La mayoría de las plantas tienen relaciones simbióticas con hongos endófitos y no sobrevivirían sin ellos.
Las asociaciones beneficiosas entre plantas y hongos endófitos han existido durante millones de años y actualmente son el foco de varios estudios, ya que potencialmente tienen sorprendentes aplicaciones agrícolas y medicinales.
Pero no sabemos mucho sobre los hongos endófitos y los científicos solo han clasificado una fracción de las especies estimadas.
Continúe leyendo para obtener más información sobre los hongos endófitos, por qué son el foco de muchos estudios científicos y cómo benefician a las plantas y a los humanos.
Los hongos endofíticos son hongos diminutos que viven dentro de los tejidos y las células de una planta huésped. Pueden vivir dentro de la planta huésped toda su vida o solo una parte de su ciclo de vida.
La palabra endófito proviene de las palabras griegas “endon”, que significa dentro, y “phyton”, que significa planta.
Los hongos endofíticos son un poco misteriosos. Al igual que los hongos parásitos, invaden una planta huésped, pero a diferencia de los parásitos, no causan daños ni enfermedades y la relación beneficia a las plantas huésped.
Debido a que tienen relaciones mutuamente beneficiosas con la planta huésped, se puede pensar que son micorrízicos, pero a diferencia de los hongos micorrízicos, son fáciles de cultivar sin un huésped.
También suelen vivir dentro de los tejidos y las células de toda la planta, incluidas las hojas, los tallos, las flores y las semillas, mientras que los hongos micorrízicos solo interactúan con las raíces de la planta.
Y, si la planta huésped está estresada o muriendo, algunos hongos endófitos tienen el potencial de convertirse en saprótrofos o patógenos.
Endófitos de hongos cultivados de las selvas tropicales australianas por Gary Wilson (ATH)
Tipos de hongos endofíticos
Encontrará hongos endófitos en todo el mundo y los científicos coinciden en que casi todas las plantas contienen hongos endófitos, incluidos algas, musgos, pastos, helechos, arbustos, plantas anuales y árboles.
Algunos hongos endófitos forman asociaciones con muchas especies de plantas diferentes, mientras que otros son específicos de una planta o familia de plantas en particular.
Los científicos han dividido los hongos endófitos en dos grupos principales, clavicipitáceos y no clavicipitáceos. Luego, estos se dividen en cuatro clases.
El grupo de las clavicipitas sólo forma asociaciones simbióticas con las gramíneas. Los endófitos de clase 1 pertenecen a este grupo.
Encontrarás estos hongos en los rizomas y brotes de especies de pasto, y se transfieren a nuevas plantas en las semillas de pasto.
El grupo de las no clavicipitas, que no se encuentra en los pastos, forma asociaciones con otros tipos de plantas y se divide en tres clases amplias según su ubicación en las plantas.
Los hongos endófitos de clase 2 pueden colonizar todo el huésped, mientras que los hongos de clase 3 solo existen en las partes aéreas de una planta y los de clase 4 solo se encuentran en las raíces de las plantas.
¿Cómo se identifican los hongos endofíticos?
Los hongos endofíticos son pequeños y la única forma de identificarlos es tomar una muestra de una planta huésped y usarla para cultivar un cultivo de hongos usando una placa de agar.
Luego, este cultivo se estudia bajo un microscopio y los científicos utilizan características físicas y ADN para identificar el hongo.
Imagen de ResearchGate
¿Los hongos endofíticos producen hongos?
Los científicos todavía tienen mucho que aprender sobre los hongos endófitos y es posible que en el futuro clasifiquen algunos hongos como endófitos.
La mayoría de los hongos endófitos conocidos son pequeños y no producen hongos, ya que suelen utilizar otros métodos de reproducción.
Algunos tienen relaciones complejas con las plantas, incluido el uso de las estructuras reproductivas de la planta para propagarse a nuevos huéspedes.
En estas especies, las hifas de los hongos crecen en todas las células de la planta, incluidas las células del polen y las semillas.
Luego se transfieren verticalmente en las semillas que crecen hasta convertirse en la siguiente generación o se transfieren horizontalmente, con el polen de la planta, a otras plantas no relacionadas mediante el viento y los polinizadores.
Otros hongos endófitos producen esporas que luego el viento, el agua y los insectos dispersan.
¿Cómo obtienen su alimento los hongos endofíticos?
Los hongos endofíticos obtienen los nutrientes que necesitan de las plantas hospedantes y su micelio puede colonizar los espacios intercelulares e intracelulares de estas plantas.
