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03/06/2014 1 MICROBIOLOGIA DE ALIMENTOS Dr. Silvio Carvalho Marinho Introdução ao estudo dos fungos 03/06/2014 2 Objetivos Listar as características que definem os fungos Diferenciar reprodução sexuada e assexuada Identificar efeitos benéficos e prejudiciais dos fungos Exigências nutricionais Introdução Ramo da Biologia que estuda os fungos: Micologia (do grego "Mykes", cogumelo e "logos“, estudo) 03/06/2014 3 Uni ou pluricelulares. Decompositores de matéria orgânica saprófitos. Eucarióticos: suas células possuem uma membrana nuclear que envolve o material genético; Vivem no solo, na água ou no corpo de outros seres vivos; Principais representantes: bolores (mofos) cogumelos orelhas-de-pau leveduras Principais características Principais características Mofo Cogumelos Orelha de pau Leveduras 03/06/2014 4 Já foram considerados plantas primitivas ou degeneradas (haviam perdido a clorofila e a capacidade de realizar fotossíntese): incluídos no reino das plantas. 1950: Técnicas de microscopia e bioquímica mais aparentados com os animais do que com as plantas: transferidos para o reino Protista. 1970: Incluídos em reino próprio Reino Fungi. Conhecidas mais de 70 mil espécies: a cada ano são descritas entre 1,5 e 2 mil novas espécies, com estimativas de 1,5 milhão de espécies de fungos viventes. Principais características Alimentam-se por absorção de nutrientes do meio Quimiorganotróficos ou Quimioheterotróficos: usam compostos orgânicos (matéria orgânica) como fontes de energia e de carbono. Reproduzem-se, naturalmente, por meio de esporos, com poucas exceções. Além disso, a maioria das partes de um fungo é potencialmente capaz de crescimento: um minúsculo fragmento é suficiente para originar um novo indivíduo Principais características 03/06/2014 5 Os fungos não têm clorofila, são filamentosos em geral e comumente ramificados. Os filamentos apresentam paredes celulares constituídas por quitina ou celulose, ou ambas. São imóveis, em sua maioria, embora possam demonstrar células vegetativas móveis. Principais características Indústria: Desde longa data que os fungos, sobretudo as leveduras, são usados como agentes fermentativos na indústria panificadora, láctea e de produção de bebidas alcoólicas. Impactos dos fungos para os seres humanos Roquefort Camembert 03/06/2014 6 Alimentação: Espécimes comestíveis: constituem um alimento completo e equilibrado quantidades apreciáveis de potássio, sódio, cálcio, magnésio, glicogênio, entre outros elementos nutritivos importantes. Cogumelos e trufas: elementos importantes da gastronomia tradicional de vários países. Impactos dos fungos para os seres humanos Alto teor de ácido glutâmico Medicina: Descoberta da penicilina (primeiro antibiótico, obtido a partir de Penicillium notatum) por Sir Alexander Fleming (1928): a esperança média de vida não parou de aumentar, em grande parte devido a ser agora possível combater as infeções bacterianas com êxito. Impactos dos fungos para os seres humanos 03/06/2014 7 Podem ser também causadores de infeções no homem (como as provocadas pelo gênero Aspergillus) Histoplasmose: causada por Histoplasma capsulatum que se alimenta da matéria orgânica contida nas fezes de certas aves e morcegos. Impactos dos fungos para os seres humanos Mortais: ingestão de Amanita phalloides (80% dos casos). Impactos dos fungos para os seres humanos 03/06/2014 8 Parasitos: exemplos de infeções fúngicas frequentes são as micoses, como o vulgar “pé de atleta”, e infecções do couro cabeludo Impactos dos fungos para os seres humanos Agricultura: Associação de fungos com a raiz de algumas plantas: micorrizas, que aumentam a capacidade de captação de água pelas plantas Impactos dos fungos para os seres humanos Associação mutualística do tipo simbiótico, existente entre certos fungos e raízes de algumas plantas, 03/06/2014 9 Infeções como a ferrugem negra do trigo (Puccinia graminis) ou o apodrecimento da madeira (Serpula lacrymans ou Poria vaporaria). Impactos dos fungos para os seres humanos Parasitas obrigatórios Beauveria bassiana: um dos fungos mais eficazes no combate à praga da cafeicultura. Impactos dos fungos para os seres humanos O controle biológico do inseto é uma alternativa mais barata e menos prejudicial ao meio ambiente e à saúde do agricultor do que o uso de inseticidas químicos. 