FUNGHI E MICETI

GENERALITA’

Sono un gruppo eterogeneo di organismi, che comprendono muffe, lieviti e funghi.

Muffe e funghi sono organismi eucarioti pluricellulari, mentre i lieviti sono unicellulari.

I funghi hanno gruppi filogenetici e sono imparentati con gli animali.

Ne sono note oltre 70.000 specie e si pensa ne possano esistere altrettante.

Tutti questi organismi vivono nel suolo, acqua dolce, in materiale vegetale/animale in decomposizione nel suolo.

Il loro ruolo ecologico è quello di essere riciclatori della biomassa morta soprattutto vegetale e degradano materiali complessi in composti organici semplici.

Alcuni di questi organismi si trovano nei processi di fermentazione industriali, altri per produrre farmaci ed enzimi, altri ancora sono agenti di biodegradazione e biodeterioramento, altri sono patogeni per uomo, animali e vegetali ed altri ancora fanno simbiosi con molte piante aiutandole ad acquisire più minerali dal suolo.

I funghi patogeni per gli esseri viventi ( uomo, animali e vegetali ) danno molte patologie, alcune ancora incurabili.

Nell’uomo stimolano il sistema immunitario, il quale ci dà risposte alterate, come la POLMONITE ALLERGICA, che non è data dal fungo che si moltiplica nei polmoni, bensì dalla strana risposta del nostro sistema immunitario al fungo.

I funghi possiedono le MICOTOSSINE, per esempio la Penicillina è una di esse!

Le Micotossine sono sostanze tossiche prodotte dai funghi che ritroviamo in prodotti vegetali come grano ; arachidi ; semi di girasole.

Tali tossine sono resistenti alle alte temperature, infatti anche se cuciniamo alimenti con certi funghi, essi resistono e non perdono il loro potere patogeno.

La sintomatica dipende poi da che tipo di tossine sono: le neurotossine danno problemi al sistema neurovegetativo ( è il sistema nervoso autonomo, ovvero quello che innerva gli organi ) ; tossine gastrointestinali ; veleni citotossici che danno distruzione cellulare seguita dalla disfunzione di alcuni organi e poi ci sono anche tossine che danno sintomi solo se associate al consumo di alcool etilico.

Esempi di tossine (più comuni):

• Aflatossine = danno cirrosi; cancro al fegato. Sono prodotte dall’ ASPERGILLUS FLAVUS. Questa tossina è assunta dalle mucche x i loro alimenti ingeriti e si ritrova nel loro latte. Si trova anche nel mais ; grano ; arachidi ; olio di semi di girasole.

• Amatossine = classica dei funghi AMANITA PHALLOIDES; AMANITA VIROSA ; AMANITA VERNA. Provoca morte, o nel migliore dei casi trapianto di fegato con dialisi a vita. L’ AMANITA PHALLOIDES è mortale e molto pericolosa perché produce la falloidina che distrugge gli epatociti e la amanitina che dà mal di pancia.

• Muscarina = provoca molta sudorazione, lacrimazione, vomito. Non è mortale e si trova nel fungo AMANITA MUSCARIA.

• Psilocibina = è dei funghi PSILOCYBE; PANAEOLUS; CONOCYBE; GYMNOPILUS e PLUTEUS ( sono tutti piccoli e marroni ) , e provoca allucinazioni. Gli effetti tossici sono causati da composti indolici denominati psilocina e psilocibina. L'inizio dei sintomi è di solito rapido e l'effetto generalmente diminuisce in 2 ore.

• Acido Ibotenico / Muscimolo = L’AMANITA MUSCARIA e l’AMANITA PANTHERINA, contengono Acido Ibotenico e Muscimolo. Entrambe le sostanze producono gli stessi effetti, ma il muscimolo è circa 5 volte più potente dell'acido ibotenico. I sintomi dell'avvelenamento (sindrome panterinica) in genere si manifestano entro 1-2 ore dopo l'ingestione del fungo. Può presentarsi o meno un dolore addominale, ma i sintomi principali sono torpore e vertigini (a volte accompagnati da sonno), seguiti da un periodo di iperattività, eccitabilità, visioni e delirio. Momenti di sonnolenza possono alternarsi a momenti di eccitazione, ma i sintomi generalmente scemano in poche ore. Morti raramente si manifestano negli adulti, ma nei bambini, l'accidentale consumo di una grossa quantità di questi funghi può causare convulsioni, coma e altri problemi neurologici per più di 12 ore.

