Interacciones humanas con los hongos

Las levaduras se han utilizado desde la antigüedad para leudar el pan y fermentar la cerveza y el vino . ^{[ 2 ]} Más recientemente, los hongos se han utilizado para una amplia variedad de fermentaciones industriales , ya sea trabajando directamente por sus efectos en materiales como el procesamiento de pulpa de papel o la biorremediación de residuos industriales, o sirviendo como fuente de enzimas para muchos propósitos, como el desteñido y suavizado de la mezclilla para los jeans azules de moda . ^{[ 3 ]} Los hongos producen una amplia variedad de enzimas industriales que incluyen amilasas , invertasas , celulasas y hemicelulasas , pectinasas , proteasas , lacasas , fitasas , alfa-glucuronidasas , mananasas y lipasas . ^{[ 4 ]}

Los cuerpos fructíferos de muchos hongos de mayor tamaño, como el rebozuelo y el boletus, se recolectan como setas comestibles . ^{[ 5 ] [ 6 ]} Algunos, como las trufas , son apreciados como manjares costosos. ^{[ 7 ]} Algunas especies, como Agaricus bisporus y las setas ostra ( Pleurotus spp.), se cultivan. ^{[ 8 ]}

Los hongos del moho son la fuente del sabor carnoso (umami) de los productos de soja tempeh , miso y salsa de soja . El tempeh se produce en Java desde el siglo XIII. ^{[ 9 ]} Al igual que el tofu , se elabora en bloques ricos en proteínas, pero estos tienen una textura firme y un sabor terroso, ya que (a diferencia del tofu) se conservan los granos enteros, lo que proporciona un mayor contenido de fibra dietética y vitaminas. ^{[ 10 ]} El miso también es rico en proteínas, vitaminas y minerales. Se fermenta a partir de una mezcla de soja y cereales, formando una pasta suave que se utiliza para dar sabor a sopas y otros platos japoneses. ^{[ 11 ]} La salsa de soja se utiliza en China desde el siglo II d. C. y ahora está muy extendida en Asia. Al igual que el miso, se elabora fermentando una mezcla de soja y cereales con mohos como Aspergillus oryzae . ^{[ 12 ]}

El moho Penicillium roqueforti aporta la coloración azul y gran parte del sabor a quesos azules como el Roquefort y el Stilton . ^{[ 13 ]} Los hongos del moho se procesan para producir sustitutos de la carne vegetarianos como el Quorn . ^{[ 3 ]}

Los hongos se utilizan como tintes naturales. Se trituran y se colocan en una olla no reactiva para que hiervan a fuego lento durante el tiempo deseado o hasta alcanzar la intensidad de color deseada. Los hongos que se pueden usar sin mordiente (sales metálicas) se denominan "tintes sustantivos", pero para mejorar el color y la resistencia a la luz se puede utilizar un mordiente. Las fibras proteicas, como la lana y la seda, absorben rápidamente el tinte, pero también se pueden usar algodón, cáñamo y algunas fibras sintéticas. ^{[ 14 ]}

Los hongos son la fuente de muchos tipos de medicamentos, incluidos antibióticos , inmunosupresores y estatinas . Las principales clases de antibióticos, las penicilinas y las cefalosporinas , se derivan de sustancias producidas por hongos. Lo mismo ocurre con los inmunosupresores macrólidos , las ciclosporinas . ^{[ 3 ]}

Los fármacos para reducir el colesterol , las estatinas, fueron producidos inicialmente por hongos, entre ellos Penicillium . La primera estatina comercial, la lovastatina , fue fermentada por el moho Aspergillus terreus . ^{[ 15 ] [ 16 ]}

Numerosos fármacos anticancerígenos como los inhibidores mitóticos vinblastina , vincristina , podofilotoxina , griseofulvina , aurantiamina , oxalina y neoxalina son producidos por hongos. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

Muchos hongos se han utilizado como medicina popular en todo el mundo, incluyendo Europa e India, donde las tradiciones están bien documentadas. Se ha descubierto que algunos contienen principios activos útiles, aunque estos no siempre se corresponden con los usos tradicionales de los hongos en cuestión. El cornezuelo y varios carbones de cereales, como Ustilago tritici (carbón del grano de trigo), se utilizaban para trastornos del embarazo. Las levaduras, convertidas en una pasta hervida con harina de trigo, se utilizaban en India para tratar fiebres y disentería. En Europa, las heridas se trataban con mohos, utilizando, por ejemplo, una rebanada de pan mohoso o paja de trigo mohosa, con principios activos como la patulina y otros compuestos similares a la penicilina. ^{[ 19 ]} En África Oriental, la práctica precolonial de la craneotomía implicaba el uso de hongos para prevenir la aparición de sepsis. ^{[ 20 ]}

