Fungi, due to their physiological adaptability, can colonize multiple substrates and cause biodeterioration, particularly in indoor environments and tropical climates. In Havana buildings, high levels of fungal contamination were recorded, with a predominance of genera such as Cladosporium, Aspergillus, and Penicillium. Their diversity was linked to the materials present, being higher in structures containing cellulosic components. Several identified species can affect human health, which has prompted actions to improve air quality. In heritage sites, temperature and humidity favor sporulation, increasing deterioration risks. Strains capable of producing enzymes and pigments that impact cultural materials were detected, highlighting the importance of implementing preventive strategies. In rural areas, rice, an essential food in Cuba, is highly vulnerable to phytopathogenic fungi. Multiple species were identified, some of which produce mycotoxins, which compromises grain quality and pose health risks to the population. In urban environments, aeromycological monitoring revealed a high presence of spores, especially of Cladosporium. Spore concentrations varied seasonally, influenced by climatic factors. Mycotoxigenic species were also detected, which represents a significant risk for allergic or immunocompromised individuals.
Al pensar en los hongos, solemos asociarlos solo con las setas, pero en realidad forman un grupo de organismos altamente diverso, tanto en número como en forma. Muchas especies son microscópicas y liberan gran cantidad de esporas que se dispersan por el aire. La Micología ambiental estudia la relación de los hongos con su entorno en distintos ecosistemas, con aplicaciones en salud pública, agricultura, cambio climático y conservación de la biodiversidad.
En Cuba, los primeros estudios aeromicológicos se remontan a la década de 1950 y se llevaron a cabo en la ciudad de La Habana y sus alrededores (Fig. 1). Para la recolección de esporas presentes en el aire, se utilizaron técnicas de sedimentación en placas con medios de cultivo, que permitían el desarrollo e identificación de los hongos (, , , ). Sin embargo, esta metodología presenta diversas limitaciones, ya que los resultados pueden verse afectados por el tamaño y la forma de las esporas, así como por las condiciones del flujo de aire. A pesar de estas desventajas, la técnica continuó utilizándose durante años debido a su utilidad para obtener datos cualitativos (, ).
Figure 1. Geographical location of aeromycological studies conducted in Cuba.
Posteriormente, se introdujeron equipos de captación de esporas que incorporan placas de cultivo, lo que permitió expresar los resultados en unidades formadoras de colonias por volumen conocido de aire. En este contexto, destaca el trabajo de , quien estableció las bases metodológicas para estimar la concentración y diversidad de hongos en la atmósfera habanera (). En el año 2010, gracias a un convenio de colaboración con la Universidad de Santiago de Compostela (España), se instaló en La Habana el primer captador volumétrico de metodología no viable, siguiendo las directrices de la Red Española de Aerobiología (). Desde entonces, esta estación aerobiológica, ha estado bajo la responsabilidad del Grupo de Investigación en Ecología Microbiana de la Facultad de Biología de la Universidad de La Habana.
Este trabajo presenta una recopilación de los principales resultados obtenidos por dicho grupo de investigación durante los últimos 15 años, en estudios realizados con distintos objetivos, en diversos ecosistemas y utilizando variadas metodologías de muestreo.
Existen dos sistemas principales para la recolección de esporas fúngicas presentes en el aire: los captadores de esporas viables, que recolectan esporas capaces de germinar y formar colonias en medios de cultivo, y los captadores de esporas no viables, en los que la identificación se realiza mediante observación directa al microscopio. Ambos métodos son complementarios y su elección depende del objetivo específico y del área de estudio.
En nuestras investigaciones se han utilizado diversos equipos para la captura de esporas viables, Andersen, Aeroscopio Chirana, Surface Air System, Burkard Personal Culture (Fig. 2). Todos estos dispositivos permiten la incorporación de una o más placas con medio de cultivo y pueden ser fácilmente transportados a las zonas de muestreo. Para la recolección de esporas no viables, se emplea un captador tipo Hirst (Lanzoni VPPS-2000), instalado de forma permanente en una de las terrazas de la Facultad de Biología de la Universidad de La Habana.
