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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA CURSO: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS/BACHARELADO/LICENCIATURA Disciplina: Microbiologia Básica Sugestões de Atividades Práticas de Micologia (algumas atividades poderão ser realizadas na forma de projetos) Professores Responsáveis: Eduardo Bagagli Sandra de Moraes G Bosco Técnicos: Ivana Castilho Larissa Ragozo Luiz Henrique Alquati 2017 2 ASPECTOS MACROSCÓPICOS GERAIS DE CULTURAS DE FUNGOS A)Finalidade: Identificação de amostras, estudos genéticos, atividade das drogas, etc. B)Fundamento: Os estudos macroscópicos podem ser baseados nas seguintes características: FRENTE DA COLÔNIA 1.Aspectos gerais (textura): algodonosa, cremosa, pulverulento, aveludado, seroso, plástico. 2.Coloração: cor da colônia (hifas, esporos, pigmento difusível). 3.Consistência: seca, dura, pastosa, húmida. 4.Topografia (relevo) da superfície: presença de dobras, sulcos, elevações, lisa/plana. 5.Presença de micélio aéreo e profundo. VERSO DA COLÔNIA: também pode apresentar características que auxiliam na caracterização e identificação. Presença de sulcos, dobras, pigmentos, etc. Observar e descrever as características coloniais de culturas dos seguintes fungos abaixo, alguns filamentosos outros leveduriformes. Cultura A (Penicillium sp) Cultura B (Aspergillus sp) Cultura E (Saccharomyces sp) 3 ASPECTOS MICROSCÓPICOS DE FUNGOS A)Finalidade: Utiliza-se este método quando há necessidade de se obter orgãos de frutificação em boas condições para estudo morfológico detalhado. B)Fundamento: Pode-se preparar lâminas diretamente a partir de fragmentos de culturas já existente (procedimento mais simples), normalmente com coloração com Lactofenol–azul–algodão (LFAA); ou fazer a partir da “cultura em lâmina”, também denominado “microcultivo”. Neste segundo procedimento, o fungo é cultivado em pequeno bloco de meio de cultura, sobre a lâmina e entre a lamínula, normalmente sobre um bastão de vidro em U, dentro de Placa de Petri contendo umidade alta (breve descrição abaixo) CULTIVO EM LÂMINA Material: -Placas de Petri com lâminas dispostas sobre bastão de vidro em U, esterilizadas; -Lamínulas; -Ágar Sabouraud a 2% de glicose; -Água destilada esterilizada; -Algodão; -Formol; -Lactofenol - azul – algodão (LFAA); -Culturas Procedimento: 1.Cortar o ágar-Sabouraud ou agar-Batata em pequenos fragmentos (+ ou - 1 cm); 2.Colocar, com assepsia, um fragmento sobre a lâmina esterilizada; 3.Semear o fungo em cada lado do fragmento do meio de cultura; 4.Colocar uma lamínula limpa e previamente flambada sobre o referido meio; 5.Adicionar, à placa, algodão embebido em água destilada, a fim de manter a umidade no meio; 6.Incubar à temperatura ambiente e observar diariamente o crescimento; 7.Quando houver desenvolvimento satisfatório, submeter à ação do formol (1,0 ml - 1 hora); 8.Retirar a lamínula e o fragmento do meio; 9.Corar a lâmina, colocando-se uma gota de lactofenol-azul-algodão; 4 10.Depositar a lamínula e fechar com esmalte; 11.Observar ao microscópio e desenhar os órgãos de frutificação das culturas. Lâmina A (Penicillium sp) Lâmina B (Aspergillus sp) Lâmina C (Rhizopus sp) Lâmina D (Microsporum sp) Fazer um esfregaço com a cultura E e corar pelo método de Gram. Observar ao microscópio e desenhar as estruturas visualizadas. Lâmina E (Saccharomyces sp) 5 MICOLOGIA AMBIENTAL Isolamento e cultivo de fungos anemófilos e ambientais Objetivos: Demonstrar a larga ocorrência dos fungos ao nosso redor -Verificar o efeito de diferentes meios de cultura no isolamento e crescimento fúngico. Material necessário: Placas com meios de cultura, canetas para retroprojetor, magiplastic. Meios de Cultura: Meio Descrição A Sabouraud Agar B Sabouraud + Cloranfenicol C DRBC (Dicloran Rosa Bengala, Cloranfenicol) Outros Sugestões de procedimentos para o isolamento fúngico: Procedimento Descrição 1 Manter a placa aberta por 5 minutos, dentro do laboratório 2 Manter a placa aberta distante 10 cm da boca e tossir 5 vezes 3 Manter a placa aberta por 5 minutos, fora do laboratório Identificar cada placa com o respectivo meio, procedimento e grupo; vedar com Magiplastic, manter a temperatura ambiente e avaliar o crescimento com contagem das colônias após uma semana. Resultados: Número de colônias obtidas nos diferentes meios, após 1 semana Meio de Cultura