Botánica

Huitlacoche: características, hábitat, ciclo de vida, propiedades


El huitlacoche o cuitlacoche (Ustilago maydis) es un hongo Basidiomycota de la familia Ustilaginaceae que dentro de su ciclo de vida posee dos fases, una saprófita y otra parásita. En esta última fase afecta al maíz produciendo una enfermedad llamada “carbón” o “tizón común del maíz”.

La enfermedad puede atacar cualquier parte de la planta produciendo agallas tipo tumores de tamaño variable, llegando incluso a superar los 30 cm de diámetro. Cuando las agallas aparecen en los granos es debido a que la infección ha ocurrido en los ovarios, y los granos más afectados son los que se encuentran en el ápice de la mazorca.

La enfermedad es considerada una plaga de los cultivos casi a nivel mundial y generalmente se destruyen las plantas enfermas para evitar la propagación del hongo. Sin embargo, en México consideran al hongo un manjar, e inclusive inducen, tanto artesanal como comercialmente, la propagación del mismo.

El huitlacoche presenta en su composición cantidades importantes de antioxidantes, fibra, vitaminas, así como también de lisina y aminoácidos. Además, los investigadores sugieren que presenta propiedades que son auxiliares en la prevención del cáncer y otras enfermedades.

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Características

Ustilago maydis presenta una fase asexual en forma de levadura caracterizada, entre otros aspectos, porque al desarrollarse en un medio de cultivo sólido PDA presenta colonias cóncavas, de color claro cremoso, mate, que se torna marrón luego de 8 días de ocurrida la siembra. Adicionalmente, la colonia es ureasa positiva.

La fase patógena, de reproducción sexual puede afectar todas las partes aéreas de la planta, especialmente los tejidos meristemáticos en desarrollo. Los síntomas aparecen como clorosis, manchas de antocianina y, por último, el desarrollo de tumores o agallas.

Las agallas están cubiertas por una capa de tejido verde claro o dorado claro brillante y están formadas tanto por células hipertrofiadas del hospedero, como por tejidos y esporas del hongo, estas últimas son de color azul oscuro. Las agallas son algo carnosas y firmes e inicialmente de color claro y se oscurecen con el tiempo.

Las esporas en el interior de las agallas, se oscurecen al madurar y se transforman en una masa polvorienta, y su coloración se torna marrón o negra. Estas esporas son de forma variable desde globosas hasta alargadas e irregulares, con unas medidas de 7 a 11 µm x 7 – 13 µm, su pared celular es de 0,5 µm de grosor, y está finamente cubierta de espinas.

La liberación de las esporas ocurre por ruptura de la capa de tejido que cubre las agallas. Las agallas maduras pueden superar los 30 cm, pero lo normal es que sean de 15 cm y no más de 1,2 cm en el caso de las agallas de las hojas.

Taxonomía

Ustilago maydis es un hongo Basidiomycota perteneciente a la clase Ustilaginomycetes, orden Ustilaginales, familia Ustilaginaceae. Esta familia comprende actualmente unos 17 géneros y más de 600 especies.

El género Ustilago fue descrito por el micólogo Christian Hendrik Persoon utilizando a Ustilago hordei como especie tipo. Actualmente está representado por cerca de 200 especies, todas ellas parásitas de gramíneas.

El taxón Ustilago maydis fue acuñado por el botánico suizo Augustin Pyramus de Candolle (abreviado DC según las normas que rigen la nomenclatura de hongos), y posteriormente circunscrito por el micólogo August Carl Joseph Corda.

Entre las sinonímias de la especie se encuentran Caeoma zeae, Lycoperdon zeae, Uredo maydis, Uredo segetum y Ustilago zeae.

Hábitat y distribución

El hábitat del huitlacoche o cuitlacoche está asociado principalmente al maíz, aunque puede afectar otras gramíneas. En su fase saprófita, el hongo se desarrolla como un organismo unicelular que recibe el nombre de esporidio y habita sobre la planta de maíz. En su fase parásita se desarrolla en el interior de la misma.

La distribución de Ustilago maydis es mundial, pudiendo estar presente en cualquier lugar donde se cultive el maíz.

Ciclo de vida

El ciclo de vida de Ustilago maydis es complejo, por una parte presenta una fase unicelular y uninucleada, que se reproduce asexualmente y que recibe el nombre de esporidio; y por la otra, una fase dicarionte y pluricelular que se va a reproducir sexualmente.

El esporidio es no infectivo, presenta una alimentación saprófita y se desarrolla en el exterior de la planta de maíz. El esporidio puede reproducirse por gemación. El paso de la esta fase saprófita a la fase parásita está determinada genéticamente por alelos de tipo sexual a y b.

Si un par de esporidios sexualmente compatibles para el locus a se encuentran, cada una forma un tubo de germinación en dirección al otro. Cuando estos tubos se encuentran ocurre la plasmogamia o fusión de las células de ambos tubos, sin que se unan los núcleos, dando como resultado una estructura dicarionte que se conoce como filamento infectivo.

El filamento infectivo va a buscar el lugar apropiado de penetración hacia los tejidos internos del hospedero. Cuando se encuentra en el interior de la planta, se va a producir el desarrollo de un micelio dicarionte.