Ci sono patologie e tossine scatenate anche da batteri in simbiosi con i miceti, per esempio la Moria del riso = malattia della pianta del riso, provocata da muffe che entrano direttamente nella parete della cellula ospite e rilascia una tossina prodotta da un battere simbionte: la BURKHOLDERIA.

MORFOLOGIA

Il corpo del fungo è il tallo.

Il tallo è costituito da lunghi filamenti: le Ife.

Le Ife hanno struttura tubulare con diametro compreso fra i 2 e i 12 µm; sono allungate e si ramificano formando colonie anche visibili ad occhio nudo: i Miceli.

Le ife possono essere: Ife Settate oppure Ife non Settate (Cenocitiche).

Le Ife settate presentano setti di separazione che sono strutture membranose trasversali che separano una cellula dall’altra ( tutti i nuclei dell’ifa sono separati ).

I setti presentano dei pori dove le ife si scambiano acqua e nutrienti.

Le Ife non Settate (cenocitiche) hanno centinaia di nuclei, il che sembra un’unica ifa.

Il fungo può essere identificato con l’osservazione al microscopio delle ife e con le spore che si formano nei processi di riproduzione.

La crescita delle ife è in posizione apicale, dove agli apici delle ife ci sono vescicole dette SPITZENKORPER che hanno enzimi che idrolizzano la parete cellulare così l’ifa si allunga e poi si riforma la parete.

L’intreccio delle ife è il Micelio.

Dal Micelio, le ramificazioni delle ife possono essere a contatto con l’aria = Micelio aereo, deputato alla propagazione delle spore; oppure possono essere ancorate al substrato = Micelio vegetativo, deputato all’assorbimento di nutrienti.

Nei funghi parassiti sono presenti strutture Austorie in cui le ife si trovano in spazi intracellulari e se penetrano la cellula aumentano le loro dimensioni e la cellula rischia di scoppiare; oppure ci sono strutture Appressorie in cui le ife aderiscono alla parete della cellula ospite dove un’ifa specializzata penetra per l’assorbimento di nutrienti.

Certi funghi, in cattive condizioni di vita formano strutture dette SCLEROZZI, ovvero masse scure.

Sono presenti ife e molte sostanze nutritive per dare al fungo la possibilità di superare i periodi sfavorevoli.

Un esempio di fungo che produce sclerozzi è la CLAVICEPS PURPUREA, la quale è il fungo parassita delle graminacee ( spesso segale ) e forma, nella pianta, degli sclerozzi che sono come dei piccoli cornetti, infatti si chiama “segale cornuta”.

Questa specie è conosciuta per le alcaloidi velenose o psicoattive.

Le alcaloidi provoca ad uomo e animali la malattia dell’ Ergotismo, la quale si manifesta con due sindromi : quella gangrenosa (disturbi circolatori agli arti fino alla gangrena) e quella neurologica (allucinazioni; convulsioni; azioni sui recettori della serotonina; date dalla sostanza a noi conosciuta come LSD = Dietilammide dell’Acido Lisergico ).

L’LSD presa in dosi terapeutiche provoca le doglie del parto; abbassa la pressione sanguigna e calma l’emicrania; ma presa in abuso, provoca molti danni.

Ci sono poi funghi che formano RIZOMORFE, che sono ife con forte potere di penetrazione, potenti quasi come le radici; e vengono prodotte dai BASIDIOMICETI DELLE CARIE DEL LEGNO, patologia dei vegetali in cui i funghi decompongono la lignina, polisaccaride del legno. È presente la carie del legno bianca, nella quale i funghi degradano la lignina, e la carie del legno bruna, in cui si degrada la cellulosa. Questo fungo è molto presente nel legno vivo come gli arbusti, ma anche nel legno lavorato come mobili e travi, ed ha anche la capacità e la potenza di invadere il muro, lo stucco ed i dipinti.

