Os Fungos

Os organismos conhecidos genericamente como fungos têm sido estudados tradicionalmente nos cursos de Botânica, apesar de apresentarem características que não são necessariamente encontradas nas plantas.

Mas, então, por que isso acontece?

Na verdade, a história é longa, pois os fungos sempre foram organismos difíceis de classificar. Antigamente, os fungos eram classificados junto às bactérias, mas como estes dois grupos de organismos apresentam uma organização celular diferente (as bactérias são seres procariontes, enquanto os fungos são eucariontes), acabaram indo para Reinos diferentes. Até hoje, as bactérias fazem parte do Reino Monera, enquanto os fungos fazem parte do Reino Fungi (um Reino específico, que inclui todos os fungos).

A verdadeira área de estudo dos fungos é a Micologia, área relativamente recente (cerca de 250 anos) em comparação à Botânica e à Zoologia. Muitos grupos de fungos foram somente conhecidos entre 30 e 40 anos atrás. Além disso, temos hoje conhecidas pouco mais de 100.000 espécies de fungos, mas os pesquisadores acreditam que esse número possa ser muito maior.

Mas para que você entenda por que eles são estudados na Botânica, vou citar três características encontradas nos fungos que também são encontradas nas plantas, mas não nos animais: são imóveis; possuem parede celular e se reproduzem por intermédio de esporos.

Infelizmente, os fungos ainda são organismos pouco conhecidos popularmente. Poucas pessoas têm consciência do verdadeiro papel que esses organismos desempenham em nosso ambiente e em nossa vida. Sabe aqueles frutos e animais mortos que caem nas florestas e que sofrem decomposição? Aquelas manchas brancas que ficam dentro do guarda-roupa úmido? Ou aquele queijo gostoso que compramos em um dia especial? Em todas essas situações temos fungos envolvidos.

Os fungos dependem da água líquida para o seu crescimento, essencial para o processo vital. A maioria depende do oxigênio para realizar o processo de respiração aeróbia, sendo chamados FUNGOS AERÓBICOS. Muitos, porém, são ANAERÓBICOS FACULTATIVOS, realizando a respiração em presença de oxigênio e a fermentação em ausência deste. Tanto a respiração aeróbia quanto a fermentação são processos de obtenção de energia.

Com relação às condições ambientais, as temperaturas entre 20^oC e 30^oC são ideais para o crescimento dos fungos, porém muitos crescem em temperaturas extremas (até –6^oC, atacando carnes em frigoríficos). O pH em torno de 6,0 (pH ácido) é ideal para o crescimento da maioria dos fungos, pois, em meios de cultura, impedem o crescimento de bactérias competidoras. A luz também pode interferir na diferenciação de muitas espécies.

Os fungos são encontrados nos mais variados ambientes, tanto aquáticos (ambientes marinhos e de água doce) quanto terrestres. É muito comum a presença de esporos no ar.

Características Básicas dos Fungos

Os fungos são organismos eucariontes, aclorofilados e, portanto, heterótrofos (não conseguem produzir o seu próprio alimento). Alguns fungos até possuem pigmentos, mas nenhum deles é capaz de absorver energia luminosa para a síntese de compostos orgânicos.

O corpo dos fungos, assim como o das algas, ainda é designado como TALO, talvez por serem estudados basicamente por botânicos. Quanto à morfologia, podem ser unicelulares ou filamentosos estes últimos designados por alguns autores como multicelulares. Os fungos unicelulares incluem as chamadas LEVEDURAS. Alguns fungos aquáticos também podem ser unicelulares.

Em sua maioria, os fungos são filamentosos. Os que produzem estruturas, como os cogumelos, são constituídos de inúmeros desses filamentos microscópicos tubulares conhecidos como HIFAS que densamente unidos formam os MICÉLIOS.

O micélio é um sistema de filamentos geralmente muito ramificado, constitui, às vezes, corpos muito complexos. As espécies filamentosas incluem os BOLORES, COGUMELOS-DE-CHAPÉU e ORELHAS-DE-PAU (Figuras 1 a 3).

Figura 1 - Bolores, fungos pertencentes ao grupo dos Ascomicetos

Figura 2 – Fungo orelha-de-pau crescendo sobre barranco úmido. Foto tirada no Parque Estadual da Cantareira, em São Paulo.

