Microbiologia Hongos

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “SIMÓN RODRÍGUEZ” NUCLEO CANOABO MICROBIOLOGIA GENERAL

HONGOS

FACILITADOR: Ing. Judith González Blanco

PARTICIPANTES: Sarah Rodríguez Maira Roseli Mayo, 2015

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INDICE INTRODUCCION

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HONGOS

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MORFOLOGIA

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FISIOLOGIA

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NUTRICION

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CRECIMIENTO DE HONGOS

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REPRODUCCIÓN DE LOS HONGOS

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CLASIFICACION DE LOS HONGOS

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UTILIDAD DE LOS HONGOS

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MOHOS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL

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CULTIVO DE HONGOS

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METABOLISMO DE HONGOS

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CONCLUSIONES

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BILBIOGRAFIA

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INTRODUCCION Desde el descubrimiento hecho por Fleming de la penicilina como un metabolito del mecanismo antagónico que tienen los hongos contra otros microorganismos, se ha desarrollado una gran industria para el descubrimiento, separación y comercialización de nuevos antibióticos. Entre los hongos medicinales más importantes destacan varias especies del género Penicillium, de los que se extrae la penicilina Los hongos poseen gran capacidad de adaptación y pueden desarrollarse sobre cualquier medio o superficie, tanto en los bosques como en las ciudades. Transforman la materia orgánica en sustancias más simples y asimilables por otros seres vivos. Estos seres han jugado y juegan un papel muy importante en la medicina, la industria y la alimentación, algunos son importantes en la industria de quesos, cerveza, vinos y otros; además de la excelente fuente de vitaminas, proteínas, fibra y minerales que constituyen los hongos comestibles. Estos se encuentran en un reino apartado de los animales, las plantas e inclusive las bacterias, debido a que poseen una estructura celular variada. Su hábitat natural es muy variado, teniendo en algunos casos una manifestación difícilmente visible debido a sus escasas dimensiones, encontrándose comúnmente en materia en descomposición, pero también pueden hallarse en suelos, o bien desarrollarse en la piel o pelos del reino animal, como también siendo parasitarios de plantas.

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HONGOS Es un grupo de seres vivientes que no pertenecen al reino animal ni al vegetal, sino que forma parte de su propio reino biológico llamado FUNGI. Los hongos pueden estar formados por una célula, como las levaduras, o bien estar formados por varias células formando una estructura concreta, como los champiñones (pueden ser unicelulares o pluricelulares). En el ecosistema, estos organismos tienen un rol de descomponedores primarios, actuando generalmente en la materia muerta que se presenta en los animales y plantas, actuando como agente fundamental en los ciclos geoquímicos, degradando la materia y formando además nutrientes para el suelo, permitiendo el desarrollo de especies vegetales y que a su vez le sirven como alimento al reino animal, por lo que también tienen una gran importancia biológica. El hábitat natural de los hongos es muy variado, teniendo en algunos casos una manifestación difícilmente visible debido a su escasas dimensiones, encontrándose comúnmente en materia en descomposición, pero también pueden hallarse en suelos, o bien desarrollarse en la piel o pelos del reino animal, como también siendo parasitarios de plantas. MORFOLOGIA Se encuentran en dos estados morfológicos básicos: hongos unicelulares o LEVADURAS; y hongos multicelulares o MOHOS. Levaduras: Son hongos unicelulares con forma oval o esférica. Se pueden multiplicar mediante la llamada fisión binaria o por gemación o división asimétrica. Pseudohifa es una nueva célula que no se separa y que adquiere forma filamentosa. Las levaduras se vienen utilizando desde hace miles de años para la fabricación de pan y bebidas alcohólicas. La levadura que sin duda fué la primera y aún hoy en día sigue siendo la más utilizada por el hombre es Saccharomyces cerevisiae de la que se emplean diferentes cepas para la fabricación de cerveza, vino, sake, pan y alcoholes industriales. Figura 1: Levaduras

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Mohos: se pueden definir como hongos filamentosos, multicelulares. Las esporas del moho germinan para producir los filamentos largos de ramificación conocida como hifas, y estas a su vez pueden ser: .- Hifas septadas: debido a que poseen unos tabiques o septos de separación que las dividen en células uninucleadas.

