UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS IMPORTÂNCIA DOS COGUMELOS (PERTENCENTES AO FILO BASIDIOMYCOTA) PARA O HOMEM E SUA DISTRIBUIÇÃO NOS DIVERSOS BIOMAS DO BRASIL ANA CLARA BICALHO ANA EMÍLIA DE PAIVA KARIM S. MARINS NATAN PEDERSOLLI PAOLLA GARCIAS RACHEL LIMA BELO HORIZONTE 2013

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS Instituto de Ciências Biológicas IMPORTÂNCIA DOS COGUMELOS (PERTENCENTES AO FILO BASIDIOMYCOTA) PARA O HOMEM E SUA DISTRIBUIÇÃO NOS DIVERSOS BIOMAS DO BRASIL Alunos: Ana Clara Bicalho Ana Emília de Paiva Karim s. Marins Natan Pedersolli Paolla Garcias Rachel Lima Curso: Ciências Biológicas - Diurno Disciplina: Taxonomia de Criptógamas Professora: MARIA RITA SCOTTI MUZZI M. LEITÃO BELO HORIZONTE 10 de Abril de 2013

3 ÍNDICE 1. Introdução Cogumelos...2 A. Características Gerais Importância dos Cogumelos para o Homem...4 A. Importância Ecológica e Recuperação de Áreas Degradadas...4 B. Importância Farmacêutica...6 C. Importância Gatronômica Ocorrência e Distribuição dos Cogumelos em Diferentes Biomas Brasileiros...9 A. Floresta Amazônica...9 B. Pampas...10 C. Pantanal...11 D. Cerrado Referências...14

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5 1- INTRODUÇÃO Através de registros fósseis é possível saber que os fungos estão presentes no mundo desde o Período Siluriano, tendo surgido entre 408 e 438 milhões de anos atrás, na era Paleozoica. Sua diversidade aumentou durante o Período Pensilvaniano, em torno de 300 milhões de anos atrás, e já incluia Basidiomycotas e Ascomycotas, com alguns corpos de frutificação, os cogumelos. 1 Humanos pré-históricos provavelmente utilizavam cogumelos recolhidos na natureza como alimento e, possivelmente, os utilizavam também para fins medicinais. As primeiras civilizações de gregos, egípcios, romanos, chineses e mexicanos apreciavam os cogumelos como uma iguaria, sabiam algo sobre o seu valor terapêutico, e muitas vezes os usavam em cerimônias religiosas. 2 O cultivo de cogumelos teve início em 600 a. C., com a domesticação da espécie Aurícula auricularia, na China. No Mundo Ocidental, e inclusive no Brasil, o A. bisporus, conhecido como champignon, é hoje o cogumelo produzido em maior quantidade. 2,3 Os cogumelos não só fornecem alto valor nutritivo, mas também, são capazes de produzir toxinas que podem ser usadas na produção de drogas eficazes contra doenças. Além disso, desempenham papel fundamental na ciclagem de nutrientes na natureza, principalmente no ciclo do carbono, já que são capazes de degradadar a lignina, o segundo biopolímero mais abundante sobre a Terra. Também contribuem para a manutenção do ciclo de outros elementos como nitrogênio, fósforo e potássio, incorporados aos componentes insolúveis das paredes celulares. 4 No Brasil, podemos encontrar os seguintes tipos de cogumelos: champignon de Paris, hiratake, shimeji, shiitake, funghi secchi, Agaricus brasiliensis, o Agaricus blazei Murrill, conhecidos como cogumelo-do-sol, dentre muitos outros, que não são utilizados na alimentação. 5 Um fato interessante, está na descoberta do Agaricus blazei Murrill. Ele foi encontrado pela primeira vez na cidade de Piedade, Estado de São Paulo e foi enviado para o Japão para o estudo das suas propriedades medicinais. Com a descoberta das suas propriedades antitumorais, comprovadas em cobaias, o Japão passou a importar esse cogumelo do Brasil. 6 Segundo a pesquisadora da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Arailde Urben, atualmente, o consumo dos cogumelos comestíveis no Brasil por habitante é cerca de 160 gramas por ano, 7 e sua produção pode chegar a 7 kg/m² (o que ainda é considerado um valor relativamente baixo, se comparado com a produção de países europeus - onde o controle de cultivo é totalmente computadorizado -, que é de 25 kg/m²). 8 1 P á g i n a

