Una madera-caries o hongos xilófagos es cualquier especie de hongo que digiere húmedo madera , haciendo que se pudra . Algunas especies de hongos que descomponen la madera atacan la madera muerta, como la podredumbre parda, y algunas, como Armillaria (hongo de la miel), son parásitos y colonizan árboles vivos. Se requiere una humedad excesiva por encima del punto de saturación de la fibra en la madera para la colonización y proliferación de hongos. [1] Los hongos que no solo crecen en la madera sino que impregnan su estructura fibrosa y en realidad causan descomposición, se denominan lignícolas.hongos En la naturaleza, este proceso provoca la descomposición de moléculas complejas y conduce al retorno de nutrientes al suelo. [2] Varios hongos lignícolas consumen madera de diversas formas; por ejemplo, algunos atacan los carbohidratos de la madera y otros descomponen la lignina . La tasa de descomposición de los materiales de madera en varios climas se puede estimar mediante modelos empíricos. [3]
Los hongos de la descomposición de la madera se pueden clasificar de acuerdo con el tipo de descomposición que causan. Los tipos más conocidos son la podredumbre parda , la podredumbre blanda y la podredumbre blanca . [4] [5] Cada uno produce diferentes enzimas, puede degradar diferentes materiales vegetales y puede colonizar diferentes nichos ambientales. [6] Los productos residuales de descomposición de la acción de los hongos tienen potenciales de pH, solubilidad y redox variables. Con el tiempo, este residuo se irá incorporando al suelo y al sedimento, por lo que puede tener un efecto notable en el medio ambiente de esa zona. [6]
Podredumbre marrón
Los hongos de la pudrición parda descomponen la hemicelulosa y la celulosa que forman la estructura de la madera. La celulosa se descompone mediante el peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) que se produce durante la descomposición de la hemicelulosa. [4] Debido a que el peróxido de hidrógeno es una molécula pequeña , puede difundirse rápidamente a través de la madera, provocando una descomposición que no se limita al entorno directo de las hifas de los hongos . Como resultado de este tipo de descomposición, la madera se contrae, muestra una decoloración marrón y se agrieta en pedazos aproximadamente cúbicos, un fenómeno denominado fractura cúbica. Los hongos de ciertos tipos eliminan los compuestos de celulosa de la madera y, por lo tanto, la madera adquiere un color marrón .
La podredumbre parda en una condición seca y quebradiza a veces se denomina incorrectamente podredumbre seca en general. El término podredumbre parda reemplazó el uso general del término podredumbre seca , ya que la madera debe estar húmeda para descomponerse, aunque puede secarse más tarde. La pudrición seca es un nombre genérico para ciertas especies de hongos de pudrición parda.
Los hongos de la pudrición parda de particular importancia económica incluyen Serpula lacrymans (verdadera pudrición seca), Fibroporia vaillantii (hongo de las minas) y Coniophora puteana (hongo del sótano), que pueden atacar la madera en los edificios. Otros hongos de pudrición parda incluyen la plataforma de azufre , Phaeolus schweinitzii y Fomitopsis pinicola . [7]
La pudrición fúngica de la pudrición parda se caracteriza por una extensa desmetilación de ligninas, mientras que la pudrición blanca tiende a producir bajos rendimientos de moléculas con grupos funcionales desmetilados. [8]
Hay muy pocos hongos de pudrición parda en climas tropicales o en zonas templadas del sur . La mayoría de los hongos de la pudrición parda tienen un rango geográfico al norte del Trópico de Cáncer (latitud 23.5 °), y la mayoría de estos se encuentran al norte de la latitud 35 °, correspondiente a una distribución más o menos boreal . Esos hongos de la pudrición parda entre las latitudes 23,5 ° y 35 ° se encuentran típicamente en grandes alturas en las regiones de bosques de pinos o en regiones de bosques de coníferas como las Montañas Rocosas o el Himalaya . [9]
Podredumbre blanda
Los hongos de pudrición blanda secretan celulasa de sus hifas , una enzima que descompone la celulosa en la madera. [4] Esto conduce a la formación de cavidades microscópicas dentro de la madera y, a veces, a un patrón de decoloración y agrietamiento similar a la podredumbre parda. [4] [5] Los hongos de pudrición blanda necesitan nitrógeno fijo para sintetizar enzimas, que obtienen de la madera o del medio ambiente. Ejemplos de hongos que causan podredumbre blanda son Chaetomium , Ceratocystis y Kretzschmaria deusta .