Figura 3 – Fungo do tipo cogumelo-de-chapéu, crescendo sobre tronco podre. Foto tirada no Parque Estadual da Cantareira, em São Paulo.

Como nem todos os fungos são filamentosos, como as leveduras, a reprodução ocorre por fissão ou brotamento. Uma levedura mais comum é a Saccharomyces cerevisiae, importante economicamente pelo seu uso na fermentação dos cereais utilizados na fabricação da cerveja.

A parede celular dos fungos é muito complexa quimicamente. Os principais constituintes são a quitina e a celulose. A celulose é encontrada somente em alguns grupos, pois muitos fungos são degradadores de celulose e não poderiam ser compostos por essa substância. Nesses casos, a parede é composta por quitina.

Com relação à reprodução dos fungos, esta é bastante diversificada.

A reprodução assexuada pode ocorrer de diversas maneiras:

1.    Simples divisão celular

2.    Brotamento

3.    Fragmentação do micélio

4.    Produção de esporos

A reprodução sexuada pode ocorrer com gametas masculinos e femininos idênticos (ISOGAMIA); gametas masculinos e femininos diferenciados (OOGAMIA) ou, ainda, por SOMATOGAMIA (quando ocorre fusão de hifas).

Ocorrem, ainda, processos chamados de parassexuais, nos quais há fusão de núcleos de hifas sexualmente compatíveis, que produz recombinações genéticas.

Diferentemente dos animais, os fungos são considerados heterótrofos por absorção, pois possuem um aparato enzimático que liberam no meio onde crescem. Essas enzimas quebram as moléculas maiores em moléculas menores, capazes de serem absorvidas por eles. Os animais, por sua vez, primeiro ingerem o alimento para depois digeri-lo.

Podemos subdividir os fungos em três grupos, de acordo com o modo de nutrição: Saprófitas, Parasitas e Simbiontes.

Os saprófitas, juntamente com as bactérias, são essenciais aos ecossistemas, pois atuam como agentes decompositores de matéria orgânica na natureza, responsáveis pela ciclagem de nutrientes, fundamental para a manutenção da vida.

Os parasitas atacam outros organismos, como animais, plantas e o homem, causando doenças conhecidas como Micoses. Quando os fungos atacam plantações, provocam doenças que geram enormes prejuízos aos produtores. Os fungos causadores de doenças em plantas são denominados FITOPATOGÊNICOS.

Os simbiontes formam importantes associações com plantas superiores ou com algas, que formam, respectivamente, Micorrizas e Liquens (estudados posteriormente). Nessas associações, ambos os participantes se beneficiam mutuamente, daí o termo simbiose mutualística.

  

IMPORTANTE:

A reprodução por esporos é muito eficiente na propagação dos fungos por que:

-          Os esporos são produzidos em grande quantidade;

-          São facilmente dispersos pelo ar;

-          São resistentes às variações ambientais.

Os ciclos de vida são bastante diversificados, de forma geral.

Importância ecológica e econômica dos fungos

Os fungos são os principais decompositores da Biosfera, junto com as bactérias heterotróficas. Estima-se que os 20 cm superiores do solo possuam quase cinco toneladas de fungos e bactérias por hectare. Não há distinção do tipo de material que os fungos possam “atacar”, incluindo na lista árvores, tecidos, papeis, fios, filmes, entre muitos outros. Isso acarreta prejuízos ao homem, pois muitas vezes os fungos tornam-se destrutivos.

As frutas e verduras, pães e carnes também não são perdoadas, causando a prejuízos aos produtores e vendedores desses alimentos. Os fungos reduzem o valor nutricional e o paladar, podendo produzir substâncias tóxicas: as micotoxinas.

Além de causar danos aos vegetais e aos seres humanos, levando ao aparecimento de enfermidades e até mesmo levando o indivíduo à morte, os fungos possuem importância econômica, sendo comercialmente valiosos. As leveduras são utilizadas na indústria alimentícia na produção de bebidas, como vinhos, cervejas, saquês e na fabricação de pães e laticínios, como diversos tipos de queijos.

Outros usos dos fungos ocorrem na indústria farmacêutica, na produção de antibióticos, como a penicilina que foi o primeiro antibiótico a ser descoberto.

