RHIZOPUS STOLONIFER: CARACTERISTICI, MORFOLOGIE ȘI CICLUL DE VIAȚĂ - BIOLOGIE - 2025

Rhizopus stolonifer este o ciupercă fitopatogenă cosmopolită aparținând familiei Mucoraceae, capabilă să crească și să se dezvolte într-o mare varietate de medii. Este o specie cu creștere rapidă, care favorizează colonizarea și descompunerea alimentelor depozitate sau a produselor agricole.

Această specie constituie unul dintre cele mai frecvente ciuperci, distribuite la nivel global, deși este mai frecventă în zonele tropicale și subtropicale. De fapt, este un organism saprofit care intervine în colonizarea substratului solului și acționează ca un parazit, invadând țesuturile vegetale care se descompun.

Rhizopus stolonifer. Sursa: WDKeeper

Cunoscută în mod obișnuit ca „mucegai de pâine neagră”, se caracterizează prin miceliu de ramificare densă, alcătuit din trei tipuri de hyphae: stoloni, sporangiofori și rizoizi. Sporangia generează numeroase spori multinucleate care sunt implicate în reproducerea asexuală, spre deosebire de reproducerea sexuală care necesită micelii compatibile, dar fiziologic diferite.

La nivel industrial, ciupercile din genul Rhizopus, inclusiv R. stolonifer, sunt utilizate pentru producerea alcoolului etilic produs de fermentare. În plus, această specie este utilizată comercial pentru a obține acid lactic de înaltă puritate și acid fumaric utilizat în industria chimică, alimentară și farmaceutică.

Caracteristici generale

Distribuție și habitat

Ciuperca zygomycota Rhizopus stolonifer este una dintre cele mai frecvente mucoase, deoarece este distribuită pe scară largă pe întreaga planetă. Într-adevăr, este unul dintre primii ciuperci care apar pe pâine nepătrunsă, putrezind legume și fructe, fiind un organism atent în alimentele perisabile.

Rhizopus stolonifer este unul dintre primii ciuperci prezenți în pâine. Sursa: Matt Wharton

Prosperă eficient într-un interval de temperatură cuprins între 12 și 32ºC, temperatura optimă de creștere fiind de 25ºC. De fapt, sporii săi sunt rare în mediile cu aer curat, dar sunt abundente în medii umede și în jurul produselor biologice care se descompun.

De obicei, sunt localizate pe solul umed, în compost sau gunoi de grajd, pe materialele vegetale dezagregate sau în praful acumulat. De asemenea, pe pulpa de lemn, cuiburi de păsări, faguri sau pe diverse semințe și fructe.

Într-adevăr, această specie este capabilă să colonizeze o mare varietate de substraturi naturale, deoarece se adaptează la diferite concentrații de nutrienți esențiali. De fapt, puteți utiliza azot și carbon pur și simplu sau în combinație cu diferiți nutrienți.

La nivel de laborator, Rhizopus stolonifer crește pe diverse medii de cultură, inclusiv pe cele care conțin compuși amino și săruri de amoniu. Cu toate acestea, nu crește pe medii cu un conținut ridicat de nitrați, cum ar fi Czapek Dox Agar, care are nitratul ca singură sursă de azot.

În cultura in vitro, zigotoresele Rhizopus stolonifer germinează după 8-20 de zile la o temperatură medie de 21 ° C. De fapt, sporii acestei ciuperci necesită o perioadă de odihnă înainte de procesul de germinare și dezvoltare micelară.

Patologii din legume și alimente

Rhizopus stolonifer este agentul cauzal al bolii cunoscut sub numele de "putregaiul moale al fructelor", în principal în căpșuni, piersic și pepene galben. Aceste fructe cu un conținut ridicat de zahăr și apă sunt infectate de această ciupercă din cauza daunelor fizice sau a rănilor cauzate în timpul manipulării după recoltare.

În timpul depozitării, țesuturile fructelor infectate se înmoaie, eliberând un lichid cu un miros puternic de acid. De fapt, condițiile ridicate de temperatură și umiditate favorizează dezvoltarea miceliului, care acoperă rapid suprafața fructelor.