Figure 2. Viable spore samplers (Aeroscopio Chirana, Surface Air Sampler, Andersen, Burkard Personal Culture) and non-viable spore samplers (Lanzoni VPPS-2000) used in aeromycological studies in Cuba
En todos los casos se trata de equipos de tipo volumétrico, cuyo principio de funcionamiento se basa en la succión de un volumen conocido de aire. Esto permite expresar los resultados en unidades formadoras de colonias por metro cúbico de aire (UFC/m³) en el caso de los captadores viables, y en esporas/m³ de aire para los no viables. La elección del equipo también depende de sus características técnicas, especialmente del peso y la necesidad de conexión eléctrica, factores determinantes en el diseño de las campañas de muestreo.
Los captadores viables ofrecen la ventaja de permitir la identificación de hongos a nivel de especie, ya que los cultivos obtenidos posibilitan el análisis detallado tanto de estructuras vegetativas como reproductoras. Por su parte, la principal ventaja del sistema tipo Hirst radica en su capacidad para realizar muestreos continuos durante largos periodos de tiempo. Aunque la recogida de muestras se realiza semanalmente, este sistema permite obtener datos con resolución horaria.
En los equipos de captura viable, las placas de cultivo se incuban a temperaturas entre 20 y 25 °C con el fin de favorecer la esporulación de los hongos. La identificación morfológica requiere un análisis combinado a nivel macroscópico y microscópico. En el examen macroscópico se consideran características como el color, la textura, la forma y el tamaño de las colonias, así como la presencia de pigmentos. Por otro lado, el análisis microscópico permite observar las hifas, las estructuras reproductoras y las esporas. A partir de estos datos, se compara la información obtenida con bibliografía especializada para lograr una identificación precisa del hongo.
En el caso de los equipos no viables, la identificación y el recuento de esporas se realiza exclusivamente mediante microscopía óptica. Las muestras se analizan utilizando preparaciones de referencia y claves de identificación taxonómica, lo que permite determinar el género y, en algunos casos, la especie, en función de las características morfológicas observadas.
Los hongos, por su versatilidad fisiológica, colonizaron diversos sustratos y causaron biodeterioro. En un estudio realizado en edificios de La Habana, el 55 % presentó niveles elevados de contaminación fúngica (>1000 UFC/m³), se identificaron 28 géneros y 31 especies, con predominio de Cladosporium cladosporioides, C. sphaerospermum, Aspergillus flavus, A. niger y Penicillium citrinum (,). La diversidad fúngica estuvo asociada con la naturaleza de los materiales, y fue más elevada en almacenes con materiales celulósicos. A. flavus y A. fumigatus, por su impacto en la salud humana, motivaron la adopción de medidas para mejorar la calidad del aire.
En climas tropicales, la alta temperatura y humedad favorecieron la esporulación y aumentaron el riesgo de biodeterioro en sitios patrimoniales. Estudios en edificios históricos identificaron cepas productoras de celulasa, ácidos, polifenoloxidasas y pigmentos (Tabla I), principalmente en géneros como Aspergillus, Cladosporium y Penicillium (). Estos hallazgos sustentaron la implementación de medidas de conservación preventiva.
Table I. Physiological analysis of fungal strains on protein, lignocellulosic, and inorganic substrates
Por otra parte, se estudió la calidad del aire en casas de menores con antecedentes familiares de alergias y los resultados mostraron que en varias de ellas era baja. Aspergillus fue uno de los géneros más frecuentes, y destacaron por su abundancia algunas especies como A. niger, A. flavus, A. welwitschiae y A. fumigatus. La exposición prolongada a las esporas de estos hongos representó un riesgo para la salud, ya que pudo causar problemas respiratorios graves, como el asma, especialmente en personas susceptibles (,).
El arroz, alimento básico en Cuba, fue especialmente vulnerable a enfermedades fúngicas. Estudios aeromicológicos en zonas arroceras identificaron 39 especies de hongos filamentosos, predominaron Bipolaris, Curvularia, Alternaria, Pyricularia, Cercospora y Fusarium (). Algunas de estas especies fueron micotoxigénicas, afectaron la calidad del grano y representaron un riesgo para la salud humana (). Pyricularia oryzae, agente causal de la quemazón del arroz, presentó sus mayores concentraciones esporales en agosto, al final de la cosecha (Fig. 3). La temperatura y humedad relativa fueron los factores meteorológicos más influyentes. Este tipo de estudios respaldó el uso de estrategias de manejo integrado para reducir el impacto de las enfermedades fúngicas en los cultivos.
