Arroz: una segunda vida para un subproducto

En concreto, un equipo del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA), adscrito al CSIC, ha comprobado que este residuo, abundante y poco valorizado, puede convertirse en una fuente sostenible y económica para la producción de enzimas industriales con aplicaciones en la industria alimentaria o la farmacéutica mediante el uso de hongos filamentosos, es decir, o que más comúnmente se conoce como mohos.

Este salvado, la capa exterior que se elimina durante el proceso de pulido del arroz blanco destinado al consumo humano, es un subproducto agrícola que se suele utilizar hasta ahora como la alimentación animal. Pero, debido a su perfil nutricional (con un 50% de carbohidratos, un 15% de proteínas y un 20% de grasas), este subproducto también resulta un sustrato óptimo para el desarrollo de estos mohos.

Su crecimiento, en condiciones controladas, permite obtener enzimas con un amplio abanico de aplicaciones industriales. Los hongos filamentosos producen y liberan unas proteínas llamadas enzimas como parte de su estrategia natural para alimentarse. Estas enzimas aceleran reacciones químicas y descomponen materiales complejos en compuestos más simples que luego pueden utilizar.

Este proceso, que ocurre de forma espontánea en la naturaleza, se puede aprovechar mediante la biotecnología para transformar residuos orgánicos en valiosas fuentes de enzimas industriales. «Al cultivar estos hongos sobre subproductos agrícolas se obtienen cócteles enzimáticos que tienen múltiples aplicaciones en sectores como el alimentario, el farmacéutico o el energético, convirtiendo lo que antes era un residuo en un recurso de alto valor añadido», explica Sandra Garrigues, investigadora del grupo de Biofactorías Fúngicas del IATA-CSIC que participa en el estudio.

Su equipo logró aislar 16 cepas de hongos filamentosos presentes en el salvado de arroz, pertenecientes a géneros bien conocidos como Aspergillus, Penicillium y Mucor.

Estas cepas se evaluaron por su capacidad para producir cócteles enzimáticos capaces de degradar componentes vegetales como la celulosa y el xilano, dos polisacáridos vegetales esenciales en la estructura de las plantas, y mayoritarios en el salvado de arroz, además de producir proteínas antifúngicas, ampliando así su potencial para aplicaciones en sanidad vegetal o biomedicina.

Los hongos funcionan como pequeñas fábricas orgánicas o biofactorías, produciendo enzimas con un gran interés estratégico. Las enzimas producidas por los mohos en este estudio se pueden aplicar a la producción de biocombustibles (celulasa y β-glucosidasa); a la industria panadera (xilanasa y β-xilosidasa); para la clarificación de zumos y mejora de piensos animales (α-L-arabinofuranosidasa); y para obtener productos lácteos para personas intolerantes a la lactosa al descomponer esta sustancia (β-galactosidasa o lactasa). El estudio también identificó proteínas con potencial antifúngico producidas por hongos del género Penicillium. Concretamente P. parvofructum generó hasta tres tipos de estas pequeñas proteínas, ricas en cisteína, que poseen la capacidad de inhibir hongos patógenos sin afectar a células humanas. «Las proteínas antifúngicas tienen un gran potencial en el campo de los bioplaguicidas o como agentes antimicrobianos en agricultura y medicina», añade José Marcos, investigador del grupo que publica el estudio.