Procedimento A B C 6 Caracterização de fungos isolados do ambiente Objetivos: - Obter treinamento nas técnicas básicas de cultivo e identificação de fungos -Avaliar o efeito da temperatura sobre o crescimento fúngico Material necessário: Culturas fúngicas, tubos contendo meio de Sabouraud Agar inclinado lãminas, lamínulas, corante Lacto-fenol-azul-algodão, alça e fio de platina. Procedimento Cultivo: Escolher 4 colônias fúngicas/grupo, identificar, Flambar alça em bico de Bunzem, coletar esporos e/ou micélios fúngico e semear (duplicata) em tubos contendo Sabouraud Agar. Incubar a temperatura ambiente (25°C) e a 35-37°C. Avaliar o crescimento após 1 semana, descrever o aspecto macroscópico das culturas. Preparo de lâminas em lacto-fenol-azul-algodão para observação das características microscópicas: Coletar um fragmento da colônia (avaliar os quatros isolados selecionados) com fio de platina e colocar sobre lâmina contendo uma gota de lacto-fenol-azul-algodão, homogeneizar e cobrir com lamínulas. Observar ao microscópio, desenhar e comparar com manuais de identificação. Resultados: Se houve ou não crescimento nas condições abaixo. Crescimento e aspecto da cultura em Sabouraud Agar Isolado 25°C 35-37°C 1 2 3 4 Resultados - Aspectos microscópicos (fazer lâminas com fragmentos da colônia, coradas com LFAA, desenhar e tentar identificação): Isolado 1 Isolado 3 7 Isolado 2 Isolado 4 Observação macroscópica de fungos basidiomicetos ambientais, liquens, em alimentos e na deterioração. A- Basidiomicetos macroscópicos - Possíveis de serem encontrados sobre troncos de árvores em decomposição, solo de florestas, fezes de animais, etc. Algumas espécies são comestíveis outras são tóxicas, e algumas são cultivadas. 1- Ordem Aphyllophorales (Holobasidiomycetes): Exemplos: “orelhas de pau” (Polyporaceae), “coral fungi” (Clavaria sp), “cantarelos” (Cantharellus sp) 2 - Ordem Agaricales (Holobasidiomycetes): Exemplos: “champinhon” (Agaricus brunnescens ou A.bisporus); “pleurotus”, “cogumelo ostra” (Pleurotus ostreatus); Lentinula edodes (“schiitake”). Possíveis de serem encontrados frescos em quitandas. Outros gêneros: Leucoagaricus (fungo da saúva), Amanita, Coprinus, Armillaria, Boletus, etc. 3 – Ordem Sclerodermatales (Holobasidiomycetes - série Gasteromycetos) Exemplos: “estrela-da-terra” (Geastrum sp), (‘puffballs”) (Pisolithus tinctorius) micorriza que pode ser encontrada em plantações de Eucaliptus, Pinus, etc. 4 – Ordem Nidulariales (Holobasidiomycetes - série Gasteromycetos): Exemplo: “ninho-de-passarinho” (Cyathus sp). Apresenta um mecanismo de ejeção do basidiocarpo. Pode ser encontrado em jardins que receberam esterco (fezes de bovinos e equinos). 5 – Ordem Auriculariales (Phragmobasidiomycetes) Exemplo: “fungo orelha” (Auricularia sp). Apresenta um basidiocarpo gelatinoso em formato de orelha, normalmente sobre troncos de árvores em decomposição. Empregado na culinária chinesa. Contém uma substância que reduz a formação de coágulos no sangue. B – Liquens (associação mutualística entre fungos e algas).8 Freqüentemente encontrados nas superfícies de troncos de árvores, costões rochosos, etc. Importantes como indicadores ambientais, maior associação com determinados tipos de árvores. Talos: crustoso, folioso fruticoso, escamoso, leproso e gelatinoso Exemplo: Gêneros Parmelia e Physcia (Ordem Lecanorales), com talos foliosos e apotécio marrom escuros. Encontrados em troncos de árvores. C – Fungos em alimentos Exemplo: Queijo gorgonzola, maturado na presença de Penicillium roquefortii. O fungo oxida os ácidos graxos do queijo, produzindo metil cetonas, particularmente 2-heptanona, a qual acredita-se dá ao queijo o seu penetrante aroma e sabor. D - Deterioração de alimentos (bolores) Exemplos: pães embolorados (principalmente dentro de sacos plásticos); frutas (possível visualizar o efeito degradativo das enzimas extra-celulares). Caracterização microscópica de diferentes materiais fúngicos pelo preparo de lâminas com Fita Adesiva (Durex) e coloração com Lactofenol Azul Algodão (LFAA). Utilizar principalmente os diferentes produtos acima em deterioração. Preparar lâminas, observar ao MO e desenhar. Fungos coprófilos: Estudo da sucessão em fungos coprófilos, caracterização do fototropismo positivo e de ejeção de esporângios em Zigomicetos do gênero Pilobolus. Material necessário: fezes de cavalo, frasco de vidro ou