Figura 2: hifas septadas

.- Hifas no septadas: en este caso las hifas crecen formando una masa de ramificación y su conjunto se llama Micelio. Los micelios pueden ser a su vez: - micelio vegetativo, en relación con la nutrición. - micelio aéreo, lugar donde se dan las estructuras para la reproducción

Figura 3: hifas no septadas

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FISIOLOGIA La multiplicación de cualquier organismo depende de ciertos factores entre ellos se pueden mencionar: .- Humedad: facilita el crecimiento de los mohos. .- Presión Osmótica: el crecimiento de algunas especies de mohos es inhibido por soluciones salinas al 10% o soluciones azucaradas del 15 al 20%. .- pH: se multiplican en límites de ph de 2.2 a 9.6; aunque pH de 5 a 6 es más favorable para estos organismos. .- Temperatura: -Temperatura mínima: 5-10 °C -Temperatura óptima: 22-32 °C -Temperatura máxima: 32-40 °C .- Oxigeno: básicamente todos los mohos son aerobios y necesitan bastante oxígeno. NUTRICION Los hongos tienen una nutrición absortiva, quimio heterótrofa, con reservas nutritivas de glucógeno y paredes celulares de quitina, celulosa, glucanos y mananos; lo que justifica que se sitúen en un reino independiente. Los hongos crecen mejor cuando hay una fuente rica de materia orgánica. La mayoría de los hongos son saprofitos (obtención de nutrientes de la materia orgánica muerta). Ya que carecen de pigmentos fotosintéticos, los hongos no pueden realizar la fotosíntesis y tienen que obtener sus nutrientes de la materia orgánica preformada. Los nutrimentos de estos organismos que sintetizan en su mayoría podemos nombrar los siguientes: .- Carbono: obtienen carbono y energía de los carbohidratos especialmente de glucosa, pero algunos utilizan alcoholes y ácidos orgánicos. .- Nitrógeno: obtienen nitrógeno a través de compuestos orgánicos, peptonas, pépticos y aminoácidos. Algunas especies utilizan amoniaco y nitratos. .- Vitaminas: muchos sintetizan vitaminas y otros factores somatotropicos que necesitan.

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CRECIMIENTO DE HONGOS Los hongos crecen mediante la producción de largos filamentos llamados hifas, los cuales son importantes para su supervivencia y propagación. La red de hifas es la responsable de aglutinar los granos unos con otros y, en el caso de cereal o alimento almacenado, forma grumos de grano inseparables. Los septos que son paredes que dividen de modo completo o incompleto una cavidad en unas más pequeñas, crecen en forma centrípeta, su función en los hongos es permitir el paso de los flujos protoplasmáticos los cuales proporcionan nutrientes para las células, las cuales están almacenadas en las paredes de las hifas en forma de glucógeno, pueden ser simples o complejos. Diferentes factores intervienen en el crecimiento de los hongos, en los cuales podemos mencionar: .- Factores físicos La humedad ya que esta debe encontrarse en alto porcentaje de lo contrario en hongo no podrá desarrollarse; de igual manera necesita de agua especialmente en forma libre, ya que de esto depende la germinación de esporas. La temperatura optima para el crecimiento y desarrollo de los hongos se encuentra entre los 25 y 30ºC, y puede llegar a los 40 y 45 ºC, sin embargo hay excepciones con especies que crecen a 0 ºC y 55 ºC sin ningún problema. .- Factores químicos PH; los hongos tienen la capacidad de tolerar intervalos de PH entre (2,5 - 7,5) esto significa que soportan más el medio acido que el alcalino. Es importante decir que los hongos tienen la propiedad de modificar el PH por medio de los ácidos orgánicos del alimento y los excretados por bacterias acidificantes los cuales utilizan como energía. En cuanto a la riqueza del sustrato los hongos no son exigentes en cuanto al punto nutricional, ya que ellos se nutren de los macro elementos y micro elementos existentes el sustrato, sin embargo el hierro y el zinc son importantes para el desarrollo de los hongos. .- Factores biológicos La presencia de insectos ayuda a la multiplicación de los hongos ya que metabolismo del insecto ayuda al aumento de la humedad.

