Resumen

¿Sabías que una computadora puede ayudarte a detectar enfermedades o saber si un alimento es seguro, sólo analizando cómo vibra una molécula? La inteligencia artificial (ia) está cambiando las reglas del juego en la ciencia moderna, especialmente en una técnica llamada espectroscopía ftir. Esta herramienta permite “escuchar” las vibraciones de las moléculas para conocer su estructura, algo que antes requería horas de análisis por parte de especialistas. Ahora, gracias a la ia, este proceso es más rápido, preciso y accesible. Este artículo explora cómo la combinación entre ia y ftir está revolucionando campos como el diagnóstico temprano del cáncer o el control de calidad de los alimentos. ¿Cómo lo logran? Mediante algoritmos capaces de reconocer patrones invisibles al ojo humano, que ayudan a tomar decisiones críticas en cuestión de minutos. Además, conocerás cómo estas tecnologías están siendo aplicadas en el mundo real y qué desafíos aún deben superarse. ¿Puede una red neuronal detectar un tumor? ¿O decirnos si una grasa es saludable? Acompáñanos a descubrir cómo la ciencia y la inteligencia artificial están trabajando juntas para entender mejor lo que no podemos ver… pero que está en todo lo que nos rodea.
Palabras clave: inteligencia artificial, espectroscopía ftir, análisis molecular, tecnología en salud, seguridad alimentaria.

When artificial intelligence listens to molecules

Abstract

Did you know that a computer can help you detect diseases or determine if a food is safe, just by analyzing how a molecule vibrates? Artificial intelligence (ai) is changing the game in modern science, especially in a technique called ftir spectroscopy. This tool allows us to “listen” to the vibrations of molecules to understand their structure, something that once required hours of analysis by experts. Now, thanks to ai, this process is faster, more accurate, and more accessible. This article explores how the combination of ai and ftir is revolutionizing fields like early cancer diagnosis and food quality control. How do they do it? By using algorithms capable of recognizing patterns invisible to the human eye, which help make critical decisions in minutes. You’ll also learn how these technologies are being applied in the real world and the challenges that still need to be overcome. Can a neural network detect a tumor? Or tell us if a fat is healthy? Join us to discover how science and artificial intelligence are working together to better understand what we can’t see… but is in everything around us.
Keywords: artificial intelligence, ftir spectroscopy, molecular analysis, health technology, food safety.

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¿Puede la inteligencia artificial ayudarnos a entender mejor la química?

La inteligencia artificial (ia) está transformando muchas áreas de nuestra vida: desde los asistentes virtuales en casa, hasta los avances en medicina, seguridad informática o industria automotriz. En química y bioquímica, su impacto es especialmente notable en la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (ftir), una técnica que permite analizar las características moleculares a través de las vibraciones de las sustancias. Este tipo de análisis ha sido clave para comprender la estructura de un sinfín de moléculas.

Aunque el ftir es una herramienta fundamental para el análisis espectral, su interpretación puede resultar desafiante, incluso para expertos. En este contexto, la ia ha tenido un impacto positivo al facilitar una tarea que solía ser compleja y extenuante. Gracias a ella, hoy se logran interpretaciones más precisas, eficientes y accesibles, revolucionando el análisis de grandes volúmenes de datos.

Este artículo analiza el impacto de la ia en la interpretación de espectros ftir y explora sus aplicaciones en áreas como la investigación médica y la seguridad alimentaria.

La técnica que capta la voz secreta de las moléculas

La espectroscopía ftir es una técnica analítica clave que permite estudiar las propiedades moleculares mediante la absorción de luz infrarroja. Este proceso revela patrones vibracionales únicos —similares a las huellas dactilares humanas — que brindan información valiosa sobre la estructura y composición de las sustancias (Fontes et al., 2020).

Aunque puede parecer una técnica lejana a nuestra vida cotidiana, su impacto es directo: interviene en la seguridad de los medicamentos que consumimos o en la detección de contaminantes ambientales que afectan la calidad del aire y del agua.

Uno de los puntos clave en el uso de esta técnica es la preparación de las muestras. Cualquier impureza —como agua— puede alterar el espectro y llevar a interpretaciones erróneas. Por eso, esta etapa requiere especial cuidado para evitar interferencias.

El espectrómetro ftir funciona mediante una fuente de luz infrarroja cuya longitud de onda interactúa con la muestra. Las vibraciones moleculares generadas son captadas por un detector y transformadas en datos que se representan como un espectro, lleno de picos y valles (ver figura 1).

Figura 1. Representación de un espectrómetro ftir típico y el espectro de una sustancia analizada.
Crédito: elaboración propia.

Esos picos reflejan las vibraciones de los enlaces moleculares. Cada enlace tiene una frecuencia de vibración específica, lo que permite a las y los científicos interpretar el espectro y deducir la estructura molecular de la sustancia. Aquí es donde la ia cobra protagonismo: permite identificar patrones espectrales con rapidez y precisión, tarea que antes requería un análisis manual, especializado y lento.

En comparación con otras técnicas, el ftir ofrece ventajas notables: resultados más rápidos, con equipos más económicos. Aunque, claro, también tiene limitaciones, como la dificultad para analizar mezclas complejas o materiales amorfos (sin estructura organizada).

Actualmente, esta técnica evoluciona de la mano de la ia, que mejora la interpretación de espectros complejos. Además, se están desarrollando instrumentos portátiles que podrían revolucionar su uso en campo, facilitando análisis en sitios remotos o en situaciones críticas —como la detección de contaminantes en tiempo real—.

A pesar de sus límites, la espectroscopía ftir sigue siendo esencial para la ciencia. Su integración con tecnologías de inteligencia artificial y aprendizaje automático promete expandir aún más sus aplicaciones en la medicina, la industria alimentaria y la protección ambiental.

¿Cómo sabemos qué dice una molécula?

Para entender cómo funciona la espectroscopía ftir y qué nos revela sobre el mundo microscópico de las moléculas, es esencial conocer algunos conceptos clave: absorción, transmitancia y reflexión. Estos procesos son fundamentales para interpretar cómo interactúa la radiación electromagnética con la materia (ver figura 2).

Cuando una molécula absorbe luz infrarroja, los átomos que la componen comienzan a vibrar. Este fenómeno —conocido como absorción— depende de la frecuencia de la luz y de los enlaces químicos presentes en la molécula. Al igual que un instrumento musical que emite sonidos únicos, cada molécula produce vibraciones específicas que pueden capturarse y analizarse, permitiendo su identificación precisa.

Por otro lado, la transmitancia se refiere a la cantidad de luz infrarroja que atraviesa una muestra hasta llegar al detector. Las muestras con alta transmitancia dejan pasar más luz, mientras que aquellas con baja transmitancia absorben una mayor cantidad.

Vibraciones que cuentan historias

El espectro ftir es una representación gráfica que muestra cómo se absorbe o transmite la luz infrarroja según su longitud de onda. Los picos y valles corresponden a las vibraciones de los enlaces químicos presentes en una muestra (ver figura 3; Lahlali et al., 2015; Nandiyanto et al., 2022).

Figura 3. Representación de pico y valle en espectro.
Crédito: elaboración propia.

Cada pico revela una vibración específica de un enlace químico. Esto permite a las y los científicos identificar y medir los compuestos presentes. Así como las notas en una partitura indican diferentes sonidos, los picos en un espectro marcan las frecuencias de vibración características de los enlaces moleculares.

En los espectros de transmitancia por ftir, las zonas más profundas indican las frecuencias donde la muestra absorbe energía. Las zonas planas, por el contrario, reflejan frecuencias que no fueron absorbidas.

Este comportamiento puede entenderse con un ejemplo cotidiano: cuando usas una camiseta clara en un día soleado, refleja más luz y te mantiene fresco. En cambio, una camiseta oscura absorbe más luz y te hace sentir más calor.

¿Para qué sirve ponerle oído a la materia?

Como se muestra en la figura 4, la espectroscopía ftir tiene una amplia gama de aplicaciones.

Figura 4. Áreas de aplicación del FTIR.
Crédito: elaboración propia.

• En química orgánica, se utiliza para identificar y caracterizar compuestos, analizar productos de reacción y asegurar su pureza y estructura.
• En la ciencia de los polímeros, permite estudiar la estructura, propiedades y degradación de materiales, así como detectar contaminantes. Esto es clave para evaluar su estabilidad en distintas condiciones de uso.
• En bioquímica, el ftir ayuda a analizar proteínas, grasas y azúcares en el cuerpo. Esto permite identificar indicadores de salud y estudiar cómo interactúan los medicamentos con nuestro organismo.
• En el análisis farmacéutico, se usa para el control de calidad de medicamentos, detectar adulterantes y evaluar cómo se combinan los componentes activos con los excipientes. Esto garantiza la eficacia y seguridad de los productos.
• También en la ciencia de los materiales es una técnica fundamental. Permite caracterizar compuestos como cerámicas, metales o vidrios, y detectar cambios en su composición tras procesos de fabricación o exposición a diferentes ambientes.

A pesar de sus múltiples beneficios, interpretar los espectros ftir puede ser todo un reto. Estos gráficos —llenos de picos y valles— ofrecen información muy detallada sobre enlaces y estructuras, pero analizarlos requiere experiencia y tiempo.

Aquí es donde entra en escena la inteligencia artificial. Gracias a sus capacidades de aprendizaje automático, permite automatizar y agilizar el análisis de espectros, haciendo que esta poderosa herramienta sea más accesible y eficiente para científicos de distintas áreas.

¿Y qué tiene que ver aquí la inteligencia artificial?

La inteligencia artificial (ia) abarca una amplia gama de tecnologías diseñadas para imitar capacidades cognitivas humanas como el aprendizaje, el razonamiento y la resolución autónoma de problemas (Lara Andino et al., 2024). Como se muestra en la figura 5, la ia se basa en varios pilares esenciales que la hacen posible y efectiva.

Figura 5. Ramas de la inteligencia artificial.
Crédito: elaboración propia.