garrafas pet vazias e água potável. Procedimento: colocar 2-3 fragmentos de fezes no frasco, adicionar água de forma a manter o material com bastante umidade, mas preferencialmente sem excesso, e manter a temperatura ambiente próximo de luminosidade (janela). Esperado: Vário fungos vão crescer neste material. Inicialmente (após 3-4 dias), fungos zigomicetos, principalmente o Pilobolus crystallinus, o qual 9 apresenta um fototropismo positivo e um mecanismo de ejeção do esporângio, visíveis a olho nu. Outros zigomicetos também crescem nesta fase inicial. Após 1-2 semanas, outros fungos vão suceder no mesmo material, principalmente Ascomicetos dos gêneros Ascobolus, Saccobolus e Thecotheus (fungos com apotécios) e Podospora e Sordaria (fungos com peritécios). Finalmente, fungos basidiomicetos, principalmente do gênero Coprinus deverá crescer. Anotar e desenhar os resultados obtidos Fungos simbiontes de formigas cortadeiras: Formigas cortadeiras da Tribo Attini apresentam uma estreita associação com fungos basidiomicetos. Evolutivamente, há cerca de 50 milhões de anos atrás, várias espécies deste grupo de formigas desenvolveram a capacidade de cultivar fungos celulolíticos decompositores, os quais constituem a sua principal fonte alimentar. Formigas cortadeiras dos gêneros Atta e Acromyrmex, conhecidas com saúva-limão e quenquém, respectivamente, são as mais conhecidas em nosso meio. Montando a sua própria colônia: o processo inicia-se durante a revoada das içás que normalmente ocorre nos meses de outubro e novembro, quando as fêmeas são fecundadas, caem ao solo, perdem suas asas e iniciam a escavação de uma nova colônia. Cada fêmea já traz consigo um pequeno propágulo do fungo (Leucoagaricus sp) na sua cavidade bucal. Coletar estas fêmeas fecundadas e colocá-las individualmente em frascos plásticos contendo uma base de gesso molhado e solidificado (5-10 mm de altura), com teor médio de umidade. Manter este conjunto em sala ambiente com temperaturas de cerca 23-25º C, por várias semanas, adicionando pequenos volumes de água potável ou de torneira para manter a umidade relativa interna relativamente alta, mas não em excesso. Durante este período, a futura rainha do formigueiro irá regurgitar o inóculo de fungo, prover nutrientes para o seu crescimento a partir de suas próprias reservas, e ao mesmo tempo iniciar a postura de ovos, que após algumas semanas 10 eclodirão em pequenas formigas operárias. A partir deste ponto, iniciar a introdução gradativa de “alimentos”, representado por folhas verdes. A umidade do ambiente interno do frasco deve ser mantida alta, pela aspersão eventual de água. Após alguns meses, o número de operárias se multiplica e colônia fúngica aumenta de tamanho, necessitando adicionar dois novos frascos (câmaras) conectados com tubos, ficando um deste destinado para adicionar alimento (folhas) e outro como lixo. Com o passar do tempo e aumento da colônia, novas câmaras poderão ser conectadas. Observação: As revoadas normalmente acontecem nos meses de outubro e novembro, após dias chuvosos e quentes. Bibliografia auxiliar: ALEXOPOULOS, C.J.; MIMS, C. W.; BLACKWELL, M. Introductory Mycology. John Wiley & Sons, New York, Fourth Edition, 1996. KENDRICK, B. The Fifth Kingdom. Third Edition. Focus Publishing, Newburyport, MA, 2000,386 p. (www.mycolog.com/fifthoc.html). FUNGOS PATOGÊNICOS AMBIENTAIS QUE O BIÓLOGO E/OU LICENCIADO DEVEM CONHECER Principais espécies, características gerais e fatores de virulência 1- Fungo dimórfico Sporothrix schenckii Observar e descrever o dimorfismo colonial das culturas Forma M (micelial) Forma L ou Y (levedura) http://www.mycolog.com/fifthoc.html 11 Observar ao microscópio e desenhar as estruturas visualizadas Forma M Forma L ouY 2) Fungos dematiáceos (com melanina) -Fonsecaea pedrosoi -Phialophora verrucosa Descrever as características colôniais das culturas Observar ao microscópio e desenhar as estruturas microscópicas destas mesmas espécies. Cultura Cultura 12 3. Paracoccidioides brasiliensis Observar e descrever o dimorfismo colonial das culturas Forma M (micelial) Forma L ou Y (levedura) Observar ao microscópio e desenhar as estruturas visualizadas Forma M Forma L ouY 4) Cryptococcus neoformans Descrever as características coloniais da Cultura Observar ao microscópio e desenhar as características do Cryptococcus neoformans em uma lâmina corada com tinta da China.