Á André Fioravante Guerra Fungos Valença, 1ª Edição, 2015. 15p. Disponível em: www.microbiologia-de-alimentos.com
çã FUNGOS. Os fungos englobam os fungos filamentosos, também chamados de bolores e as leveduras. Portanto, é comum se referir ao grupo como bolores e leveduras (Figura 1). Figura 1 Fungos Uma característica dos fungos é a excreção de enzimas extracelular. Desta forma, absorvem nutrientes previamente digeridos. As substâncias são distribuídas através de uma corrente citoplasmática que percorrem todas as células. A respiração é do tipo aeróbia ou anaeróbia facultativa, esta última ocorre com algumas leveduras. Muitos fazem a fermentação alcoólica como Saccharomyces cerevisae utilizados para produção de vinhos e cervejas. Na Figura 2 está apresentado a classificação dos fungos em Reinos e Filos.
Reino Fungi Reino Protista Reino Stramenopila Filo Chytridiomycota Filo Zigomycota Filo Ascomycota Filo Basidiomycota Filo Myxomycota Filo Plasmodiophoro mycota Filo Oomycota Fungos Mitospóricos (Anamórficos) (reprodução sexual ausente) Figura 2 Classificação dos fungos em Reinos e Filos.
FUNGOS FILAMENTOSOS Estrutura São compostos por hifas e micélio As hifas são componentes estruturais filamentosos que podem ser de grandes tamanhos. Elas podem ser septadas ou não (Figura 3). Figura 3 hifa não septada (a); hifa septada (b) As hifas crescem por alongamento das extremidades. Quando uma hifa é fracionada, está pode se alongar no local do fragmento e formar nova hifa. As hifas septadas podem ser, ainda, uninucleadas ou multinucleadas (Figura 4). Figura 4 Hifa não septada ou cenocítica; septada uninucleada e septada multinucleada.
A outra parte constituinte da estrutura dos fungos filamentosos é formada pelo micélio. Esta estrutura contém o conidióforo e os conídios, que são estruturas de reprodução. Esta estrutura podem ser útil, ainda, no reconhecimento dos fungos à nível de gênero (Figura 5). Figura 5 Gênero Aspergillus (a) e Penicillium (b). FUNGOS FILAMENTOSE - REPRODUÇÃO Pode ser de duas formas: assexuada e sexuada. Quando os conídios são originados por processos assexuados (mitoses) são denominados conídios assexuados. Quando são de origem sexuadas (meiose) são denominados conídios sexuados. Tipos de conídios assexuados: Zoósporos esporos flagelados móveis. Ocorrem em fungos aquáticos; Aplanósporos esporos sem mobilidade produzidos em esporângios; Conidiósporos - esporos sem mobilidade produzidos em esporângios. Menores que os aplanósporos. Tipos de conídios sexuados: Zigósporos produzidos pela junção de gametângios; Ascósporos produzidos pela junção de gametângios no interior de ascos. Normalmente em número de oito por asco;
Basidiósporos produzidos pela junção de gametângios no interior de basídios. Normalmente 4 por basídios. Filos Importantes Oomicetos possuem parede celular composta de celulose. A grande maioria dos constituintes deste grupo são aquáticos. Phytophthora (causador de ferrugem em batatas) e Plasmopora (causador de doenças em uvas) são representantes. A reprodução assexuada e sexuada ocorre por zoósporos ou por gametas perfeitamente distintos, respectivamente. Zigomicetos os fungos classificados como pertencentes a esta classe se caracterizam pela presença de hifas cenocíticas. Mucor e Rhizopus (bolor preto das frutas) são representantes da classe. A reprodução assexuada e sexuada ocorre por zoósporos ou por gametas indistintos morfologicamente, respectivamente (Figura 6). Figura 6 ciclo de vida de Rhizopus, um zigomiceto Fonte TORTORA et al. (2012), adaptado. Ascomicetos a principal característica da classe é a presença de asco que contém o ascoporângio e ascósporos (esporos reprodutivos). O gênero Saccharomyces (utilizados na produção de cerveja e vinho), Aspergillus (utilizados na produção de sakê e molho shoyu) e Penicillium (utilizados na produção de queijos) são representantes da classe. A reprodução pode ser sexuada ou assexuada. Esta classe também possui um correspondente anamorfo com nomenclatura diferente (Figura 7).