Uno de los más importantes es el aprendizaje automático (Machine Learning, ml), que permite a los sistemas mejorar su rendimiento al analizar grandes cantidades de datos. Mediante la modificación de parámetros y modelos de entrenamiento, los algoritmos de ml pueden realizar tareas como clasificación o detección de patrones, sin necesidad de estar programados para cada caso (Gallo et al., 2021).

Otro pilar clave son las redes neuronales artificiales (Artificial Neural Networks, ann), inspiradas en la estructura del cerebro humano. Estas redes procesan la información de manera similar a como lo hacen nuestras neuronas (ver figura 6).

Figura 6. Ejemplificación de redes neuronales artificiales.
Crédito: elaboración propia.

Dentro del campo de la ia, las redes neuronales convolucionales (Convolutional Neural Networks, cnn) han sido especialmente útiles para tareas como el procesamiento de imágenes y el reconocimiento de patrones complejos (Ayeni, 2022).

El aprendizaje profundo (Deep Learning, dl) representa un paso más allá del aprendizaje automático tradicional. Utiliza múltiples capas de redes neuronales interconectadas que permiten una comprensión más profunda de los datos (De Lara-García, 2022). Gracias a esto, las máquinas pueden procesar información compleja —como imágenes, voz o texto— de una manera más parecida al cerebro humano (ver figura 7).

Figura 7. Ejemplificación de Deep Learning.
Crédito: elaboración propia.

Estos avances han revolucionado la interpretación de datos espectrales. Gracias al dl y a las redes neuronales, ahora se pueden identificar patrones complejos con mayor rapidez y precisión, automatizando procesos que antes requerían intervención humana y reduciendo el margen de error (Poggialini et al., 2022).

En campos como la espectroscopía, donde se manejan grandes volúmenes de datos, la ia ha optimizado procesos tradicionalmente manuales. Un buen ejemplo de esto es la espectroscopía ftir, que hoy se beneficia de análisis más veloces, objetivos y eficaces (Liu et al., 2020).

IA + química: una dupla que ya está dando resultados

Hasta hace poco, interpretar espectros ftir era una tarea manual que dependía de la experiencia de personas expertas. Este proceso era lento y podía ser subjetivo, especialmente al tratar espectros complejos o grandes volúmenes de datos.

Actualmente, existen enfoques basados en inteligencia artificial que han transformado este panorama. Por ejemplo, algunos modelos de clasificación pueden identificar espectros según sus características (ver figura 8), lo que permite detectar compuestos conocidos en distintos sectores, como la industria farmacéutica o petroquímica (Acosta-Jiménez et al., 2023).

Figura 8. Detección de tejido canceroso con aprendizaje automático.
Crédito: elaboración propia.

Además, las redes neuronales profundas, especialmente las cnn, han demostrado ser herramientas poderosas para la interpretación de espectros ftir. Estas redes procesan los datos por capas, de forma jerárquica (Saleem et al., 2022): empiezan reconociendo patrones simples y, capa tras capa, detectan características cada vez más complejas.

Esto les permite distinguir pequeñas diferencias entre compuestos con espectros similares, como se ilustra en la figura 9.

Figura 9. Detección de tejido canceroso con aprendizaje profundo.
Crédito: elaboración propia.

Mientras analizan los datos, las cnn extraen automáticamente información relevante y la asocian con estructuras moleculares, mejorando así la precisión y velocidad del análisis.

Por todas estas razones, las redes neuronales profundas se han convertido en herramientas esenciales para optimizar la interpretación espectral en distintos campos científicos.

Aplicaciones en el mundo real: la IA en acción

La inteligencia artificial (ia) ha logrado avances impresionantes en el análisis espectral mediante espectroscopía ftir, mostrando su enorme potencial en distintas áreas. Uno de los campos más prometedores es el diagnóstico temprano del cáncer, donde la combinación entre ia y ftir se perfila como una herramienta poderosa.

Este método es rápido, no invasivo y ofrece información detallada sobre la composición molecular de los tejidos. Por ejemplo, un estudio de Hannafon (2021) demostró cómo un modelo de ia, entrenado con imágenes médicas, puede identificar características específicas del tejido que rodea los tumores. Esto mejora la precisión y oportunidad en el diagnóstico del cáncer de mama. ¿La ventaja? Una detección más temprana y certera, lo que aumenta las probabilidades de tratamiento exitoso y supervivencia.

Además, la ia ha encontrado aplicaciones valiosas en el control de calidad de los alimentos. Al combinar espectros ftir con algoritmos inteligentes, es posible analizar la composición química de distintos productos y verificar que cumplan con los estándares necesarios.

Un ejemplo de esto lo encontramos en Rohman et al. (2020), donde se muestra cómo la ia puede evaluar la calidad de grasas y aceites, garantizando que sean seguros para el consumo. Por su parte, Feng et al. (2021) demostraron que la ia puede distinguir entre distintos tipos de alimentos y rastrear su origen, una función clave para asegurar su autenticidad y calidad.

Estos casos muestran que la inteligencia artificial no sólo mejora la precisión y velocidad en el análisis de espectros ftir, sino que también protege la salud pública y la seguridad alimentaria. Conforme estas tecnologías evolucionen, se espera que surjan nuevas aplicaciones capaces de mejorar la calidad de vida y monitorear aspectos clave como el medio ambiente.

¿Y ahora qué? Lo que esta tecnología puede cambiar

El avance de la inteligencia artificial y su integración con la espectroscopía ftir ya está transformando sectores clave, extendiendo su alcance a aplicaciones prácticas cada vez más innovadoras.

Esta combinación tecnológica tiene un enorme potencial para acelerar la investigación, mejorar la calidad de los productos y apoyar el desarrollo de nuevos materiales. Con el tiempo, el análisis espectral será más preciso, más rápido y más accesible, lo que revolucionará tanto la ciencia como la industria.

Sin embargo, aún hay retos por superar. Es fundamental contar con datos de alta calidad y entender cómo toma decisiones la ia para garantizar resultados confiables. Además, se necesita un trabajo colaborativo: especialistas en ia deben unir fuerzas con científicos de distintas áreas para lograr aplicaciones verdaderamente útiles y efectivas.

Referencias

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Recepción: 2023/11/16. Aceptación: 2025/01/15. Publicación: 2025/05/09.

Resumen

Hoy en día, los empaques inteligentes y empaques activos están revolucionando la manera en que conservamos frutas y verduras, especialmente aquellas que siguen madurando después de ser cosechadas (climatéricas). Este artículo explica de forma sencilla cómo los empaques inteligentes permiten monitorear la frescura de los alimentos, mientras que los empaques activos ayudan a alargar su vida útil controlando su ambiente interno. También te contamos de qué materiales suelen estar hechos estos empaques —como plásticos especiales y bioplásticos— y cuáles son los principales factores que deterioran frutas y verduras. Además, exploramos investigaciones recientes que buscan mejorar los materiales para hacerlos aún más útiles, agregándoles propiedades antimicrobianas o antioxidantes. La combinación de estos dos tipos de empaques promete no sólo productos más frescos y seguros, sino también menos desperdicio de alimentos y mejores condiciones para productores y consumidores.
Palabras clave: empaques, frutas, verduras, conservación, frescura.

Intelligent and active packaging: coming to the rescue of your fruits and vegetables

Abstract

Today, intelligent and active packaging are revolutionizing the way we preserve fruits and vegetables, especially those that continue to ripen after being harvested (climacteric). This article explains in simple terms how intelligent packaging allows for monitoring the freshness of food, while active packaging helps extend its shelf life by controlling its internal environment. We also explain the materials commonly used in these packages—such as special plastics and bioplastics—and the main factors that deteriorate fruits and vegetables. Additionally, we explore recent research aimed at improving materials to make them even more useful, by adding antimicrobial or antioxidant properties. The combination of these two types of packaging promises not only fresher and safer products but also less food waste and better conditions for producers and consumers.
Keywords: packaging, fruits, vegetables, preservation, freshness.

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Introducción

El consumo de frutas y verduras es esencial para el ser humano debido a su alto valor nutricional, el cual depende de la calidad y frescura de los alimentos. Los sistemas tradicionales de conservación, como el empaquetado y el control de temperatura, juegan un papel crucial en la preservación de estos productos desde su cosecha hasta su consumo. Sin embargo, los métodos utilizados hasta ahora no han sido suficientes para extender significativamente la vida útil de los alimentos. Se estima que sólo el 60% de las frutas y verduras cosechadas se aprovecha para el consumo humano, mientras que el 40% restante se pudre durante su venta (Xia et al., 2022).

Una solución alternativa a los contenedores tradicionales es la aplicación de sistemas de empaques inteligentes (ei) y empaques activos (ea), los cuales pueden incrementar el porcentaje de producto aprovechable. Pero, ¿qué es un empaque inteligente? Un ei es un contenedor capaz de dar seguimiento a la variación de características como textura, color, sabor u olor del producto que contiene, desde su empaquetado hasta su consumo (Caicedo-Perea et al., 2022).

Y entonces, ¿a qué se le llama empaques activos? Los ea son envases diseñados para incrementar el tiempo de preservación de la calidad nutricional del alimento. Este tipo de empaques puede utilizarse desde la recolección hasta el consumo del producto (Vallejos et al., 2022).

Tanto los ei como los ea pueden emplearse en frutas y verduras climatéricas y no climatéricas, es decir, en alimentos que siguen madurando después de cosechados y en los que no lo hacen. Este artículo se enfoca especialmente en la preservación de los frutos climatéricos, ya que requieren un cuidado especial desde su recolección, empaquetado y transporte, hasta que finalmente llegan al consumidor.

Video 1. El químico Javier Pérez Castells explica qué son las frutas climatéricas y cómo siguen madurando después de ser cosechadas (El Debate, 2023).

En este contexto, el objetivo de esta revisión es explicar el uso de ei y ea en frutas y verduras climatéricas, abordando su definición, los materiales con los que se fabrican, sus mecánicas de funcionamiento y las investigaciones más recientes sobre la modificación de materiales para proveerlos de características útiles en dichos contenedores.

