El hongo comestible Auricularia heimuer, llamado «oreja de árbol negra» en China y «medusa de árbol» en Japón, es el segundo hongo comestible cultivado más grande en la República Popular China y tiene un importante valor económico y medicinal. Su capacidad única para «revivir» después de la sequía mejorará y luego la tecnología se aplicará a otros hongos comestibles, dijeron científicos chinos.
La «oreja de árbol negro» en China es un ingrediente popular en las sopas agridulces; en la medicina popular, este hongo seco se ha utilizado durante mucho tiempo para la prevención y el tratamiento de muchas enfermedades, incluidos los resfriados.
Hoy en día, Auricularia heimuer se cultiva utilizando un método de nebulización intermitente durante todo el día, creando un ambiente «alternando seco y húmedo». Esto se hace porque durante los períodos de deficiencia de agua, los cuerpos fructíferos de los hongos se deshidratan rápidamente y quedan inactivos, pero reanudan su crecimiento cuando hay suficiente humedad.
Los cuerpos fructíferos del hongo tienen una apariencia distintiva y reconocible: casi negros y gelatinosos, de ahí el nombre japonés de «medusas de árbol», crecen en el costado de la madera muerta. La capacidad de la mazorca negra para sobrevivir en condiciones de sequía y sus propiedades de autorresucitación hacen del hongo una herramienta modelo para el trabajo científico innovador.
El ciclo de vida de A. heimuer consta de dos etapas importantes y estrechamente relacionadas: el micelio y el cuerpo fructífero. A diferencia del fenómeno visible de “encogimiento al secarse e hincharse al mojarse” en los cuerpos fructíferos, los cambios en el micelio no son visibles a simple vista y la investigación sobre el mecanismo de respuesta del micelio al estrés por sequía en A. heimuer sigue siendo escasa.
En este sentido, investigadores chinos del Centro de Investigación de Ingeniería de Hongos Comestibles y Medicinales del Ministerio de Educación de China, de la Universidad Agrícola de Jilin, y del Laboratorio de Mejoramiento Genético de Hongos Comestibles de la Facultad de Horticultura de la Universidad Agrícola de Jilin, probaron 13 cepas de “oreja de árbol”: expusieron las especies de hongos a la sequía y evaluaron su respuesta a varios parámetros fisiológicos, incluida la biomasa.
Utilizando estos parámetros, evaluaron la tolerancia a la sequía de las cepas y seleccionaron una cepa tolerante a la sequía para la secuenciación de ARN para descubrir los mecanismos subyacentes a la respuesta micelial al estrés por sequía. Este estudio proporciona información sobre la posible mejora genética de A. heimuer y la selección de resistencia en otros hongos comestibles.
Las cepas utilizadas en este estudio se obtuvieron de la estación de mejoramiento de Auricularia heimuer del sistema tecnológico nacional de la industria de hongos comestibles. Estas cepas fueron seleccionadas para representar regiones de producción clave (norte, centro y sur de China). Las cepas de hongos están depositadas en la Facultad de Horticultura de la Universidad Agrícola de Jilin, China.
“Seleccionamos 13 cepas de A. heimuer de hongos cultivados y silvestres y simulamos estrés por sequía utilizando medios de levadura completos que contenían 20% de polietilenglicol (PEG), mientras que los medios utilizados para los tratamientos de control no contenían PEG. Las cepas se cultivaron en una incubadora con agitación a 25°C a 120 rpm durante 15 días en la oscuridad. Se midieron los contenidos de azúcar soluble (SS) y proteína soluble (SP), las actividades de superóxido dismutasa (SOD) y catalasa (CAT), el contenido de malondialdehído (MDA) y la biomasa. Se observaron diferencias significativas en todos los parámetros fisiológicos entre el tratamiento con 20% de PEG y el control, así como entre las diferentes cepas. Las cepas probadas se clasificaron en las siguientes cuatro categorías: altamente tolerantes a la sequía, tolerantes, moderadamente tolerantes y sensibles. En este estudio, el contenido de trehalosa aumentó significativamente en 11 cepas de A. heimuer analizadas después del estrés por sequía”, dijeron los autores.
La trehalosa en las plantas actúa como un agente protector de proteínas y membranas, ejerciendo un efecto protector intracelular en los organismos bajo diversas condiciones de estrés, y en los hongos, la trehalosa puede servir como un carbohidrato energético, proporcionando la energía necesaria para las reacciones de estrés.
La trehalosa, un disacárido no reductor estructuralmente estable, está presente en grandes cantidades (hasta el 20% del peso seco) en organismos anhidros como esporas de hongos, células de levadura y plantas que se resucitarán espontáneamente.
“La trehalosa da a los hongos la capacidad de adaptarse a condiciones estresantes. Interviene en la regulación osmótica, manteniendo la turgencia celular y minimizando la pérdida de agua. En condiciones de sequía, se produce una acumulación significativa de trehalosa en el sistema fúngico, que es fundamental para estabilizar las estructuras proteicas y la integridad de la membrana celular. A través del análisis de enriquecimiento de KEGG, descubrimos por primera vez que la vía de síntesis de trehalosa en A. heimuer es la trehalosa fosfato sintasa-trehalosa fosfato fosfatasa (TPS-TPP), que participa en la respuesta de A. heimuer al estrés por sequía. Además, dos genes enzimáticos clave implicados en la síntesis de trehalosa, a saber, trehalosa-6-fosfato sintasa (AhTPS) y trehalosa-6-fosfato fosfatasa (AhTPP), aumentaron significativamente después del estrés por sequía. El contenido de trehalosa aumentó significativamente en 11 cepas después del tratamiento de estrés por sequía. » Este estudio muestra por primera vez que la vía de síntesis de trehalosa está implicada en la respuesta de los hongos comestibles al estrés por sequía, proporcionando así un vínculo para la mejora genética de A. heimuer y la selección de cepas tolerantes a la sequía, sentando una base teórica para la resistencia. selección en otros hongos comestibles», dijeron los autores del estudio.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Jian Sun, Fangjie Yao, Lixin Lu, Yuming Zhang, Min Fang, Xiaoxu Ma, Kaisheng Shao, Xu San), publicado en la revista Horticulturae 2024 en el portal www.mdpi.com.