Figura 7 ciclo de vida de Aspergillus, um ascomiceto Fonte TORTORA et al. (2012), adaptado. Basidiomicetos são conhecidos como cogumelos. São caracterizados por apresentar basídios que são responsáveis pela produção de basidiósporos (estruturas reprodutivas). Agaricus campestres (champignon) e Conocybe (produtor de toxinas e alcaloides) são representantes. Fungos Mitospóricos (Anamórficos) Estes fungos eram classificados como pertencentes ao Filo Deuteromicetos. Este Filo era constituído por fungos que não se conhecia o ciclo de reprodução sexuada. Com os avanços das pesquisas, pesquisadores começaram descobrir que alguns fungos, então classificados como Deuteromicetos, possuíam ciclo de reprodução sexuada. Neste momento, estes eram reclassificados em outros gêneros (Ascominetos ou Zigomicetos). Esta a reclassificação quando se descobria a reprodução assexuada do fungo gerou muita confusão. Portanto, convencionou classifica-los segundo o tipo de reprodução. Desta forma, fungos teleomórfos são aqueles com reprodução sexuada e anamorfo, aqueles com reprodução assexuada. Devido a este fato, mais confusão foi gerada devido às nomenclaturas, pois assumiu-se a dupla momenclatura. Quando o fungo está no ciclo teleomorfo, este é nomeado de uma forma. Quando está no ciclo anamorfo, recebe outra.
A maioria dos fungos anamorfos pertencem ao Filo Ascomicetos, porém também há representantes no Filo Zigomicetos. Há uma diferença entre eles, os ciclos teleomorfo e anamorfo nos Zigomicetos coexistem, porém nos Ascomicetos, ocorrem em épocas diferentes, justificando a nomenclatura dupla. Mixomycetos Neste grupo estão inseridos os fungos gelatinosos que, na maioria das vezes, são encontrados em locais úmidos e sombrios. São facilmente confundidos com os protozoários porque também emitem pseudópodos para locomoção. Isto é possível devido a flexibilidade da parede celular e ao locomoverem englobam partículas de nutrientes e outros microrganismos. A reprodução assexuada e sexuada ocorre através de zoósporos ou pela fusão de células que formam o zigoto. FUNGOS PATOGÊNICOS Alguns fungos filamentosos são produtores de micotoxinas. Estas são substâncias químicas que causam lise das membranas celulares e outras estruturas e/ou interferem em processos vitais como síntese protéica, e RNA ou DNA. Em seres humanos e animais os sintomas da patologia normalmente é crônico, visto que a ingestão ocorre de forma moderada nos alimentos. A maioria das micotoxinas são termoestáveis, portanto para prevenção é necessário inibir a produção. Aflatoxinas São micotoxinas produzidas por espécies de Aspergillus, dentre eles Aspergillus flavus, Aspergillus niger e Aspergillus parasiticus. Quando ingeridas por seres humanos, estas se ligam ao DNA inibindo ou atrapalhando a replicação. Por isso são causadores de cancro (ulceração isolada da pele ou mucosas) em seres humanos e animais. O consumo de grandes concentrações de aflatoxinas produz necrose do fígado, cirrose, carcinoma e edema.