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REPRODUCCIÓN DE LOS HONGOS Los hongos unicelulares; se reproducen asexualmente por gemación. Los hongos pluricelulares; se reproducen asexuadamente por esporas genéticamente idénticas a su progenitor, que aparecen en el extremo de unas hifas especiales, o bien sexualmente, por otro tipo de esporas, genéticamente diferentes al progenitor y diferentes entre sí. 7

En algunos hongos, como el moho del pan, se alterna la reproducción asexual con la reproducción sexual. Esto se denomina reproducción alternante. Los hongos se multiplican a través de estructuras que pueden ser asexuales (sólo mitosis) o sexuales (meiosis previa fusión del protoplasma y núcleo de células distintas). La tendencia actual en micología es restringir el término espora a las propágulas que se desarrollan dentro de un esporangio o las producidas por vía sexual. Reproducción asexual Bajo esta denominación quedan englobados el crecimiento vegetativo y la reproducción mediante formación de elementos resistentes y diferenciados que son propágulas asexuales. Éstas pueden ser de dos tipos: esporangiosporas y conidios. .- Las esporangioesporas se encuentran dentro de la una estructura globosa denominada esporangio. .- Las conidias se forman a partir de células especializadas en una estructura hifal que es el conidióforo. Su clasificación se basa de acuerdo al proceso de desarrollo o conidiogénsesis, que puede ser tálico o blástico. -

Cóndidos tálicos: Son los desarrollados dentro del cuerpo. Un fragmento de la hifa se delimita por el tabique más grueso y queda diferenciada (artroconidia) Cóndidos blásticos: Producidos por un proceso de gemación o crecimiento polar en la célula conidiógena que da lugar a la formación del conidio:  Blastoconidia: las gemaciones de la levadura.  Fialoconidias: la célula conidiógena es una fiálide o botella de la que emergen las conidias.  Aneloconidia: Cuando en la célula conidiógena queda una franja o anillo por cada conidia que emerge.

Reproducción sexual Da lugar a un número par de células denominadas esporas sexules. Según el tipo morfológico de esta espora, así como el tejido o estructuras que lo sostienen, los hongos se clasifican en seis divisiones distintas: Myxomicota, Chytridiomycota, oomycota, zygomycota, ascomycota y basdiomycota.

CLASIFICACION DE LOS HONGOS 8

Este reino tiene aproximadamente 103 órdenes, 484 familias, 4.979 géneros y unas 80.000 especies descritas. Se divide en cuatro grupos o filos:  ASCOMYCOTA  BASIDIOMYCOTA  CHYTRIDIOMYCOTA  ZYGOMYCOTA Ascomycota: Es el grupo más grande. Estos hongos poseen formas muy variadas: de copa, botón, disco, colmena y dedos, entre otras. Agrupa una gran cantidad de hongos patógenos de plantas y animales y aquellos que crecen sobre alimentos, además algunos que se pueden encontrar sobre cuero, tela, papel, vidrio, lentes de cámaras, paredes, etc. La característica principal, además de su forma, es la presencia de estructuras reproductoras microscópicas llamadas ascas, que dan origen a las esporas. Las ascas están formadas por una célula especializada con forma de saco en cuyo interior se forman las esporas. A las esporas producidas por los ascos también se les llama ascosporas. Los líquenes pertenecen al reino de los Hongos porque tienen el mismo tipo de reproducción y el 99% de las especies conocidas pertenecen al Filo Ascomycota (Ascolíquenes) y solamente 1% al Filo Basidiomycota. Presentan hifas con tabiques (hifas septadas) y sus esporas se forman en el interior de células especiales en forma de estuche, denominadas ascas, o forman filamentos denominados conidios. Unos son unicelulares como las levaduras y otras son pluricelulares como las colmenillas, las trufas o el Penicillium que es el productor del antibiótico "penicilina". Figura 4: asca con espora.

