El papel de los hongos en la producción de biocombustibles

• Francisco María
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• • 17/04/2024 09:00
  • Actualizado: 17/04/2024 09:00

Los hongos representan una fascinante diversidad de formas de vida, con adaptaciones extraordinarias que les permiten prosperar en una amplia gama de entornos. Su papel en los ecosistemas y su utilidad en diversos procesos industriales los convierten en objetos de estudio y aplicación en múltiples campos de la ciencia y la tecnología.

Los microorganismos, como bacterias, hongos (levaduras) y algunas microalgas, tienen la capacidad de producir biocombustibles. Se han empleado para producr como el biogás, el bioetanol, el biodiésel e incluso el hidrógeno bimolecular (H2) o biohidrógeno.

Ejemplos de hongos

Los hongos son organismos unicelulares o pluricelulares que se alimentan de materia orgánica en descomposición. Existen miles de especies de hongos en el mundo, y muchos de ellos tienen la capacidad de descomponer la celulosa y la lignina, dos componentes principales de la biomasa vegetal. Esta capacidad de degradar la materia orgánica los convierte en candidatos ideales para la producción de biocombustibles a partir de residuos agrícolas, forestales y urbanos.

Uno de los hongos más estudiados en la producción de biocombustibles es el hongo blanco (Trametes versicolor), que se encuentra comúnmente en los bosques y es capaz de descomponer la madera y convertirla en compuestos como el etanol y el metano. Otro hongo de interés es el hongo de la podredumbre blanca (Phanerochaete chrysosporium), que tiene la capacidad de descomponer la lignina de la madera y producir enzimas que pueden utilizarse en la producción de biocombustibles a partir de residuos agrícolas.

Hongos y enzimas

Además de descomponer la materia orgánica, los hongos también pueden producir enzimas que son clave para la producción de biocombustibles. Por ejemplo, la celulasa es una enzima producida por los hongos que descompone la celulosa en glucosa, un paso importante en la producción de biocombustibles a partir de biomasa vegetal. Otras enzimas producidas por los hongos, como la xilanasa y la ligninasa, también son importantes para la descomposición de la lignocelulosa en biocombustibles.

Los hongos, ¿son vegetales?

Los hongos, a pesar de su aspecto similar al de las plantas, no son verdaderamente vegetales. De hecho, a nivel molecular y celular, están más relacionados con los animales que con las plantas. En el árbol de la vida moderno, los hongos constituyen un grupo de organismos pertenecientes al reino Fungi.

Los hongos se destacan por una combinación única de características. Además de ser patógenos tanto de plantas como de animales, poseen una notable capacidad para colonizar una variedad de ambientes.

Esta adaptabilidad extrema se evidencia en casos como el de los Cryomyces antarcticus y Cryomyces minter, que pueden sobrevivir en condiciones adversas, incluyendo la radiación solar y la sequía. Incluso resisten períodos prolongados en el espacio exterior, como demostraron durante una misión experimental en la Estación Espacial Internacional en 2016.

Biogás a partir de hongos

Los desechos de la producción de hongos comestibles podrían tener un uso mucho más valioso de lo que se pensaba. Investigadores del CONICET exploraron esta posibilidad utilizando el “bagazo de cerveza”, un subproducto de la industria cervecera, como suplemento nutricional en la producción de una especie de hongo ostra llamada girgola Pleurotus pulmonarius.

Además de mejorar la producción de hongos ostra, los investigadores evaluaron la posibilidad de utilizar los residuos de este proceso para generar biogás. Utilizando biodigestores semicontinuos, lograron convertir el residuo en una cantidad significativa de biogás, principalmente metano.

Se produjeron 265 litros de metano por cada kilogramo de sólidos volátiles de bagazo puro. Esta cantidad considerable de biogás tiene múltiples aplicaciones, desde la generación de electricidad hasta su uso como combustible en diversas industrias.

El biogás producido a partir de los residuos de la producción de hongos ostra tiene múltiples aplicaciones. Puede utilizarse como combustible para generar electricidad y alimentar diversos procesos industriales.

El hallazgo fue publicado en la revista Waste and Biomass Valorization. Allí se destacó el impacto positivo que puede tener en la sostenibilidad y eficiencia de la producción de hongos comestibles.

Los hongos y otros biocombustibles

La bacteria Zymomonas mobilis y la levadura Saccharomyces cerevisiae son ejemplos destacados de microorganismos empleados en la producción de bioetanol. Estos microorganismos, no patógenos y bien caracterizados, están siendo empleados cada vez más en la producción de biocombustibles.

Los azúcares, materia prima clave para las fermentaciones, se encuentran en diversas formas. Los hongos, entre otros, descomponen estos polímeros mediante la producción de enzimas como celulasas, quitinasas y agarasas, liberando azúcares libres que luego son transportados al interior de la célula para su metabolismo.

Dentro de la célula, los azúcares son degradados a través de complejas rutas metabólicas. En el caso de la fermentación alcohólica, estas rutas metabólicas culminan en la producción de alcohol etílico o etanol.

Aunque aún no se ha encontrado un microorganismo capaz de producir todas las enzimas necesarias para la producción de bioetanol, el tema se sigue explorando. Así mismo, la ingeniería genética avanza en el diseño de microorganismos sintéticos con estas capacidades.

Todo esto representa una estrategia prometedora para la producción de bioetanol y otros biocombustibles a escala industrial. Requiere la colaboración de diversas disciplinas y centros de investigación para desarrollar procesos sustentables y rentables que satisfagan la creciente demanda energética global.

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