Dra. Patricia Ponce Noyola,
Departamento de Biología,
División de Ciencias Naturales y Exactas,
Campus Guanajuato,
Universidad de Guanajuato
El término melanina se refiere a un conjunto diverso de pigmentos poliméricos casi siempre obscuros, encontrados en todos los organismos vivos. En hongos, la melanina tiene una serie de funciones, como son fotoprotección, termorregulación, captura de energía, unión a metales, respuesta al estrés químico e hídrico, antioxidante, anti desecante y factor de virulencia. La melanina protege a los hongos de radiaciones ionizantes incluyendo los rayos-X, la luz ultravioleta. En adición, la melanina juega un papel de compuesto termorregulador, protegiendo a las células de choques térmicos (frío o calor). Es más frecuente encontrar hongos y levaduras con pigmentos obscuros en latitudes altas y climas extremadamente fríos. El papel de la melanina en la termo- tolerancia se puede atribuir a su capacidad de reaccionar y neutralizar especies reactivas de oxígeno (ROS), ayudando a los hongos a soportar el estrés oxidativo que va acompañado con las temperaturas extremas. Aparte, la melanina puede ayudar a soportar compuestos químicos que estresan a las células, ya que se ha reportado que levaduras con alto contenido en melanina y tolerantes a altas concentraciones de sal, cuando se les aplica inhibidores de la síntesis de melanina, disminuye su capacidad de crecer en ambientes hipersalinos. Se ha descrito que la melanización protege a las células fúngicas del estrés por metales pesados y de enzimas hidrolíticas, así como también de la desecación y en el caso de los hongos patógenos de incrementar su virulencia, ya que protege a la célula de la respuesta inmune humana, considerando a la melanina un buen blanco antifúngico, para el control de hongos patógenos de humanos.
Las numerosas funciones protectoras de la melanina, le permite a los hongos vivir en algunos de los ambientes extremos de la tierra y del espacio, desde los respiraderos de las profundidades marinas hasta la Estación Espacial Internacional (ISS). Las funciones de radio-protección, respuesta al estrés térmico, unión a compuestos químicos, entre otras propiedades fisco-químicas de las melaninas podrían ser usadas en el campo de la industria, salud y biorremediación, en beneficio de la sociedad.
Salud: Aunque hay varias posibles aplicaciones en el campo farmacéutico, médico o antimicrobiano, los estudios más profundos sobre la aplicación de la melanina es su capacidad de absorber radiación; se ha observado en pacientes que reciben terapia radiológica y se les da de comer melanina de Gliocephalotrichu simplex, se reduce la toxicidad en el hígado y la producción de citocinas inflamatorias. En un estudio sobre el efecto protector de la melanina, se le dio de comer a ratones el hongo Auricularia auricilia-judaem (oreja de judío), antes de ser irradiados, y posteriormente se analizó el daño al tejido gastrointestinal de los animales irradiados, encontrándose que había muy pocas células dañadas (apoptóticas), en comparación con el mismo tejido de ratones a los que no se alimentó con el hongo. En otro reporte, encontraron que extractos de melanina del mismo hongo reducía el estrés oxidativo y se incrementaba la sobrevivencia de células hepáticas expuestas a altas dosis de etanol.
Se ha propuesto a la melanina como un vehículo protector de la radiación espacial a astronautas. La idea de utilizar la melanina fúngica como un posible material protector contra radiación peligrosa en el espacio se originó por una serie de estudios que demuestran su capacidad de atenuar y proteger contra diferentes tipos de radiación ionizante.
Bioremediación: Se ha propuesto a los hongos melanizados o a la melanina extraída de hongos, como compuestos para eliminar toxinas de ambientes contaminados, ya que la melanina tiene capacidad para atrapar compuestos orgánicos volátiles. También se ha reportado la propiedad de atrapar metales pesados, haciendo a la melanina un buen candidato para eliminar metales contaminantes del agua y en el medio ambiente. Un ejemplo natural son los hongos aislados de minas de uranio en Brasil, en donde se encontraron hongos melanizados con alta capacidad de absorber uranio del agua de la región. Se han diseñado membranas de nanofibras de melanina, que tienen la capacidad de absorber metales pesados del medio ambiente. Los Hongos melanogénicos juegan un papel importante en la absorción de contaminación nuclear. Se han detectado crecimiento de hongos alrededor de la planta nuclear de Chernobyl, en los cuales se ha determinado que tienen la capacidad de absorber los radionucleotidos del medio ambiente. En un experimento se encontró que los hongos Aspergillus niger y Rhizopus arrizua fueron capaces de eliminar hasta el 95% de Torio radioactivo en solución.
Industria: La melanina de hongos ha encontrado una potencial aplicación en el empaquetamiento de tocino o grasas, ya que se ha determinado que al adicionar melanina a la gelatina que cubre al tocino evita que se oxiden las grasas evitando la ranciedad de éstas, debido a las propiedades antioxidantes de la melanina, que elimina el efecto de los radicales libres del oxigeno en el medio ambiente, incrementando la vida de anaquel del producto rico en grasas.
El ácido poliláctico es un bioplástico muy usado en empaquetamiento de alimentos, pero sus aplicaciones se ven reducidas por su baja estabilidad y resistencia a solventes, se ha determinado que al agregar melanina fúngica al ácido poliláctico se incrementan las barreras protectoras del bioplastico.
Las melaninas fúngicas, también tiene potencial en la industria de los pigmentos, ya que son seguras y amigables con el ambiente y pueden ser usados en alimentos, textiles y otros materiales.
Fecha de publicación: 20 de febrero de 2022.
Cualquier comentario sobre este artículo, favor de dirigirlo a Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo..
