Son microorganismos unicelulares muy abundantes en los suelo, aguas estancadas, cieno de lagos. Se nutren de compuestos orgánicos (heterótrofos) estando ampliamente distribuidos no solamente en la cubierta edáfica, aunque también alcanzan el horizontes C, pues sus conidios, pueden alcanzar profundidades mayores que las bacterias, por lavado o por acción de riegos intensivos. Lógicamente abundan sobre los materiales orgánicos que aporta la naturaleza o el hombre a su superficie, al ser capaces de descomponer una gran cantidad de substratos carbonados. Es de especial interés su habilidad para degradar compuestos altamente recalcitrantes tales como quitina, celulosa y hemicelulosa, en condiciones de pH del medio particularmente alcalinas, lo que hace que los actinomicetos sean además de especializados, muy activos en nuestro ámbito de suelos Mediterráneos.
No son capaces de asimilar el nitrógeno molecular ni producir desnitrificación. Así pues, como fuentes de nitrógeno, utilizan amoníaco, procedente de desaminación de los aminoazúcares, y nitratos, aunque lo habitual es consumir aminoácidos, procedentes de peptonas y proteínas a las cuales degradan previamente, como el resto de las bacterias. (los ineresados miren la variedad de “transportadores de membrana” que presentan.
Como dato de interés, los actinomicetos constituyen uno de los grupos microbiológicos mas participativos en la generación del material vegetal comportado y por extensión, de las basuras domésticas. Sin embargo, aunque la mayoría son saprófitos y de alto interés para la evolución de la materia orgánica, no debemos de olvidar que existen patógenos de vegetales, animales domésticos y humanos.
Las condiciones climáticas también controlan su número y variedad poblacional Así en los horizontes A de suelos de zonas templadas, se alcanzan densidades de población entre 108 y 1011/g de suelo. El tipo de suelo (básico), y el aporte de materia orgánica (natural y antrópica) incrementan sus población. La acidificación del medio (pH<5) limita radicalmente su número, que se recupera al encalarlos.
Por el contrario, estas cifras descienden radicalmente en el seno de las turbas ácidas (musgos en descomposición en suelos saturados o flujos de agua lenta) y en tundra. (No es que no sean capaces de sintetizar celulasas, pues en las turbas la acumulan, es que no son capaces de expresar b-glucosidasa en medios anaerobios, capaz de degradar a la celobiosa). Y es que al ser los actinomicetos aerobios estrictos, medios edáficos con un grado de saturación superior al 85% carecen de oxígeno suficiente para su viabilidad, por lo que adquieren formas de resistencia ante esta situación.
Sin embargo, si extraemos estas mismas turbas y las aportamos sobre suelos alcalinos deficientes en materia orgánica, con humedad normal, el salto cuantitativo es espectacular, pudiendo llegar hasta el 95 % de la flora total, lo cual tiene un gran interés para los agricultores, que emplean este material de forma habitual (curiosamente en suelos básicos (cálcicos) apenas se genera celulasa, pero abunda la b-glucosidasa). Estas condiciones también se repiten constantemente en pastizales de climas templados, donde la generación de necromasa natural de fácil biodegradabilidad, es muy elevada. Y se repite, como es lógico, cuando al suelo, se aportan composts orgánicos generados a partir de materiales orgánicos nobles.
Su temperatura optima reside entre 28-37º C y sus estaciones anuales mas favorables son la primavera y el otoño. La situación de sequía el climas áridos incluso desérticos limita drásticamente su número de formas activas, pero no les elimina.
Los actinomicetos son procariontes (bacterias Gram positivas) que presentan aproximaciones morfológicas a hongos y bacterias. De aquí los problemas de clasificación que han tenido, aunque hoy se acepta su ubicación dentro de los Esquizomicetos, conformando el orden Actinomicetales. Así: forman conidios como los hongos pero las características morfológicas de sus células se aproximan a las bacterianas. Tienen un crecimiento micelial radial durante parte de su ciclo biológico (actinomicetos) o bajo determinados condiciones fisiológicas y de desarrollo (proactinomicetos). Los micelios de los actinomicetos son inmóviles y sólo las esporas pueden ser móviles. Destaca su capacidad para formar agregados filiformes, parecidos a las hifas fúngicas y que tienen aproximadamente una micra de espesor, formando un micelio ramificado que puede subdividirse en células bacterianas aisladas. La variabilidad en la en la composición del peptidoglicano, (ver lo escrito, respecto a la pared bacteriana) permite su clasificación taxonómica.