¿Empaques inteligentes… qué tanto?

Los empaques inteligentes informan al consumidor sobre la calidad, frescura y seguridad del producto desde su empaquetado hasta su consumo. Pero, ¿cómo funcionan? Actúan mediante sensores que reaccionan física o químicamente ante alteraciones del ambiente dentro del contenedor, como cambios en la temperatura, el pH o la concentración de gases. Estos cambios son detectados por un sensor, que puede mostrar, por ejemplo, un cambio de color o presentar un número, una letra o hasta una palabra relacionada con el tipo de cambio ocurrido.

¿Y para qué sirve conocer estas alteraciones? Estos indicadores pueden relacionarse con cambios en la calidad del alimento o incluso señalar la presencia de microbios dentro del empaque (Caicedo-Perea et al., 2022). Por ejemplo, la figura 1 muestra un tipo de empaque inteligente en el que, en una primera etapa (izquierda), el sensor incrustado muestra un punto verde, indicando que la fruta aún no ha alcanzado las características óptimas para el consumo. Tras un tiempo de envasado, el sensor cambia a color rojo para señalar que la fruta está lo suficientemente madura para su consumo.

Figura 1. Ejemplo ilustrativo del desempeño de un empaque inteligente (EI).
Crédito: Jesús Roberto Villegas Mendez.

No todos los empaques inteligentes son tan sofisticados. ¿Sabías que los contenedores tradicionales ya incluyen algo de “inteligente”? Así es, los empaques que usas a diario ya tienen incorporados elementos básicos de los empaques inteligentes. Estos elementos incluyen datos como la fecha de caducidad o la información nutrimental. Además, la información transmitida por los EI puede ser pasiva o activa. Para entender mejor, a continuación se describen estos dos tipos de información (Rodríguez-Sauceda et al., 2014):

• Pasiva. Se refiere a los datos impresos en el empaque al finalizar el envasado, como la declaración nutrimental, la fecha de caducidad, las condiciones de almacenamiento, entre otros.
• Activa. Esta información se genera mediante sensores y define el estado de madurez del alimento empaquetado, desde su envasado hasta su consumo. La información activa se puede consultar en tiempo real y en cualquier momento, como la temperatura o el estado de madurez, entre otros.

Empaques activos, de día y de noche

Los empaques activos tienen la capacidad de controlar el crecimiento de microbios y/o aumentar la vida útil de los alimentos en anaquel. Estos contenedores pueden utilizarse desde la recolección hasta la ingesta del alimento. Los ea mantienen un ambiente regulado en su interior, el cual proporciona las condiciones adecuadas para la preservación del producto empaquetado. Para generar este ambiente, se emplean agentes activos con alguna de las siguientes funciones (Vilela et al., 2018):

• Emitir sustancias que detienen o matan microbios (antimicrobianas), como dióxido de carbono (CO_₂) o nitrógeno.
• Captar humedad, oxígeno (O_₂) o, en el caso de frutas y verduras, compuestos que propician su maduración, como el etileno.1
  Etileno: gas considerado una hormona del crecimiento para las frutas y verduras climatéricas, ya que promueve su maduración (Wei et al., 2021).

Las formas más comunes en las que los agentes activos se utilizan en los empaques activos son: contenidos en “costalitos” o en combinación con el material del envase (matriz). Aunque los costalitos son los más comunes y fáciles de utilizar, ya que simplemente se llenan con el agente y se colocan dentro del empaque, tienen algunas desventajas. Pueden romperse o producir fugas del agente durante su desempeño, lo que ocasionaría que el producto se contamine y, al ser consumido, podría causar daño a la salud. Un ejemplo de esto es un costalito que cumple la función de absorber la humedad del interior del empaque, lo cual ayuda a reducir el crecimiento de microbios en el fruto contenido (ver figura 2) (Yildirim y Röcker, 2018).

Figura 2. Imagen muestra de un empaque activo (EA) que utiliza un costalito absorbente de humedad.
Crédito: Jesús Roberto Villegas Mendez.

Por otro lado, la combinación del agente activo y la matriz puede realizarse mediante una mezcla directa de ambos o cubriendo la superficie interior del contenedor con el agente. La figura 3 ilustra un ea donde el agente está mezclado con el material utilizado para la fabricación del envase. En este caso, el contenedor tiene propiedades antimicrobianas que sirven para controlar el crecimiento de microorganismos en el fruto. Si bien la combinación del agente y la matriz no requiere accesorios adicionales en el interior del contenedor, como en el caso de los costalitos, es fundamental verificar que el agente no contamine el alimento para poder desarrollar este tipo de empaques activos (Vallejos et al., 2022).

Figura 3. Representación de un empaque activo donde se mezcló el agente activo y la matriz.
Crédito: Jesús Roberto Villegas Mendez.

¿Con qué se suelen fabricar los EI y EA?

El vidrio, la madera y el cartón son algunos de los materiales con los que se pueden fabricar empaques inteligentes y activos, pero los plásticos son los más utilizados para este fin. La resistencia, ligereza y relativa facilidad de manufactura son algunas de las propiedades que hacen que los plásticos sean la opción más destacada en este tipo de contenedores. Los plásticos más utilizados en los EI y EA son (Vallejos et al., 2022; Yadav et al., 2021; Yu et al., 2021):

• Polietileno (pe). Es un plástico derivado del petróleo, flexible, inerte, reciclable y considerado el más utilizado para la manufactura de empaques de alimentos. Con este plástico se pueden moldear botellas, láminas, películas, bolsas y contenedores.
• Poliestireno (ps). Es un plástico sintetizado a partir de subproductos de hidrocarburos fósiles, caracterizado por ser rígido, transparente y reciclable. Con el ps se fabrican empaques en forma de bandejas transparentes.
• Ácido poliláctico (pla). Este plástico biodegradable se deriva de procesos biotecnológicos que utilizan productos ricos en almidón como materia prima (papa, maíz, arroz, etc.). Es rígido, con mayor transparencia y propiedades mecánicas similares a las del pe.
• Quitosano (qs). Este material bioplástico se sintetiza a partir del exoesqueleto de los crustáceos. Se caracteriza por ser biodegradable, de fácil maleabilidad, rígido y destaca por sus propiedades antimicrobianas contra mohos, bacterias y levaduras.

Lo que se debe cuidar en una fruta o verdura empaquetada

Las frutas y verduras climatéricas, desde su recolección hasta su consumo, están expuestas a diversos factores que pueden deteriorarlas. La continua maduración de estos productos es una de sus características más importantes, ya que, entre más maduro esté un fruto, mayor es su contenido de azúcares y nutrientes, lo que lo convierte en un medio ideal para el cultivo de microorganismos (Álvarez-Hernández et al., 2021).

¿Por qué siguen madurando las frutas y verduras climatéricas después de ser cosechadas?

Esto se debe a que, una vez recolectadas, las frutas y verduras continúan su ciclo de respiración. Este ciclo implica que el fruto absorbe oxígeno del entorno y produce dióxido de carbono (CO_₂), calor, vapor de agua y etileno (C_₂H_₄) (figura 4). Precisamente, la generación de C_₂H_₄ durante la maduración dentro del empaque incrementa su concentración, lo que acelera exponencialmente la maduración del fruto. En otras palabras, el C_₂H_₄ actúa como hormona de maduración en las frutas y verduras climatéricas, y a través de la maduración se generan cambios en la textura, sabor, olor y color del fruto (Wei et al., 2021).

Figura 4. Representación gráfica de la respiración de una fruta climatérica.
Crédito: Jesús Roberto Villegas Mendez.

Existen varias opciones para controlar el efecto del C_₂H_₄ en las frutas y verduras climatéricas (Wei et al., 2021):

• Modificar genéticamente el fruto para que no produzca C_₂H_₄.
• Añadir sustancias químicas al fruto que bloqueen la generación de C_₂H_₄.
• Utilizar agentes activos que retengan u oxiden el C_₂H_₄.

Para controlar el efecto del C_₂H_₄, se han desarrollado empaques activos (ea) que retienen u oxidan este gas. Por ejemplo, se han elaborado bolsas con una matriz de polietileno (pe) adicionadas con minerales porosos que actúan como absorbentes de C_₂H_₄. El uso de estas bolsas en el empaquetado de brócoli incrementó la preservación del fruto por 15 días más en comparación con una bolsa de pe sin adición (Wei et al., 2021). También se han diseñado costalitos con permanganato de potasio2 y sepiolita (mineral poroso) para oxidar el C_₂H_₄. Estos costalitos fueron colocados junto con albaricoques dentro de un empaque de plástico, y se determinó que su uso incrementó la vida útil de los frutos en comparación con un empaque sin costalitos (Álvarez-Hernández et al., 2021).

El crecimiento de microbios es otro factor crítico que afecta la vida útil y la seguridad de los alimentos. Para mitigar este riesgo, se ha modificado materiales para dotarlos de propiedades antimicrobianas, con posible aplicación en sistemas de empaques activos. Una de las modificaciones más destacadas es la integración de agentes que puedan inhibir el crecimiento de microorganismos o causar la muerte celular de las bacterias. Algunos ejemplos de agentes con estas propiedades son (Chawla et al., 2021):

• Aceites esenciales (orégano, clavo, pimiento, entre otros).
• Extractos de plantas (té verde, orégano, ajo, etc.).
• Óxidos metálicos (óxido de zinc, óxido de titanio, óxido de magnesio, etc.).

Además de estos agentes activos, la matriz en sí misma puede tener propiedades antimicrobianas. Por ejemplo, el quitosano (qs). Un estudio orientado a la obtención de materiales con propiedades antimicrobianas fue el realizado por Yadav et al. (2021), quienes desarrollaron películas a base de quitosano, óxido de zinc y ácido gálico con propiedades antimicrobianas y antioxidantes, con posibilidad de ser utilizadas en empaques activos. Otro estudio, realizado por Lan et al. (2021), elaboró películas de qs adicionadas con óxido de titanio y bagazo de manzana roja. Estas películas mostraron propiedades antimicrobianas y antioxidantes orientadas a su aplicación en envases activos.

