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¿Pueden los hongos solucionar el problema del plástico? Los hongos comedores de polímeros muestran su potencial

Ila vive en Garden State (EE. UU.) con su familia. Ha estado cultivando productos y plantas perennes durante 20 años. Recomienda la jardinería por comida y diversión, pero no para hacer fortuna.
Published: 3 de mayo de 2022
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Imagen inferior de un grupo de cuerpos fructíferos de Cyclocybe parasitica joven. Los hongos son estructuras reproductivas que representan menos del 5 por ciento de todo el cuerpo fúngico. El micelio subterráneo, capaz de descomponer los polímeros en monómeros, constituye el 95 por ciento restante. (Imagen: Mrutherford vía Wikimedia Commons CC BY 40)

Desde el revolucionario descubrimiento de los primeros polímeros sintéticos en 1869, los plásticos se han convertido en una parte indispensable de la vida cotidiana. Eran, a su manera, una solución ecológica para reemplazar materiales naturales como el marfil, el carey, la piel, el cuero y el lino. Nadie se imaginó que estaríamos explorando hongos que se alimentan de polímeros como una forma de deshacerse de este material fino apenas un siglo después.

El problema de los polímeros

Para 1968, la gente había comenzado a darse cuenta de que los polímeros sintéticos representaban una amenaza para el medio ambiente, ya que la eliminación de los productos plásticos no hacía que desaparecieran. En cambio, se acumulan en nuestros vertederos, océanos y vías fluviales, creando entornos tóxicos para los peces, las aves, los mamíferos y el hombre.

Durante décadas hemos estado lidiando con este dilema a través de varios medios: ‘Reutilizar, Reducir, Reciclar’ se convirtió en un lema popular. Una palabra que originalmente significaba «fácil de moldear o flexible» pronto se convirtió en sinónimo de barato, de mala calidad o de imitación. Sin embargo, hemos mantenido, e incluso fortalecido, nuestra dependencia de los plásticos. 

Los plásticos pueden tardar cientos, incluso miles de años en descomponerse, y se han estado acumulando a un ritmo notable durante décadas. ¿Puede el humilde hongo ayudarnos a restaurar nuestro medio ambiente? (Imagen: Régimen moribundo a través de Wikimedia Commons CC BY 2.0)

En 1979 se introdujo la bolsa de plástico de un solo uso. Rápidamente fue adoptado por supermercados y tiendas minoristas por igual. Casi todo lo que compramos hoy está ultraempacado, con cartones de plástico dentro de cajas selladas dentro de plástico, todo el contenido de la carcasa empaquetado individualmente en plástico. 

En respuesta a la creciente conciencia de sus peligros ambientales, muchos municipios ahora están prohibiendo las bolsas de compras de plástico; sin embargo, eso solo ralentiza la producción de desechos, sin abordar las 1,3 billones de bolsas de plástico estimadas por la EPA que se encuentran actualmente en el océano, o las 8.300 millones de toneladas métricas de plástico que ya contaminan el medio ambiente.

El reciclaje solo es posible para una fracción de los plásticos que se fabrican actualmente, e incluso entonces no es energéticamente eficiente ni fácil de usar. Es posible que los consumidores no estén al tanto de las muchas restricciones que deben tenerse en cuenta para un reciclaje exitoso. Reutilizar plásticos está bien, hasta que se rompen, lo cual sucede, ya que son plásticos. Pero todavía no se rompen. Una solución viable sería una que realmente degrade los plásticos en materiales biológicos naturales una vez más. ¿Suena exagerado? Realmente no.

El micelio que crece dentro de un sustrato, cuando las condiciones están maduras, enviará «cabezas de alfiler» o champiñones bebés. Cabezas de alfiler de hongos castaños que emergen de un tronco de arce. (Imagen: Ila Bonczek a través de Vision Times)

Hongos que comen polímeros

Ya en 2011, investigadores de la Universidad de Yale descubrieron que varias especies de hongos del género Pestalotiopsis demostraban la capacidad de degradar suspensiones tanto sólidas como líquidas del material plástico polímero poliéster poliuretano (PUR) para formar materia orgánica. Dos de estas especies pudieron sobrevivir tanto en ambientes aeróbicos como anaeróbicos (libres de oxígeno), alimentándose solo de PUR.

La mayoría de nuestros desechos plásticos se encuentran en vertederos, notoriamente mal equipados para la descomposición porque son secos y densos (carecen de oxígeno). La siguiente mayor acumulación se encuentra en nuestros océanos. Los hongos que pueden funcionar en una gama tan amplia de condiciones comprometidas ofrecen perspectivas prometedoras para el futuro de la descomposición del plástico.

¿¿Como funciona esto?? El misterioso micelio

Si bien a primera vista, uno podría suponer que el micelio de un hongo es comparable a la «raíz» de una planta, esta red filamentosa es en realidad la estructura principal, que constituye un buen 95 por ciento del cuerpo del hongo. La actividad micelial tiene lugar principalmente fuera de la vista. 