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Basidiomycota: Incluye aquellos hongos con forma de sombrilla, de coral, las orejas de palo, los gelatinosos, globosos y algunas levaduras, entre otros. También incluye los que tienen aspecto polvoriento o como manchas y crecen sobre diversas estructuras de las plantas (flores, frutos, hojas, tallo o raíces). Algunos tienen importancia económica, como las royas y los carbones. A nivel microscópico su característica principal es la presencia de estructuras reproductoras especializadas o basidios, las cuales dan origen a las esporas pero en forma externa, generalmente en grupos de cuatro, aunque en algunas especies pueden encontrarse dos y seis esporas por basidio. Las esporas se conocen como basidiósporas. Presentan hifas con tabiques (hifas septadas) y sus esporas se forman en el exterior de unas células especiales denominadas basidios. Son pluricelulares. Unos dan lugar a setas comestibles, como el champiñón y el ratón. Otros forman setas tóxicas, como matamoscas y el boleto de Satanás. Figura 5: estructura de hongo Basidiomycota

y Basidio con esporas:

Chytridiomycota: Grupo formado principalmente por hongos acuáticos. Algunos pueden crecer también sobre materia orgánica en descomposición u organismos vivos como gusanos, insectos, plantas y otros hongos. Poseen flagelos que les permiten moverse en medios líquidos. Figura 6: Mallorca fungus acuático

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Zygomycota: grupo de hongos, que incluye alrededor de mil cincuenta especies. Los hongos pertenecientes al filo Zygomycota se caracterizan por formar zygosporas con gruesas paredes, de origen sexual y esporangiosporas no nadadoras, de origen asexual. El moho negro del pan (Rhizopus nigricans), un representante bien conocido de este grupo del orden Mucorales, produce masas de hifas sobre pan, fruta y otros alimentos deteriorados. El cuerpo de este hongo, compuesto de hifas no septadas, muestra que a pesar de una pequeña diferenciación celular entre los hongos, las hifas pueden especializarse por varios propósitos. Los hongos del orden Entomoftorales son parásitos de las moscas, protisas miniaturas y de otros insectos. Son organismos de nutrición saprófita, se alimentan de restos de plantas y animales del suelo. Tienen esporangiosporas sencillas dentro de unos receptáculos; en el interior de cada uno de ellos se desarrollan unas estructuras que llegan a independizarse y funcionar como conidios. Grupo compuesto por hongos microscópicos que pueden desarrollarse sobre materia orgánica en descomposición. También se pueden encontrar en el tracto digestivo de algunas especies de artrópodos, como los insectos. Figura 7: Rhizopus nigricans (hongo negro del pan)

UTILIDAD DE LOS HONGOS Respecto a los mohos; son útiles como auxiliares en los procesos industriales como: - Maduración de quesos, de algunos productos cárnicos. -Producción biotecnológica de enzimas, componentes químicos o aromáticos, antibióticos, etc. -Biodegradación de algunos residuos industriales o agrícolas o subproductos.

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Ellos son dañinos para los productos alimenticios, llevando a menudo a costosas pérdidas económicas. Debido a la adaptabilidad de muchas especies a condiciones extremas y sus bajos requerimientos físicos y químicos proporcionan una explicación parcial de las dificultades encontradas dentro de las industrias de los alimentos para prevenir y erradicar la contaminación fúngica. Estas dificultades han llevado progresivamente al uso de muchos fungicidas. Pero debido al desarrollo de resistencia, ha tenido que ser modificada las formulas fungicidas. Respecto a la utilidad de las levaduras; se vienen utilizando desde hace miles de años para la fabricación de pan y bebidas alcohólicas. La levadura que sin duda fue la primera y aún hoy en día sigue siendo la más utilizada por el hombre es Saccharomyces cerevisiae; de la que se emplean diferentes cepas para la fabricación de cerveza, vino, sake, pan y alcoholes industriales. Kluyveromyces fragilis es una especie fermentadora de la lactosa que se explota en pequeña escala para la producción de alcohol a partir del suero de la leche. Yarrowia lipolytica es una fuente industrial de ácido cítrico. Trichosporum cutaneum desempeña un importante papel en los sistemas de digestión aeróbica de aguas residuales debido a su enorme capacidad de oxidación de compuestos orgánicos, incluidos algunos que son tóxicos para otras levaduras y hongos, como los derivados fenólicos. MOHOS DE IMPORTANCIA INDUSTRIAL • Trichothecium: ESPECIE: Trichothecium roseum Moho color rosa, crece en la madera, papel, en frutas como manzana y en hortalizas como pepinos. • Geotrichum: ESPECIE: Geotrichum candidum Se le conoce como hongo de la lechería, da un crecimiento de aspecto cremoso de color variable entre blanco y rojo. • Neurospora: ESPECIE: Neurospora sitophila Se le conoce como moho rojo del pan, porque su crecimiento rozado se suele encontrar en la superficie del pan. También crece en la superficie de la caña de azúcar. • Sporotrichum: ESPECIE: Sporotrichum carnis Cuyo crecimiento se encuentra en las superficies de carnes refrigeradas en las que produce un moteado blanco. 12