O grupo dos fungos apresenta grande importância na natureza e para o homem. Vamos ver algumas dessas importâncias.  Muitos fungos são utilizados comercialmente em variados processos industriais, além, é claro, da utilização direta como alimento pelo homem. Vejamos alguns exemplos de fungos de elevada importância econômica:

Saccharomyces cerevisiae Fungo pertencente ao grupo das leveduras ou fermentos. É o famoso fermento biológico (aquele vendido nas padarias e supermercados). Essa espécie tem sido considerada a mais importante para o homem, pois é utilizada em processos fermentativos responsáveis pela fabricação do álcool etílico, da cerveja, do vinho e do pão.

Outros fungos são utilizados na produção industrial de ácido cítrico (Aspergillus niger), antibióticos (Penicillium chrysogenum) ou na fabricação de certos tipos de queijos. Fungos do gênero Penicillium são muito utilizados na preparação ou maturação de queijos como brie, camembert, danablue, gorgonzola, roquefort e stilton. Este fungo produz enzimas que têm ação proteolítica sobre os constituintes do leite, dando sabor e aroma característicos para cada um. Exemplos de espécies utilizadas na fabricação desses queijos são: Penicillium camembertii, P. roquefortii, entre outros.

Os povos orientais utilizam à soja e o arroz como matéria-prima para a fermentação de muitos alimentos conhecidos, entre eles podemos citar o shoyu, obtido da fermentação da soja, onde participam linhagens de fungos como o Aspergillus oryzae e Aspergillus soyae e o saquê, cerveja de arroz muito consumida no Japão, obtida pela ação deAspergillus oryzae.

Em processos fermentativos, os fungos filamentosos e leveduras podem produzir muitas vitaminas ou seus precursores, de elevada importância. As vitaminas riboflavina (vitamina B2) e cianocobalamina (vitamina B12) são produzidas por leveduras dos gêneros Candida, Hansenula, Rhodotorula, Saccharomyces e Torulopsis. Aspergillus niger produz a vitamina C (ácido ascórbico). O precursor da vitamina D, o ergosterol, é sintetizado por espécies de Aspergillus, Penicillium e Neurospora  (ascomiceto) e leveduras comoSaccharomyces.

Os fungos pertencentes ao grupo dos basidiomicetos, que incluem os cogumelos-de-chapéu e orelhas-de-pau, apresentam grande importância biotecnológica na atualidade, pois seu aparato enzimático é utilizado tanto para a produção de alimento como para a produção de polissacarídeos, utilizados nas indústrias: alimentícia, farmacêutica e cosmética. Além disso, o mesmo aparato enzimático está relacionado a processos de biodegradação de solos contaminados e no tratamento de efluentes da indústria papeleira e têxtil.

Muitos fungos são consumidos diretamente como alimento. Apesar de no Brasil o consumo ainda ser pequeno, em comparação à Europa e ao Japão, muitos fungos do grupo dos cogumelos têm sido cultivados e comercializados. Dentre eles, podemos citar Agaricus bisporus (o famoso champignon); Lentinula edodes (cogumelo shiitake); Pleurotus (conhecido como cogumelo gigante), entre outros.

Nem todos os fungos, porém, representam benefícios para o homem, pois podem ocasionar micoses, como as de pele. Podemos citar, ainda, os sapinhos, causados pelo fungo Candida albicans.

Outros fungos produzem toxinas em cereais mal estocados, no qual pode contaminar animais domesticados por meio das rações ou diretamente o homem. São as chamadas MICOTOXINAS, que podem levar à morte. Casos já conhecidos de contaminação fúngica ocorreram com amendoim.

Certas espécies produzem substâncias tóxicas ou alucinogênicas, como Psilocybe mexicana, que contém psilocibina, um composto químico responsável por visões coloridas e Claviceps purpurea, responsável pela produção do chamado LSD. O fungo Amanita muscaria é altamente venenoso, pode ocasionar desde pequenos distúrbios gástricos até a morte, dependendo da quantidade ingerida.

Os fungos pertencentes ao grupo dos bolores podem causar graves prejuízos ao homem devido à decomposição de alimentos e madeira, que precisam ser conservados ou tratados para evitar a sua deterioração. Por outro lado, por meio de sua ação decompositora, são importantes para a reciclagem da matéria na natureza.

Outros representantes, os fitopatogênicos, representam enorme interesse agrícola, pois parasitam plantas cultivadas como o trigo, milho, café, batatas e ocasionam graves prejuízos aos agricultores, que gastam somas enormes no combate a esses fungos.