Sono ife molto aggressive.

PIGMENTI

I funghi presentano pigmenti prevalentemente negli elementi riproduttivi ( spore ) e nelle ife.

I pigmenti sono i Carotenoidi usati per la fotosintesi e molto importanti per noi perché usati contro i radicali liberi; gli Antrachinoidi presenti nella corteccia, legno e radici e per noi fungono da purganti e favoriscono la peristalsi ( = contrazione dei muscoli lisci per il trasporto di una sostanza ).

Il significato biologico dei pigmenti non è ben conosciuto.

Si ipotizza che la Melanina, che ricopre Ife, spore e sclerozzi, sia come la lignina per le piate visto che sono chimicamente simili; ovvero che aumenti l’impermeabilità alla perdita di acqua/previene la disidratazione e protegge dai raggi uv. La melanina ce l’hanno i funghi Dematiacei ( sono molto presenti nelle superfici lapidee ).

RIPRODUZIONE DEI MICETI

I funghi si riproducono sia per via sessuata che per via asessuata.

Una riproduzione non dipende dall’altra.

Tutti i fughi svolgono la riproduzione Asessuata e solo alcuni, in cattive condizioni ambientali, eseguono la riproduzione Sessuata.

RIPRODUZIONE ASESSUATA / ANAMORFICA / IMPERFETTA

Chiamata anche Conidiogenesi.

È di tutti i funghi.

È la riproduzione più comune e si formano spore.

È tramite la Mitosi.

Le spore asessuate ( conidi ) sono date dalle mitosi senza la fusione dei gameti, infatti sono spore agamiche.

Le spore asessuate possono essere Endogene = sporangiospore, in cui ogni nucleo dell’ifa origina una spora e le spore si trovano dentro le sporangiospore e nell’ifa c’è come una pallina con dentro i vari nuclei.

Se no, possono essere Esogene = conidi, che sono varia palline disperse nell’ifa.

La Conidiogenesi può essere:

• Tallica ( = Talloconidi ) dati dalle ife del tallo in cui cè un’ifa preformata che si converte in conidio, ovvero in spora. La conidiogenesi tallica origina le Clamidospore dove si formano spore al centro/vertici delle ife; e le Artrospore in cui l’ifa si rompe ed ogni pezzo origina una spora.

• Blastica ( = Blastoconidi ) sono ife specializzate per la gemmazione dove la cellula madre si estroflette formando un setto con i conidi ( dal greco Blast = produrre ). La conidiogenesi Blastica origina i Conidi e le Sporangiospore.

RIPRODUZIONE SESSUATA / TELOMORFICA / PERFETTA

Chiamata anche Sporulazione.

È fatta solo da certi funghi in condizioni ambientali sfavorevoli.

È molto difficile farla, infatti i funghi preferiscono fare la riproduzione Asessuata!

È tramite Meiosi.

Due cellule sessualmente compatibili ( due gameti aploidi o gametangi, che sono organuli del tallo che producono gameti ) fondono i loro nuclei formando uno zigote diploide che tramite meiosi diventa un organismo aploide.

Tale riproduzione può essere:

• Eterotallica : micelio maschio e micelio femmina si incontrano e si riproducono.

• Omotallica : si riproducono due elementi sessuali dello stesso micelio.

Come forme sporali della riproduzione Sessuata abbiamo:

• ZIGOSPORA ( Zygomycota ): vivono nel suolo e nel materiale decomposto. Hanno ife con molti nuclei aploidi ( ife cenocitiche ). Un esempio ne è il RHIZOPUS o muffa del pane, la quale ha entrambe le riproduzioni, anche se esegue per lo più la riproduzione Asessuata, dove si formano spore agli apici delle ife; mentre la riproduzione Sessuata è eterotallica.