6 2- COGUMELOS Historicamente, os cogumelos foram classificadas por Linnaeu entre as plantas inferiores na Divisão Thallophyta. Estudos posteriores demonstraram que os cogumelos, juntamente com outros fungos, têm características próprias, que são significativamente distintas para serem colocados no mesmo grupo das plantas, foi então criado o Reino Fungi. 9 Os cogumelos pertencem à dois diferentes Filos: o Ascomycota e o Basidiomycota. No presente trabalho, daremos enfoque exclusivamente ao Filo Basidiomycota. Há grande evidência para esse ser considerado um grupo monofilético, com base em características morfológicas, celulares e em sequências genéticas de RNA ribossomal (rrna). 11 Ele é o segundo maior do Reino Fungi, com cerca de espécies. 10 Dentre elas, nem todas possuem o corpo frutificante, ou seja, nem todas têm cogumelo como estrutura reprodutiva sexuada. Portanto, a única classe que apresenta cogumelos no Filo Basidiomycota é a dos Agaricomycetos. O esquema abaixo representa a classificação dos cogumelos que iremos estudar até o nível de Classe. Fig 1. Classificação dos cogumelos pertencentes ao Filo Basidiomycota feita com base no site Uniproach:< Acessado em 09/04/2012. Já filogenia a seguir representa os clados, nos quais os cogumelos estão representados pelos Agaricomicetos. Fig 2. Classificação dos cogumelos pertencentes ao Filo Basidiomycota feita com base no site Tree of Life: < Acessado em 09/04/ P á g i n a

7 Para continuarmos falando a respeito dos cogumelos, precisamos deixar claro que essa não é uma designação taxonômica. O termo cogumelo deve ser usado, de acordo com a definição de Chang & Miles 12, como "um macrofungo com um corpo de frutificação nítido que pode ser epígeo (acima do solo) ou hipógeo (sob a terra) e grande o suficiente para ser visto à olho nú e ser pego com a mão." A. Características Gerais O tipo mais comum de cogumelo é aquele em forma de guarda-chuva, estrutura denomidada píleo, com um estipe, que o prende ao substrato. (Figura 3) Abaixo do píleo, podemos encontrar o himênio, formado pelo conjunto de hifas. Algumas espécies têm adicionalmente um anel ou uma volva, outras possuem essas duas estruturas simultaneamente. Suas cores variam muito, alguns são alaranjados, outros são amarelos, e vermelhos. De fato, existe uma variedade de formas e cores incontáveis. A estrutura que chamamos de cogumelo é, na realidade, apenas o corpo de frutificação do fungo. Sua parte vegetativa, chamado o micélio, compreende um sistema de ramificação de fios e filamentos semelhantes à um cordão que se ramificam para fora so solo e se fixam em troncos de madeira ou outro material lenhoso no qual o fungo possa crescer. Após um período de crescimento e, em condições favoráveis, a maturação do micélio produz a estrutura de frutificação, o cogumelo. 2 Fig 3. Ilustração esquemática representando a estrutura geral de um cogumelo. 3 P á g i n a

8 3- IMPORTÂNCIA DOS COGUMELOS PARA O HOMEM A importância dos cogumelos está diretamente ligada ao interesse comercial que podem promover, como é o caso da participação de vários Basidiomycota tanto no ramo da indústria farmacêutica, como na recuperação de áreas degradas e na gastronomia. 13 Cerca de duzentas espécies de cogumelos podem e são usadas na alimentação humana. Atualmente, para a comercialização são cultivadas no país as espécies Agaricus bisporus (champignon de Paris), Pleurotus ostreatus (caetetuba ou cogumelo gigante) e Lentinus edodes (shiitake) 17. Por ano são colhidas 8,5 mil toneladas de cogumelos comestíveis e a produção nacional cresce 15% em média 18. Já a produção mundial, entre 1981 a 1997, cresceu mais que 12% anualmente; e, atingiu 6,2 milhões toneladas, em Além disso, o mercado mundial de produtos para suplementação alimentar, a base de cogumelos, movimentou valores entre 5 e 6 bilhões de dólares/ano. 19 Os cogumelos também estão presentes na indústria farmacêutica, e são utilizados na produção de substâncias antimicrobianas a partir de extratos de várias espécies - que apresentam atividade antiviral contra Influenza A, por exemplo. Além disso, outros metabólitos de espécies como Bondarzewia montana, Pyrofomes demidoffii, Merulius tremellosus, Trametes versicolor e Agrocybe perfecta, apresentam efeitos terapêuticos diversos revelando uma possibilidade promissora para a indústria farmacêutica. 16 A. Importância Ecológica e Recuperação de Áreas Degradadas Os cogumelos desempenham papel fundamental na ciclagem de nutrientes na natureza, principalmente no ciclo do carbono, na medida em que são excelentes degradadores de lignina, o segundo biopolímero mais abundante sobre a terra. Os basidiomicetos causadores de podridão branca parecem ser os melhores microrganismos que possuem a capacidade de degradar lignina, celulose e hemicelulose em moléculas menores até CO2 e água 30. Outro exemplo cogumelos com grande papel na decomposição da madeira são os fungos orelha-de-pau. Outro importante papel ecológico é a simbiose entre vegetais e fungos. Eles são denominados fungos micorrízicos arbusculares, microrganismos simbiontes obrigatórios em raízes de plantas. A simbiose ocorre através de uma troca : a planta 4 P á g i n a