 Pois então, deu para ter uma ideia de como os fungos são importantes?

 Muitas vezes não nos damos conta de que pequenos organismos possam fazer parte tão constante de nossas vidas. Imagine o mundo sem os fungos! Viraria um amontoado de cadáveres! Para complementar o assunto abordado nessa aula, sugiro a leitura de um artigo publicado na Revista Ciência Hoje: Vol. 38, de julho de 2006, intitulado “Toxinas em alimentos”.

A Taxonomia dos Fungos

Taxonomia é o nome dado à ciência que cuida da classificação dos seres vivos. Portanto, nessa aula, veremos como os fungos têm sido classificados na atualidade e quais as características de cada grupo taxonômico. Vamos lá!

Os fungos são muito diversos. Cerca de 100.000 espécies têm sido descritas e sua classificação é relativamente instável, tendo sofrido modificações nas últimas décadas. Os fósseis mais antigos datam do período Cambriano inferior, há cerca de 544 milhões de anos.

Segundo Evert e Eichhorn (2014), os fungos são divididos em seis Filos: Filo Microsporidia, Filo Chytridiomycota, Filo Zygomycota, Filo Ascomycota, Filo Glomeromycota e Filo Basidiomycota.

FILO MICROSPORIDIA

São os fungos formadores de esporos, parasitos unicelulares de animais. Durante muito tempo esse grupo foi considerado como protozoários, mas estudos recentes incluíram-no no Reino Fungi. Existem 1.500 espécies descritas.

Possuem núcleo definido, ausência de mitocôndrias e complexo de Golgi. Esses organismos possuem um tubo polar que se projeta de esporos penetrando na membrana plasmática da célula hospedeira. Após esse evento, o organismo inicia o processo de multiplicação dependendo da energia da célula hospedeira. Podem infectar insetos, peixes e crustáceos, porém também estão na lista os seres humanos e muitos outros vertebrados.

O modo de reprodução parece ser assexuado.

FILO CHYTRIDIOMYCOTA

Neste Filo são incluídos os fungos aquáticos, com aproximadamente 790 espécies conhecidas. O corpo desses fungos é simples, podendo formar vesículas muito pequenas e não desenvolvem micélio. Possuem parede celular composta basicamente de quitina.

São diferenciados dos outros grupos pela mobilidade de suas células (gametas e zoósporos) apresentam um único flagelo liso, inserido posteriormente. Podem ser parasitos de algas, protozoários e partes de plantas.

Vivem em ambientes aquáticos em sua grande maioria e muitas espécies são parasitas de algas, grãos de pólen, plantas e outros fungos aquáticos. Algumas espécies são patogênicas e podem ocasionar doenças em plantas cultivadas.

Ex. Physoderma maydis.

Apresentam variedade de modos de reprodução, sendo que algumas espécies exibem alternância de gerações isomórficas e outras heteromórficas.

FILO ZYGOMYCOTA

Foram descritas 1.000 espécies para este Filo, que possui como característica a presença de esporos de resistência chamados zigósporos. A maior parte das espécies deste grupo possui hifas cenocíticas.

É um grupo terrestre que inclui espécies saprófitas e espécies parasitas de plantas, insetos e animais do solo. Algumas espécies podem causar infecções graves em seres humanos e animais domésticos.

Um gênero comum nesse Filo, pertencente à Classe Zygomycetes e à Ordem Mucorales, é Rhizopus, conhecido bolor que ataca frutos como o morango, o mamão e pães. A espécie Rhizopus stolonifer, conhecida como bolor negro do pão, pode ser facilmente observada quando se expõe um pedaço de pão umedecido ao ar.

Reproduzem-se assexuadamente por meio de esporos haploides produzidos nos esporângios das hifas. Há espécies que se reproduzem sexuadamente, porém é necessária a presença de outro micélio fisiologicamente distinto.

Por serem parasitas de insetos e outros pequenos animais, são utilizados no controle biológico dessas pragas em lavouras.

FILO ASCOMYCOTA

Esse é provavelmente o maior Filo de fungos, contendo cerca de 32.000 espécies, ao qual estão incluídos as leveduras e os bolores. Existem três grandes grupos de ascomicetos: os Subfilos Taphrinomycotina, Saccharomycotina e Pezizomycotina. Podem ser unicelulares (leveduras) ou filamentosos.