El micelio se desarrolla en el interior del hospedero sin matar inicialmente las células del mismo. Este micelio causa alteraciones en el crecimiento celular del hospedero dando lugar a las agallas. En las agallas, células individuales del micelio dicarionte van a separase y a experimentar cariogamia (fusión de núcleos) para formar células diploides denominadas teliosporas.

Estas teliosporas desarrollan paredes gruesas de color negro que son las responsables a su vez de la coloración de las agallas. Luego las teliosporas germinan produciendo una estructura denominada promicelio en la cual ocurre la meiosis y se producen cuatro células haploides que son liberadas al medio para reiniciar el ciclo.

Usos

En la mayoría de los países del mundo, el huitlacoche o cuitlacoche es considerado una plaga y las plantas contaminadas son eliminadas para evitar la rápida propagación de la enfermedad.

Sin embargo, en México es empleado como alimento desde tiempos de la cultura azteca. El hongo es consumido cuando aparecen las agallas y antes de su maduración. Puede ser consumido tanto fresco como en conserva y su precio es varias veces superior al del maíz no infectado.

La forma de consumo es en forma de guiso o como parte de otros platos como tortillas, tacos, quesadillas, sopas, entre otras. El sabor del hongo es bastante agradable, con cierta semejanza a la de los hongos Morcella, pero con un ligero toque ahumado y ácido. Su textura es también apreciada.

El hongo poco a poco ha ido ganando adeptos en Europa y Estados Unidos, sobre todo en los restaurantes de alta cocina, donde alcanza unos valores bastante elevados.

Otros usos

La fase no infectiva de Ustilagomaydis es utilizada como organismo modelo para investigación, lo cual ha sido favorecido por el hecho de que su genoma ha sido totalmente descrito.

Los investigadores han empleado este hongo para estudiar la enfermedad de la planta, así como en ensayos de manipulación genética y para conocer algunos aspectos de la genética de su hospedero, empleando el método de recombinación homóloga en la reparación del ADN.

Adicionalmente, Ustilago maydis es capaz de biosintetizar una serie de compuestos de alto valor, tales como los ácidos ustilágico, málico e hidroxiparacónico, por lo cual la industria de la biotecnología lo emplea cada vez más.

Cultivo

Como ya se señaló, en la mayoría de los países del mundo el huitlacoche o cuitlacoches considerado una plaga, por lo cual se lucha para su erradicación de los cultivos, sin embargo, en México no solo es aprovechado el maíz infectado naturalmente sino que también se cultiva el hongo mediante su propagación artificial.

Los mecanismos de propagación artificial son la infección empírica, practicada directamente por algunos productores, y la inoculación de esporas obtenidas mediante cultivo en agar papa dextrosa.

El interés creciente en el hongo con fines alimenticios ha permitido incluso que en algunos estados de los Estados Unidos, como Florida y Pensilvania hayan logrado la autorización del Departamento de Agricultura (USDA, por sus siglas en inglés) para realizar la inoculación del hongo, a pesar que el resto de los estados luchan por su erradicación.

Propiedades nutricionales

Ustilagomaydis ha sido catalogado como un alimento nutraceútico, es decir, que presenta propiedades tanto nutritivas como medicinales o farmacéuticas. Entre estas propiedades se encuentran las cantidades elevadas de los siguientes compuestos:

Fibra dietética soluble

La fibra en los alimentos ayuda a que el tránsito intestinal sea adecuado, al estimular los movimientos peristálticos del tubo digestivo.

Antioxidantes

Los alimentos antioxidantes ayudan a combatir los radicales libres y por lo tanto a prevenir el envejecimiento prematuro.

Vitaminas y aminoácidos esenciales

Además de presentar altos niveles de varias vitaminas, el huitlacoche contiene varios aminoácidos esenciales, es decir, que son necesarios para el correcto funcionamiento del cuerpo humano. Sin embargo, el cuerpo no los sintetiza, por lo que deben estar incluidos en la dieta.

Entre estos aminoácidos se encuentra la lisina, la cual ayuda a la absorción adecuada de calcio, a la formación de colágeno, a liberar la hormona del crecimiento y al desarrollo mental, además de fortalecer el sistema inmunológico.

Adicionalmente, todos estos componentes ayudan a largo plazo a controlar los niveles de azúcar y de colesterol en la sangre y se ha sugerido que también ayudan a prevenir algunas formas de cáncer.

Referencias

  1. C.W. Basse, et al. (2004), Ustilago maydis, model system for analysis of the molecular basis of fungal pathogenicity. Mol Plant Pathol.
  2. Corn smut. En Wikipedia. Recuperado de: en.wikipedia.org.
  3. Ustilago maydis. Recuperado de: esacademic.com.
  4. E. Guevara-Vázquez, E. Valadez-Moctezuma, M. Acosta-Ramos, T. Espinosa-Solares & C. Villanueva-Verduzco (2009). Identificación de levaduras asociadas al huitlacoche. Revista Chapingo Serie Horticultura.
  5. J.K. Pataky (1999). Production of huitlacoche [Ustilago maydis (DC) Corda] on sweet corn. Hortscience.
  6. F. Banuett & I. Herskowitz (1996). Discrete developmental stages during teliospore formation in the corn smut fungus, Ustilago maydis. Development.
  7. Ustilago maydis, Carbón del maíz. Recuperado de: asturnatura.com