Aunque el desarrollo de nuevos empaques inteligentes y activos sigue en investigación, ya existen productos comerciales como SuperFresh™, una almohadilla utilizada en contenedores de carne de pescado, que libera CO_₂ al reaccionar con el agua en el empaque, prolongando la vida útil del producto. Otro ejemplo comercial es PEAKfresh®, una marca de bolsas de plástico capaces de absorber C_₂H_₄, utilizadas para envolver frutas y verduras y así preservarlas en el refrigerador por más tiempo. Además, están las comunes almohadillas que se colocan debajo de las carnes en los supermercados, que, por si no lo sabías, sirven para absorber el agua en el interior de la bolsa, reduciendo la probabilidad de derrames de líquidos y el desarrollo de microbios.

El mayor reto para el desarrollo de nuevos empaques inteligentes y activos, además de garantizar que no perjudiquen la salud, es su fabricación. Muchos de los agentes activos no soportan las altas temperaturas de fabricación de algunos plásticos, lo que lleva a su descomposición. También es importante tener en cuenta que la adición de agentes activos en plásticos puede afectar negativamente la flexibilidad, dureza y elasticidad del empaque resultante (Vallejos et al., 2022).

Conclusiones

De acuerdo con la literatura, es evidente que el uso de empaques inteligentes y empaques activos en frutas y verduras climatéricas ofrece al consumidor productos de mayor calidad, frescura y una mayor vida útil en anaquel. Por lo tanto, la propuesta de utilizar conjuntamente estos dos sistemas podría mejorar la trazabilidad, la seguridad y la durabilidad del alimento contenido, lo que contribuiría a reducir tanto las pérdidas para los productores de la cosecha como los riesgos para la salud derivados del consumo de alimentos en mal estado.

Sin embargo, existen limitaciones técnicas relacionadas con las condiciones de fabricación de los plásticos y el riesgo de descomposición de los agentes durante este proceso, lo que representa un desafío para el desarrollo de nuevos envases. Finalmente, se puede concluir que, aunque los empaques inteligentes (ei) y activos (ea) son una solución prometedora para aumentar el aprovechamiento de los alimentos, es fundamental que el manejo y el consumo consciente continúen siendo prioritarios para la reducción del desperdicio alimentario.

Referencias

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Recepción: 2023/11/17. Aceptación: 2024/09/15. Publicación: 2025/05/09.

Resumen

A lo largo de los años, el uso de plantas medicinales se ha mantenido como una de las alternativas de salud más accesibles en comunidades de todo el mundo. Dado que las plantas carecen de movilidad, son vulnerables a experimentar condiciones de estrés ambiental, daño por microorganismos y depredadores. Para hacer frente a estos desafíos, las plantas han desarrollado diversos sistemas de defensa, incluido un sofisticado sistema químico. Este sistema consiste en producir compuestos conocidos como metabolitos secundarios, fitoquímicos o productos naturales. Éstos, además de ofrecerles protección, también brindan múltiples beneficios a nuestra salud. En este artículo les invitamos a conocer qué es una planta medicinal, cómo producen las sustancias con propiedades curativas, y la manera en que la flora medicinal mexicana está siendo estudiada para el desarrollo de nuevos fármacos.
Palabras clave: medicina tradicional mexicana, plantas medicinales, metabolitos secundarios, productos naturales, fármacos.

Mexican medicinal plants: extraordinary laboratories for therapeutic development

Abstract

Over the years, the use of medicinal plants has remained one of the most accessible health alternatives in communities around the world. Since plants lack mobility, they are vulnerable to experiencing environmental stress conditions, damage from microorganisms, and predators. To cope with these challenges, plants have developed various defense systems, including a sophisticated chemical system. This system involves the production of compounds known as secondary metabolites, phytochemicals, or natural products. These not only offer protection but also provide multiple benefits to our health. In this article, we invite you to learn what a medicinal plant is, how they produce substances with healing properties, and how Mexican medicinal flora is being studied for the development of new drugs.
Keywords: traditional Mexican medicine, medicinal plants, secondary metabolites, natural products, pharmaceuticals.

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Introducción

¿Quién de nosotros no ha recurrido al poder curativo de una planta medicinal? Tal vez recuerdes haber bebido té de manzanilla o hierbabuena contra algún malestar estomacal, haber aplicado sábila para curar heridas o para aliviar la irritación de la piel, o quizá hayas optado por la pomada de árnica para disminuir las molestias musculares, heridas, inflamación y dolor. Éste es únicamente un breve resumen de las plantas medicinales que se utilizan con frecuencia en México.

Si bien en nuestro país hay una amplia variedad de plantas con propiedades curativas de uso común, como la árnica, cola de caballo, valeriana, cuachalalate, muicle o hierba de la virgen, ¿sabías que en México existen aproximadamente 4,500 plantas con potencial terapéutico? Este número nos ha llevado a ser reconocidos como el segundo país a nivel mundial en cuanto a flora medicinal documentada, inmediatamente después de China (Alamilla y Neyra, 2020). Además, ¿sabías que el herbario medicinal del Instituto Mexicano del Seguro Social (imss) constituye el depósito de flora terapéutica más importante de Latinoamérica? (Fundación unam, 2021).

Dada la creciente prevalencia de enfermedades crónico-degenerativas como el cáncer, hipertensión, Alzhéimer, así como enfermedades infecciosas farmacorresistentes, la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas se ha convertido en una necesidad de salud urgente. En este sentido, el uso de las plantas medicinales representa una de las fuentes más importantes de sustancias bioactivas (Gusain, et al., 2021). Aproximadamente 40% de los fármacos usados a nivel mundial y 60% de los fármacos empleados en el tratamiento del cáncer han sido inspirados o contienen compuestos provenientes de fuentes botánicas (Alonso-Castro et al., 2011; oms, 2023); por tanto, nuestra flora medicinal representa una excelente área de investigación para la búsqueda de nuevos fármacos.

Figura 1. Manzanilla, planta medicinal de uso común en México.
Crédito: ShutterStock.

¿Qué es una planta medicinal?

Una planta medicinal es una planta que posee atributos curativos, una especie en la que alguno o varios de sus de órganos (raíz, tallos, hojas o flores) se emplean para el tratamiento de diversos padecimientos. Habitualmente se consumen en forma de infusiones o productos homeopáticos (ver figura 1; Guzmán et al., 2017; Sofowora et al., 2013). Aunque se han realizado numerosos estudios, en muchos casos, el componente químico activo responsable de los efectos atribuidos a estas plantas permanece sin identificar.

¿Cómo se producen las sustancias con propiedades curativas en las plantas?

Las plantas son organismos vivos, que permanecen estables en un lugar y al no poder moverse tienen sistemas que les permiten, en primera instancia, alimentarse. Esto lo hacen mediante la fotosíntesis, en la que provechan la luz del sol, el agua y el dióxido de carbono (CO₂) de la atmósfera para sintetizar azúcares, como la glucosa. Este compuesto esencial es el primer paso para obtener moléculas necesarias para su desarrollo y reproducción, incluidos carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. A este proceso se denomina metabolismo primario (ver figura 2).

Sin embargo, las plantas no son ajenas a sufrir situaciones de estrés: organismos que puedan dañarlas, condiciones adversas del medioambiente, entre otras. Para protegerse o hacer frente a estas difíciles condiciones, las plantas han desarrollado una serie de mecanismos de defensa. Por un lado, poseen estructuras físicas como las espinas, espigas y pelos, que les permiten soportar altos niveles de radiación o sequía (Lustre-Sánchez, 2022). Por otro, tienen un sofisticado sistema de defensa químico denominado metabolismo secundario, en el que, a partir de los metabolitos primarios, producen una variedad de compuestos de naturaleza química diversa conocidos como metabolitos secundarios, fitoquímicos o productos naturales (Dewick, 2009; ver figura 2).

Figura 2. Fotosíntesis. Proceso metabólico que emplean las plantas para producir metabolitos primarios, que además de ser su propio alimento, darán origen al metabolismo secundario.
Crédito: elaboración propia con Biorender.com.

Dentro de los metabolitos secundarios (ver figura 3) se incluyen tres principales grupos: terpenos, como el betacaroteno, presente en alimentos típicos como la zanahoria y la calabaza, que al ser consumidos, se convierten en precursores de vitaminas; compuestos fenólicos, como el resveratrol, abundante en la piel de las uvas y que actúa como un potente antioxidante frente a la producción de radicales libres, dando la ventaja de prevenir el envejecimiento, y alcaloides, como la cafeína, que las plantas producen como pesticida natural, y en el humano aumenta el estado de alerta y previene la fatiga (Dewick, 2009, Kennedy y Wightman, 2022).

Figura 3. Principales grupos de metabolitos secundarios y su actividad biológica.
Crédito: elaboración propia a partir de Zhao et al., 2023, con Biorender.com.

Uso de plantas medicinales en México

En nuestro país, el uso de plantas medicinales proviene de una rica tradición ancestral. La medicina tradicional es parte de la identidad nacional, costumbres propias de nuestros pueblos y comunidades indígenas; en ella confluyen una mezcla de elementos culturales y creencias religiosas heredadas de nuestros antepasados con el arte de la herbolaria.

Aunque en la última década, no existen datos sobre la prevalencia del uso de la medicina tradicional en la población mexicana, durante la entrevista al Dr. Erick Estrada Lugo, especialista en plantas medicinales, se reporta que la medicina tradicional representa la atención primaria de salud y el único recurso para el 45% de la población nacional. Además, otro 45% de los mexicanos complementa la medicina alópata (atención médica brindada por especialistas de salud) con herbolaria o viceversa (Muñetón Pérez, 2009).

Más recientemente, la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Alamilla y Neyra, 2020), dio a conocer que en México 80% de la población utiliza de manera frecuente hierbas medicinales. Asimismo, existen alrededor de 250 plantas de uso común, de las cuales 85% no cuenta con planes de manejo sustentable, por lo que podrían correr el riesgo de desaparecer (Alamilla y Neyra, 2020; Cruz-Pérez et al., 2021).

