Grupos de investigación

Hongos contra la contaminación

laboratorios — por el 19/10/2011 a las 20:45

Cierto tipo de hongos -los hongos lignocelulolíticos- son capaces de degradar la celulosa. Los investigadores del equipo encabezado por Flavia Forchiassin estudian, entre otras cosas, su posible aplicación en tareas de biorremediación.

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Flavia Forchiassin y su grupo de Investigación. Foto: Juan Pablo Vittori

Flavia Forchiassin y su grupo de Investigación. Foto: Juan Pablo Vittori

Los residuos provenientes de la fabricación de pasta de celulosa, así como el proceso de blanqueado de papel son temas complicados. Le han traído más de un dolor de cabeza a nuestro país en el pasado reciente, tal como nos lo acaba de recordar –no sin cierta hilarante exageración- el ex presidente de un país vecino. Pero, más allá de trasnochadas exageraciones o conflictos diplomáticos, lo cierto es que encontrarle una remediación a los efectos negativos producidos por la lignina en la fabricación de pasta de celulosa sería no sólo deseable, sino también necesario.

La biorremediación es una de las aplicaciones posibles de la investigación llevada a cabo por los integrantes del grupo de Micología Experimental dirigido por la Dra. Flavia Forchiassin en el Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental.

Entre los intereses del grupo se encuentra la producción de ligninasas, enzimas que pueden ser empleadas para degradar importantes contaminantes ambientales y pueden se utilizadas, también, en la industria del papel. Para eso, investigan hongos lignocelulolíticos, la producción de enzimas extracelulares, su caracterización bioquímica y regulación, y sus aplicaciones biotecnológicas.

Los hongos causantes de pudrición blanca son un grupo que abarca cientos de especies, capaces de degradar todos los componentes de la madera, que es su habitat natural.

“Los hongos son capaces de utilizar una gran variedad de sustratos carbonados, incluso polímeros”, explica la Dra. Forchiassin. Los polímeros son la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas que constituyen enormes cadenas. Entre otros polímeros naturales se encuentra la celulosa. En los casos en los que los hongos usan como sustratos a polímeros, secretan enzimas extracelulares, degradan al polímero y el hongo incorpora moléculas pequeñas. “Los hongos lignocelulolíticos son capaces de utilizar materiales lignocelulósicos, que son muy abundantes en la naturaleza, ya que forman las paredes celulares de los vegetales y están constituidos por celulosa, hemicelulosa, pectina y lignina”, agrega la investigadora. “Las enzimas involucradas son, entonces, celulasas, hemicelulasas, pectinasas y ligninasas. Todas ellas tienen aplicaciones en la sacarificación de materiales lignocelulósicos, industria textil y alimenticia”, agrega.

Por su baja especificidad y su fuerte capacidad oxidativa, las ligninasas pueden degradar diversos contaminantes aromáticos y, de este modo ser utilizadas en procesos de biorremediación. “Por esta razón, las ligninasas pueden ser aplicadas a la industria papelera”, sostiene Forchiassin.

“Hemos comprobado la degradación de hidrocarburos aromáticos policíclicos, bifenilos policlorados, fenoles y diversos colorantes con variadas estructuras químicas”, comenta la investigadora quien, junto con su equipo han diseñado sistemas con hongos inmovilizados para su uso en biorremediación.

Los investigadores han obtenido, además, buenos resultados en el proceso de bioblanqueado de pasta de papel al tratarla con sobrenadantes de cultivo que contienen enzimas lignolíticas, lo que lleva a una menor utilización de compuestos químicos que son contaminantes para el medio ambiente.

Por otra parte, también están estudiando la bioconversión de residuos lignocelulósicos que lleve a la producción de  sustratos bioactivos útiles. Entre estos residuos se está investigando la posible utilización del alperujo, un residuo de la industria de aceite de oliva, que tiene un alto contenido de fenoles. “Estos residuos pueden ser degradados por los hongos lignolíticos, haciendo que el sustrato pueda ser usado como enmienda de suelos o azúcares fermentables para la fabricación de biocombustibles”, comenta Forchiassin.

Actualmente, el equipo continúa trabajando en el relevamiento de nuevas especies de hongos y en la optimización de los procesos de fermentación -tanto en cultivos sumergidos como en fermentación en estado sólido- para la obtención de enzimas lignocelulolíticas y su potencial aplicación biotecnológica.

Si bien la industria papelera ha vuelto a ocupar en estos días cierto espacio en los medios de comunicación, los especialistas la ubican en el sexto lugar en la escala de contaminantes industriales. La industria textil, por ejemplo, libera junto con el agua utilizada en el proceso de teñido grandes cantidades de colorantes, muchos de los cuales resultan tóxicos. Los investigadores han encontrado que cultivos de varias cepas de los hongos estudiados pueden degradar y detoxificar una gran variedad de colorantes en poco tiempo. “Es importante comprobar que se produzca detoxificación, además de la decoloración o la disminución del compuesto en estudio. Por eso buscamos aportar conocimientos que contribuyan al desarrollo de tecnologías de tratamiento innovadoras, que permitan reducir el material contaminante, y tecnologías de recuperación, reuso y reciclado”, concluye Forchiassin.


Grupo de Micología Experimental (Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental)

Laboratorio 8, 4to piso, Pabellón II, Teléfono: 4576-3300, int. 202
www.dbbe.fcen.uba.ar, http://hongosybiotecnologia.jimdo.com

Dirección: Flavia Forchiassin

Integrantes: Leandro Papinutti, Laura Levin, Nora Mouso, Luis Diorio, Isabel Cinto, Marcela Ramos

Tesistas de doctorado: Ruth Kaen, Valeria Castiglia, Maira Carabajal, Francisco Kuhar, Emanuel Grassi, Raúl Itria, Verónica Da Re

Tesistas de grado: Leonardo Majul.

 

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