• Botritis: ESPECIE: Botritis cinerea Produce enfermedad en las uvas. • Mucor: ESPECIE: Mucor rouxii Se utiliza en procesos de maduración de quesos. • Rhizopus: ESPECIE: Rhizopus stolonifer Denominado moho del pan, interviene en la alteración de frutas, Hortalizas, pan. • Thamnidium: ESPECIE: Thamnidium elegans Se encuentra en carnes que están almacenadas a temperaturas de Refrigeración, produce las denominadas barbas. • Aspergillus: ESPECIE: Aspergillus glaucus y Aspergillus repens Crecen a concentraciones elevadas de azúcar y sal (alimentos con Bajo contenido de humedad). • Monascus: ESPECIE: Monascus purpureus Levadura de crecimiento poblacional, se encuentran en productos lácteos y arroz chino rojo. CULTIVO DE HONGOS Los hongos crecen bien en medios artificiales y tienen requerimientos nutritivos simples, una fuente de carbono orgánico, generalmente azúcar, y de nitrógeno suelen ser los elementos suficientes para obtener un buen crecimiento. Junto a ellos, un soporte sólido, el agar, permite a los hongos filamentosos el desarrollo del micelo aéreo, donde se localizan las estructuras recproductoras y el desarrollo de colonias en el caso de las levaduras. El medio de cultivo más utilizado para los hongos es el medio de Saouraudm que reúne estas características y un pH de 5,6, que dificulta el crecimiento bacteriano. No es cierto que los hongos requieran necesariamente para su crecimiento ser cultivados en el medio de Saboureaud, la mayor parte de medios de cultivo utilizados en bacteriología permiten su desarrollo, pero su utilización está consagrada por la costumbre. De hecho, la mayoría de las descripciones de crecimiento y características morfológicas de las colonias fúngicas se han hecho sobre el medio Saboureaud. La adición al medio de antibióticos como el cloranfenicol o la gentamicina, que inhiben el crecimiento bacterias contaminantes, o antifúngicos especiales (como la 13

actidiona o cilohexamida) que inhiben el crecimiento de muchos hongos no patógenos, transforman al medio de Sabouraud en un medio más selectivo. Los medios de cultivo después de sembrados, se incuban en aerobiosis y la temperatura óptima suele ser 25-30 ºC para los que producen infecciones profundas. Los hongos levaduriformes dan lugar en 24-48 horas a colonias de aspecto y morfología similar a las bacterias. El desarrollo de las colonias de los hongos filamentosos es mucho más variable; algunos crecen muy lentamente, pero sus colonias son muy características y en general se diferencian fácilmente de las levaduras. Figura 8: colonia de Penicillium.

METABOLISMO DE HONGOS Los hongos dependen del sustrato para tomar los elementos que requieren para crecer, se alimentan mediante absorción directa de nutrientes. Los alimentos se disuelven mediante enzimas que secretan, después se absorben a través de la fina pared de la célula y se distribuyen por difusión simple en el protoplasma. Junto con las bacterias, los hongos son los causantes de la putrefacción y descomposición de toda la materia orgánica, es decir, presentan características saprofíticas. Existen hongos de importancia en nutrición vegetal que gracias a su capacidad de exploración, colaboran para que las plantas absorban nutrientes y agua que por sí solas no alcanzarían a su vez, las plantas les aportan a los hongos los nutrientes que requieren para crecer. Este tipo de relación simbiótica mutualista es hoy muy estudiada y se conoce como micorriza. Por otro lado, los hongos ejercen gran influencia en la vida del hombre y de los animales, pues debido a su capacidad de actuar como parásito vegetal, produce la mayor parte de las enfermedades de las plantas. Se conoce cerca de 100.000 especies de hongos, de los cuales cerca de 8.000 son fitoparásitos. Los hongos requieren oxígeno para su crecimiento, así como grandes cantidades de agua y de hidratos de carbono u otras fuentes de carbono. Utilizan azúcares como la glucosa y la levulosa (D-fructosa), pero algunos usan otros compuestos orgánicos como alimento, según su capacidad para sintetizar las enzimas adecuadas. 14