El crecimiento de los micelios de actinomicetos se efectúa normalmente por elongación de las células que forma la hifa del mismo. En muchos casos el micelio puede estar introducido en el substrato pero en otros es aéreo; en éste último caso, cuando se agotan los nutrientes del medio se produce en las puntas de las hifas una tabicación que permite la esporulación. En una misma colonia pueden coexistir partes con crecimiento activo, partes en esporulación y partes en lisis, cuando se agotan los nutrientes.
Los actinomicetos compiten poco en la captura de nutrientes (ácidos orgánicos, azúcares, polisacáridos, lípidos, proteínas e hidrocarburos alifáticos). Si no los hay, esporulan a la espera de una situación mejor.
Entre sus capacidades degradativas se encuentran sustratos como el almidón, la inulina y la quitina aunque entre todas la mas apreciada es su capacidad para degradar la celulosa, algo lenta, pero eficaz.
Waksman atribuyó a los actinomicetos las siguientes funciones:
a) Descomposición de los residuos animales y vegetales con liberación de ácidos orgánicos de los esqueletos carbonados y amoniaco de las sustancias nitrogenadas. Dada la cantidad de glicoproteinas que conforman la necromasa del glucocáliz bacteriano y de las paredes fúngicas, así como del exoesqueletos de quitina de los insectos que colonizan cada suelo, este proceso es de suma importancia. En general los ácidos (a-cetoácidos) formados tienen una extraordinaria capacidad para formar complejos organo-metálicos, de gran importancia en edafogénesis, y en nutrición vegetal, por su movilidad y capacidad del quelante para ceder a los sistemas de captura radicular el nutriente portado.
b) Participación activa en los procesos de humificación y en particular en la génesis de sustancias melánicas. (las bacterias en general, tienen muy activa, la vía metabólica del ácido Shikímico, generadora de aminoácidos fenólicos, (aunque sus enzimas no se encuentren asociados) a partir de Eritrosa 4P y fosfoenol pirúvico (metabolitos procedentes de distintos puntos de la degradación de la glucosa). Ello hace que exista una gran abundancia de melaninas bacterianas por excreción del exceso generado, cuya evolución en el suelo, gracias a actividades exocelulares puede conllevar la polímeros húmicos (por fin hablo de ellos). Lo curioso es que estos compuestos los producen éstas y otras bacterias para proteger a su único cromosoma (recuerdo que los actinomicetos les hemos definido como procarionetes, es decir, células sin núcleo) que evitan mutaciones genéticas derivadas del exceso de radiaciones que para ellos es excesiva.
c) Mineralización del humus con la consiguiente liberación de principios útiles para la nutrición de las plantas. Ello ocurre cuando en el suelo no hay suficiente cantidad de materia orgánica fácilmente degradable. El grupo de compuestos denominados fúlvicos, son extraordinariamente ricos en carbohidratos, pero además de su posible aparición por despolimeración de algunos tipos de componentes llamados húmicos, los actinomicetos tienen también capacidad para obtener energía de la degradación de anillos aromáticos, conformando, como en el apartado a) nuevos ácidos orgánicos con capacidad quelante. Quisiera recordar que estos ácidos, con capacidad quelante, pueden actuar sobre minerales, como los fosfatos de Fe y de Al y sobre arcillas urgilo-silicatadas.
d) Determinadas especies del género Streptomyces pueden excretar de sustancias con capacidad antibiótica como estreptomicina, tetraciclina y otros, con el fin de producir equilibrios genéricos o antagónicos específicos hacia los componentes de la microflora bacteriana. Algunos de estos antibióticos son capaces de llegar hasta el interior de la raiz, generando un pequeño pool capaz de responder a la presencia de determinados fitopatógenos que no ha sido capaz de frenar su entrada la planta. Además son capaces de generar ácidos volátiles que acumulan en unos orgánulos subcelulares denominados aerosomas los cuales se abren cuando llueve, dando ese característico olor a “tierra mojada”.
e) Por último, su propio micelio representa no solo una interesante materia prima para la síntesis de compuestos húmicos. La especial característica de una familia de proteínas, (llamadas hidrofobinas por su capacidad para que el micelio resista a la desecación derivada de la menor humedad del aire), es hoy motivo de nuevas investigaciones, dado que un componente de esa familia, la SC3, caracterizada por su alto contenido en residuos de cisteína, se han encontrado sintetizada en el ámbito neuronal, asociado a una enfermedad bastante conocida, llamada Alzheimer.
Una página de interés en este tema, sobre todo para estudiantes, es la que posee la Universidad de Extremadura. Para verla, vale la pena, diríjanse a la dirección:
http://www.unex.es/edafo/ECAP/ECAL6MActinomicetos.htm
Otro día hablaremos de... antibióticos y otras cosas de este increíble grupo bacteriano.
Saludos cordiales, y muchas gracias por la foto de los musgos, Juanjo
Salvador González Carcedo