¿Qué son los hongos unicelulares?
Los hongos unicelulares son los hongos compuestos por una sola célula, y son levaduras (los demás tipos de hongos son multicelulares). Las levaduras son miembros unicelulares de los hongos y se encuentran comúnmente en la levadura de panificación y de cerveza.
Se consideran uno de los primeros organismos domesticados conocidos por el ser humano, y se pueden encontrar naturalmente en las pieles de ciertas frutas maduras.
La levadura es microscópica y no se puede observar a simple vista, pero se puede ver en grandes racimos de frutas y en hojas como una sustancia pulverulenta blanca. Algunas levaduras son patógenos leves a peligrosos para los seres humanos y otros animales, especialmente Candida albicans, Histoplasma y Blastomyces.
Como organismo unicelular, las células de levadura se convierten en colonias rápidamente, a menudo duplicando el tamaño de la población entre en 75 minutos a 2 horas. Además, son organismos eucariotas que no pueden obtener sus necesidades nutricionales por fotosíntesis y requieren una forma reducida de carbono como fuente de alimento.
Las levaduras desempeñan un papel importante en la industria, particularmente en las áreas de alimentos y cerveza. La levadura de cerveza obtiene su nombre por su uso como agente de fermentación en la industria cervecera.
El dióxido de carbono producido durante el proceso de fermentación de Saccharomyces cerevisiae es también un agente de levadura usado frecuentemente en la fabricación de pan y otros productos horneados.
Función de los hongos unicelulares
Los organismos unicelulares tienen una variedad de funciones, aunque generalmente necesitan sintetizar todos los nutrientes necesarios para que la célula sobreviva, ya que el organismo debe llevar a cabo todos los procesos para que la célula funcione y se reproduzca.
- Por lo general, son resistentes a temperaturas extremas, esto significa que son capaces de sobrevivir en temperaturas extremadamente frías o calientes.
- Los hongos unicelulares, como la levadura y el moho, tienen un propósito: además de fermentar masas como el pan y en la producción de cerveza y vino, también tiene la importante función de descomponer la materia muerta.
Reproducción
Como se mencionó, las levaduras son organismos eucariotas. Típicamente, tienen aproximadamente 0,075 mm de diámetro. La mayoría de las levaduras se reproducen asexualmente en brotación: un pequeño bulto sobresale de una célula madre, se agranda, madura y se desprende.
Algunas levaduras se reproducen por fisión: la célula madre se divide en dos células iguales. Torula es un género de levaduras salvajes que son imperfectos, nunca forma esporas sexuales.
Hábitats naturales
Las levaduras están ampliamente dispersas en la naturaleza, con una extensa variedad de hábitats. Se encuentran comúnmente en las hojas de las plantas, flores y frutas, así como en el suelo.
También se encuentran en la superficie de la piel y en las vías intestinales de animales de sangre caliente, donde pueden vivir simbióticamente o como parásitos.
La denominada “infección por levaduras” es causada típicamente por Candida albicans. Además de ser el agente causal de infecciones vaginales, la Candida es también la causa de la erupción del pañal y del tordo de la boca y la garganta.
Uso comercial
En la producción comercial, las cepas de levadura seleccionadas se alimentan con una solución de sales minerales, melaza y amoníaco. Cuando el crecimiento cesa, la levadura se separa de la solución nutritiva, se lava y se envasa.
La levadura para hornear se vende en tortas comprimidas que contienen almidón, o seca, en forma granular mezclada con harina de maíz.
La levadura de cerveza y levadura nutricional se puede comer como un suplemento vitamínico. La levadura comercial es 50% proteína y es una rica fuente de vitaminas B1, B2, niacina y ácido fólico.
Interés científico
La levadura es un foco de estudio para los investigadores de todo el mundo, y hoy en día existen miles de artículos científicos.
Este interés se debe a que este hongo unicelular es un organismo que crece rápidamente en un matraz y cuyo ADN puede manipularse fácilmente, proporcionando a la vez una visión de los procesos biológicos humanos básicos, incluidas las enfermedades.
Además, por ser organismos unicelulares, son fáciles de estudiar y poseen una organización celular similar a la encontrada en organismos superiores y multicelulares como los humanos, es decir, poseen un núcleo y, por lo tanto, son eucariotas.
Esta similitud en la organización celular entre la levadura y los eucariotas superiores, se traduce en similitudes en sus procesos celulares fundamentales, por lo que los descubrimientos que se realizan en las levaduras a menudo proporcionan pistas sobre cómo funcionan los procesos biológicos en los seres humanos.
Por otro lado, los hongos unicelulares se replican rápidamente y son sencillos de manipular genéticamente. También hay métodos y mapas genéticos bien definidos para la levadura que dieron a los investigadores su primera visión del genoma y su organización, y fueron la culminación de estudios genéticos que datan desde la primera mitad del siglo XX.
