ASPERGILLUS NIGER: CARACTERÍSTICAS, MORFOLOGIA E PATOLOGIAS - BIOLOGIA - 2025

Aspergillus niger é um fungo micelial ambiental, formado por hifas hialinas septadas. É um fungo ubíquo com distribuição mundial de vida saprofítica. Isso significa que seu ciclo de vida é na natureza, sem envolver o homem. Portanto, sua implantação em tecidos humanos é acidental ao seu ciclo normal.

É por isso que todas as espécies deste gênero são consideradas patógenos oportunistas. No caso de A. niger, é a terceira espécie desse gênero mais isolada em infecções oportunistas em humanos.

Por Bruno Alexandre Quistorp Santos, Seteno Karabo Obed Ntwampe e James Hamuel Doughari (), via Wikimedia Commons

Nas infecções invasivas, o Aspergillus niger representa 3-7%, sendo mais frequente nas infecções oticomicóticas e afecções cutâneas. Embora possa causar patologias oportunistas, tem um lado benéfico a nível industrial.

Este microrganismo é utilizado para a biodegradação de resíduos industriais e a partir daí são elaboradas substâncias e enzimas que são úteis na fabricação de uma grande variedade de produtos comestíveis e não comestíveis.

Caracteristicas

Reprodução

Aspergillus niger reproduz-se assexuadamente através da produção de conídios. Seus conídios podem ser encontrados no solo e em grande número de substratos naturais. Eles se espalham graças ao vento, para se estabelecerem em diferentes superfícies.

Contágio

Em geral, esse microrganismo afeta preferencialmente adultos mais do que crianças e homens mais do que mulheres. Todas as raças podem ser afetadas e as doenças que produz não são contagiosas.

Benefícios

Por outro lado, A. niger apresenta a outra face da moeda, com usos benéficos para o saneamento ambiental por meio da degradação de resíduos industriais que são então usados ​​para produzir produtos benéficos.

Tanto é verdade que a fermentação com A. niger é reconhecida como GRAS (geralmente reconhecida como segura) pelo FDA (Food and Drug Administration dos Estados Unidos).

Apesar da extensa aplicação industrial deste microrganismo, o mapa genético deste fungo é apenas parcialmente compreendido.

Taxonomia

Reino Fungi

Filo: Ascomycota

Classe: Eurotiomycetes

Pedido: Eurotiales

Família: Aspergillaceae

Gênero: Aspergillus

Espécie: níger.

Morfologia

Características macroscópicas

As colônias de A. niger crescem rapidamente e são facilmente reconhecíveis por sua característica aparência empoeirada. No início o micélio é branco, depois escurece e por fim adquirem cores diferentes, que vão do preto azeviche ao marrom escuro.

O verso da colônia se parece com um pano de camurça cinza-amarelado, que distingue A. niger de outros fungos com colônias escuras chamadas fungos demáceos.

Características microscópicas

Aspergillus niger tem um conidióforo liso ou ligeiramente granular com 1,5 a 3 mm de comprimento e parede espessa. Geralmente são hialinos ou marrons.

Ao microscópio, podem ser observados conídios abundantes e de aspecto variável: entre eles globosos, subglobosos, elípticos, lisos, equinulados, verrucosos ou com estrias longitudinais, todos pretos.

As vesículas são globosas, hialinas ou marrom-escuras manchadas, medindo 75 µm de diâmetro. Geralmente não são observáveis, devido ao denso acúmulo de conídios pretos.

As fiálides aparecem em duas séries irradiadas.

Não possui estruturas de reprodução sexuada.

Patologias e manifestações clínicas

Otomicose

É uma das patologias causadas pelo gênero Aspergillus, onde a espécie níger é o principal agente causal. Esta patologia é caracterizada por afetar o conduto auditivo secundário ao implante de infecção bacteriana prévia.

A infecção bacteriana fornece a umidade necessária para o fungo progredir para as estruturas internas.

Os sintomas que causa são coceira, dor, otorréia e surdez devido à irritação do tecido, além do tampão micelial e detritos. A sintomatologia desaparece com a lavagem do canal. Desta forma, o plug é removido.

