En el Edificio de Ciencias Microbianas de la Universidad de Wisconsin-Madison, los hábitos alimenticios increíblemente eficientes de una termita cultivadora de hongos son sorprendentes incluso para aquellos que conocen bien el don natural del insecto para convertir la madera en polvo.
Según un estudio publicado el 17 de abril de 2017 en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias , cuando la madera de álamo sufre un tránsito corto de 3.5 horas a través del intestino de la termita, las heces emergentes están casi desprovistas de lignina, el polímero duro y abundante que le da a las paredes de las células su robustez. Como la lignina es conocida por ser difícilpara degradarse, y sigue siendo un obstáculo costoso para las industrias de procesamiento de madera, como los biocombustibles y el papel, la termita guarda un secreto muy buscado: un sistema natural para descomponer completamente la biomasa.
"La velocidad y eficiencia con que la termita está descomponiendo el polímero de lignina es totalmente inesperada", dice John Ralph, profesor de bioquímica de UW-Madison, investigador del Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos GLBRC y experto en lignina ".La implicación tentadora es que este sistema intestinal tiene claves para descomponer la lignina mediante procesos que son completamente desconocidos ".
Hongjie Li, co-primer autor del estudio, comenzó a estudiar termitas como estudiante graduado en la Universidad de Zhejiang en Hangzhou, China. Ahora investigador postdoctoral en el laboratorio del profesor de bacteriología UW-Madison e investigador de GLBRC Cameron Currie, Li fue elprimero en mantener vivo este género de termitas en un laboratorio, y el primero en observar de cerca el sistema simbiótico que une a las termitas con el hongo Termitomyces.
Todo el proceso, como suele ser el caso con los insectos sociales, es complejo. Las termitas jóvenes, o trabajadores jóvenes, recogen y comen la madera. Las heces cargadas de hongos de las termitas se convierten en una parte integral de un peine de hongos, una esponjasimilar a la estructura que las termitas crean dentro de una cámara protegida. En el peine, los hongos degradan aún más la madera hasta que sus azúcares simples estén listos, unos 45 días después, para ser consumidos por las viejas termitas obreras.
"Durante décadas, todos pensaron que el joven trabajador no estaba haciendo nada, debido a lo rápido que la madera pasa a través de su intestino", dice Li. "Pero después de observar las termitas en el laboratorio, asumí que había algunas funcionesallí, ya que los hongos simplemente no pueden vivir en la madera de su ".
Para explorar esas funciones, Li contó con la ayuda del coautor Daniel Yelle, tecnólogo de investigación de productos forestales del Laboratorio de Productos Forestales del Departamento de Agricultura de los EE. UU. Y experto en sistemas fúngicos que degradan la madera.
"Este sistema es único porque el hongo y la termita no pueden vivir el uno sin el otro", dice Yelle. "Son simbióticos y trabajan juntos de manera muy eficiente para hacer cosas que los hongos no pueden hacer en la naturaleza. Juntoshacer todo más rápido "
El sistema puede ser simbiótico, pero los procesos involucrados en el tránsito intestinal, o los mecanismos por los cuales el intestino de termitas logra cortar incluso las partes más difíciles de cortar de la lignina, aún se desconocen. La investigación futura se centrarápara determinar qué enzimas o sistemas bacterianos podrían estar funcionando en el intestino. Si esa súper enzima o proceso puede replicarse fuera de la termita, podría resultar en una mejora dramática en la forma en que procesamos madera y hacemos biocombustibles, mejorando la economía y el corteenergía usada.
"Este es un gran ejemplo del valor de la investigación científica básica", dice Currie. "Estudiar cómo las termitas procesan la biomasa vegetal en la naturaleza no solo nos ayuda a comprender nuestro mundo natural, sino que podría contribuir a nuestros propios esfuerzos para descomponer la biomasa"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Krista Eastman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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