9 cede ao fungo carboidratos (seiva elaborada) e este aumenta a superfície de exploração e de absorção das raízes através do micélio, auxiliando na obtenção de fosfato e outros nutrientes para as plantas 32. Mais de 80% das plantas vasculares possuem associações micorrízicas arbusculares, que são imprescindíveis para a nutrição das mesmas. Por isso, a diversidade desses fungos reflete diretamente sobre a diversidade e estado de saúde das plantas 32. Os fungos basidiomicetos e ascomicetos formam principalmente as micorrizas conhecidas como ectomicorizas. Elas são características de certos grupos de árvores e arbustos encontrados principalmente nas zonas temperadas. No Brasil, as ectomicorrizas ocorrem principalmente em espécies exploradas economicamente, como Pinus, Eucalyptus e Acassia mangium. Além disso, os benefícios ecológicos dos fungos decompositores vão muito além da recilclagem de nutrientes para as plantas. Eles são capazes de atrair e interagir com diversos grupos de organismos, principalmente os insetos, como as larvas de besouros e moscas, o que facilita a criação de um ambiente fértil para o surgimento de algas, musgos e aracnídeos. Servem de alimento, ambiente e substrato para sua reprodução, alimentando toda uma cadeia dentro de um ecossistema. O resultado da (inter)ação destes organismos é uma floresta dinâmica, com crescimento vigoroso. 35 O aumento das atividades industriais tem intensificado a polui o ambiental promovendo a disposi o inadequada de resíduos domésticos e industriais principalmente resíduos perniciosos implicando na contamina o do solo ar recursos hídricos superficiais e subterr neos. entre as tecnologias mais utilizadas na recupera o dessas reas degradadas destaca-se a biorremedia o que tem como agentes recuperadores, os micro-organismos. Dentre esses microorganismos um dos mais eficientes são os fungos, utilizados no processo denominado micorremediação. 33 Nesse processo os fungos aceleram o processo de sucessão natural em áreas degradadas. Com uma estimativa de que a devastação atual das florestas tropicais possam levar ao desaparecimento de cerca de especies de cogumelos, sem contar as ocupações dos demais ecossistemas terretres, as perspectivas para conservação da biodiversidade parecem complicadas. Entretanto, muitas espécies hoje extintas na natureza só estão vivas graças a domesticação por seres humanos. Da mesma forma os cogumelos serão conduzidos para um futuro promissor através das suas habilidades de se infiltrar em materias solidos, secretar enzimas líticas e degradar substratos recalcitrantes que se acumulam no ambiente. Além disso, devem desempenhar um papel fundamental na nutricão e na saude das pessoas. Os 5 P á g i n a

