PENICILLIUM: CARACTERÍSTICAS, TAXONOMIA, MORFOLOGIA, HABITAT - BIOLOGIA - 2025

Penicillium é um gênero de bactéria encontrado no Ascomycota phyllum. Foi descrito pela primeira vez pelo micologista alemão Heinrich Link em 1809 e sua taxonomia é complexa.

A princípio localizava-se nos Deuteromicetos (fungos imperfeitos), visto que apenas seu estado anamórfico (assexual) era conhecido. Mais tarde, descobriu-se que Penicillium correspondia aos estados teleomórficos (sexuais) dos gêneros Eupenicillium e Talaromyces dos Ascomicetes.

Conidióforo de Penicillium sp. Por AJC1, via Wikimedia Commons.

O estado anamórfico de Penicillium é caracterizado por hifas hialinas septadas (incolores). Quando colocadas em meios de cultura de laboratório, as colônias mudam de azul, verde-azulado para rosa.

A etimologia do Penicillium vem da escova, uma vez que os conidióforos (estruturas que produzem esporos assexuados) são ramificados.

O Penicillium, juntamente com outros tipos de fungos, são conhecidos como bolores, porque crescem sobre diferentes produtos orgânicos, formando uma camada de cores diferentes. Este gênero é saprofítico e pode crescer em diversos ambientes.

Muitas espécies do gênero são de grande importância para o homem. A penicilina (o primeiro antibiótico usado na medicina) foi obtida de P. chrysogenum. Por outro lado, os chamados queijos azuis obtêm suas características a partir da atividade lipolítica e proteolítica de espécies de Penicillium.

Algumas espécies são prejudiciais à saúde. Eles produzem várias toxinas, como as ocratoxinas, que danificam o sistema renal. Outras espécies danificam vários alimentos, como pão e frutas cítricas. Alguns são patógenos de animais e humanos.

Características gerais

O grupo é caracterizado por apresentar hifas septadas e os micélios formando filamentos. Quando cultivado em laboratório, produz colônias com micélio compacto e margens bem definidas.

As colônias apresentam crescimento rápido e aparência lanosa ou algodoada. Eles são inicialmente brancos e depois tornam-se azul esverdeado, amarelo esverdeado ou rosa.

Os esporos sexuais (ascósporos) são produzidos em ascos (corpos de frutificação) que podem ser lenhosos ou de textura mais macia dependendo do grupo.

A característica mais marcante do gênero é o desenvolvimento de conidióforos ramificados em forma de escova. Os diferentes tipos de ramificação do conidióforo permitem diferenciar as espécies.

O conidióforo é bem estruturado e tem um eixo a partir do qual os ramos (metallis) são formados. As fiálides (células em forma de garrafa que produzem conídios) são formadas nas métricas. Este é o personagem mais importante para diferenciar as espécies do gênero.

Tipos de conidióforos

Simples: as fiálides são solitárias.

Monoverticilatos: um grupo de fiálides ocorre no ápice do eixo dos conidióforos.

Divicariatos: os metules se ramificam em diferentes alturas e sobre estes são grupos de fiálides.

Biverticilatos: três ou mais metais são formados na ponta do eixo, cada um com um grupo de fiálides no ápice.

Terverticilatos: apresentam uma série de ramos intermediários entre as métricas e as fiálides.

Produção de micotoxinas

As espécies de Penicillium produzem substâncias tóxicas que contaminam os alimentos, conhecidas como micotoxinas. Os mais comuns são ocratoxinas e patulinas.

As ocratoxinas podem contaminar cereais e queijos, além de se acumular na gordura de animais consumidos pelo homem. Essas toxinas afetam o sistema renal.

As patulinas são encontradas em cereais e nozes. Pode enfraquecer o sistema imunológico e atacar o sistema nervoso.

Nutrição

As espécies de Penicillium são saprófitas. Possuem alta capacidade de degradar matéria orgânica devido ao fato de produzirem grande quantidade de enzimas hidrolíticas. Essas enzimas têm a capacidade de acelerar o processo de decomposição.

Esses fungos são conhecidos como bolores e seus esporos são os principais poluentes do ar em muitos edifícios fechados. Além disso, eles se comportam como patógenos de diferentes culturas, tanto no campo quanto na pós-colheita.

Muitos podem produzir toxinas que causam danos aos seres humanos. Outros favorecem a fermentação de alguns alimentos e também são capazes de produzir antibióticos.

Filogenia e taxonomia

A taxonomia de Penicillium é bastante complexa, pois em muitos grupos de fungos era frequente que os estados anamórfico e teleomórfico fossem considerados táxons diferentes.

No início, o gênero estava localizado no grupo artificial Deuteromicetos (fungos imperfeitos) porque suas formas sexuais não eram conhecidas. Os teleomorfos estão localizados no filo Ascomycota da ordem Eurotiales

O gênero foi dividido em quatro subgêneros: Aspergilloides, Furcatum, Penicillium e Biverticillium, que diferem pelo tipo de conidióforo. Posteriormente, Biverticillatum foi associado ao gênero teleomórfico Talaromyces e os outros três subgêneros com Eupenicillium.

