraviesa la membrana celular a favor del gradiente de concentración. Esto significa que se difunde desde un sitio en el que hay mucha concentración de esta hacia un sitio en el que hay poca concentración. Esto se hace así con la finalidad de equilibrar las concentraciones a ambos lados de la membrana.

Es mediante el proceso de difusión que los hongos unicelulares como las levaduras excretan los productos de la fermentación. Esto es gracias a una de las características de la membrana celular: la permeabilidad.

Es importante recordar que la membrana celular es una estructura semipermeable, lo que quiere decir que permite que la atraviesen ciertas moléculas, entre las que se cuentan algunos gases como el dióxido de carbono y alcoholes como el etanol, ambos productos de le fermentación.

El mecanismo a través del cual se excreta la riboflavina en levaduras no se ha dilucidado completamente, sin embargo, tomando en cuenta el proceso llevado a cabo en algunas bacterias, algunos especialistas plantean que esta vitamina atraviesa la membrana con ayuda de alguna de las proteínas transportadoras que hay allí.

Hongos pluricelulares

Los hongos pluricelulares son el grupo más amplio y variado. Se caracterizan porque están conformados por muchas células que se asocian, pero sin formar tejidos especializados. Las células conforman a las hifas, las cuales a su vez constituyen el micelio del hongo.

Dentro de este grupo de hongos se incluyen los basidiomicetos (las conocidas setas), los ascomicetos y los zigomicetos.

Este tipo de hongos son muy apreciados a nivel industrial, ya que se utilizan principalmente en el área gastronómica y farmacológica, entre otras. Los hongos pluricelulares también se han caracterizado porque sintetizan ciertas sustancias, algunas beneficiosas para el hombre, otras no tanto.

Entre estas se pueden mencionar: algunas sustancias alucinógenas, toxinas (algunas incluso mortales) y sustancias penicilares.

Excreción en hongos multicelulares

Si bien es cierto que estos hongos no cuentan con un tejido especializado en el proceso de excreción, también es cierto que sus mecanismos metabólicos son un poco más complejos que el de los hongos unicelulares.

En los hongos multicelulares la excreción se da a través de un proceso que se conoce como exocitosis. Este se define como el proceso mediante el cual se liberan de las células ciertos compuestos a través de vesículas que los transportan hacia el exterior celular. Es un proceso que requiere el gasto de energía por parte de la célula.

Las vesículas que se utilizan para liberar los diferentes compuestos al exterior son elaboradas por el aparato de Golgi. Una vez que están listas, con el contenido debidamente empaquetado en su interior, se desplazan hacia la membrana celular con ayuda del citoesqueleto de la célula, así como también de los microtúbulos y proteínas como la actina.

Cuando la vesícula entra en contacto con la membrana celular comienza a fusionarse con esta, lo cual permite que su contenido se vierta hacia el exterior de la célula. Este proceso tiene como mediador a un complejo de proteínas llamado SNARE, el cual, en algunos casos, incluso funciona como elemento regulador.

Productos de la excreción

Como ya se ha mencionado, tanto los hongos unicelulares como los multicelulares producen ciertas sustancias que secretan. Algunas de estas perjudiciales, otras no.

Etanol

Es un compuesto cuya fórmula química es C2H5OH. Se produce mediante un proceso de fermentación anaeróbica, específicamente fermentación alcohólica. Este proceso es realizado por hongos del tipo levadura.

Tiene una densidad de 0,789 g/cm3 y un punto de ebullición de 78°C. Además es incoloro. Se utiliza principalmente en la industria gastronómica como elemento esencial en las bebidas alcohólicas. También tiene otros usos como por ejemplo, disolvente, desinfectante, anticongelante y hasta como combustible.

Riboflavina

También conocida como vitamina B2. Estructuralmente está conformado por una molécula de flavina (base nitrogenada) y una molécula de ribitol.

Tiene una gran variedad de efectos positivos en el organismo, tales como mantener la integridad de mucosas y de la piel, así como también mantener el buen estado de la córnea.

Micotoxinas

Son compuestos químicos tóxicos que sintetizan algunos hongos multicelulares. Muchas micotoxinas se sintetizan en el interior de hongos del tipo moho, por lo que se pueden encontrar en la superficie de los alimentos que han sido invadidos por estos hongos.

Existen diversos tipos de micotoxinas. Entre las más conocidas se pueden mencionar:

  • Ocratoxina A: la sintetizan principalmente los hongos de los géneros Aspergillus y Penicilium. Entre los mecanismos de acción que tiene se mencionan: alteración de la respiración celular, alteración de la síntesis de proteínas. Además se considera que es carcinogénica, teratogénica, neurotóxica, nefrotóxica e inmunosupresora.
  • Patulina: es producida por hongos de los géneros Aspergillus, Penicilium, Gymnoascus y Paeocilomyces. Tiene efectos perjudiciales sobre el hígado, el riñón y el bazo, así como también sobre el sistema inmune.
  • Aflatoxinas: son secretadas por hongos del género Aspergillus, especialmente por Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus. Esta micotoxina tiene un particular efecto dañino a nivel del hígado, como por ejemplo necrosis, cirrosis y hasta cáncer de hígado.

Penicilina

Es una sustancia bactericida que es secretada por hongos del género Penicilium principalmente. Su descubrimiento en 1928 por Alexander Fleming significó un hito en el campo de la medicina, ya que comenzó a emplearse para combatir infecciones causadas por bacterias que antes eran potencialmente mortales.

Aunque el mecanismo mediante el cual matan a las bacterias no está plenamente establecido, se cree que activan enzimas autolíticas que actúan sobre la pared celular de algunas bacterias, destruyéndolas.

Sustancias alucinógenas

Son sustancias que son sintetizadas por diversos tipos de hongos que actúan sobre el sistema nervioso central alterando la percepción de la realidad, ocasionando que se tengan alucinaciones de tipo visual y auditivas.

Entre las sustancias alucinógenas más conocidas se pueden mencionar: la psilocibina, la baeocistina y el ácido iboténico.

Referencias

  1. Conesa, A., Punt, P., Van Luijk, N., Van den Hondel, C. (2001) The secretion pathway in filamentous fungi: a biotechnological view. Fungal Genet Biol. 33 (3) 155-171.
  2. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. y Massarini, A. (2008). Biología. Editorial Médica Panamericana. 7° edición.
  3. Diener, S. (2005). Insight filamentous fungal secretion and evolution trhough genomic analysis. Obtenido de: https://repository.lib.ncsu.edu/handle/1840.16/4695
  4. Suárez, C., Garrido, N. y Guevara, C. (2016). Levadura Saccharomyces cerevisiae y la producción de alcohol. Revisión bibliográfica. ICIDCA sobre los derivados de la caña de azúcar. 50 (1).
  5. Wagner, J., Otero, M., y Guerrero I. Las levaduras y sus productos derivados como ingredientes en la industria de los alimentos. Universidad Nacional de Quilmes Editorial.