La colonización extensa generalmente ocurre en las raíces de una planta en lugar de en las hojas o los tallos, ya que los hongos en las partes aéreas dependen únicamente del líquido intercelular de la planta para obtener nutrientes.
Los hongos que colonizan estas partes parecen crecer al mismo ritmo que los tallos y las hojas de la planta huésped. Sus hifas se adhieren a las paredes celulares de la planta pero no invaden las células mismas.
Pero las hifas de los hongos endófitos que colonizan las raíces de las plantas invaden los espacios entre las células y el interior de las propias células.
Estos hongos tienen acceso a los nutrientes que las raíces de la planta encuentran en el suelo y a los azúcares que la planta produce a través de la fotosíntesis.
¿Todos los hongos son endófitos?
No todos los hongos son endófitos. Muchos hongos utilizan otros métodos para obtener los nutrientes que necesitan.
Los científicos clasifican los hongos de varias maneras, pero cuando los clasifican según cómo obtienen los nutrientes que necesitan para sobrevivir, se dividen en cuatro grupos.
Los cuatro grupos son:
Algunos hongos utilizan más de un método para obtener los nutrientes que necesitan y tienen características de más de un grupo.
Por ejemplo, algunos hongos son a la vez saprótrofos y parásitos, y otros son micorrízicos hasta que el árbol huésped muere y luego sobreviven como saprótrofos hasta que dispersan sus esporas y encuentran nuevos huéspedes.
¿Cómo se benefician los hongos de las relaciones endofíticas?
Las relaciones endofíticas tienen varios beneficios para los hongos, entre ellos:
- Acceso a los nutrientes que necesitan
- Un espacio seguro para crecer
- Condiciones ideales de crecimiento
- Competencia limitada de otros microorganismos
¿Cómo se benefician las plantas de los hongos endofíticos?
Una planta puede albergar más de un organismo endófito y diferentes plantas forman asociaciones con endófitos específicos que ofrecen diversos beneficios.
Los endófitos de algunas plantas actúan como defensa contra las plagas de herbívoros haciendo que la planta sea venenosa o tenga mal sabor.
En otros, la relación endofítica ayuda a la planta a afrontar condiciones extremas como sequías.
Algunos hongos endófitos aumentan las tasas de germinación de las semillas y promueven el crecimiento de raíces y brotes, y otros protegen las raíces de una planta de bacterias peligrosas y otros microbios.
Para decirlo de otra manera, dependiendo de las necesidades de la planta, los hongos endófitos pueden:
- Estimular el crecimiento de las plantas
- Aumentar la resistencia a las enfermedades
- Mejorar la capacidad de una planta para resistir el estrés ambiental
¿Los hongos endofíticos son buenos o malos?
Los verdaderos hongos endófitos son buenos y, aunque muchos producen compuestos tóxicos, los utilizan para ayudar a la planta a desalentar plagas y bacterias dañinas.
Ésta no es la única razón por la que los hongos endófitos son buenos. También aportan muchos otros beneficios para las plantas y los humanos.
Veremos algunos de estos con más detalle en las secciones siguientes.
¿Por qué son importantes los hongos endofíticos?
Las relaciones simbióticas que los hongos endófitos tienen con las plantas se han perfeccionado a lo largo de millones de años y hacen que las plantas hospedantes sean más fuertes y resistentes.
Los científicos están realizando estudios continuos para identificar y comprender estos hongos, ya que pueden tener varias aplicaciones beneficiosas en nuestro mundo moderno, que incluyen:
- Agricultura – La introducción de hongos endófitos en los cultivos puede hacer que crezcan más rápido y sean más resistentes a las enfermedades y a la sequía.
- Biocombustible – Algunos hongos endófitos producen compuestos volátiles similares a los combustibles que tienen el potencial de actuar como biocombustibles.
- Fitorremediación – Los endófitos tienen el potencial de ayudar a las plantas a descomponer los químicos tóxicos en compuestos menos dañinos, lo que los hace perfectos para regenerar suelos contaminados.
- Medicinales – Los hongos endofíticos producen compuestos bioactivos ampliamente utilizados en antibióticos y fármacos anticancerígenos. También tienen excelentes propiedades antibacterianas, antifúngicas, antioxidantes y antimicrobianas.
- Cosmética – Algunos hongos endófitos producen compuestos activos llamados flavonoides, comúnmente utilizados en cosmética por sus propiedades calmantes, antioxidantes y antiinflamatorias.
- Insecticidas y antifúngicos – Varios tipos de hongos endófitos producen compuestos que la gente ha patentado para su uso en cultivos agrícolas para prevenir enfermedades fúngicas y disuadir a los insectos.