Herbolaria mexicana e investigaciones nacionales

Dentro de la herbolaria mexicana existe una amplia diversidad de plantas medicinales con las cuales se producen una variedad de fitoterapéuticos autorizados. Algunos ejemplos incluyen Hypericum perforatum (hierba de San Juan), Valeriana officinalis (Valeriana), Calendula officinalis (Caléndula), Passiflora incarnata (Pasionaria) y Silybum marianum (Cardo santo) (ver figura 4). Éstas plantas han logrado posicionarse dentro del mercado de los Estados Unidos, con ventas relacionadas a la activación del sistema inmunológico, el alivio del estrés y la salud del corazón (cofepris, 2022).

Figura 4. Plantas medicinales con las cuales se producen una variedad de fitoterapéuticos en México. Imágenes tomadas de INaturalist y Wikimedia Commons.
Créditos: Patrick Hacker, 2020; Ivar Leidus, 2021; PumpkinSky, 2017; flagstaffotos, 2007.

En este sentido, científicos mexicanos reconocen el enorme potencial de esta área de investigación. Por ello, desde hace varias décadas han implementado una serie de investigaciones en torno a las plantas medicinales con el objetivo de validar su uso medicinal, así como brindar nuevas alternativas terapéuticas que puedan hacer frente a la creciente escalada de enfermedades como el cáncer, diabetes, así como para brindar nuevas opciones de tratamiento en enfermedades infecciosas farmacorresistentes.

Este interés ha quedado evidenciado por el continuo flujo de publicaciones en torno a las propiedades medicinales de las plantas mexicanas. Por ejemplo, en enfermedades como el cáncer, múltiples trabajos han logrado identificar 300 plantas medicinales relacionadas con actividad anticancerígena (Alonso-Castro et al., 2011). Sin embargo, es importante destacar que de las 4,500 especies medicinales estimadas para nuestro país sólo el 5% cuenta con investigaciones farmacológicas.

Asimismo, dentro del compromiso de contribuir al conocimiento de plantas medicinales mexicanas, especialistas químicos y de la salud llevan a cabo estudios de la composición química de especies medicinales del género Lippia, Salvia, Simsia y Trixis. Se evalúa su actividad biológica en padecimientos como cáncer y enfermedades infecciosas bacterianas y fúngicas farmacoresistentes, además de su actividad antioxidante, fotoprotectora y antinflamatoria (ver figura 5).

Figura 5. Plantas medicinales mexicanas: Tecoma stans, Simsia amplexicaulis, Lippia callicarpifolia y Trixis michoacana var. longifolia. Imágenes tomadas de Wikimedia Commons, INaturalist y enciclovida.
Créditos: Jim Evans, 2016; Bodofzt, 2019; juanantonino-sandoval, 2022; conabio.

Estas investigaciones, en las que se conjunta la medicina tradicional y los estudios científicos, sugieren que, en el futuro, la medicina tradicional y las plantas medicinales desempeñarán un papel dominante. Además, se espera que a finales de siglo haya esfuerzos notables para establecer su integración complementaria y respetuosa en los sistemas nacionales de salud (Singh, 2018).

Conclusiones

El uso de plantas medicinales ha sido y seguirá siendo un componente fundamental de la medicina tradicional mexicana. Sin embargo, el retorno a la cultura de lo natural puede contribuir de manera negativa en el deterioro o pérdida de nuestros recursos vulnerables si no se lleva a cabo de manera responsable. Los compuestos bioactivos ofrecen alternativas para aliviar enfermedades, mantener la salud física, emocional, mental o espiritual y, en consecuencia, mejorar nuestra calidad de vida a menor costo, por lo que es fundamental proyectar a nuestro país como uno de los reservorios globales del conocimiento ancestral en medicina tradicional, que a su vez sea la base para la búsqueda y desarrollo de nuevos fármacos que tengan impacto en la medicina del futuro, reconociendo nuestros orígenes, cultura y tradiciones como la base fundamental de conocimientos.

Agradecimientos

Estancia posdoctoral realizada gracias al Programa de Becas Posdoctorales en la unam.

Referencias

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Recepción: 2024/01/10. Aceptación: 2024/10/04. Publicación: 2025/05/09.

Resumen

El turismo de avistamiento de ballenas está creciendo rápidamente en todo el mundo. En México las ballenas grises (Eschrichtius robustus) a menudo muestran un comportamiento amistoso o curioso hacia las embarcaciones en sus zonas de crianza en Baja California Sur, México. Después de 30 años de investigación sobre esta especie, hemos notado que esto puede deberse a varios factores como la ausencia de caza y acoso humano, la gestión responsable y otros factores en las áreas de observación. Sin embargo, la creciente presión de los turistas ha alterado la dinámica, lo que genera presión sobre los operadores y preocupación sobre las molestias a las ballenas. En este artículo enfatizamos la importancia de la empatía hacia los requerimientos naturales de las ballenas y la necesidad de prácticas responsables en el turismo, enfocándose en la experiencia general y reduciendo la expectativa de contacto directo.
Palabras clave: ballena gris, ballenas amistosas, avistamiento de ballenas, buenas prácticas.

Friendly whales: Why do we need best practices for their observation?

Abstract

Whale watching tourism is rapidly growing worldwide. In Mexico, gray whales (Eschrichtius robustus) often display friendly or curious behavior toward boats in their breeding areas in Baja California Sur. After 30 years of research on this species, we have observed that this behavior may be due to several factors, such as the absence of hunting and human harassment, responsible management, and other factors in the observation areas. However, the increasing pressure from tourists has altered this dynamic, creating strain on tour operators and raising concerns about disturbances to whales. In this article, we emphasize the importance of empathy toward the whales’ natural needs and the necessity of responsible tourism practices, focusing on the overall experience and reducing the expectation of direct contact.
Keywords: gray whale, friendly whales, whale watching, best practices.

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¿Por qué las ballenas grises son amigables y curiosas?

Con frecuencia nos preguntan turistas y proveedores de servicios turísticos el por qué las ballenas grises (Eschrichtius robustus) son amistosas o curiosas con las personas que las observan en las pequeñas embarcaciones utilizadas para esta actividad. —¿Por qué nadan hacia nosotros y nos permiten tocarlas? —¿Por qué las ballenas hembra traen a sus crías a nuestro barco para ser acariciadas por los observadores de ballenas?

La respuesta breve es que no lo sabemos, porque no somos ballenas grises y nunca entenderemos completamente el interés que tienen en acercarse a las embarcaciones de avistamiento. Sin embargo, después de 30 años y miles de horas observando el comportamiento de las ballenas alrededor de los barcos, podemos compartir nuestras reflexiones sobre las circunstancias especiales que contribuyen al comportamiento “curioso” de las ballenas grises en las lagunas de invernada en Baja California Sur, México (ver figura 1).

Figura 1. Avistamiento clásico de ballena gris en la Laguna San Ignacio, Baja California Sur, México.
Crédito: Steven Swartz.

Las ballenas grises son la única especie representante de la familia Eschrichtiidae, las cuales se caracterizan por tener un tamaño máximo de 12 a 14 metros, que alcanzan entre los siete y nueve años edad cuando inicia su etapa de madurez reproductiva. A diferencia del resto de ballenas, la principal forma de alimentación de la ballena gris es dragando el sedimento del fondo oceánico a lo largo de la plataforma continental de América del Norte y el Ártico asiático. La época de alimentación para la ballena gris ocurre durante los meses de verano, cuando el hielo se retrae al descongelarse gran parte del polo norte, y se da en las áreas de alta latitud del Pacífico Norte y mares del Ártico durante el verano, cuando el retroceso del hielo marino y el aumento de la luz solar fomentan floraciones de producción primaria estacional. Dado que las ballenas grises no se alimentan significativamente durante su temporada reproductiva invernal, deben haber acumulado suficientes reservas energéticas en su grasa corporal para completar la migración otoñal hacia el sur a lo largo de la plataforma continental del noreste del Pacífico.

Las ballenas grises migran más de 10,000 km desde sus áreas de alimentación hasta aguas más cálidas y protegidas (de los depredadores del mar abierto como las orcas), en las bahías y lagunas a lo largo de la costa del Pacífico de la península de Baja California. Estas zonas son utilizadas para aparearse, dar a luz y cuidar de sus crías durante el invierno (enero a marzo) (Jones y Swartz, 2009).

Las tres principales lagunas de reproducción y crianza invernal son, de norte a sur: Laguna Ojo de Liebre, Laguna San Ignacio (lsi) y el complejo lagunar Bahía Magdalena – Bahía Almejas (bmag). bmag está subregionalizado en tres zonas, Canal Santo Domingo, Bahía Magdalena y Bahía Almejas (Salvadeo et al., 2015) (ver figura 2). Nosotros llevamos a cabo estudios en Laguna San Ignacio, ubicada al sur de la Reserva de la Biósfera El Vizcaíno. Se trata de una laguna poco profunda, con una barrera arenosa que regula el flujo de agua hacia dentro y fuera de ella, (Gómez-Gallardo et al., 2023). De las tres mencionadas, Laguna San Ignacio es la más pequeña en área.

Figura 2. Ruta de migración y principales bahías de reproducción y crianza de la ballena gris en Baja California Sur, México. Línea verde. Ejemplo de ruta migratoria costera. Subregiones del Complejo Bahía Magdalena- Bahía Almejas: PALM (Puerto Adolfo López Mateos), PSC (Puerto San Carlos), PCH (Puerto Chale).
Crédito: elaboración propia.

Justo cuando comenzaba a desarrollarse el avistamiento de ballenas como actividad turística, a fines de la década de 1970, iniciaron paralelamente nuestras primeras investigaciones. En esos tiempos también nos encontramos por primera vez con ballenas grises curiosas o amistosas. Inicialmente, estos eventos eran raros, pero, en pocos años, las ballenas grises que se acercaban y tenían contacto físico con las embarcaciones de observación y sus pasajeros se convirtieron en eventos comunes durante la temporada reproductiva de invierno, como si a medida que el turismo iba incrementando, la curiosidad de las ballenas lo hacía de igual modo. Sospechamos que este comportamiento es el resultado de muchos factores que acontecen de manera simultánea en las aguas costeras de la península de Baja California.