03/06/2014 10 Formados por hifas, que se agrupam num tecido não- verdadeiro (micélio), exceção feita às leveduras, que são unicelulares. Delimitados exteriormente por membrana rígida contendo quitina e hemicelulose Estruturas morfológicas: diversidade Reprodução Assexuada: Fragmentação: micélio se fragmenta e origina novos micélios forma mais simples de um fungo se reproduzir Exceções: leveduras brotamento ou gemulação Esporulação (esporos) 03/06/2014 11 Reprodução Sexuada: Fusão de núcleos celulares haploides formação de zigoto diploide por meiose células haploides que se diferenciam em esporos Esporos resultantes dos processos sexuais recebem o nome: Zigósporo – nos zigomicetos Ascósporos – nos ascomicetos Basidióspóros – nos basidiomicetos 4 filos: Quitridiomicetos Zigomicetos Ascomicetos Basidiomicetos Classificação 03/06/2014 12 Classificação Quitridiomicetos (Chytridiomycota): Vida aquática Flagelos: Mastigomicetos Zoospóros (esporos flagelados) Maioria dos representantes possuem hifas cenocíticas Algumas espécies são unicelulares Podem ser parasitas (plantas) ou decompositores (plantas e animais) Classificação Zigomicetos (Zygomycotas): Zigósporo (esporo não flagelado) Corpo é formado por hifas cenocíticas e algumas espécies formam micorrizas Ocorrem geralmente no solo ou decompondo animais e plantas Mais comum: Rhizopus stolonifer Utilização: molho de soja, drogas antiinflamatórias e na fabricação de pílulas anticoncepcionais 03/06/2014 13 Classificação Ascomicetos (Ascomycota): Reúnem a maioria das espécies de fungos Podem ser unicelulares como as leveduras ou ainda espécies formadoras de hifas Muitos formam micorrizas (principalmente em orquídeas) Podem ser encontrados em troncos em decomposição ou no solo Utilização: produção de pães, fabricação de cerveja, antibióticos, laticínios (queijos roquerfort e camembert) Classificação Basidiomicetos (Basidiomycota): Basidiósporos: formados no basídios (encontrados na base dos chapéus dos cogumelos) Todos os indivíduos deste grupo apresentam corpo de frutificação: basidiocarpos Micorrizas (metade das espécies) Mais conhecidos: 03/06/2014 14 Classificação Basidiomicetos (Basidiomycota): Alimentação: Agaricus (champignom) Decomposição das matérias orgânicas: orelhas-de-pau Amanita muscaria: propriedades psicoativas e alucinógenas em humanos O isolamento pode ser feito diretamente a partir de algum substrato ou de um compartimento ambiental (ar, água, solo) Utiliza-se vidraria (tubosde ensaio, placas de Petri) e instrumentos (estiletes, pinças, agulhas) esterilizados. Isolamento e cultivo 03/06/2014 15 Manipulação: em uma zona de segurança próximo a uma chama e/ou em uma câmara de fluxo laminar. É necessário oferecer condições propícias para o desenvolvimento dos mesmos. Isolamento e cultivo O isolamento pode ser realizado a partir de câmaras úmidas (recipiente semifechado com fonte de umidade - ex. placas de Petri forradas com papel filtro embebido com água destilada estéril) ou a partir de um meio de cultura sólido ou líquido, semissintético ou sintético (ex. tubos de ensaio ou placas de Petri contendo meio de cultura). Isolamento e cultivo 03/06/2014 16 MADIGAN, M.T.; MARTINKO, J.M.; PARKER, J. Microbiologia de Brock. São Paulo: Prentice Hall, 2004. Referências
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