Existem pelo menos 13 tipos diferentes de aflatoxina de origem natural. A aflatoxina B1 é a mais tóxica, sendo produzida pelos fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus. As aflatoxinas G1 e G2 são produzidas em exclusivo pelo fungo A. parasiticus. A presença de Aspergillus sp. em produtos alimentícios não é uma indicação segura de presença de aflatoxina, mas esses alimentos devem ser considerados como potencialmente perigosos. Alguns tipos de aflatoxinas são: aflatoxinas B1 e B2 (produzidas por A. flavus e A. parasiticus); aflatoxinas G1 e G2 (produzidas por A. parasiticus) e aflatoxina M1 (metabolito da aflatoxina B1 em animais, incluindo humanos). Para produção de aflatoxinas é necessário combinação de vários fatores de crescimento (Tabela 1). Tabela 1 Crescimento de Aspergillus e produção de aflatoxinas. Fatores de Crescimento Crescimento Crescimento ótimo Produção de aflatoxinas Ótimo para produção de aflatoxinas Acima de 0,95 Atividade de água (Aa) Acima de 0,80 0,98 Acima de 0,82 Temperatura ( C) 10-43 33 13-37 16-31 Potencial hidrogeniônico 2 até 11 5-8 De 2 até 8 6 (ph) Fonte PEREIRA et al., 2002 Os alimentos mais comuns de ser encontrado aflatoxinas são cereais armazenados como amendoim e milho. Patulina É produzida por várias espécies do gênero Penicillium, Aspergillus e Byssochlamys. Possui atividade mutagênica, carcinogênica e teratogênica. Tem sido freqüentemente encontrada em maçãs e derivados como sucos. De forma similar à Aflatoxina, é termoestável, portanto não é eliminada nos processos térmicos. Ao alimentos mais envolvidos com a produção de toxinas são frutos como maça e consequentemente os sucos processados. A patulina inibe o funcionamento de várias enzimas, incluindo as polimerase do DNA e RNA. Além disso, causa danos às células hepáticas e renais e apresenta toxicidade ao sistema imunológico.
Ocratoxina Há 3 tipos de Ocratoxinas classificadas como A, B e C, porém a do tipo A é a mais relevante. Os principais gêneros produtores são Aspergillus e Penicillium. Sua ingestão é acumulativa e está associada às propriedades carcinogênicas, tóxicas e neurotóxicas. Casos mais sérios estão associados à nefropatia, redução ou inativação da função renal, geralmente levando o paciente a óbito. Os alimentos mais envolvidos são os cereais, porém frutos secos, vinho e café também podem estar contaminados. O consumo direto dos alimentos contaminados é a forma mais comum de ingestão de Ocratoxinas, porém o consumo de carnes com resíduos da micotoxina e a ingestão pelo ar, também pode ocorrer, mas são mais raros. A estrutura da Ocratoxina é semelhante à fenilalanina, isto faz com que na síntese proteica ocorra um engano e a Ocratoxina se liga em substituição à fenilalanina cessando, desta forma, a síntese proteica. A Ocratoxina também é resistente ao tratamento térmico, portanto a melhor forma de controle é impedir o crescimento fúngico nos alimentos. FUNGOS BIOTECNOLÓGICOS Algumas espécies de fungos são utilizadas biotecnologicamente na produção de alimentos como queijos finos. Queijo Roquefort Originário da Sul da França na região de Roquefort-sur-Soulzon. Deve ser produzido com leite de ovelha cru que confere cremosidade característica do queijo. Sua produção é de origem controlada, portanto somente o Roquefort produzido na região demarcada do Sul da França é denominado Roquefort. Os demais são Tipo Roquefort. Após fabrico do queijo é inoculado Penicillium roquefort e maturado por, no mínimo, 3 meses. Isto causa do aparecimento de manchas azuis. Este processo garante um sabor característico e picante (Figura 8). É comum produção de furos para oxigenar a massa, visto que os fungos filamentosos são aeróbios. Isto estimula e acelera o crescimento fúngico. À maturação é feita nas cavernas no monte Combalou no sul da França. Essas cavernas são locais onde a umidade e a circulação de ar é ideal para a produção desse queijo.
Figura 8 Queijo Roquefort Queijo Gorgonzola Sua denominação de origem é em Stracchino di Gorgonzola nos arredores de Milão na Itália. É análogo ao Roquefort da França, porém é feito com leite de vaca e não de ovelha. O processo de fabricação é o mesmo, porém utiliza-se Penicillium glaucum. Na Brasil, por questões legislacionais, os queijos Tipo Gorgonzola e Tipo Roquefort, devem ser feitos com leite pasteurizado em processo de pasteurização rápida (HTST) 75 C/15 segundos. Queijo Brie Também de origem francesa é um queijo da família dos denominados queijos de pasta mole e crosta florida. É fabricado com leite de vaca e inoculado apenas superficialmente com Penicillium candida. Apesar da liberação de enzimas proteolíticas e lipolíticas não há escorrimento da massa internamente. O verdadeiro queijo Brie é comercializado em formato cilíndrico com aproximadamente 35 centímetros de diâmetro e 35 milímetros de altura. Como todos os queijos inoculados com microrganismos vivos, há mudança da textura e sabor ao longo da maturação. Desta foram, com 30 dias de maturação, os sabores são mais suaves e textura mais macia, com 45 dias de maturação, o sabor fica mais apurado e textura bastante cremosa.
