RHIZOPUS STOLONIFER: CARACTERÍSTICAS, MORFOLOGIA E CICLO DE VIDA - BIOLOGIA - 2025

Rhizopus stolonifer é um fungo fitopatogênico cosmopolita pertencente à família Mucoraceae, capaz de crescer e se desenvolver nos mais diversos ambientes. É uma espécie de rápido crescimento, o que favorece a colonização e decomposição de alimentos armazenados ou produtos agrícolas.

Esta espécie constitui um dos fungos mais comuns, com distribuição global, embora seja mais frequente em áreas tropicais e subtropicais. Na verdade, é um organismo saprofítico que intervém na colonização do substrato do solo e atua como parasita, invadindo os tecidos vegetais em decomposição.

Rhizopus stolonifer. Fonte: WDKeeper

Comumente conhecido como "bolor negro do pão", é caracterizado por um micélio denso e ramificado, composto por três tipos de hifas: estolões, esporangióforos e rizóides. Os esporângios geram numerosos esporos multinucleados que estão envolvidos na reprodução assexuada, ao contrário da reprodução sexual que requer micélios compatíveis, mas fisiologicamente diferentes.

A nível industrial, os fungos do género Rhizopus, incluindo R. stolonifer, são utilizados para a produção de álcool etílico produto da fermentação. Além disso, essa espécie é usada comercialmente para obter ácido lático e ácido fumárico de alta pureza, usados ​​nas indústrias química, alimentícia e farmacêutica.

Características gerais

Distribuição e habitat

O fungo zygomycota Rhizopus stolonifer é um dos mucorais mais comuns, visto que está amplamente distribuído por todo o planeta. Na verdade, é um dos primeiros fungos a aparecer no pão amanhecido, vegetais e frutas podres, sendo um organismo cuidadoso em alimentos perecíveis.

Rhizopus stolonifer é um dos primeiros fungos presentes no pão. Fonte: Matt Wharton

Ele prospera efetivamente em uma faixa de temperatura entre 12 e 32º C, sendo a temperatura ideal de crescimento de 25º C. Na verdade, seus esporos são raros em ambientes de ar fresco, mas são abundantes em ambientes úmidos e em torno de produtos biológicos em decomposição.

Eles geralmente estão localizados em solo úmido, em composto ou esterco, em material vegetal desagregado ou em poeira acumulada. Da mesma forma, na polpa de madeira, ninhos de pássaros, favos de mel ou em várias sementes e frutas.

Na verdade, esta espécie é capaz de colonizar uma grande variedade de substratos naturais, pois se adapta a diferentes concentrações de nutrientes essenciais. Na verdade, você pode usar nitrogênio e carbono simplesmente ou em combinação com diferentes nutrientes.

Em nível de laboratório, Rhizopus stolonifer cresce em vários meios de cultura, incluindo aqueles que contêm compostos amino e sais de amônio. No entanto, não cresce em meios com alto teor de nitrato, como o Ágar Czapek Dox, que tem nitrato como única fonte de nitrogênio.

Na cultura in vitro, os zigosporos de Rhizopus stolonifer germinam após 8-20 dias a uma temperatura média de 21º C. Na verdade, os esporos deste fungo requerem um período de repouso antes do processo de germinação e desenvolvimento micelial.

Patologias em vegetais e alimentos

Rhizopus stolonifer é o agente causal da doença conhecida como «podridão mole das frutas», principalmente em morangos, pêssegos e melões. Essas frutas com alto teor de açúcar e água são infectadas por esse fungo devido a danos físicos ou ferimentos causados ​​durante o manuseio pós-colheita.

Durante o armazenamento, os tecidos das frutas infectadas amolecem, liberando um líquido com forte odor ácido. Na verdade, as condições de alta temperatura e umidade favorecem o desenvolvimento do micélio, que rapidamente cobre a superfície dos frutos.

Rhizopus stolonifer em um morango mostrando esporângios pretos. Fonte: Eric McKenzie

Os esporângios e os esporos se desenvolvem a partir do micélio, que, após a germinação, geram várias esterases e enzimas cutinase que desintegram a parede celular dos tecidos adjacentes. Dessa forma, a doença se espalha para os frutos saudáveis ​​vizinhos, com a intervenção de insetos ou do vento.

Os exames laboratoriais permitiram determinar que a ação patogênica de Rhizopus stolonifer se deve à maceração dos tecidos dos produtos armazenados. Sendo os complexos enzimáticos de poligalacturonase (PG) e pectinmetilesterase (PME) responsáveis ​​pela referida maceração em frutos, vegetais ou tubérculos em decomposição.

Dessa forma, os alimentos afetados adquirem uma tonalidade marrom escuro, devido ao extenso acúmulo de esporângios escuros no micélio. Em muitas ocasiões, esse sintoma é frequentemente confundido com o ataque induzido por Monilia fructicola, o agente causal da "podridão parda".

Patologias no homem

Para os humanos, a alta concentração ambiental de esporos de Rhizopus causa um tipo de alergia do trato respiratório. Esta doença é conhecida como pneumonite de hipersensibilidade ou alveolite alérgica extrínseca; da mesma forma, algumas pessoas podem ter reações na pele.