Rhizopus stolonifer pe o căpșună care prezintă sporangii negre. Sursa: Eric McKenzie

Sporangia și sporii se dezvoltă din miceliu, care la germinare generează diverse enzime de esterază și cutinaza care dezintegrează peretele celular al țesuturilor adiacente. În acest fel, boala se răspândește la fructele sănătoase vecine, cu intervenția insectelor sau a vântului.

Testele de laborator au făcut posibilă determinarea faptului că acțiunea patogenă a Rhizopus stolonifer se datorează macerației tisulare a produselor depozitate. Complexele enzimatice ale poligalacturonazei (PG) și ale pectinmetilesterazei (PME) sunt responsabile de această macerare în descompunerea fructelor, legumelor sau tuberculilor.

În acest fel, alimentele afectate capătă o nuanță maro închis, datorită acumulării extinse de sporangii întunecate pe miceliu. În multe ocazii, acest simptom este adesea confundat cu atacul indus de Monilia fructicola, agentul cauzal al „putregaiului maro”.

Patologii la om

Pentru oameni, concentrația ridicată de mediu a sporilor Rhizopus determină un tip de alergie la tractul respirator. Această boală este cunoscută sub numele de pneumonită de hipersensibilitate sau alveolită alergică extrinsecă; în mod similar, unele persoane pot avea reacții cutanate.

Taxonomie

Specia Rhizopus stolonifer este o ciupercă cosmopolită situată taxonomic ca:

- Regatul ciupercilor

- Filum: Zygomycota

- Divizia: Mycota

- Subdiviziune: Mycotina

- Clasa: Zigomicete

- Comandă: Mucorales

- Familie: Mucoraceae

- Gen: Rhizopus

- Specii: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

Sinonime

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. luxuri Schroet (1886)

- Mucor niger Geodoelst (1902)

- Rhizopus niger Ciaglinski & Hewelke (1893)

Morfologie

Rhizopus stolonifer este o ciupercă filamentoasă care prezintă sporangiofori neramburați, cu o lungime de 2 mm cu 20 μm. Acest hypha, peduncul sau sporangiofor aerian rezultă din rizoizi bine dezvoltați și are o culoare maro închisă.

Sprangiile au o formă sferică și un negru strălucitor, măsoară 250-280 μm în diametru și au o structură numită columelă. Sprangiosporesul sau sporii asexuali tipici ciupercilor din genul Rhizopus au culoare neagră și măsoară 15-18 μm.

Rhizopus stolonifer este o specie de ciupercă din familia Mucoraceae. Sursa: Trakunsukharat, P., Beasley, DR, Shivas, RG (2011)

Această specie are un rizoid foarte larg, și zigoare abundente sau o parte sexuală a ciupercii. Într-adevăr, zigotoresele sunt structuri sferice, pereți celulari groși și netede, cu diametrul de aproximativ 200 μm.

Coloniile Rhizopus stolonifer prezintă o creștere rapidă; cultura lor de laborator acoperă complet vasul Petri în doar trei zile la 25 ° C. Structura coloniei este în aparență fermă, cu miceliu aerian dens și bumbac, inițial alb și apoi mai târziu. nuanțe de gri, roșiatic sau maro.

Într-adevăr, dezvoltarea sa dinamică este favorizată de prezența stolonilor care asigură o structură a zonei care susține creșterea miceliului. În acest fel, ciuperca ocupă rapid zone mari, fie în poziție orizontală, fie verticală.

Rhizopus stolonifer este un organism aerobic facultativ, care crește larg pe țesuturile suculente, cu o concentrație abundentă de zaharuri. În acest fel, ciuperca acumulează o rezervă pentru momentul dezvoltării de hipoe fertile cu sporangii aerobe externe.

Ciclu de viață

Rhizopus stolonifer se reproduce sexual sau asexual. De fapt, este un organism heterothalic, care pentru reproducerea sa sexuală necesită împerecherea a două talii de sarcini diferite pentru a crea o sporă sexuală.