La especie de levadura Saccharomyces cerevisiae ha sido un importante organismo modelo en la biología celular moderna durante gran parte del siglo XX, y es uno de los microorganismos eucariotas más estudiados. ^{[ 21 ]} Fue el primer eucariota cuyo genoma fue secuenciado. ^{[ 3 ]} En el siglo XXI, el moho filamentoso Aspergillus se ha adoptado para estudios genómicos. ^{[ 22 ]}

Los hongos se han utilizado como biomaterial desde hace muchos siglos, por ejemplo, en textiles a base de hongos. Un ejemplo temprano de estos "micotextiles" data de principios del siglo XX: un bolsillo de pared originario de los Tlingit , una población indígena del noroeste del Pacífico (EE. UU.) y exhibido como artefacto histórico en el Museo de Arte Hood del Dartmouth College, resultó estar hecho de micelio del hongo agarikon , que descompone los árboles . ^{[ 23 ]} El micelio de los hongos se utiliza como material similar al cuero (también conocido como cuero sintético o cuero artificial), incluso para productos de diseño de moda de alta gama. ^{[ 24 ]}

Además de su uso en la confección de ropa, los biomateriales a base de hongos se utilizan en el embalaje y la construcción. ^{[ 25 ]} Existen varias ventajas y potencialidades al utilizar materiales a base de hongos en lugar de los comúnmente utilizados. Estas incluyen un menor impacto ambiental en comparación con el uso de productos de origen animal; la agricultura vertical, que permite reducir el uso de la tierra; el crecimiento filamentoso del micelio, que puede moldearse en formas deseables; el uso de sustrato de crecimiento derivado de residuos agrícolas y el reciclaje del micelio dentro de los principios de la economía circular ; y el micelio como estructuras autorreparables. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}

Un estudio de patentes que abarca el período 2009-2018 destacó el panorama actual de patentes en torno a materiales miceliales, basado en las patentes presentadas o pendientes. En 2018, se presentaron 47 patentes relacionadas con materiales fúngicos en envases, textiles, cuero, automoción, aislamiento térmico o como material de protección contra incendios. En 2018, la mayoría de las patentes se presentaron en EE. UU. (28 patentes), seguidas de China (14 patentes) y el resto en otros países (5 patentes). La mayoría de los hongos utilizados son basidiomicetos, incluyendo especies como Agrocybe aegerita , Coprinus comatus , Pleurotus ostreatus y Lentinula edodes (del orden Agaricales ) y Fomes fomentarius , Ganoderma lucidum y Trametes versicolor (del orden Polyporales ); y solo unos pocos son ascomicetos , principalmente especies del orden Xylaria . ^{[ 29 ]}

Los hongos entomopatógenos infectan y matan insectos , incluyendo diversas especies de plagas, por lo que se han investigado como posibles agentes de control biológico . Diversos Ascomicetos, como Beauveria , Lecanicillium , Metarhizium y Paecilomyces , presentan características prometedoras para su uso como insecticidas biológicos . ^{[ 31 ]} Metarhizium, en particular, puede ayudar a controlar brotes de langostas . ^{[ 30 ] [ 32 ]}

Algunas especies como la amanita muscaria y los hongos psilocibina se utilizan por las drogas psicoactivas que contienen. ^{[ 33 ]} Estos son el foco del estudio académico y del intenso debate en el campo de la etnomicología . En la década de 1950, el banquero estadounidense Robert Gordon Wasson participó en un ritual mazateco con hongos psilocibina y escribió un libro influyente pero controvertido en el que afirmaba que el Soma mencionado en el Rigveda era Amanita muscaria , la amanita muscaria. ^{[ a ] ​​[ 35 ] [ 36 ] [ 34 ]} Sin embargo, el micólogo John Ramsbottom confirmó un elemento que Allegro luego incorporó a su teoría, afirmando en 1953 que el fresco del árbol del conocimiento del bien y del mal ^{[ b ]} en la Capilla Plaincourault representaba Amanita muscaria . ^{[ c ] [ 37 ]}

Los hongos del cornezuelo, cuyos esclerocios aparecen como "granos negros" en el centeno y otros cereales, están implicados en los juicios por brujería de la Noruega del siglo XVII, donde las alucinaciones causadas por el ergotismo, con visiones de Satanás como un perro o gato negro, llevaron a que las personas fueran acusadas de brujería . En otras culturas, como la azteca , se elaboraban bebidas con cornezuelo, que contiene alcaloides derivados del ácido lisérgico . ^{[ 38 ] [ 39 ]}

Los hongos han ejercido una enorme influencia en las artes desde hace siglos. Han aparecido de vez en cuando en la literatura, tanto infantil como adulta. En Alicia en el País de las Maravillas , de Lewis Carroll (1865) , Alicia crece si come un lado del hongo y se encoge si come el otro. En La Tempestad, Shakespeare hace que Próspero comente que los elfos "hacen hongos a medianoche".