Los hongos de pudrición blanda pueden colonizar condiciones que son demasiado calientes, frías o húmedas para que habite la podredumbre marrón o blanca. También pueden descomponer maderas con altos niveles de compuestos resistentes al ataque biológico. La corteza de las plantas leñosas contiene una alta concentración de tanino , que es difícil de descomponer por los hongos, y suberina, que puede actuar como barrera microbiana. [10] La corteza actúa como una forma de protección para el interior más vulnerable de la planta. [10] Los hongos de pudrición blanda no tienden a descomponer la materia con tanta eficacia como los hongos de pudrición blanca: son descomponedores menos agresivos. [6]
Podredumbre blanca
Los hongos de la pudrición blanca descomponen la lignina de la madera, dejando atrás la celulosa de color más claro; algunos de ellos descomponen tanto la lignina como la celulosa. [5] Como resultado, la madera cambia de textura, volviéndose húmeda, suave, esponjosa o fibrosa; su color se vuelve blanco o amarillo. [11] Debido a que los hongos de la pudrición blanca pueden producir enzimas, como la lacasa , necesarias para descomponer la lignina y otras moléculas orgánicas complejas , se han investigado para su uso en aplicaciones de micorremediación . [12]
Hay muchas enzimas diferentes involucradas en la descomposición de la madera por hongos de pudrición blanca, algunas de las cuales oxidan directamente la lignina. [13] La abundancia relativa de cadenas laterales de fenilpropano- alquilo de lignina disminuye característicamente cuando se descompone por hongos de pudrición blanca. [8] Se ha informado que el hongo ostra ( Pleurotus ostreatus ) descompone preferentemente la lignina en lugar de los polisacáridos. [14] Esto es diferente de algunos otros hongos de la pudrición blanca, por ejemplo, Phanerochaete chrysosporium , que no muestra selectividad a la lignocelulosa. [14]
El hongo de miel ( Armillaria spp. ) Es un hongo de pudrición blanca conocido por atacar árboles vivos. Pleurotus ostreatus y otros hongos ostra se cultivan comúnmente como hongos de pudrición blanca, [12] pero P. ostreatus no es parásito y no crecerá en un árbol vivo, a menos que ya esté muriendo por otras causas. [15] Otros hongos de la pudrición blanca incluyen la cola de pavo , la conk del artista y el hongo de la yesca . [7]
Los hongos de pudrición blanca se cultivan en todo el mundo como fuente de alimento, por ejemplo, el hongo shiitake , que en 2003 representaba aproximadamente el 25% de la producción total de hongos. [dieciséis]
Desintegración por hongos inducida
Una forma especial de dar a la madera cultivada una estructura inusual es infectarla con un hongo parásito almacenándola en un ambiente húmedo ( descomposición por hongos ). El hongo penetra las capas de la madera y cambia la naturaleza de las células . Este proceso crea patrones individuales y tonos de color. La madera tratada de esta manera se adapta excelentemente a la producción de todo tipo de objetos de diseño. Para estabilizar la estructura de la madera debilitada por el hongo, generalmente se introducen resinas o plásticos en el material mediante procesos especiales de vacío . [17]
Un proceso de formación de hielo especial aplicado a la madera de haya conduce a resultados similares a los obtenidos con la descomposición por hongos. Después de remojar la madera, se congela y luego se seca. El resultado es una madera muy clara con una veta casi negra . Este resultado, que también ocurre muy raramente en la naturaleza, se denomina haya de hielo . [18] [19]
Durabilidad natural
La durabilidad natural es la capacidad inherente de la madera para tolerar y resistir la descomposición por hongos y los ataques de insectos , como los escarabajos y termitas de la madera y los organismos marinos . [20] Esta característica protectora es atribuible a compuestos biológicos específicos, llamados extractivos, que son tóxicos para los organismos destructores de la madera. Junto con el crecimiento del árbol, la albura se convierte en duramen y esto provoca cambios físicos y químicos en la madera. [21] Como resultado, la permeabilidad disminuye mientras que aumenta la durabilidad natural. Así, los extractos responsables de la durabilidad natural están presentes principalmente en el duramen, aunque también pueden estar contenidos en pequeñas cantidades en la albura. [22] Los diferentes productos químicos se han aislado del duramen de árboles naturalmente resistente a la putrefacción y han demostrado ser protectores, incluyendo polifenoles , lignanos (por ejemplo gmelinol , ácido plicático ), flavonoides (por ejemplo mesquitol ), tropolones (por ejemplo, hinoquitiol y otros thujaplicins ) , sesquiterpenoides (por ejemplo, α-cadinol ). [23] [24] La durabilidad natural varía entre las especies de árboles, las regiones geográficas, las condiciones ambientales, la etapa de crecimiento y aumenta con la edad. Por lo tanto, algunos árboles son más resistentes a las enfermedades fúngicas e insectos y su madera dura más que otros árboles. En particular, la madera de estos árboles permanece duradera durante un período de tiempo prolongado, incluso alrededor de un siglo, por lo que se han utilizado como material de construcción confiable durante siglos. Dado que los árboles jóvenes no producen suficientes productos químicos protectores, algunos árboles crecen con un tronco hueco y podrido a una edad temprana. [25] Sin embargo, los rodales de árboles maduros son más duraderos por naturaleza que los rodales de segundo crecimiento . [26] Las especies de árboles que tienen una durabilidad natural significativa incluyen Lagarostrobos franklinii (pino Huon), Intsia bijuga (Ipil), especies de Eucalyptus ( Ironbark ), Podocarpus totara (Totara), Vitex lucens (Puriri), Agathis australis (Kauri), árboles de la familia Cupressaceae , como Chamaecyparis obtusa (ciprés Hinoki), Thuja plicata (cedro rojo occidental), Thujopsis dolabrata (Hinoki asunaro), Juniperus cedrus (enebro de las Islas Canarias), Cedrus atlantica (cedro del Atlas), Chamaecyparis taiwanensis ), y muchas otras especies pertenecientes a esta familia. [27]
De acuerdo con las normas EN 350: 2016 de la APA - The Engineered Wood Association , la durabilidad de la madera y los productos a base de madera a la descomposición por hongos se puede clasificar en cinco categorías: muy duradera (DC1); duradero (DC2); moderadamente duradero (DC3); ligeramente duradero (DC4); y no duradero (DC5). Y la durabilidad a los ataques de insectos se puede clasificar como duradera (DC D); moderadamente duradero (DC M); y no duradero (DC S). [20] En general, el duramen de las especies arbóreas duraderas se considera muy duradero, mientras que la albura de todas las especies arbóreas se considera no duradera y es la más vulnerable.
Preservación de la madera
Se ha desarrollado una amplia selección de preservación de la madera para darle a la madera una mayor durabilidad y protegerla de la descomposición. La madera se puede tratar de acuerdo con el propósito (protección biológica, por ejemplo, hongos, insectos, organismos marinos) y el medio ambiente (interior, exterior, sobre el suelo, en el suelo, en el agua) de su uso. [28] Los conservantes de la madera incluyen arseniato de cobre cromado (CCA), cuaternario de cobre alcalino (ACQ), azol de cobre (CuAz), boratos , silicato de sodio y potasio , conservantes a base de aceite, como creosota y pentaclorofenol , conservantes de disolventes orgánicos ligeros (LOSP). ), propiconazol - tebuconazol - imidacloprid , resinas epoxi , acetilación de la madera, conservación natural o biológica, como tratamiento con calor ( madera modificada térmicamente ), barro , aceite de tung , impregnación con biopolímeros de residuos agrícolas ( madera modificada biológicamente ), revestimiento de madera con fundas de cobre , etc. El tratamiento de la madera con extractos naturales derivados de árboles resistentes a la pudrición, como hinokitiol , taninos y extractos de árboles, es otro método prometedor de conservación de la madera respetuoso con el medio ambiente. [29] [30] [31] [32] [33] Cuanto más permeable es la madera, más fácil es de tratar. Según las normas EN 350: 2016 , la tratabilidad de las maderas se puede clasificar en cuatro niveles: (1) fácil de tratar; (2) moderadamente fácil de tratar; (3) difícil de tratar; y (4) extremadamente difícil de tratar. [20]
Seguridad
A lo largo de los años, han surgido muchas preocupaciones con respecto al contenido de arsénico y cromo del CCA . En 1986, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) reconoció al arsénico como carcinógeno humano. [34] La contaminación del agua con arsénico y sus compuestos es un problema grave de salud pública, y su liberación al medio ambiente y la contaminación del suelo es otro problema ambiental. [35] [36] Se han llevado a cabo diferentes intervenciones reglamentarias en todo el mundo para restringir su uso en la industria de la madera, especialmente en la madera para uso residencial. A fines de 2003, la EPA de EE. UU. Y la industria de la madera acordaron suspender el uso de CCA en el tratamiento de la madera para uso residencial. [37] Su uso también está prohibido en Canadá , Australia y la Unión Europea . [38] [39] [40]
Ver también
- Snag (ecología)
- Compartimentación de la pudrición en árboles
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