Reproducere sexuală

Reproducerea sexuală are loc în condiții nefavorabile odată cu împerecherea tulpinilor compatibile, ducând în final la zigospor. Într-adevăr, sporangioforii adăpostesc tulpini de tip pozitiv "+" sau negativ "-", ceea ce facilitează unirea lor.

În Rhizopus stolonifer, reproducerea sexuală începe atunci când progametangia sau hifa specializată a două tulpini cu semn de siguranță diferit. Această atracție între progametangia diferită apare cu intervenția hormonilor difuzați sub formă de gaze.

În continuare, apar două gametangii, sau celule apicale, fiecare conținând „+” nuclee abundente și cealaltă conținând nuclee „-”. Gametangia fuzionează, determinând unirea a numeroase perechi de nuclee "+" și "-", formând nuclee diploide.

În acest fel, este produs zigosporangiul, un produs al celulelor multinucleate cu un perete celular ferm, pigmentat și dur, care conține un singur zigospor. În condiții favorabile de mediu, nucleele diploide sunt supuse procesului de meioză chiar înainte de apariția germinării.

În timpul germinării, peretele zigosporangiului se rupe, eliberând zigosforul, dând naștere la sporangiofor. La sfârșitul sporangioforului este localizat un sporangium care va genera sporii, care odată ce au germinat vor forma un „+” sau „-” miceliu.

Ciuperca Rhizopus stolonifer se comportă ca un organism haploid pentru cea mai mare parte a ciclului de reproducere sexuală. În plus, miceliul este format din numeroase hyphae ramificate care îndeplinesc funcția de susținere și nutriție a ciupercii.

Cicluri sexuale și asexuale ale Rhizopus stolonifer. Sursa: Pancrat

Reproducere asexuată

Ciclul asexual apare în condiții favorabile atunci când producția de sporangiofori începe de la sporangii care conțin spori compatibili sexual. Forma de dispersie a sporilor este favorizată de vânt, pe măsură ce sporangia se maturizează, peretele lor subțire se dezintegrează eliberând sporii.

Hyphae aeriene sunt generate din internode și cresc la o anumită înălțime. Nucleele și citoplasma sunt apoi grupate spre capătul apical, promovând creșterea apexului a hifei aeriene.

Această zonă crește global, dând naștere la un sporangiul rotunjit, format din sporoplasmă și columelă. Nucleii sporoplasmei suferă o diviziune rapidă până se transformă în spongiospore.

Pe măsură ce aceste structuri se maturizează, columela se dezintegrează, eliberând cantități mari de sporangiospore în atmosferă. Într-un substrat adecvat și în condiții favorabile de temperatură și umiditate, acești spori germinează.

În acest fel, se formează un nou complex de hyphae care se va extinde pentru a continua ciclul. În condiții adverse, septa este produsă în miceliul intercalar, dând naștere unei spori plumbe numite clamidospora.

Referințe

1. González, C. (2005) Ciclul de viață al ciupercilor. Recuperat la: botanica.cnba.uba.ar
2. Karki, G. (2018) Rhizopus stolonifer: morfologie și reproducere a mucegaiului de pâine neagră. Recuperat la: onlinebiologynotes.com
3. Petruzzello, M. (2016) Rhizopus. Encyclopædia Britannica, inc. Recuperat la adresa: britannica.com
4. Pontón, J., Moragues, MD, Gené, J., Guarro, J., & Quindós, G. (2002). Ciuperci alergenice și actinomicete. Bilbao: Jurnalul Ibero-American de Micologie.
5. Rhizopus. (2019). Wikipedia, enciclopedia gratuită. Recuperat la adresa: es.wikipedia.org
6. Rhizopus stolonifer (Ehrenberg: Cartofi prăjiți) Vuillemin (2002) RevIberoamMicol. P. 38.
7. Colaboratorii Wikipedia. (2019). Rhizopus stolonifer. În Wikipedia, enciclopedia liberă. Recuperat la adresa: en.wikipedia.org