10 cogumelos apresentam propriedades nutricionais e medicinais que serão largamente empregadas pela indústria de fermentação num furuto muito próximo. Da mesma forma a degradação de compostos contaminantes em ambientes aquáticos e terrestres serão solucionados graças as capacidades estratégicas dos fungos de se desenvolver em ambientes inóspitos. Uma outra aplicação ambiental dos fungos está na sua capacidade de controlar pragas enquanto bioinseticidas e no controle de ervas daninhas, que devem substituir de maneira segura os pesticidas quimicos nos proximos anos. 35 B. Importância Farmacêutica Solos diversos, águas, ambientes não muito propícios para a vida, enfim: Os fungos são encontrados nos mais variados habitats, sob as mais diversas condições ambientais 20. Os seus mecanismos de sobrevivência, portanto, são imprescindíveis; assim, os basidiomicetos desenvolveram alguns recursos favoráveis à sua preservação, por exemplo: o uso como alimento de substratos lignocelulósicos, fonte inacessível aos outros organismos, e a produção de substâncias com propriedades de impedir ou controlar o crescimento de competidores 21. Dos a espécies de cogumelos no mundo, temos conhecimento sobre as propriedades medicinais de cerca de 700. Contudo, estima-se que existam cerca de espécies que ainda não tiveram tais propriedades estudadas. Assim, os cogumelos têm vastas perspectivas como fontes de ervas medicinais. 2 Programas de triagem já detectavam a atividade antibiótica dos basidiomicetos a partir de 1940, 21,22,23 e, destes então, foi obtido o metabólito pleuromutilina 23, que após modificação estrutural originou a tiamulina, uma substância com atividade antibacteriana usada no tratamento de micoplasma bovino 24. Existem também os cogumelos com propriedades alucinógenas. Eles são fungos utilizados por diversos povos em suas atividades culturais, bem como drogas recreativas, especialmente por jovens urbanos influenciados por diversos movimentos culturais. No Brasil, nas décadas de 60 e 70, não era incomum ver jovens que buscavam determinada espécie destes cogumelos. O "chá de cogumelos", que devido à psilocibina e psilocina fazia com que tivessem melhor percepção do mundo. Porém, quando ingerido em sua forma natural, os efeitos se mostravam mais intensos, já que a alta temperatura usada no "chá" destrói parte de seu potencial, deixando as moléculas de seu elemento ativo instáveis P á g i n a

11 C. Importância Gastronômica Os cogumelos são consumidos pelos seres humanos devido ao seu alto valor nutricional, toxicológico e medicinal. 26 Além de serem apreciados devido ao seu sabor e aroma agradáveis, os cogumelos constituem uma fonte de importante valor nutricional, pois contêm: carboidratos, gorduras, fibras, proteínas, aminoácidos, cálcio, potássio, iodo, fósforo e vitaminas do complexo B. O teor dessa composição química varia conforme a espécie e o substrato utilizado para o cultivado da mesma. 28 A tabela a seguir, feita pelo estudo de Furlani e Godoy 34, representa a porcentagem de carboidratos em três diferentes tipos de cogumelos, o Champignon, o Shiitake e o Shimeji, bastante consumidos no Brasil. Analisando os dados, podemos notar que na composição de todas as espécies, os carboidratos são os principais constituintes nutricionais, apresentando um teor médio de 63,17%, em base seca. Há exatamente quinze menções a cogumelos na mais respeitada referência de História da Gastronomia, o livro organizado por Jean-Louis Flandrin e Massimo Montanari (1998), editado no Brasil pela Estação Liberdade e que tem, apropriadamente, o título História da Alimentação. 27 São conhecidas aproximadamente 2000 espécies comestíveis e cerca de 25 delas são cultivadas comercialmente. 29 Antigamente os cogumelos eram alimentos consumidos somente por ricos, comensais e poderosos, devido ao seu elevado valor e luxuosidade. Os gregos e romanos foram os primeiros povos de que se tem registro a utilizar os basidiomycideos na alimentação. 27 Na América os cogumelos não foram introduzidos pelos navegadores europeus, pelo contrário, já constituíam parte do cardápio das mais evoluídas civilizações, como os Astecas, que viviam na atual região do México. 4 Os mais antigos textos sobre o seu uso na cultura asteca, compilados pelo padre Bernardino de Sahagún, referem-se a uma mistura de cogumelos com mel P á g i n a

12 A tecnologia atual permite a humanidade produzir e conservar os cogumelos garantindo um maior valor gastronômico e econômico. Contemporaneamente catalogados e pesquisados, esses fungos apresentam variedades como o cogumelo ostra, o shiitake, as trufas, o cogumelo castanha romano, o nameko, o cogumelo botão, a trufa branca, o cogumelo castanha suíço, o shiitake gourmet, o cogumelo plano, o enokitake, o porcini seco, o morel seco, os cogumelos palha e o cogumelo cantarelo como seus principais representantes nas mais importantes celebrações, mesas de família e restaurantes. 6 Os cogumelos champignon, shiitake e shimeji, por sua composição química, constituem um alimento com excelente valor nutritivo, pois apresentam alto teor de proteínas e fibras alimentares, além de conterem baixo teor de lipídeos. 29 No Brasil, o ramo de produção de cogumelos, como por exemplo dos champignons, está em expansão com o cultivo dos corpos de frutificação de espécies do gênero Agaricus e Boletus ou ainda do gênero Tricholoma. Esse fato se dá por haver, atualmente, maior divulgação de seu valor nutritivo e medicinal e por seu preço ter se tornado um pouco mais acessível à população P á g i n a