Figure 3. Photographs of three Pyricularia oryzae isolates and the monthly average concentration of their spores in relation to relative humidity (RH) and temperature
Conocer el espectro y la dinámica estacional de esporas fúngicas fue clave para la prevención de enfermedades alérgicas, especialmente en los menores. Aunque escasos, algunos estudios revelaron sensibilización diferencial entre regiones de Cuba: Penicillium y Alternaria en el occidente; Alternaria en el oriente (,). Un 72,6 % de pacientes alérgicos mostró sensibilidad a hongos, con alta polisensibilización a Aspergillus, Penicillium y Alternaria ().
Desde 2010, se realizó en La Habana un monitoreo aeromicológico con métodos no viables. Las concentraciones anuales de esporas variaron notablemente (78.588 – 266.802 esporas/año), influenciadas por factores climáticos y eventos extremos (Fig. 4). Los picos estacionales se registraron en el mes de junio, mientras que las concentraciones intradiurnas más elevadas ocurrieron entre las 11:00 y 12:00 horas y se asociaron a Cladosporium. En contraste, las esporas de basidiomicetes como Coprinus y Ganoderma presentaron máximos al amanecer.
Figure 4. Annual total, monthly and intraday averages of spores in the city of Havana.
Se identificaron 64 géneros por métodos no viables y 74 especies por métodos viables (Fig. 5). Cladosporium fue el género dominante tanto en áreas urbanas como rurales, alcanzando el 68,5 % del total de esporas durante la estación seca, con picos de hasta 1300 esporas/m³ (). Otros géneros frecuentes incluyeron a Coprinus, Leptosphaeria, Aspergillus y Penicillium, con concentraciones más elevadas durante la temporada lluviosa.
La aplicación de métodos de captación de esporas viables (Tabla II) ha permitido caracterizar a 74 hongos, 14 de ellos a nivel de género y 60 a nivel específico (Almaguer y Rojas, 2013). Las especies que presentaron una mayor frecuencia relativa fueron Cladosporium cladosporioides (95,4%), Aspergillus flavus (86,9%), Aspergillus niger (65,2%), Curvularia aeria (47,8%) y Alternaria tenuissima (45,2%).
Table II. Main genera and species identified using viable methodology in the city of Havana.
Finalmente, los hongos micotoxigénicos como Stachybotrys también fueron identificados en ambientes urbanos y rurales, representaron un riesgo particular para personas inmunocomprometidas. Hasta la fecha, se detectaronS. echinatus, S. chartarum y S. nephrospora en el occidente cubano ().
En Cuba se ha encontrado una gran variedad de hongos en diferentes lugares, tanto dentro de edificios como al aire libre, incluyendo sitios históricos, zonas rurales de cultivo y ciudades. Los hongos más comunes son Cladosporium, Aspergillus, Penicillium y Fusarium. Algunos de ellos pueden afectar la salud, ya que producen sustancias tóxicas o causan alergias, lo que es especialmente peligroso para personas con defensas bajas.
Estos hongos también pueden dañar materiales, ya que tienen la capacidad de crecer sobre distintos tipos de superficies, acelerando el desgaste de materiales como la madera y afectando construcciones antiguas. El clima tropical de Cuba, con sus altas temperaturas y humedad, favorece que estos hongos crezcan y liberen sus esporas en el aire, sobre todo durante la temporada de lluvias.
Gracias a estudios sobre las esporas en el aire, se ha aprendido cómo y cuándo se dispersan estos hongos. Esta información es muy útil para diseñar mejores formas de prevenir su impacto, tanto en la agricultura como en la conservación de edificios y en la protección de la salud de las personas.
Nuestro agradecimiento a la Universidad de La Habana por el proyecto institucional "Caracterización aerobiológica sistemática de la atmósfera de La Habana" (NAP223LH001-058) y especialmente a todas las personas que han contribuido con distintas aportaciones al desarrollo del Grupo de Investigación en Ecología Microbiana de la Facultad de Biología de la Universidad de La Habana. A la Consellería de Cultura, Educación e Universidade (Xunta de Galicia) por el reconocimiento obtenido por el grupo de investigación de la Universidade de Santiago de Compostela (GI-1809, BIOAPLIC) como Grupo de Referencia Competitiva (ED431C-2023/19).
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