Ciertas micorrizas toman directamente el nitrógeno de la atmósfera; sin embargo, todos los demás hongos lo obtienen de nitratos, sales de amonio u otros compuestos orgánicos o inorgánicos de nitrógeno. Además, precisan otros elementos como potasio, fósforo, magnesio, azufre, hierro, manganeso, cobre, molibdeno, zinc y galio. Las enzimas de los hongos pueden actuar sobre una gran variedad de sustancias. Un grupo de enzimas, llamado el complejo zimasa, permite a las levaduras llevar a cabo la fermentación alcohólica. Otras enzimas, como la protopectinasa, la pectasa y la pectinasa, hidrolizan los compuestos pectídicos que hay en las capas medias de las paredes celulares de las plantas. La amilasa, celobiasa, citasa, dextrinasa, invertasa, lactasa, maltasa, proteasa y la tanasa son también enzimas producidas por los hongos. El glucógeno, sustancia relacionada con el almidón y con la dextrina, es la reserva de hidratos de carbono más común en los hongos. Además, algunos hongos forman polisacáridos y alcoholes polihidroxílicos, como el manitol y la glicerina. Otros producen proteínas y grasas en abundancia. Muchos hongos sintetizan ácido oxálico y otros ácidos orgánicos, como cítrico, fórmico, pirúvico, succínico, málico y acético. Otros productos del metabolismo fúngico son compuestos de azufre, sustancias que contienen cloro y numerosos pigmentos. Unos cuantos hongos tienen la facultad de formar compuestos volátiles de arsénico cuando crecen sobre sustratos que lo contienen.

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CONCLUSIONES Se puede deducir que los hongos han ido evolucionando sobre sus orígenes, sus usos, sus nuevos descubrimientos, contradicciones y beneficios a lo largo de los años, comenzando por ser utilizados en la gastronomía, industria alimentaria, luego abarcando ámbitos más importantes como en la medicina, y la industria farmacéutica. También han tenido usos, tales como se les dan a los hongos alucinógenos, utilizados como droga recreativa o medicinal. Se divide en cuatro grupos o filos: ASCOMYCOTA BASIDIOMYCOTA CHYTRIDIOMYCOTA ZYGOMYCOTA. Se reproducen de forma asexual y sexual a través de esporas. Pertenecen a un reino independiente que no es ni animal, ni vegetal, este es llamado el reino FUNGI. Son microorganismos eucariota quimioorganotroficos, no fotosintéticos. Poseen una pared celular rígida compuesta por quitina. Son inmóviles, en algunos son móviles. Son organismos unicelulares o pluricelulares. Pueden ser microscópicos o macroscópicos.

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BILBIOGRAFIA ADA B DE MORENO. MICROBIOLOGÍA GENERAL. MARIDA VENEZUELA 1996. MICHAEL J PELCZAR . MICROBIOLOGIA GENERAL. MEXICO 1977. WILLIAM J PAYNE. MICROBIOLOGIA GENERAL. ARGENTINA 1974. PHILIP L CARPENTER, MICROBIOLOGIA GENERAL 1969. www.monografias.com/trabajos10/hongo/hongo.shtml - 99k www.monografias.com/trabajos15/hongos/hongos.shtml - 48k apuntes.infonotas.com/pages/biologia/seres-vivos/reino-hongos.php - 28k www.inbio.ac.cr/papers/hongos/clasificacion.htm - 13k www.canesten.es/curso/micolo_21.htm - 12k es.wikipedia.org/wiki/Caracteres_morfológicos_de_los_hongos - 77k –

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