Para harmonização, sugere-se vinhos mais suaves, como das uvas Riesling e Pinot Noir. O queijo deve ser deixado à temperatura ambiente por 30 minutos e 90 minutos mergulhado no leite antes de ser servido. Queijo Camembert É derivado do Brie, também inoculado com Penicillium candida e com crosta de bolor branco. Porém a massa apresenta bastante fluidez. Para harmonização, seguere-se vinhos tintos leves com poucos taninos ou mais frutados. Deve-se retirar a peça da geladeira com antecedência de uma hora. Adquirida a temperatura ambiente, deve ser cortado ao meio e, em seguida, ser fatiado, sempre do centro para a extremidade. Obtém-se, deste modo, um equilíbrio ideal entre crosta e massa em cada fatia.
LEVEDURAS As leveduras são fungos unicelulares. Esta categoria de fungos não são visíveis a olho nu, sendo visualizados apenas com auxílio de um microscópio. São bem maiores do que a maioria das bactérias existentes e foram visualizadas pela primeira vez em 1680, por Antony van Leewenhoeck. Na Figura 9 está apresentado a estrutura de uma levedura. Figura 9 Estrutura de uma levedura Quanto a sua morfologia, as leveduras podem ser ovais (Hansenula), redondas (Saccharomyces), cilíndricas (Kloeckera), triangulares (Trigonopsis), apiculares (Kloeckera) e ogivas (Bretanomyces). A maioria das leveduras vive em exudatos açucarados de plantas, e no néctar das flores. Também são encontradas algumas espécies em superfícies de frutas frescas ou podres. Reprodução - Brotamento - Este tipo de reprodução das leveduras ocorre nos mostos em fermentação. Neste processo ocorre a formação de pequenas protuberâncias na superfície da célula que, depois de se desenvolverem, se desprendem, passando a ter vida própria. Esporulação - Este tipo de reprodução consiste na formação de esporos no interior das células, que se tornam livres pela ruptura das células.
LEVEDURAS PATOGÊNICAS Algumas espécies de leveduras são patogênicas e podem ser causadoras de doenças em homens e animais. Candida albicans Está relacionada com infecções oral e vaginal no seres humanos. É habitante natural da boca e do sistema digestivo humano. Estima-se que 80% da população seja portadora de Candida albicans, no entanto não há problemas com patogenicidade. A candidíase se manifesta principalmente em duas situações: quando em excesso ou quando o sistema imunológico é afetado. A virulência e patogenicidade da Candida albicans estão ligadas, principalmente, a formação de hifas, a estrutura da sua superfície celular (que, durante o contato com células do hospedeiro, se adapta, sendo determinante para uma eficaz adesão e penetração), alterações fenotípicas (transição espontânea entre a forma típica de levedura, branca e circular, e uma forma opaca, em forma de pequenos bastões) e produção de enzimas extracelulares hidrolíticas. Malassezia É uma levedura habitante natural da pele de seres humanos e é a causadora da maioria das doenças de pelo em seres humanos, incluindo a causa comum para caspa e dermatite seborreica. O crescimento de Malassezia necessita de gordura, portanto é mais comum ser encontrada em zonas com muitas glândulas sebáceas como couro cabeludo, rosto, orelha, etc. Há hipótese de que indivíduos com tricotilomania sofrem de um tipo de distúrbio autoimune em reacão às leveduras Malassezia ou Candida. A Malassezia está presente especialmente nos folículos pilosos e couro cabeludo, "o puxar de cabelos é como espirrar: o corpo tenta livrar-se de um irritante causador de alergia.
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