En primer lugar, la caza comercial de ballenas grises en las lagunas de Baja California fue común en el siglo xix, pues la grasa de ballenas era el principal combustible para iluminar las comunidades en América del norte y Europa, lo que llevó a varias especies de ballenas al borde de la extinción. Sin embargo, la cacería terminó en 1870, cien años antes del inicio de la actividad turística de avistamiento. Hemos aprendido a través del análisis de datos de identificación fotográfica que una ballena gris puede vivir entre 50 y 60 años (Martínez et al., 2019), por lo cual, cualquier ballena sobreviviente que fuera cazada por balleneros alrededor de Baja California debería tener más de 100 años, lo cual es poco probable. Esto nos indica que la generación actual de ballenas grises no ha sido cazada ni acosada por los humanos, razón por la cual no sufren de ese miedo condicionado a los barcos.

En segundo lugar, hoy en día, las lagunas son ambientes no amenazantes para las ballenas, ya que las orcas, sus principales depredadores, rara vez ingresan a ellas (Stan, 2022). Además, las embarcaciones de observación y pesca generalmente no persiguen ni acosan a las ballenas en estas zonas. Laguna San Ignacio está dentro de la Reserva de la Biosfera El Vizcaíno, donde las actividades humanas se gestionan para minimizar la perturbación a las ballenas y para mantener la laguna como una reserva de la vida silvestre. Esta actividad turística sólo está permitida en una zona específica más cercana a la entrada al océano, mientras que el resto de la laguna (aproximadamente dos tercios del área total) permanece como un santuario libre de observación de ballenas (Gómez-Gallardo et al., 2023).

Asimismo, los operadores turísticos en Laguna San Ignacio han implementado acuerdos de mejores prácticas para la observación de ballenas, que son actividades adicionales a las ya establecidas en la nom-131-semarnat-2010 (2011). Por ejemplo, en esta laguna, el número de embarcaciones operando en un momento dado está limitado para evitar el hacinamiento en el área de avistamiento de ballenas y cada excursión dispone únicamente de 90 minutos. En cambio, en Bahía Magdalena (la zona de crianza más sureña), no existen restricciones y las excursiones pueden durar desde una a cuatro horas, dependiendo de la subregión (ver figura 2). En Laguna San Ignacio lo más importante es que los operadores de los barcos no persiguen ni acosan a las ballenas, simplemente posicionan su barco en áreas con presencia de estos animales y esperan a que éstas se acerquen a ellos. A pesar de que la mayoría de las ballenas grises no se acerca a los barcos porque están ocupadas con el cortejo, el apareamiento y el cuidado a sus crías, algunas de ellas están interesadas, y son quizá lo suficientemente curiosas como para acercarse a un barco de observación para echar un buen vistazo.

En tercer lugar, debido a la visibilidad limitada bajo el agua, todas las ballenas y delfines (cetáceos) han evolucionado para usar el sonido subacuático, que se transmite bien bajo el agua, con el fin de explorar su entorno y comunicarse entre ellos (Berta et al., 2015). Los sonidos emitidos por las ballenas grises son de baja frecuencia, similares a los producidos por los motores fuera de borda en las embarcaciones de observación. Éstas son de fibra de vidrio y actúan como altavoces acústicos que transmiten las vibraciones de baja frecuencia del motor fuera de borda al agua; las ballenas escuchan estos sonidos y saben cuándo hay barcos cerca. Al igual que todos los mamíferos, las ballenas grises son curiosas acerca de su entorno, especialmente cuando son jóvenes, y lo exploran para saber qué es seguro y qué se debe evitar. Por lo tanto, es razonable pensar que las ballenas grises escuchan sonidos de baja frecuencia provenientes de las embarcaciones de avistamiento y, al no tener miedo de ellas, se acercarán para investigar estos objetos flotantes que emiten sonidos zumbantes de baja frecuencia (Moore y Clarke, 2002).

Además del uso desarrollado del sonido ante la baja visibilidad bajo el agua, los cetáceos usan su sentido del tacto: se frotan entre sí para comunicarse desde el nacimiento, lo que se cree que facilita la vinculación social y refuerza la compañía entre las madres y sus crías (Dudzinski et al., 2009). Imagina a una cría recién nacida de aproximadamente cuatro metros de longitud que no puede ver a su madre, que es tres veces más grande. Para la cría, la mamá ballena es simplemente un objeto grande y oscuro que emite vibraciones sonoras de baja frecuencia y que le proporciona alimento, compañía y protección, con la que está en contacto físico constante, frotándose y rodando sobre ellas (ver figura 3). A medida que las crías maduran en la laguna, conocen a otras ballenas que nacieron en la misma temporada e interactúan en grupos antes de abandonar la laguna en primavera y comenzar su primera migración hacia el norte con sus madres. Así, es razonable inferir que después de acercarse a un barco lleno de observadores de ballenas, el frotamiento y las caricias por parte de los humanos refuerza aún más el comportamiento de acercamiento de las ballenas, tanto para las crías como para los adultos.

Figura 3. Turistas observando cómo una cría de ballena gris se frota sobre su madre en Laguna San Ignacio.
Crédito: Steven Swartz.

¿La observación de ballenas puede convertirse en acoso?

Cuando comenzamos la investigación de ballenas grises en las lagunas costeras de Baja California Sur, los turistas eran entusiastas de la observación y estaban interesados al mismo tiempo en otros aspectos de estas áreas en la laguna, incluyendo las aves, los reptiles, los manglares y el desierto. Pero, a medida que avanzaba el tiempo y los encuentros amistosos con ballenas se volvían más frecuentes, las inclinaciones de los visitantes comenzaron a cambiar y se convirtieron en: “Debo tocar a una ballena gris o mi viaje será un fracaso”.

En nuestra opinión, la intención del turista de tocar una ballena reduce la riqueza de su experiencia en la laguna, y ejerce una presión indebida sobre los operadores de avistamiento, quienes buscan que se satisfaga dicho deseo. A pesar de esta presión, la mayoría de los operadores mantendrá un comportamiento responsable alrededor de las ballenas, pero se vuelve muy difícil, especialmente durante las primeras y últimas semanas de la temporada de crianza y reproducción, cuando hay menos ballenas en las lagunas.

La disminución de las ballenas durante estos períodos a menudo resulta en que los responsables del viaje indiquen la ubicación de las ballenas amistosas a la siguiente embarcación de observadores, ansiosos por ver y tal vez tocar una ballena, y luego a la siguiente, y a la otra, y luego otra… Con ello, se crea una presencia continua de botes alrededor de unas pocas ballenas, sin intervalos de no observación.

El hecho es que cada año las ballenas grises migran más de 10 mil kilómetros para realizar acciones vitales como la reproducción, dar a luz y amamantar a los nuevos ballenatos, que a su vez llevarán a cabo la migración de primavera de regreso a las zonas de alimentación. Durante la temporada de invierno de más de cuatro meses, las ballenas adultas se encuentran en ayuno, viviendo de la energía obtenida durante el verano y almacenada en su grasa corporal, por lo cual necesitan descansar para no gastar energía de manera innecesaria. Es por ello, que la presencia continua de embarcaciones de observación puede convertirse en un estímulo y distracción para las ballenas, lo que origina una fuente de acoso que interfiere con su necesidad de aparearse, descansar y cuidar a sus crías.

A pesar de que hay sitios como Laguna San Ignacio con un notable interés por llevar buenas prácticas de observación de ballenas, sus lineamientos fueron establecidos hace algunas décadas y podrían estar desactualizados o se dificulta su cumplimiento ante el turismo en expansión y el abrumador interés de los observadores por tener un contacto cercano o directo con las ballenas. En otros sitios del mundo, el acoso por turismo ha sido identificado como la principal razón del cambio de comportamiento, el uso de hábitat y los destinos migratorios de ballenas (Bejder et al., 2006; Lusseau, 2014). Por ello, el acoso del turismo puede influir en que las ballenas grises modifiquen su comportamiento natural y eviten o abandonen estas áreas, particularmente en las zonas de agregación invernal donde ya se ha reportado una falta de cumplimiento de lineamientos (García-Castañeda et al., 2024)

Consideramos que fomentar la empatía hacia las necesidades de las ballenas entre los turistas, operadores de embarcaciones y empresas que ofrecen excursiones de turismo de observación de ballenas es un componente necesario de un programa que inculque conciencia ambiental sobre estas necesidades (Marcías et al., 2025). Sugerimos que los proveedores turísticos deberían enfatizar que las ballenas son seres sintientes y que los encuentros cercarnos no están garantizados, que dependen por completo de las ballenas: si eligen acercarse y hacer contacto. Además, interactuar con las ballenas no debería ser el objetivo principal de los observadores, en su lugar se recomienda alentar a los turistas a disfrutar toda la experiencia de ver a estos grandes mamíferos en su hábitat natural, ya sea que ocurra o no el contacto con una ballena amistosa o curiosa.

En un estudio reciente pudimos ver que los turistas del complejo Bahía Magdalena-Bahía Almejas se sentirían más satisfechos con la experiencia de observación de ballenas, si recibieran más información por parte de las empresas turísticas sobre las ballenas y su hábitat (García-Castañeda et al., 2024). Además, reducir la presión sobre el operador turístico para buscar un acercamiento o contacto podría fomentar un mayor cumplimiento de las directrices oficiales (nom-131-semarnat-2010). Esto incluye limitar las aproximaciones para evitar la interrupción del comportamiento natural de las ballenas, estableciendo un número máximo de embarcaciones que pueden observar a las mismas ballenas de manera simultánea, fijar un límite de tiempo para los encuentros, y exigir que los botes naveguen a velocidades reducidas alrededor de las ballenas (por ejemplo, entre 4 y 10 km/h) (García-Castañeda et al., 2024).

