Diversidad y potencial biotecnológico de hongos antárticos mediante un enfoque integrado, dependiente e independiente de cultivo
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Data
2025-10-09
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Resumo
La Antártida constituye uno de los ambientes más extremos del planeta, donde las bajas temperaturas, la escasez de nutrientes y la alta radiación UV limitan la vida. Sin embargo, estos factores han impulsado adaptaciones microbianas excepcionales, convirtiendo a los hongos antárticos en una fuente valiosa de enzimas frías con aplicaciones en la biotecnología ambiental e industrial. En este estudio se evaluó el potencial biotecnológico de hongos antárticos aislados de suelos provenientes de dos ambientes contrastantes: Whalers Bay (WB) (Isla Decepción), caracterizado por su historial antrópico, actividad volcánica y geotermal y presencia de un biofilm rico en óxidos de hierro; y Punta Hennequin (Isla Rey Jorge), un área natural con cobertura vegetal musgosa y menor influencia humana. Los análisis fisicoquímicos no evidenciaron contaminación por hidrocarburos o metales pesados, pero mostraron diferencias geoquímicas marcadas, con mayor contenido de hierro y pH más alcalino en Whalers Bay, y mayor carbono orgánico total y azufre en Punta Hennequin (PH). Se aislaron 53 hongos, cuya actividad enzimática se evaluó mediante ensayos en placa (medio sólido) para detectar proteasa, lipasa, amilasa, lacasa y lignina peroxidasa, utilizando medios suplementados con leche descremada, aceite de oliva, almidón, guayacol y el colorante Remazol Brillante Blue R (RBBR), respectivamente. Una alta proporción de aislados hidrolizó almidón (67,2%) y caseína (81,1%), mientras que se observaron actividades de lipasa (22,6%), decoloración de RBBR (28,3%) y oxidación de guayacol (1,8%). A partir de estos resultados, se seleccionaron cuatro aislados con el mejor desempeño en los ensayos en placa para su cuantificación en medio líquido. Entre ellos destacaron Oudemansiella canarii (PPH5), con mayor actividad amilasa (405,88 U/dL); Antarctomyces sp. (PWB6), con mayor actividad lipasa (11,76 U/mL); y Cladosporium sp. (RWB8), con los mayores valores de lacasa (0,401 U/L) y lignina peroxidasa (0,483 U/L). El análisis metagenómico independiente de cultivo, basado en la asignación taxonómica con Kraken2 y Bracken, mostró tendencias generales hacia el predominio de Ascomycota en ambos sitios. Se observaron patrones diferenciales en la composición fúngica, con 20 géneros detectados en Punta Hennequin y 23 en Whalers Bay, incluyendo géneros raros en ambientes antárticos como Thermothielavioides, Pyricularia, Fulvia y Coccidioides. Los índices de diversidad sugirieron mayor diversidad en WB (Shannon = 3,15; Simpson = 0,95; Chao1 = 46,4) respecto a PH (Shannon = 2,66; Simpson = 0,90; Chao1 = 31). De igual manera, los análisis funcionales indicaron posibles tendencias adaptativas: en PH predominaron dominios vinculados a la traducción, regulación génica y eficiencia metabólica, mientras que en WB se destacaron funciones asociadas al metabolismo redox, adquisición de hierro y formación de biofilms, lo que sugiere adaptaciones a un ambiente volcánico y mineralizado con influencia antrópica histórica. Estos resultados resaltan el valor de las comunidades fúngicas antárticas como bioindicadores ambientales y fuentes prometedoras de enzimas con potencial biotecnológico industrial y ambiental.
Abstract
Descrição
Tesis de maestría presentada en el Programa de Posgrado en Biociencias, del Instituto Latinoamericano de Ciencias de la Vida y Naturales, de la Universidad Federal de la Integración Latinoamericana, como requisito parcial para la obtención del título de Maestro en Ciencias.
Palavras-chave
bioprospección, hongos antárticos, enzimas psicrófilas, metagenómica, diversidad fúngica.
Citação
ROBAYO, Marahia Isabel Guevara. 2025. Diversidad y potencial biotecnológico de hongos antárticos mediante un enfoque integrado, dependiente e independiente de cultivo. Asesores: PASSARINI, Michel Rodrigo Zambrano (asesor). 116 h.. Tesis de Maestría - PPG-BC (Programa de Posgrado en Biociencias), UNILA (Universidad Federal para la Integración Latinoamericana), Foz de Iguazú.