Ejemplos de hongos endofíticos
Los científicos estiman que podría haber más de un millón de hongos endófitos en el mundo, algunos pastos albergan 50 especies diferentes y las hojas tropicales hasta 90 especies.
Aunque los endófitos son el foco de muchos estudios científicos, todavía es necesario analizar numerosas plantas hospedantes, y aún se desconoce la diversidad y distribución completa de los hongos endófitos.
En 2019, Mycospere compiló una lista mundial de hongos endófitos con notas sobre su ecología y diversidad.
Este documento es bastante largo y técnico, por lo que para aquellos que sólo necesitan algunos ejemplos, aquí hay algunos hongos endófitos bien conocidos:
1. Penicillium crisogenum
Alexander Fleming descubrió el hongo endófito productor de penicilina Penicillium notatum, ahora conocido como Penicillium chrysogenum, en 1929.
Este hongo endofítico está ampliamente distribuido, puede crecer en una amplia gama de condiciones y coloniza muchas especies de plantas, pero también se encuentra a menudo viviendo en interiores o en los alimentos.
Este hongo es conocido por su capacidad para producir grandes cantidades de penicilina y es parte del género Penicillium que contiene más de 200 especies reconocidas.
El descubrimiento de la penicilina y su uso como antibiótico para combatir infecciones bacterianas cambió drásticamente la forma en que los médicos trataban las infecciones y enfermedades.
2. Taxomyces Andreanae
Taxomyces andreanae es un hongo endófito que se encuentra viviendo en la corteza interna del tejo del Pacífico (Taxus brevifolia).
Antes de descubrir este hongo, los científicos sabían que el árbol producía una toxina importante que podían utilizar para tratar el cáncer de mama y de ovario.
Pero el árbol produjo bajas concentraciones del compuesto y se necesitó corteza de tres árboles para tratar a una persona.
Eso fue hasta el descubrimiento de los hongos Taxomyces andreanae que producen concentraciones mucho más altas del compuesto anticancerígeno que el árbol huésped.
Otro beneficio del hongo endofítico es que se aísla fácilmente y los científicos pueden cultivarlo en laboratorios en medios comunes.
En condiciones de laboratorio, Taxomyces andreanae coloniza completamente una placa de medio en 3-4 días.
3. Curvularia protuberata
El hongo endofítico Curvularia protuberata tiene una asociación simbiótica con el pasto pánico (Dichanthelium lanuginosum) que crece en el parque nacional de Yellowstone.
La relación mutuamente beneficiosa protege el hongo y el pasto y les permite sobrevivir en temperaturas de hasta 149°F (65°C).
Individualmente ninguno de ellos puede crecer a temperaturas superiores a 100°F (38°C).
Pero hay un tercer factor involucrado en la relación. El hongo debe contener un virus de ARN de doble cadena para proporcionar los efectos de tolerancia al calor.
Los hongos no infectados no brindan los mismos beneficios y morirán a temperaturas superiores a 100 °F (38 °C).
Lo interesante es que otras plantas, no relacionadas con el pasto del pánico, también experimentan efectos protectores contra el calor cuando se inoculan con Curvularia protuberata infectada con virus.
Se espera que estudiar la relación entre el virus infectado y el pasto y aprender cómo funciona la protección permita a los científicos ayudar a otras plantas a adaptarse a climas cálidos.
4. Piriformospora Indica
Imagen de ResearchGate
Piriformospora indica es un hongo endofítico muy conocido, descubierto por primera vez en las raíces de las plantas de orquídeas en la India, que ha recibido mucha atención.
Este hongo parecido a las micorrizas coloniza las raíces de una amplia gama de plantas y ayuda con la absorción de nutrientes, la resistencia a las enfermedades, la tolerancia al estrés y un mayor crecimiento.
Piriformospora indica es fácil de cultivar en laboratorios y prospera en varios sustratos.
Es un hongo multifuncional y años de investigación confirman su éxito en mejorar el crecimiento y el rendimiento de diversas plantas, incluidos cultivos agrícolas, plantas hortícolas y plantas medicinales.
Te recomendamos esta película si quieres saber más sobre los hongos.
Pensamientos finales
Los hongos endofíticos viven dentro de las plantas hospedantes y obtienen refugio y nutrientes de la planta a cambio de brindarles diversos beneficios.
La asociación simbiótica entre hongos endófitos y plantas es compleja y ha evolucionado a lo largo de millones de años.
La mayoría de los hongos endófitos no producen hongos y, aunque son fascinantes y proporcionan numerosos compuestos bioactivos, no son nuestro tipo de hongo favorito.
Nuestros hongos favoritos son especies fáciles de cultivar que producen deliciosos hongos gourmet o medicinales.
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