También creemos que sería muy importante ir más allá de la normatividad oficial y dirigirnos hacia las buenas prácticas de observación de ballenas, las cuales deben respaldar el trabajo equitativo por parte de todos los operadores, con el fin de no monopolizar a las ballenas, en busca del beneficio de sus clientes, y proporcionar tiempo de no avistamiento para cuidar de las ballenas. Especialmente cuando el número de estos mamíferos marinos es bajo y la expectación del turista por un encuentro es grande. Para ello, proponemos establecer algunas pautas más allá de las regulaciones mexicanas:

1. Reducir la cantidad de embarcaciones que permanecen simultáneamente cerca de los grupos de ballenas, de cuatro a una. De esta forma si los animales tienen motivación natural de acercarse, habría menor competencia entre los operadores y se protegería a las ballenas de molestias o acoso indebido.
2. Disminuir la duración de cada excursión y avistamiento. Actualmente la regulación oficial establece que el tiempo máximo de avistamiento de una ballena o un grupo es de 30 minutos, tiempo suficiente para que todos los turistas tengan una vista completa y cercana de las ballenas. De esta manera, si las ballenas se sienten sobre estimuladas o perturbadas, pueden terminar el encuentro y abandonar la zona siempre que no sean seguidas continuamente por las embarcaciones.
3. Establecer áreas específicas donde se permita el turismo de observación de ballenas. Al tener una zona de no avistamiento, las ballenas podrían encontrar sitios de refugio donde asegurar su descanso o realizar sus actividades naturales como apareamientos y crianza sin ser distraídas o molestadas por embarcaciones turísticas.
4. Incrementar el diálogo entre las empresas turísticas de observación de ballenas, sus operadores y la comunidad local, por ejemplo, en talleres y reuniones públicas. Esto fomentaría el desarrollo y la co-construcción de pautas voluntarias para la observación responsable de ballenas, diseñadas de forma específica de acuerdo con las características y necesidades de cada comunidad, lo que facilitaría su adopción y generaría resultados significativos en términos de conservación.

Creemos que estas directrices son razonables para las buenas prácticas del turismo de observación de ballenas. Su implementación también enfatizaría la conciencia de las empresas de turismo sobre las necesidades de estos organismos y su compromiso con la minimización de perturbaciones y la promoción de su conservación. Incorporar campañas publicitarias donde los operadores turísticos se centren más en el deseo de los visitantes de aprender sobre las ballenas y los entornos de la laguna durante sus excursiones podría aliviar la expectativa de “tocar una ballena” como objetivo principal de la visita. Este enfoque reduciría la presión competitiva entre los operadores de embarcaciones y disminuiría el acoso potencial a las ballenas.

Nos gusta decir que no es importante si tocas a una ballena gris, pero es importante si la ballena gris te toca a ti, en tu corazón. Esperamos que este artículo ayude a destacar la importancia de comprender mejor el comportamiento de las ballenas grises, y fomentar que los humanos empaticemos con sus necesidades naturales. Es fundamental visitar estas áreas, que son hogar de las ballenas grises, con responsabilidad y sin causar disturbios durante su temporada reproductiva en el invierno. Creemos que el turismo gestionado de manera responsable tiene un gran potencial para educar y alistar a los observadores de ballenas en apoyo a la conservación de la vida marina. Es esencial que la gestión del turismo reconozca y aborde las necesidades tanto de las ballenas grises durante su estancia en estas zonas como de los turistas que vienen a ver este impresionante mamífero marino.

Sitios de interés

• Sonidos de la ballena gris
• El programa de investigación de ballena gris en México
• A history of whaling | National Science and Media Museum

Referencias

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• Dudzinski, K. M., Thomas, J. A., y Gregg, J. D. (2009). Communication in marine mammals. En W. F. Perrin, B. Würsig y J. G. M. Thewissen (Eds.), Encyclopedia of Marine Mammals (2a ed, pp. 260-269). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-373553-9.X0001-6
• García-Castañeda, O., Viloria-Gómora, L., Ávila-Foucat, V. S., Vega-Peña, E. V., Pardo, M. A., Quintero-Venegas, G. J., Urbán R, J., Swartz, S., y Martínez-Meyer, E. (2024). Climate change stands as the new challenge for whale watching and North Pacific gray whales (Eschrichtius robustus) in Bahia Magdalena, Mexico, after their recovery from overexploitation. Frontiers in Conservation Science, 5. https://doi.org/10.3389/fcosc.2024.1397204
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• Jones, M. L. y Swartz, S. L. (2009). The gray whales (Eschrichtius robustus). En W. F. Perrin, B. Würsig y J. G. M. Thewissen (Eds.), Encyclopedia of Marine Mammals (2a ed, pp. 503-511). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-373553-9.X0001-6
• Lusseau, D. (2014). Ecological constraints and the propensity for population consequences of whale-watching disturbances. En J. Higham, L. Bejder y R. Williams (Eds.), Whale-watching: Sustainable Tourism and Ecological Management (pp. 229-241). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781139018166
• Marcías, M. L., Salvadeo, C., Salgado-Beltrán, L., y García-Castañeda, O. (2025). Charisma is not enough: measuring short- and long-term environmental consciousness in wildlife tourism activities. Frontiers In Conservation Science, 6. https://doi.org/10.3389/fcosc.2025.1539683
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• Salvadeo, C. J., Gómez-Gallardo, A., Nájera-Caballero, M., Urbán-Ramirez, J., y Lluch-Belda, D. (2015). The Effect of Climate Variability on Gray Whales (Eschrichtius robustus) within Their Wintering Areas. PloS One, 10(8): e0134655. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0134655
• Stan, J. (2022). Spotted Preying Orcas in Baja Lagoon Jeopardizing Gray Whale Survival. The Science Times. https://tinyurl.com/yx433ham

Recepción: 2024/01/10. Aceptación: 2025/01/16. Publicación: 2025/05/09.

Resumen

Desde la superficie hasta el fondo oceánico, habitan los hongos microscópicos, los cuales, a pesar de ser invisibles a nuestra vista, son cruciales para el funcionamiento adecuado de los ecosistemas marinos. En manglares, arrecifes, playas, la columna de agua y en el fondo del mar, los hongos son responsables de la descomposición de restos orgánicos, promoviendo así, la liberación y distribución de carbono. Además, establecen “amistades” sinceras y feroces “rivalidades” con otros organismos marinos como las bacterias, algas o mamíferos que contribuyen a mantener el ecosistema en equilibrio. Los científicos comenzaron a descubrir los secretos de estas conexiones y creen que estos microorganismos serán aliados importantes para la biorremediación, ¿te gustaría descubrir por qué?
Palabras clave: interacciones marinas, micobucle, micromicetes, bioprospección fúngica, hongos marinos.

Marine fungi: friends and rivals

Abstract

From the surface to the ocean floor, microscopic fungi dwell. Although invisible to the naked eye, they are crucial for the proper functioning of marine ecosystems. In mangroves, coral reefs, beaches, the water column, and the seabed, fungi are responsible for breaking down organic matter, thus promoting the release and distribution of carbon. Moreover, they form sincere “friendships” and fierce “rivalries” with other marine organisms such as bacteria, algae, and mammals, all of which help maintain ecosystem balance. Scientists have begun to uncover the secrets of these interactions and believe that these microorganisms could be key allies in bioremediation. Would you like to find out why?
Keywords: marine interactions, mycoloop, microfungi, fungal bioprospecting, marine fungi.

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Los hongos en su entorno

Al pensar en hongos inmediatamente nos vienen a la mente aquellos que comemos, como los champiñones (Agaricus bisporus) o el huitlacoche (Mycosarcoma maydis); los que hemos visto crecer en el suelo de jardines o sobre los troncos de los árboles, e incluso pensamos en personajes famosos como los del videojuego Mario Bros®. Sin embargo, estos increíbles organismos también habitan en numerosos ecosistemas marinos tales como arrecifes, playas, manglares1, en la columna de agua del océano, el fondo marino y muchos otros más. Estimaciones conservadoras sugieren que podrían existir más de 10,000 especies de hongos marinos, de los cuales únicamente se conocen 1,898 (Calabon et al., 2023), por lo que aún existe un gran número de especies de hongos por describir en el mar.

Estos microorganismos son capaces de llevar a cabo funciones vitales como el crecimiento y la reproducción bajo las condiciones ambientales características de los ecosistemas marinos como: una alta salinidad (35 g/L en promedio), un pH básico (8 a 8.3), y valores de presión hidrostática2 que varían entre 1 atm (en aguas superficiales) y hasta 1000 atm (en fosas oceánicas profundas) (Sánchez, 2007) (ver figura 1). Es por ello, que poseen rasgos que les permiten habitar estos ecosistemas, tales como: la regulación de la presión osmótica3 en sus células, para adaptarse a salinidades altas; cambios morfológicos; producción de metabolitos secundarios4; y en algunos grupos, la presencia de flagelos5 que contribuyen a su desplazamiento en el mar (Gladfelter et al., 2019).

Figura 1. Ejemplos de hongos aislados de sedimentos colectados en ventilas hidrotermales de mar profundo, donde se ilustra su crecimiento en el laboratorio: A) Penicillium brefeldianum. B) Aspergillus sydowii. C) Aspergillus cejpii.
Crédito: elaboración propia.

Los hongos marinos son heterótrofos, o sea, que se alimentan de otros organismos, y desempeñan roles ecológicos como la descomposición de lignocelulosa6 presente en restos orgánicos, y la desintegración de animales muertos, promoviendo así la liberación de carbono orgánico y nutrientes en el océano (Gladfelter et al., 2019). También forman parte de las redes tróficas marinas y establecen interacciones ecológicas con organismos como algas, peces, mamíferos marinos, bacterias e incluso con el ser humano.

Aquí, te estarás preguntando: ¿qué son las interacciones ecológicas? Estas relaciones son las que se establecen entre dos o más organismos, y sus efectos pueden ser benéficos, neutros o perjudiciales y varían en escalas espacio-temporales. Por ejemplo, en el antagonismo o parasitismo, un organismo sobrevive a costa de otro, provocándole daño o incluso la muerte. En el mutualismo o cooperación, los organismos implicados se benefician y comparten recursos. Por el contrario, la competencia es un tipo de interacción, en la cual ambos organismos son perjudicados (ver figura 2).