Por outro lado, o tratamento antibacteriano deve ser administrado para eliminar as bactérias presentes, que são a causa primária da infecção e aquelas que proporcionam as condições ideais para o desenvolvimento do fungo.

Em amostras de cera, as estruturas do fungo podem ser vistas.

Aspergiloma brônquico

Aspergillus niger é a segunda causa principal de Aspergiloma brônquico na América. Esta doença é caracterizada pela formação de uma bola ou colônia compacta do fungo que pode medir de 3 a 4 cm de diâmetro.

Geralmente fica no ápice do pulmão e adere à parede brônquica sem penetrá-la. Sua evolução pode levar anos.

Os sinais clínicos são hemoptise intermitente, devido à irritação da parede brônquica com a fricção da bola, não há febre ou expectoração.

Doenças cutâneas primárias e secundárias

Quando as lesões são primárias, consistem em múltiplos nódulos, a pele torna-se espessa, edemaciada e com coloração arroxeada. Crostas pretas com uma borda eritematosa elevada podem se formar.

O fungo é encontrado na derme superficial, média e profunda. Pode ser acompanhada de ardência e dor. Histologicamente existem numerosas células gigantes e necrose central. Pode ser confundida com hanseníase virchowiana.

É tratada com nistatina topicamente. Em casos disseminados em que a aspergilose cutânea ocorre secundariamente, as lesões geralmente começam como pequenas pápulas vermelhas discretas que se transformam em pústulas.

Granulomas pequenos com necrose central são vistos na biópsia. O organismo pode ser visualizado como colônias radiantes.

Cultura

Agar Sabouraud-dextrose, agar malte de extrato de levedura e Czapek são usados ​​para cultivar A. niger. Geralmente, é necessário adicionar antibióticos para restringir o crescimento de microrganismos bacterianos contaminantes.

O uso de cicloheximida como antibiótico em meios de cultura deve ser evitado, pois algumas cepas são afetadas por esse medicamento.

Depois de semeadas, as amostras são incubadas em temperatura ambiente ou 37 ° C. Eles crescem em 3 a 4 dias.

KOH e tinta Parker são usados ​​para visualizar as estruturas do fungo no exame direto.

Usos / aplicações

Aspergillus niger possui uma complexa rede metabólica, composta por 1.190 reações e 1.045 metabólitos, distribuídos em três compartimentos: extracelular, citoplasmático e mitocondrial.

A indústria aproveitou essas características do A. niger e, portanto, teve que controlar alguns fatores importantes que regulam a morfologia do A. niger e o processo de fermentação.

Esses fatores são: níveis de nutrientes e condições ambientais, como pH, agitação, temperatura, íons metálicos, concentração de fosfato, fonte de nitrogênio, fonte de carbono, álcoois e aditivos.

Ácido cítrico

Entre as substâncias mais importantes que A. niger produz e acumula está o ácido cítrico, embora existam outros microorganismos que também o fazem, como Citromyces, Penicilium, Monilia, Candida e Pichia.

O ácido cítrico é útil na preparação de bebidas, salsichas, medicamentos, cosméticos, plásticos e detergentes. As cepas mais eficazes para sua produção são aquelas com baixa atividade das enzimas isocitrato desidrogenase e aconitase hidratase. Enquanto isso, eles devem ter alta atividade da citrato sintetase.

Verificou-se que o whey é um excelente substrato para a produção de ácido cítrico por Aspergillus niger, pois assimila facilmente a lactose sem a necessidade de hidrólise prévia.

Outro uso que a indústria dá ao Aspergillus niger é a obtenção de enzimas, como α-amilase, aminoglucosidase, catalase, celulase, α-galactosidase, ß-galactosidase, ß-gluconase, glucoamilase ou glicose aerodesidrogenase. Bem como a glicose oxidase, α-glicosidase, α-D-glicosidase, ß-glicosidase, lipase, invertase, hesperidinase, hemicelulase, pectinase, ptase, protease e tanase. Tudo para uso industrial.

Referências

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