• ASCOSPORE ( Ascomycota ) : asco = sacco. La loro caratteristica è quella di produrre spore nell’Asco. È la riproduzione classica dei Tartufi e dei funghi che si associano ad alghe e cianobatteri per formare i licheni. Esempi di funghi noti con l’asco sono il PENICILLIUM e la CLAVICEPS PURPUREA. Tale famiglia svolge entrambe le riproduzioni, dove nella asessuata si producono spore agli apici delle ife che vengogno poi disperse tramite vento ed acqua; e nella sessuata ife di miceli diversi ( eterotallica ) mettono i comune i nuclei formando l’Ascogonio ( femmina ) o l’Anterido ( maschio ) ed avviene una divisione in cui si forma l’ascospora e si liberano le spore perché l’asco si rompe.

• BASIDIOSPORE ( Basidiomycota ) : sono i funghi ad ombrello. Hanno il micelio settato e producono basidi e spore non mobili. Il Basidio è la loro struttura riproduttiva. Sono funghi saprofiti ( decompongono cellulosa e lignina ); funghi gelatinosi; carboni e ruggini. Un esempio noto ne è l’AMANITA. Tale famiglia svolge entrambe le riproduzioni, dove la asessuata è detta “per moltiplicazione vegetativa” perché si hanno conidi o gemme che si disperdono; mentre la sessuata è eterotallica e la basidiospora di stacca dal basidio.

• OOSPORA ( Oomycota ) : sono presenti per lo più nell’acqua e danno molte malattie ai pesci. Alcuni sono patogeni di patata; vite; pomodoro. Le loro ife hanno nuclei diploidi ( due copie per ogni cromosoma ). Tale famiglia svolge entrambe le riproduzioni, in cui nella asessuata gli sporangi hanno spore mobili; e nella sessuata il gamete maschio feconda il gamete femmina facendo nascere l’oosfera in cui sono prodotte le oospore.

Le spore fungine sono molto piccole e leggere perché hanno il citoplasma con poca acqua, ovvero hanno poche attività enzimatiche.

La funzione della spora è quella di riproduzione e propagazione per avere continuità della specie, visto che la spora, leggera, è trasportata nell’ambiente dal vento e dall’acqua.

Sono le spore che infettano, non il micelio!

Le spore sono molto resistenti, sopravvivono in cattive condizioni ambientali e presentano al loro interno sostanze di riserva che consentono all’ifa di crescere quando germina, così origina il micelio.

Le spore presentano poi una parete che le circonda e le spore Sessuate hanno una parete molto più spessa delle spore Asessuate.

Il loro ciclo di vita è dato da un periodo di quiescenza in cui non ci sono attività metaboliche; una fase di attivazione e germinazione.

LIEVITI

Sono organismi eucarioti unicellulari di 1/5 x 3/30 µm.

Hanno forma ovoidale; allungata o a sfera.

Hanno una parete cellulare sottile ma rigida ed è molto sottile nelle cellule giovani e più spessa nelle cellule mature.

Le cellule “vecchie” sono molto resistenti a calore; luce; agenti chimici e disidratazione.

La riproduzione è prevalentemente Asessuata x gemmazione, in cui la parete della gemma esce dall’interno della cellula madre e la gemma si ingrandisce e poi si separa dalla cellula madre.

Fanno anche riproduzione Sessuata con formazione di Ascospore e Basidiospore.

Un esempio noto di lievito è il SACCHAROMYCES CEREVISIAE, il quale ha come riproduzione Asessuata la gemmazione e come Sessuata, la formazione di ascospore.

I lieviti sono organismi aerobi facoltativi e sono importanti per la fermentazione ( pane; alcool ).

Sono molto presenti dove ci sono gli zuccheri; come frutta e fiori.

Alcuni lieviti sono patogeni per l’uomo come la CANDIDA ALBICANS, che causa vulvovaginite; infiammazione renale ( pielonefrite ) ; mughetto e candida esofagea.

MICETI DIMORFI

Per certi miceti il variare di temperatura, CO2 e sostanze nutritive, può determinare la loro morfologia ( delle ife o del lievito).

I miceti patogeni, hanno un aspetto filamentoso di muffa in ambiente naturale o nei terreni di coltura a 25 °C; oppure assumono un aspetto lievitiforme nei terreni a 37 °C o in fase parassistica tissutale.