Figura 2. Esquema de interacciones ecológicas y los efectos en las especies que participan; (+) significa un estado favorable, (-) un estado perjudicial y (0) un estado neutro en la adecuación de los organismos.
Crédito: elaboración propia.

Existen otros tipos de interacción no tan conocidas como el comensalismo, amensalismo y neutralismo. En el comensalismo, uno de los organismos es beneficiado mientras que el otro no es afectado negativamente ni beneficiado por la interacción. Contrario a ello, en el amensalismo, uno de los organismos es afectado negativamente mientras que el otro permanece estable sin daños ni beneficios. Finalmente, en el neutralismo, los organismos que interaccionan no presentan algún beneficio o efecto negativo cuando conviven, por lo que se mantienen en un estado estable (Begon et al., 2006) (ver figura 2). ¿Cómo son las interacciones ecológicas que establecen los hongos en diferentes ecosistemas marinos?

Los hongos en los manglares

Algunas especies de Aspergillus, Penicillium, y Fusarium establecen una relación endosimbiótica7 con diferentes especies de mangle al sintetizar compuestos antimicrobianos y proteger al mangle de patógenos (Cadamuro et al., 2021). En la rizósfera8, también se lleva a cabo una interacción de cooperación entre el mangle Avicennia sp. y algunos hongos (Trichoderma y Lecanicillium) los cuales, proporcionan al mangle tolerancia a factores de estrés biótico (patógenos) y abiótico (estrés hídrico) y promueven el crecimiento de la planta (Vanegas et al., 2019) (ver figura 3).

Figura 3. Ejemplos de interacción ecológica que pueden presentar los hongos marinos en donde (+) significa un efecto benéfico, (-) un efecto perjudicial y (0) un efecto neutro en la adecuación de los organismos.
Crédito: elaboración propia.

En la parte acuática de los manglares, se conocen interacciones de competencia entre hongos y bacterias. La interacción ocurre entre los hongos Cladosporium y Paraphaeosphaeria y bacterias tales como Staphylococcus aureus y Bacillus licheniformis. En esta interacción, los micromicetes9 dañan la estructura de las biopelículas bacterianas10. Por su parte, las bacterias impiden esto mediante la producción de metabolitos secundarios que inhiben el crecimiento de los hongos, evitan el asentamiento de otras especies y alteran la estructura de la comunidad (Miao y Qian, 2005) (ver figura 3).

En este ecosistema también se han detectado interacciones de antagonismo ocasionados por especies fúngicas como Leptosphaeria avicenniae y Trematosphaeria mangrovis. Esta interacción se origina por el biodeterioro11 que generan estos hongos saprobios12 en las partes sumergidas del mangle. No obstante, especies de Penicillium y Aspergillus presentan una interacción de comensalismo en la rizósfera del mangle, al descomponer la materia orgánica acumulada y convertir el fósforo inorgánico poco accesible insoluble a fósforo disponible soluble para las plantas del ecosistema (Kohlmeyer, 1969). De esta forma, los hongos participan como pioneros en la degradación de sustratos, liberan nutrientes al medio y fomentan el establecimiento de otros organismos (Thatoi et al., 2013).

En las columnas de agua

En la columna de agua del océano se presenta una de las interacciones de parasitismo más importantes en los ecosistemas marinos. La interacción inicia cuando hongos Chytridiomycota parasitan al fitoplancton13. A esto se le conoce como mycoloop o micobucle (ver figura 3). En este proceso, los hongos liberan al sistema carbono orgánico disuelto, el cual es utilizado por las bacterias heterótrofas marinas que, a su vez, son consumidas por el zooplancton14 (Kagami et al., 2014). De esta forma, los hongos marinos influyen en la disponibilidad del carbono en la columna de agua y en el ciclo del carbono marino.

Los hongos marinos establecen interacciones antagónicas con organismos dentro de la columna de agua causando algunas enfermedades, no obstante, son poco comunes. Por ejemplo, los mamíferos marinos como focas y delfines pueden contraer criptococosis, una enfermedad causada por los hongos Cryptococcus neoformans y Cryptococcus gattii, que puede afectar el tracto respiratorio y el sistema nervioso central. Sin embargo, se ha reportado que estas infecciones ocurren esporádicamente y sólo cuando el organismo está en contacto con otros organismos enfermos o sitios que dispersan al patógeno como escorrentías15 o afluentes (Danesi et al., 2021).

Arrecifes coralinos y ecosistemas costeros

En arrecifes coralinos, una de las interacciones antagonistas conocidas ocurre entre el coral Gorgonia ventalina y los hongos asociados a sus tejidos (comúnmente de los géneros Penicillium y Aspergillus). Los corales pueden enfermar de aspergilosis (enfermedad cuyo agente causal conocido es Aspergillus sydowii y provoca lesiones o la muerte del coral) debido a condiciones estresantes (por ejemplo, aumento de la temperatura del agua). Sin embargo, ahora se sabe que esta enfermedad también puede presentarse a causa de la disminución de la micobiota nativa (hongos comúnmente asociados al coral), dando como resultado el crecimiento de hongos patógenos oportunistas (como Aspergillus flavus, Penicillium citrinum, Tritirachium sp. entre otros) en el tejido del coral (Toledo-Hernández et al., 2008). Al parecer, las enfermedades provocadas por hongos en los corales son más complejas de lo que parece, por lo que es necesario seguir estudiando la dinámica de las interacciones en la micobiota de los corales y su efecto en sus hospederos.

En las esponjas, el mutualismo es una de las interacciones mejor estudiadas. Por ejemplo, los hongos proporcionan nutrientes, protección contra la luz ultravioleta y producción de metabolitos secundarios con efecto antimicrobiano (Maldonado et al., 2005; Suryanarayanan, 2012). Incluso, se ha reportado que en Chondrilla nucula, las esponjas madre transmiten algunos de estos hongos a sus hijos, por lo que se cree que esta interacción es fundamental durante su desarrollo.

Las interacciones ecológicas pueden llegar a ser bastante complejas e involucrar a más de un organismo. Tal es el caso del antagonismo generado por el alga Lobophora variegata, que mediante la producción de sustancias antifúngicas como la loboforolida, evita el ataque de hongos como Dendryphiella salina, Lindra thalassiae y Candida albicans. Sin embargo, se cree que este antifúngico en realidad es producido por una de las bacterias endosimbióticas del alga (Kubanek et al., 2003).

En el fondo marino y sus ecosistemas extremos

Las ventilas hidrotermales de mar profundo son ecosistemas que destacan por chimeneas con flujos de temperaturas mayores a 350 °C. Los hongos en este ecosistema son saprobios, parásitos o patógenos oportunistas de invertebrados (Burgaud et al., 2014). Un ejemplo, es el antagonismo entre levaduras (Capronia) y mejillones (Bathymodiolus brevior). En esta interacción, las levaduras invaden el tejido del organismo provocando daños severos que pueden llevar a la muerte. En este ecosistema también se llevan a cabo interacciones comensalistas, por ejemplo, entre camarones (Rimicaris exoculata) y levaduras (Candida atlantica y Rhodosporidium diobovatum), en donde las levaduras obtienen nutrientes a partir de la circulación de agua en la cámara branquial de los camarones (Burgaud et al., 2010) (ver figura 3).

Además, en los sedimentos de aguas profundas, se llevan a cabo diferentes tipos de interacción incluyendo antagonismos y competencias entre hongos, bacterias y arqueas a través de compuestos antimicrobianos. Estas interacciones han sido poco estudiadas por la dificultad de obtener muestras de estos ecosistemas, por lo que aún hay muchos detalles por conocer de estos sitios extremos (Redou et al., 2015). En los ecosistemas bentónicos16, por ejemplo, en la Antártida los hongos marinos establecen interacciones con macroalgas. Estas interacciones pueden ser mutualismo o parasitismo (Varrella et al., 2021).

Conclusión

Las interacciones que establecen los hongos marinos entre ellos y con otros organismos, son cruciales para el funcionamiento adecuado de los ecosistemas marinos, ya que impactan en la descomposición de restos orgánicos, promoviendo así, la liberación y distribución de carbono. Estas “amistades” sinceras y feroces “rivalidades” contribuyen a mantener el ecosistema en equilibrio. Además, promueven la producción de metabolitos secundarios que pueden contribuir a la creación de nuevos fármacos como los antibióticos (Burgaud et al., 2014).

Por ejemplo, a través del análisis de las interacciones entre hongos y bacterias de manglares, se descubrieron compuestos con propiedades antimicrobianas y anti-incrustantes (Nicolás et al., 2018). El incrustamiento marino es la acumulación de microorganismos, larvas, entre otros, en superficies sumergidas en el agua. Estos organismos corroen y dañan las superficies en las que se encuentran. El incrustamiento marino es difícil de prevenir y combatir por lo que causa pérdidas económicas importantes. Por lo tanto, sustancias con propiedades antibacterianas son una solución a esta situación al inhibir el crecimiento de microorganismos en las superficies de construcciones. Este tipo de estudios contribuyen al hallazgo de nuevas biomoléculas con uso potencial en beneficio del ser humano.

Los hongos marinos también poseen un gran potencial en áreas como la biorremediación17. Se ha demostrado que, durante interacciones con bacterias, se genera una sinergia debido a la cooperación metabólica que se presenta entre estos dos grupos (hongos y bacterias), que se traduce en un mayor impacto en la biorremediación en conjunto que la que se podría realizar únicamente por hongos (McGenity et al., 2012). Este tipo de investigaciones actualmente se encuentran en desarrollo, sin embargo, tienen un prometedor futuro.

Sitios de interés

• Hongos marinos, con Judith Posadas tv unam
• Hongos marinos: un mundo desconocido en el fondo marino (video)

Referencias

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Recepción: 2024/01/30. Aceptación: 2024/09/02. Publicación: 2025/05/09.