Los hongos no pueden realizar la fotosíntesis para hacer su propio alimento. En cambio, las hifas microscópicas del micelio se abren camino hacia otra materia, un sustrato, del cual se descomponen y absorben los nutrientes. Solo cuando las condiciones estén maduras aparecerán cuerpos fructíferos (hongos). Esta es la etapa reproductiva y, a menudo, representa solo el 5 por ciento del ciclo de vida del organismo.

Los micelios, sin embargo, casi siempre están activos y, además, son longevos. Los hongos inactivos tienen micelios invisibles que pueden vivir durante años, o incluso décadas, descomponiendo materia orgánica (o plástica) mientras esperan condiciones prometedoras para la reproducción. El objeto de la reproducción es generar una multitud de esporas, que germinarán en las condiciones adecuadas para generar hifas, los componentes básicos del micelio y el componente clave en la descomposición de los plásticos.

Las hifas son filamentos tubulares microscópicos que secretan enzimas que descomponen los polímeros en «monómeros» más pequeños. Luego, los monómeros son absorbidos por el micelio, ya que las hifas transportan los nutrientes a otras partes del cuerpo del hongo.

Micelio de hongo ostra en una placa de petri con posos de café. (Imagen: Tobi Kellner vía Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0)

Las hifas están compuestas en gran parte de quitina, o polisacáridos fibrosos, que otorgan una notable fuerza y ​​rigidez a estos diminutos hilos. Esto les permite penetrar a lo largo y ancho; hasta ahora, de hecho, que se sabe que algunos micelios se extienden a lo largo de una milla de distancia, extendiéndose hasta donde el sustrato nutritivo está disponible. Crecen hacia afuera en un patrón radial desde su origen, con hifas en tal densidad que un centímetro cúbico de sustrato puede contener una longitud acumulada equivalente a media milla de fibras.

Aplicación de inicio

Después del descubrimiento inicial de las capacidades de descomposición de Pestalotiopsis, investigaciones posteriores descubrieron géneros adicionales de hongos, bacterias y actinomicetos (un total de 90) que eran capaces de degradar plásticos, incluido el hongo ostra comestible (género Pleurotus). ¿Qué pasaría si pudiéramos tener nuestro propio centro de reciclaje en el hogar, donde los plásticos desechados pudieran convertirse en algo útil? incluso, tal vez, comestible? 

La investigadora Katherina Unger reconoció las posibilidades y se puso a trabajar. Desarrolló un prototipo para el «Fungi Mutarium«, un sistema de reciclaje a escala residencial en el que los desechos plásticos se utilizan para cultivar hongos ostra comestibles. 

Los hongos ostra no solo son hermosos y deliciosos, sino que su vasto micelio es capaz de realizar una variedad de tareas de biorremediación. (Imagen: Ila Bonczek a través de Vision Times)

El concepto aún se está investigando y aún no está disponible comercialmente, pero si está interesado en experimentar por su cuenta, puede comprar hongos ostra en cultivo líquido. Los plásticos deben exponerse previamente a la luz ultravioleta para iniciar el proceso de degradación. En teoría, los champiñones resultantes deberían ser seguros para comer porque habrán descompuesto los plásticos sin almacenar los contaminantes, pero proceda con precaución.

Aplicaciones adicionales para hongos y micelios

Otro grupo emprendedor está considerando usar hongos para cultivar materiales adecuados para reemplazar los plásticos. Ecovative, una empresa empeñada en alejarse de los plásticos, tiene como objetivo proporcionar alternativas plásticas biodegradables cultivadas a partir de micelio. Su tecnología «MycoComposite» une materiales sostenibles con fibras miceliales para formar envases y materiales de construcción sostenibles. También producen cuero de micelio sostenible y duradero y otros materiales a través de un proceso de crecimiento vertical.  

Un grupo ambientalista en Oregón experimentó con hongos en la purificación del agua. Sacos de arpillera llenos de un sustrato de café molido y paja, inoculados con semilla de hongo, se colocaron en el camino de los desagües pluviales para descomponer los contaminantes. Las pruebas de laboratorio que involucraron el río Chicago altamente contaminado mostraron que los hongos ostra tenían una tasa de eliminación de E. coli de más del 99 por ciento en 96 horas. 

Este proceso de micoremediación tiene una amplia gama de aplicaciones. Los hongos se están utilizando actualmente para modificar la escorrentía de las granjas, eliminando los contaminantes tanto por filtración como por degradación. Los fardos de heno inoculados con hongos ostra pudieron eliminar el asbesto, el arsénico, el plomo y los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) del agua contaminada con cenizas de incendios forestales en California.

La extensa biomasa de micelios de hongos ostra también favorece la absorción de metales pesados ​​del suelo. Las toxinas se acumulan en el micelio donde las enzimas las descomponen en sustancias más benignas. 

Si pensabas que los champiñones eran solo un buen aderezo para pizza, piénsalo de nuevo.