De hecho, gracias a que el gen de la levadura es similar en la secuencia de ADN a un gen humano, la información que han obtenido los científicos han proporcionado pistas poderosas sobre el papel de estos genes en los seres humanos.
Descubrimientos históricos
Se cree que la levadura se ha utilizado como un microorganismo industrial durante miles de años y que los antiguos egipcios utilizaron su fermentación para fermentar el pan.
Existen piedras de moler, cámaras de hornear y dibujos de lo que se piensa eran panaderías que datan de miles de años atrás, e incluso excavaciones arqueológicas han descubierto vasijas con restos de vino.
Según la historia, estos hongos unicelulares fueron visualizados por primera vez en lentes de alta calidad alrededor de 1680 por Antoni van Leeuwenhoek.
Sin embargo, pensó que estos glóbulos eran partículas de almidón del grano utilizado para hacer el mosto (el extracto líquido utilizado en la elaboración de la cerveza), en lugar de células de levadura para la fermentación.
Más tarde, en 1789, el químico francés Antoine de Lavoisier, contribuyó a la comprensión de las reacciones químicas básicas necesarias para producir alcohol a partir de la caña de azúcar.
Esto lo logró al calcular la proporción de materiales y productos de partida (etanol y dióxido de carbono) después de añadir pasta de levadura. Sin embargo, en ese momento pensó que la levadura estaba simplemente allí para iniciar la reacción, en lugar de ser fundamental a lo largo del proceso.
En 1815, el también químico francés Joseph-Louis Gay-Lussac, desarrolló métodos para mantener el jugo de uva en un estado no fermentado y descubrió que la introducción de fermento (que contiene levadura) era necesario para convertir el mosto no fermentado, demostrando la importancia de la levadura para la fermentación alcohólica.
Luego, Charles Cagniard de la Tour, en 1835, utilizó un microscopio con mayor potencia para probar que las levaduras eran organismos unicelulares y se multiplicaban por brotación.
Por la década de 1850, Louis Pasteur descubrió que las bebidas fermentadas resultaban de la conversión de glucosa en etanol por la levadura y definió la fermentación como “respiración sin aire”.
Con el fin de detectar la zimasa, Eduard Buchner, a finales del siglo XIX, utilizó extractos libres de células que obtuvo al moler la levadura, la colección de enzimas que promueven o catalizan la fermentación. Fue galardonado con el premio Nobel en 1907 por esta investigación.
Entre 1933 y 1961, Ojvind Winge, conocido como “el padre de la genética de la levadura”, junto a su colega Otto Laustsen, idearon técnicas para micro manipular la levadura y así poder investigarla genéticamente.
Desde entonces, muchos otros científicos han llevado a cabo investigaciones innovadoras, y algunos de ellos han sido galardonados con el premio Nobel por sus significativos descubrimientos, entre ellos Leland Hartwell (2001), Roger Kornberg (2006), Elizabeth Blackburn, Carol Greider y Jack Szostak (2009), y más recientemente Randy Schekman, James Rothman y Thomas Südhof (2013) y Yoshinori Ohsumi (2016).
Ejemplos de hongos unicelulares
- Saccharomyces cerevisiae: la levadura de cerveza, o levadura de panadería, es uno de los hongos unicelulares más utilizados por los seres humanos. Se emplea en la producción de pan, cerveza, vino y otros productos fermentados.
- Candida albicans: este hongo unicelular puede ser parte de la flora normal en el cuerpo humano, especialmente en la boca, el tracto gastrointestinal y la vagina. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, puede causar infecciones oportunistas, como la candidiasis.
- Aspergillus niger: hongo filamentoso que también puede presentarse en forma de levadura. Se encuentra comúnmente en el suelo y se utiliza en la industria para la producción de enzimas y ácido cítrico, y en la fermentación de alimentos.
- Cryptococcus neoformans: hongo unicelular patógeno que puede causar infecciones en el sistema nervioso central, especialmente en personas con sistemas inmunitarios débiles. Se encuentra en todo el mundo, especialmente en el suelo contaminado con excrementos de aves.
- Trichosporon cutaneum: hongo unicelular que se encuentra en el medio ambiente, incluyendo el suelo y el agua. Puede ser oportunista y causar infecciones en personas inmunocomprometidas, como los pacientes con cáncer o sometidas a trasplantes de órganos.
Muchos de los hongos unicelulares, en algunos casos y bajo ciertas circunstancias, también pueden formar estructuras multicelulares.
Referencias
- Yeast. Recuperado de global.britannica.com.
- Unicellular or multicellular? Recuperado de funwithfungus.weebly.com.
- Unicellular organism. Recuperado de en.wikipedia.org.
- What are single-celled fungi? Recuperado de reference.com.
- Unicellular fungus. Recuperado de yeastgenome.org.