13 4- OCORRÊNCIA E DISTRIBUIÇÃO DOS COGUMELOS EM DIFERENTES BIOMAS BRASILEIROS Para começarmos a mostrar como ocorre a distribuição dos cogumelos pelo território brasileiro, vamos explicar um conceito importante: o bioma. Segundo o Instituto Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) 36, o bioma é um conjunto de diferentes ecossistemas que se integram e apresentam certo nível de homogeneidade caracterização em escala regional, com condições geoclimáticas similares e história compartilhada de mudanças, o que resulta em uma diversidade biológica própria. e Fig 4. Mapa brasileiro representando cartograficamente a abrangência dos seis biomas continentais brasileiros na escala de 1: Disponível em: IBGE, < Acessado em 09/04/2012. Os biomas brasileiros podem ser divididos entre Cerrado, Pantanal, Floresta Amazônica, Pampas, Mata Atlântica e Caatinga, como pôde ser observado no mapa da página anterior. Desses, abordaremos apenas os quatro primeiros. A. Floresta Amazônica Um estudo dos representantes da Ordem Agaricales Clements (Hymenomycetes, Basidiomycotina) demonstra a diversidade fúngica neste bioma. A área estudada abrangeu 709 hectares, ocorrentes na Reserva Biológica Walter Egler, Rio Preto da Eva, Amazonas. Foram analisadas um total de 39 espécies, distribuídas em 13 gêneros e 6 famílias e mais oito espécies de indeterminadas. Entre as espécies descritas, encontram-se, por exemplo: Cystoderma sp.; Lactarius panuoides e Hygrocybe miniceps P á g i n a

14 Fig 5: Hygrocybe miniceps.disponível em: < Acesso em Acesso em 07/04/2013. B. Pampas Resultados parciais da diversidade de fungos da Ordem Agaricales no bioma Pampa, Rio Grande do Sul, Brasil, revelam uma micodiversidade composta por 18 espécies (9 identificadas a nível específico), representando 5 famílias e 11 gêneros. O material estudado foi adquirido na Reserva Ecológica Sanga da Bica e em pontos da cidade que possuem vegetação parcialmente preservada. Leucocoprinus brebissonii e Cyptotrama asprata são exemplificações de espécies encontradas no local. 38 Fig 6: Cyptotrama asprata: Disponível em: < >. Acesso em 09/04/ P á g i n a

15 C. Pantanal: As espécies identificadas no Estado do Mato Grosso do Sul em torno do Parque Estadual do Prosa, fragmento de Floresta Estacional Semidecidual em Campo Grande, MS, representam 4 ordens e 9 famílias de Agaricomycetes, das quais 11 espécies são citadas pela primeira vez para o estado. As famílias mais bem representadas foram Polyporaceae, com oito espécies, e Ganodermataceae, com quatro, todas degradadoras de madeira. 39 Fig 7 Gloeoporus dichrous, especie citada pela primeira vez no estado. Disponível em: < >. Acesso em 09/04/2013. D. Cerrado Em levantamento feito em 2012 foram identificada 118 espécies pertencentes a 7 ordens e 16 famílias foram identificados em laboratório com base nas macro e microestruturas dos basidiomas. 11 espécies são mencionadas pela primeira vez para o Brasil e 45 consistem novas citações para o Domínio Cerrado. Um dado importante 11 P á g i n a

16 desta pesquisa foi o de que a área mais preservada apresentou maior riqueza e abundância do que a área menos preservada. 40 Fig 8. Lentinus crinitus Disponível em: < Acesso em 09/04/2013. Em 2011 fora desocberto no Piauí uma espécie de cogumelo (Neonothopanus gardneri) capaz de emitir luz. O basidiomyceto é o maior fungo bioluminescente do Brasil e um dos maiores do mundo. A pesquisa do grupo de cientistas da USP e das universidades americanas de San Francisco e de Hilo, no Havaí, foi publicada na revista científica Mycologia. Fig 9 Neonothopanus gardneri Disponível em: < >. Acesso em 09/04/ P á g i n a

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