Edmund Spenser , Percy Bysshe Shelley , Keats , Tennyson , Arthur Conan Doyle , D.H. Lawrence y Emily Dickinson escribieron poemas y novelas sobre hongos o que los mencionan . ^{[ 40 ]} Tennyson se refirió al hongo del círculo de hadas ( Marasmius ) con la frase "las huellas de las hadas en la hierba". ^{[ 41 ]}

Los hongos aparecen en obras de arte a lo largo de los siglos, ^{[ 42 ]} incluyendo bodegones de especialistas como Paolo Porpora , Jan Fijt , Abraham Mignon y Otto Marseus van Schrieck, así como en otras obras como El verdulero de Guercino y Paolo Antonio Barbieri (c. 1645) y El niño con un ganso a la espalda y un plato con setas a su lado de Jacob van Oost (entre 1640 y 1671). ^{[ 43 ]} La autora infantil Beatrix Potter pintó cientos de ilustraciones precisas de hongos en acuarela. ^{[ 44 ]} Más recientemente, artistas como Martin Belou, Helen Downie (alias "Unskilled Worker") y Steffen Dam han creado instalaciones y pinturas de setas. ^{[ 41 ]}

Los hongos, especialmente los mohos, pero también las levaduras, son agentes importantes del deterioro de los alimentos . Los mohos del género Penicillium causan podredumbre blanda, como la de las manzanas , mientras que los mohos del género Aspergillus crean manchas en la superficie del pan viejo, el yogur y muchos otros alimentos. Las levaduras deterioran los alimentos azucarados, como las ciruelas y las mermeladas, fermentando los azúcares y convirtiéndolos en alcohol. ^{[ 45 ]} La comprensión científica del deterioro comenzó en el siglo XIX con obras como los Estudios sobre la fermentación de Louis Pasteur de 1879 , que investigaron el deterioro de la cerveza. ^{[ 46 ]}

Los hongos saprófitos de la pudrición de la madera son la principal causa de su descomposición , provocando pérdidas económicas de miles de millones de dólares cada año. ^{[ 47 ]} La pudrición fúngica, si bien es útil en el compostaje , es destructiva para la madera expuesta a la intemperie y, en el caso de la pudrición seca causada por Serpula lacrymans , también para la madera en casas con poca ventilación. ^{[ 48 ]} Algunos hongos de la pudrición de la madera, como los hongos de la miel, especies de Armillaria , son parásitos de árboles vivos, atacan sus raíces y finalmente los matan, y continúan descomponiendo la madera incluso después de muertos. El hongo de la miel es una plaga hortícola grave, ya que puede propagarse de árbol en árbol mediante rizomorfos largos en forma de cinta en el suelo. ^{[ 49 ]}

Los hongos son patógenos importantes de los cultivos , ya que se reproducen rápidamente, afectan a una amplia gama de cultivos en todo el mundo, causan alrededor del 85% de las enfermedades de las plantas y pueden crear graves pérdidas económicas. ^{[ 50 ] [ 51 ]} La gama de tipos de hongos involucrados también es amplia, incluyendo ascomicetos como Fusarium que causa marchitamiento, basidiomicetos como Ustilago que causa carbones ^{[ 52 ]} y Puccinia que causa royas de los cereales , ^{[ 53 ]} y oomicetos como Phytophthora que causa tizón tardío de la papa y la consiguiente Gran Hambruna Irlandesa de 1845-1849. ^{[ 54 ]} Donde la diversidad de cultivos es baja, y en particular donde las variedades únicas de los principales cultivos son casi universales, las enfermedades fúngicas pueden causar la pérdida de una cosecha completa, como sucedió con la papa en Irlanda, y como sucedió con el monocultivo de maíz en los EE. UU. en 1970, donde se perdió una producción por valor de más de mil millones de dólares. ^{[ 55 ]} De manera similar, el cultivo de plátano sin semillas ' Gros Michel ' fue prácticamente destruido por completo en todo el mundo en la década de 1950 por el hongo silvestre Fusarium oxysporum . ^{[ 56 ]} Fue reemplazado por el plátano Cavendish , que a su vez en 2015 se enfrentó a la destrucción total por la misma enfermedad. ^{[ 57 ]}

Los hongos patógenos causan diversas enfermedades en humanos y animales. La aspergilosis , causada con mayor frecuencia por Aspergillus fumigatus , mata a unas 600 000 personas al año, principalmente a aquellas con sistemas inmunitarios debilitados . ^{[ 58 ]} Pneumocystis causa neumonía, también principalmente en personas con sistemas inmunitarios debilitados. ^{[ 59 ]} Las levaduras Candida son los agentes causantes de la candidiasis , provocando infecciones de la boca, la garganta y el tracto genital, y, más gravemente, de la sangre. ^{[ 60 ]} La tiña es una infección cutánea que afecta a aproximadamente el 20 % de la población humana; es causada por unos 40 hongos diferentes. ^{[ 60 ]}