Posteriormente, em uma revisão de Penicillium senso stricto (sem incluir Talaromyces), o teleomorfo Eupenicillium passou a ser considerado sinônimo, já que o nome Penicillium é mais antigo.

Gênero

É caracterizada por apresentar asco formada por uma rede de hifas de paredes lisas. Asci amadurecem em poucas semanas em meio de cultura. Oito ascósporos são formados que são unicelulares. O anamorfo (subgênero Biverticillatum) possui fiálides estreitos.

Estudos moleculares determinaram que este é um grupo monofilético e atualmente está localizado na família Trichocomaceae. Aproximadamente 110 espécies são reconhecidas, agrupadas em sete seções.

Dentre as espécies de interesse, destaca-se o T. marneffei, patógeno causador de micose sistêmica em pacientes com HIV.

Gênero

Atualmente o gênero inclui todas as espécies de Eupenicillium, bem como os gêneros Eladia, Torulomyces, Chromocleista e Hemicarpenteles.

A espécie apresenta asco com células isodiamétricas (lados iguais), com paredes muito duras (esclerotizadas). Asci levam meses para amadurecer e, em alguns casos, os ascósporos falham.

O estado assexuado é caracterizado por amplas fiálides ampolas ou em forma de garrafa.

O gênero está localizado na família Aspergillaceae e foi subdividido em dois subgêneros (Aspergilloides e Penicillium) e 25 seções.

Habitat

As espécies de Penicillium podem prosperar em diversos ambientes e ter uma distribuição cosmopolita. São capazes de viver em condições extremas de temperatura, salinidade, pH ou estresse hídrico.

A presença de Penicillium foi relatada em mais de 400 espécies de plantas. Eles foram encontrados em áreas muito frias, como o subártico e a tundra.

Em ambientes salinos, a presença de espécies de Penicillium foi relatada como endófitas de ervas marinhas ou crescendo em solos de alta salinidade.

Outras espécies são capazes de se desenvolver em solos altamente acidificados naturalmente ou por atividades humanas, como efluentes de mineração e águas residuais industriais.

Reprodução

As espécies Penicillium e Talaromyces reproduzem-se assexuadamente e sexualmente.

Reprodução assexuada

Pode ocorrer por fragmentação de micélios que mais tarde continuam a se dividir. Em outros casos, pode se formar um esclerócio (micélio de parede espessa) que pode resistir a condições adversas e, então, começar a se dividir.

A forma mais comum de reprodução assexuada é a produção de conídios (esporos sexuais) de conidióforos. Estes são formados a partir da divisão do núcleo das fiálides.

Reprodução sexual

Os esporos sexuais são produzidos no asci. Um antheridium (estrutura masculina) e ascogonium (estrutura feminina) são gerados. Os citoplasmas de ambas as estruturas se fundem (plasmogamia) e, em seguida, os núcleos se unem (cariogamia).

Uma vez que a célula diplóide é formada, ocorre a meiose. Formam-se quatro células haplóides que sofrem mitose, produzindo oito ascósporos.

Ascósporos são haplóides com um único núcleo. Eles podem ter uma superfície lisa ou ornamentada e são levados pelo vento ou descarregados pela chuva.

Patógenos e doenças

Várias espécies de Penicillium são agentes causais de deterioração de alimentos, particularmente quando as condições são úmidas e quentes. Neles se desenvolvem colônias e as enzimas que os produzem decompõem-se rapidamente. As colônias são geralmente de cor esverdeada.

A contaminação de edifícios por esporos de Penicillium e outros gêneros também é frequente. Ambientes fechados e úmidos favorecem o desenvolvimento do fungo. Existem pessoas que são muito sensíveis aos esporos, que causam várias doenças respiratórias e alergias.

T. marneffei (antigo Penicillium marneffei) causa peniciliose, uma doença endêmica do sudeste asiático. Isso afeta apenas pacientes imunossuprimidos, principalmente aqueles com HIV. Os conídios infectam o hospedeiro por inalação e depois se desenvolvem intracelularmente, afetando a função de alguns órgãos.

Biotecnologia

Algumas espécies de Penicillium são amplamente utilizadas na indústria alimentícia e farmacêutica.

Em muitos produtos cárneos sujeitos a processos de maturação, é comum a presença de colônias de fungos na superfície. Estes cogumelos realçam os aromas e sabores característicos devido à produção de vários compostos químicos.

As espécies de Penicillium constituem a flora microbiana superficial em algumas salsichas fermentadas, como o salame. São antioxidantes e previnem a dessecação, além de sua capacidade proteolítica contribuindo para a cura dos produtos e evitando o ataque de patógenos.

No caso dos chamados queijos azuis, o P. roqueforti é adicionado durante a sua maturação. A sua atividade produz enzimas que degradam os compostos químicos produzindo o aroma e o sabor característicos destes queijos. As manchas azuis são as colônias do fungo no queijo.

Algumas espécies são capazes de produzir antibióticos naturais. Uma delas é a penicilina, obtida principalmente do P. chrysogenum. A penicilina foi o primeiro antibiótico usado na medicina.

Referências

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