“Muchas de las cosas que nos rodean, tienen funciones diversas que en general son un beneficio para el ser humano y los seres vivos que nos rodean. Sin embargo no hay muchos estudios que nos den muestra de su importancia dentro del hábitat.”
Por: Evangelina Esmeralda Quiñones Aguilar
Zahaed Evangelista-Mar
Gabriel Rincón Enríquez
Características
Los rasgos morfológicos que presentan las bacterias unicelulares y los hongos filamentosos, han permitido diferenciarlos y separarlos claramente en dos grandes grupos. Sin embargo un grupo de transición: los actinomicetos, puede ser considerado como la excepción a la regla. Los rasgos por los que fueron considerados como miembros del grupo de los hongos filamentosos fueron: a) La similitud en su forma de crecer y desarrollarse, b) formación de un filamento denominado hifas con extensas ramificaciones, c) muchos de ellos forman micelio aéreo y esporas, y d) su crecimiento en cultivo líquido que raramente presenta la turbidez asociada con las bacterias unicelulares, sino que durante el crecimiento se forman filamentos, grumos o esferas de micelio. Por lo anterior, los filamentos de los actinomicetos son mucho más delgados que aquellos formados por los hongos. Aunque no todos los actinomicetos comparten estas características, por ejemplo: algunos géneros como Mycobacterium y Corynebacterium no producen micelio aéreo.
La ornamentación y formación de las esporas es diversa, así como en la manera en que se agrupan. Por lo que partiendo de este criterio, comenzamos para subdividir e identificar algunos grupos de actinomicetos. Un aspecto que los relaciona con el desarrollo de las esporas, es la producción y excreción de metabolitos secundarios bioactivos que pueden ser de varios colores y pueden observarse como pequeñas secreciones en forma de gotitas sobre la colonia microbiana. Del filo Actinobacteria, los actinomicetos son el grupo con más especies descritas, además de ser un grupo de importancia para el hombre, debido a las aplicaciones biotecnológicas que representan microorganismos, que por su morfología a simple vista, en medios de cultivo en el que suelen ser confundidos con hongos, dado que comparten características típicas de este grupo, pese a que los actinomicetos son bacterias. Ya que son cosmopolitas, están distribuidos en los ecosistemas naturales en todo el mundo y juegan un papel importante en el reciclaje de la materia orgánica. Este grupo ha recibido atención por parte de las industrias farmacéuticas y alimentarias, en la biorremediación, aunque actualmente también en la agricultura, ya que son una fuente importante de sustancias con actividad biológica de gran utilidad para el hombre. Los actinomicetos han jugado un papel importante para el desarrollo de la biotecnología, con impactos positivos en distintos ámbitos, desde la medicina, la industria, incluyendo a la agricultura. En este artículo, se revisa el papel de los actinomicetos en la agricultura y en la medicina. Uno de los retos de la ciencia y la tecnología es producir alimentos cada vez con menos empleo de compuestos químicos potencialmente contaminantes como los pesticidas.
En medicina y veterinaria se requiere de nuevos antibióticos activos contra microorganismos patógenos resistentes. Entre los más prolíficos en la producción de antibióticos, están los actinomicetos y los hongos filamentosos, aunque la mayor parte de la producción de antibióticos existentes la tienen los actinomicetos. A lo largo de la historia estos han sido descritos como microorganismos que habitan en el suelo, aunque hoy en día se sabe que están ampliamente distribuidos en ambientes acuáticos como: océanos, ríos y lagos, donde se encuentran asociados a los sedimentos, en especial en el material orgánico que está en proceso de descomposición.
En el suelo, el tamaño y número de la comunidad de actinomicetos, existen diversos factores entre los que se destacan las características físicas y químicas como lo son la humedad, pH y contenido de materia orgánica. Al ser aislados del suelo mediante medios de cultivos sólidos, el género predominante es el Streptomycees, con el 70% al 90% de las colonias, seguido por Nocardia con el 10 al 30%, y el tercero Micromonospora que constituye del 1 al 15% de los actinomicetos.
Entre los hábitos de vida de estos microorganismos saprofitos, participan activamente en la mineralización de materia orgánica. Aunque algunas especies patógenas pueden afectar plantas, animales y humanos. Por ejemplo el Streptomyces scabies, causante de la roña de la papa. Algunas especies de este género son comercialmente atractivas por la amplia gama de productos naturales de actividad biológica que producen. Muchos de los antibióticos utilizados son provenientes de los actinomicetos.
El término “antibiótico” se acuño por el microbiólogo del suelo Selman Waksman (1888-1973), quien trabajando con una cepa de Streptomyces griseus, descubrió la estreptomicina, con actividad microbiana contra el bacilo de Koch, que ocasiona la tuberculosis. Este estudio le valió el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 1952. Hoy, la estreptomicina también se emplea para combatir bacterias, que afectan diversos cultivos de importancia agrícola como el tizón del fuego en el manzano, que se origina por la bacteria Erwinia amylovora.
Actinomicetos en la solución de problemas de contaminación y su manejo como fertilizante biológico para las plantas
El Arthrobacter es un género de importancia ambiental porque sus especies son empleadas en la biorremediación. Ya que al ser resistentes a la desecación y a la deficiencia de nutrimentos, es catalogada como un género de inusitada flexibilidad, así como por su capacidad para degradar herbicidas, pesticidas y moléculas orgánicas de excesiva complejidad. El Rhodococcus por su parte, es un género ampliamente distribuido en suelos y aguas, ya que son capaces de degradar diversas moléculas de diferentes tipos de hidrocarburos del petróleo, detergentes, benceno, bifeniles policlorados (PBC), entre otros. Así como el Streptomyces es vital en la ecología del suelo por desempeñar un papel importante en la mineralización de diversos materiales orgánicos e incluso degradar sustancias resistentes como la pectina, lignina, queratina, látex y compuestos aromáticos. Por ello, el género de actinomicetos trascendente es el género Frankia, por asociarse de manera simbiótica con varias especies de plantas superiores, dándoles varios beneficios al capturar el Nitrógeno (N) del aire y fijado para el uso de la planta. Las raíces de las plantas colonizadas por Frankia, desarrollan nódulos que fijan N de forma eficiente, hasta un árbol que puede crecer sin fertilización nitrogenada. Porque Frankia, coloniza diversas plantas y también tiene la capacidad de fijar N en vida libre. Algunas susceptibles a esta, son empleadas para la restauración de suelos contaminados por compuestos inorgánicos, como metales pesados o elementos potencialmente tóxicos. Estos actinomicetos se han encontrado colonizando suelos en procesos de formación y es tolerante a altas concentraciones de sales y niveles de pH, por lo que es apto para ser empleado en sitios con problemas de contaminación. Otro igual de relevante es Micromonospora, que además de ser una fuente de diversos antibióticos, participan en el control biológico de enfermedades de plantas por medio de diversos mecanismos, como producción de enzimas hidrolíticas y activación en la planta de genes de defensa contra enfermedades, así como promotores de crecimiento. Diversidad de especies producen fitohormonas, que se asocian a la bacteria simbiótica Rhizobium en el interior de pequeñas protuberancias en las raíces, por lo que el Rhizobium y Micromonospora pudieran estar interaccionando positivamente para la planta en la fijación de N y mejorando su nutrición.
