Las Algas Andan de Mal Humor
Artículo escrito por Cypress Novick y editado por Lauren Otolski, octubre 14, 2023. Artículo traducido por Andrea Valcarcel y editado por Christina Andrea Alvear, marzo 15, 2024.
Referencia científica: Hu, Jing, et al. “Natural algaecide sphingosines identified in hybrid straw decomposition driven by white‐rot fungi.” Advanced Science, vol. 10, no. 25, 2023, https://doi.org/10.1002/advs.202300569.
Ante el cambio climático, donde cada año está siendo más caluroso que el anterior, muy pocos pueden negar el alivio de refrescarse en una playa. Sin embargo, incluso este simple placer se ve amenazado por el cambio climático, ya que los factores de estrés ecológico pueden inducir la proliferación de algas que producen sustancias químicas tóxicas. Esto convierte el mar en un campo de veneno que afecta tanto a la vida marina como a nosotros, los bañistas. Aunque la proliferación de algas es un proceso natural necesario para mantener la cadena alimenticia de los ecosistemas marinos, una proliferación excesiva de algas puede aumentar la competencia por los recursos de nutrientes entre las algas, que a su vez producen toxinas con la esperanza de que estos recursos sean más accesibles. Además, la proliferación excesiva de algas puede impedir que la luz solar llegue a las plantas marinas, impidiendo la fotosíntesis y la producción de oxígeno. Este efecto se produce en cascada y deja zonas ecológicamente muertas, desprovistas de vida mucho después de que haya pasado la floración de algas. Aunque estas floraciones nocivas se veían en menor cantidad en el pasado, factores como el estrés provocado por el cambio climático y el exceso de nutrientes agrícolas en las aguas residuales han convertido este fenómeno en una preocupación cada vez más grande para las comunidades costeras. Por esto, muchos grupos de investigadores han estado estudiando varias soluciones posibles para mitigar el crecimiento excesivo de algas. Uno de estos grupos de investigadores, de la Universidad de Zhejiang en China, ha avanzado en la búsqueda de nuevos alguicidas de producción natural hasta diez veces más eficaces que los productos naturales anteriores.
¡Los Hongos de Podredumbre Blanca al Rescate!
La introducción de paja agrícola, rica en diversos compuestos naturales que se encuentran en los sistemas inmunes de plantas y microbios, es una práctica mundial en la prevención de floraciones de algas. Su descubrimiento se hizo famoso en 1980, cuando se añadió accidentalmente heno en descomposición a un lago británico. Con esta práctica como punto de partida, los investigadores trataron de identificar los compuestos responsables de la disminución del crecimiento de las algas. Para empezar, probaron la capacidad de distintos tipos de paja agrícola. Mientras que los estudios anteriores se habían centrado principalmente en la paja de cebada, este estudio también tuvo en cuenta la paja de trigo, la paja de maíz, la paja de arroz y la paja de canola. Al comprobar la capacidad de inhibición de algas de estas diversas pajas, tanto por sí solas como inoculadas con hongos de pudrición blanca, hongos que pueden descomponer el compuesto estructural lignina que da a muchas plantas su rigidez leñosa. Los investigadores pudieron determinar si la fuente del agente ‘antialgas’ procedía de una especie concreta de planta, del proceso de descomposición en general o de un producto específico de la descomposición de una especie concreta de planta.
Mediante este cruce de especies y preparaciones, los investigadores descubrieron que las pajas infectadas por hongos de la podredumbre blanca inhibían el crecimiento de algas mucho después de su introducción inicial, mientras que las pajas no inoculadas sin hongos de podredumbre eran algo eficaces para inhibir el crecimiento de algas al principio, pero disminuían rápidamente tras los primeros días posteriores a la introducción. Con esta información, los investigadores cruzaron genes presentes en distintas especies de hongos de podredumbre blanca que se activaban específicamente al infectar la paja agrícola. Esto los llevó a comprobar la capacidad de los compuestos codificados por estos genes para realizar diversos procesos celulares necesarios para inhibir el crecimiento de las algas, como la capacidad de metabolizar los carbohidratos fotosintetizados y la proteína estructural lignina. Además, se realizaron análisis químicos para agrupar estos compuestos en diferentes familias químicas. Ambas acciones sirvieron para iluminar no sólo sobre qué compuesto era responsable de la inhibición de las algas, sino también para explicar potencialmente cómo lo hace el compuesto en cuestión.
¡Vamos Esfingosinas! ¡Ustedes Pueden con Este Reto!
El análisis de las numerosas sustancias químicas metabólicas producidas por los hongos de la podredumbre blanca condujo al descubrimiento de una nueva familia de sustancias químicas orgánicas denominadas esfingosinas. Estas sustancias químicas eran las más importantes en la inhibición del crecimiento de las algas. Mediante el análisis de las secreciones de las células de las algas expuestas a estas sustancias químicas, los investigadores pudieron hacerse una idea de cómo interfieren estas sustancias químicas en las células de las algas. Descubrieron que las algas expuestas a las esfingosinas tenían una capacidad fotosintética significativamente menor, así como niveles significativamente más altos de antioxidantes. Estas observaciones indican que es probable que las esfingosinas impidan el crecimiento de las algas interfiriendo en el ciclo de la fotosíntesis e introduciendo oxígeno reactivo, que puede unirse a la maquinaria celular clave de las algas e influir negativamente en ella.
Aunque el método exacto aún no está claro, las esfingosinas son capaces de inhibir continuamente el crecimiento de las algas a niveles significativamente superiores a los de otros compuestos de origen similar. Disponer de un compuesto natural, que se degrada fácilmente tras su uso en la naturaleza, para hacer frente a la proliferación de algas nocivas reduce el riesgo que representan estas proliferaciones, mientras que al mismo tiempo reduce el riesgo que representa la introducción de compuestos sintéticos que pueden seguir contaminando el ecosistema marino mucho tiempo después de su uso previsto. Gracias a investigaciones exhaustivas como ésta, que ayudan a resolver la creciente lista de problemas ecológicos del mundo de formas novedosas, podemos decir que estamos dando un paso más hacia un mundo con soluciones que no ponen en peligro al medioambiente.