A característica fundamental do grupo é a produção de um tipo especial de esporângio denominado ASCO, que se origina como evento final de um processo de reprodução sexuada. Chamamos de Esporângio a estrutura onde são produzidos e armazenados os esporos para reprodução sexuada.

A reprodução assexuada ocorre por meio da formação de conídios que são esporos produzidos externamente.

O grupo apresenta considerável importância econômica, além da importância biológica como decompositor de substâncias orgânicas dos mais diversos tipos. Em seus aspectos positivos, podemos destacar os fermentos, que são ascomicetos simples, de talo unicelular; muito utilizados pela nossa civilização na produção de vinho; cerveja e outras bebidas alcoólicas, além da fabricação do pão. Ex.Saccharomyces cerevisiae.

Algumas substâncias altamente tóxicas, mas também drogas de interesse médico são extraídas de ascomicetos, como o ácido lisérgico ou LSD e a ergotamina, ambos extraídos do esporão do centeio, causado pela infestação de um ascomiceto chamado Claviceps purpurea.

Além disso, as trufas e as morchelas, fungos muito apreciados na Gastronomia, também são ascomicetos.

CURIOSIDADE:

As trufas, ao qual me refiro, não são as de chocolate que você adora, mas sim fungos parecidos com cogumelos, caríssimos, servidos em restaurantes internacionais. Pratos considerados como verdadeiras iguarias são feitos à base de trufas. Tais fungos são encontrados enterrados em locais com muita matéria orgânica e, na Europa, cães e porcos são treinados para, por meio do cheiro, desenterrar essas trufas.

FILO GLOMEROMYCOTA

Foram descritas 200 espécies de glomeromicetos, todas de grande importância ecológica. As espécies desse grupo crescem em associação às raízes formando as micorrizas arbusculares (MA). Os glomeromicetos não podem crescer independentemente de suas hospedeiras. Estudos sobre a diversidade do grupo ainda estão sendo feitas.

FILO BASIDIOMYCOTA

A esse Filo pertencem os fungos mais conhecidos pelos leigos e que são popularmente designados como cogumelos-de-chapéu (Figura 1) e orelhas-de-pau (Figura 2). São conhecidas 22.300 espécies que desempenham função na decomposição de substratos vegetais – compõem dois terços da biomassa viva do solo.

Todos esses nomes se aplicam, na verdade, ao BASIDIOMA desses fungos, isto é, a uma estrutura macroscópica, em formato de cogumelo ou orelha, onde são produzidos os esporos para reprodução. A parte responsável pela nutrição do fungo, no entanto, se encontra no interior do substrato – é o MICÉLIO VEGETATIVO.

Figura 1 – Cogumelo-de-chapéu (Armillariella mellea).

Figura 2 – Fungo orelha-de-pau (Picnopurus sanguineus). Foto tirada em Laguna (SC).

Dentro desse Filo também estão inclusas as espécies fitopatogênicas causadoras das ferrugens e dos carvões, como a ferrugem do café e do trigo e o carvão do milho, doenças que atacam tais culturas.

A característica específica desse Filo é a formação de esporos denominados basidiósporos, na parte externa de um esporângio especializado – o basídio.

O grupo também apresenta uma considerável importância econômica, tanto como cogumelos comestíveis, como em relação aos prejuízos para a agricultura. No Brasil, o cultivo de cogumelos comestíveis é ainda pequeno, especialmente o champignon, mas outras espécies têm sido cultivadas e a tendência é que ocorra um aumento do consumo nos próximos anos.

É importante lembrar que muitas espécies de cogumelos são altamente tóxicas e que o reconhecimento dos comestíveis e venenosos não é tarefa simples, necessitando da participação de especialistas (Figura 3).

Figura 3 – Fungo tóxico Amanita muscaria.

Dentro do grupo dos basidiomicetos encontramos, ainda, fungos curiosos, como o chamado “puffball”. Tais fungos apresentam basidiomas que permanecem fechados durante todo o período de maturação dos esporos.

Esses fungos têm a aparência de bolas de espuma e liberam sua massa de esporos por meio de sulcos provocados por gotas de chuva que caem sobre o fungo (Figura 4).

Figura 4 – Fungo “puffball” liberando seus esporos.