Taxonomia

A espécie Rhizopus stolonifer é um fungo cosmopolita taxonomicamente localizado como:

- reino Fungi

- Filo: Zygomycota

- Divisão: Mycota

- Subdivisão: Micotina

- Classe: zigomicetos

- Pedido: Mucorales

- Família: Mucoraceae

- Gênero: Rhizopus

- Espécie: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)

Sinônimos

- Rhizopus artocarpi

- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)

- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)

- Rhizopus artocarpi var. luxurians Schroet (1886)

- Mucor niger Geodoelst (1902)

- Rhizopus niger Ciaglinski & Hewelke (1893)

Morfologia

Rhizopus stolonifer é um fungo filamentoso que apresenta esporangióforos não ramificados, com 2 mm de comprimento por 20 μm de espessura. Esta hifa aérea, pedúnculo ou esporangióforo emerge de rizóides bem desenvolvidos e é de cor marrom escuro.

Os esporângios têm forma esférica e cor preta brilhante, medem 250-280 μm de diâmetro e têm uma estrutura chamada columela. Os esporangiósporos ou esporos assexuados típicos dos fungos do gênero Rhizopus são de cor preta e medem 15-18 μm.

Rhizopus stolonifer é uma espécie de fungo da família Mucoraceae. Fonte: Trakunsukharat, P., Beasley, DR, Shivas, RG (2011)

Esta espécie tem um rizóide muito amplo e zigosporos abundantes ou parte sexual do fungo. Na verdade, os zigosporos são estruturas esféricas, paredes celulares espessas e lisas, com aproximadamente 200 μm de diâmetro.

As colônias de Rhizopus stolonifer apresentam um crescimento rápido, seu cultivo em laboratório cobre completamente a placa de Petri em apenas três dias a 25º C. A estrutura da colônia é de aspecto firme, com micélio aéreo denso e algodoado, inicialmente branco e depois posteriormente. tons de cinza, avermelhado ou marrom.

Na verdade, seu desenvolvimento dinâmico é favorecido pela presença de estolões que fornecem uma estrutura de área que suporta o crescimento do micélio. Desta forma, o fungo ocupa rapidamente grandes áreas, seja na posição horizontal ou vertical.

Rhizopus stolonifer é um organismo aeróbio facultativo que cresce amplamente em tecidos suculentos com uma concentração abundante de açúcares. Dessa forma, o fungo acumula uma reserva para o momento de desenvolver hifas férteis com esporângios aeróbios externos.

Ciclo da vida

Rhizopus stolonifer reproduz-se sexualmente ou assexuadamente. Na verdade, é um organismo heterotálico, que para sua reprodução sexual requer o acasalamento de dois talos de cargas diferentes para criar um esporo sexuado.

Reprodução sexual

A reprodução sexual ocorre em condições desfavoráveis ​​com o acasalamento de cepas compatíveis, resultando em zigosporo. De fato, os esporangióforos abrigam cepas de acasalamento do tipo positivo "+" ou negativo "-", o que facilita sua união.

Em Rhizopus stolonifer, a reprodução sexual começa quando o progametângio ou hifas especializadas de duas cepas de sinais diferentes se fundem. Essa atração entre progametângios diferentes ocorre com a intervenção de hormônios difusos na forma de gases.

Em seguida, surgem dois gametângios, ou células apicais, cada uma contendo núcleos "+" abundantes e a outra contendo núcleos "-". O gametângio se funde, causando a união de numerosos pares de núcleos "+" e "-", formando núcleos diplóides.

Dessa forma, é produzido o zigosporângio, produto de células multinucleadas com parede celular firme, pigmentada e rugosa, que contém um único zigosporo. Em condições ambientais favoráveis, os núcleos diplóides passam pelo processo de meiose imediatamente antes de ocorrer a germinação.

Durante a germinação, a parede do zigosporângio se quebra, liberando o zigosporo, dando origem ao esporangióforo. No final do esporangióforo está localizado um esporângio que dará origem aos esporos, que uma vez germinados formarão um micélio "+" ou "-".

O fungo Rhizopus stolonifer se comporta como um organismo haplóide durante a maior parte do ciclo de reprodução sexual. Além disso, o micélio é constituído por inúmeras hifas ramificadas que cumprem a função de suporte e nutrição do fungo.

Ciclos sexuais e assexuados de Rhizopus stolonifer. Fonte: Pancrat

Reprodução assexuada

O ciclo assexuado ocorre em condições favoráveis ​​quando a produção de esporangióforos começa a partir de esporângios contendo esporos sexualmente compatíveis. A forma de dispersão dos esporos é favorecida pelo vento, à medida que os esporângios amadurecem, sua parede fina se desintegra liberando os esporos.

As hifas aéreas são geradas a partir dos entrenós e crescem até uma certa altura. Os núcleos e citoplasma são então agrupados em direção à extremidade apical, promovendo o crescimento do ápice das hifas aéreas.

Essa área cresce globularmente dando origem a um esporângio arredondado, formado pelo esporoplasma e a columela. Os núcleos do esporoplasma sofrem uma divisão rápida até se transformarem em espongiosporos.

Conforme essas estruturas amadurecem, a columela se desintegra, liberando grandes quantidades de esporangiósporos na atmosfera. Em um substrato adequado e sob condições favoráveis ​​de temperatura e umidade, esses esporos germinam.

Desta forma, um novo complexo de hifas é formado, que se expandirá para continuar o ciclo. Em condições adversas, os septos são produzidos no micélio intercalar, dando origem a um esporo rechonchudo denominado clamidiospora.

Referências

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7. Colaboradores da Wikipedia. (2019). Rhizopus stolonifer. Na Wikipedia, The Free Encyclopedia. Recuperado em: en.wikipedia.org