Practica 5: Determinación de las características fisiológicas

De los hongos

OBJETIVOS:

I. Al termino de la práctica el alumno sabrá conocer las necesidades fisiológicas de los hongos.

II. El alumno conocerá las necesidades fisiológicas de los hongos filamentosos en comparación con los hongos

levaduriformes.

III. El alumno conocerá las técnicas y métodos adecuados para demostrar y valorar las necesidades fisiológicas de los

hongos.

HONGOS LEVADURIFORMES

o Unicelulareso Redondos u ovales

o Diámetro de 3 a 30 μmo Reproducción por gemación, esporulación

o fisióno Algunos pueden llegar a formar seudohifas

o Son facultativoso Son osmofilos, pueden ser halofilicoso Son acidofilos (crecen a pH 3.5 – 3.8) o Colonias similares a las bacterianas

o Diámetro de 3 a 7 mmo Son cremosas, opacaso Visibles en 24 – 72 horas

HONGOS FILAMENTOSOS

o Pluricelulareso Células alargadas

o Diámetro de 3 a 15 μmo Reproducción sexual y/o asexual

o Forman hifaso Las hifas forman micelios

o Son aerobioso Son acidofilos (crecen a pH 2 - 9)

o Requieren 4 % de azúcar en el medioo Colonias de mayor tamaño (10 – 30 μm)

o Crecen de forma radialo Son vellosas, algodonosas o pulvurulentas

o Visibles de 3 a 20 días

Recordemos:

Cinética de crecimiento de los hongos Lo

garit

mo

del n

umer

o de

cél

ulas

con

resp

ecto

al ti

empo

a. Fase de retraso.b. Fase de crecimiento

exponencial o logarítmica.

c. Fase de desaceleración.d. Fase estacionaria.e. Fase de muerte.

Obtención de nutrientes

Saprófitos Parásitos

REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES

CARBONONITRÓGENO

FOSFORO

HIERRO

OTROS

CARBONO

Los hongos son quimiorganotrofos puesto que utilizan carbono orgánico tanto como donador de electrones como fuente de carbono.

Fuente reductora (donador de electrones): Se refiere a los compuestos donadores de electrones que se utilizarán en la biosíntesis (por ejemplo, en forma de NADH o NADPH).

Un organismo se denomina organótrofo cuando utiliza compuestos orgánicos como fuente de electrones.

Fuente del carbono: Se refiere a la fuente del carbono usada por el organismo para su crecimiento y desarrollo.

Un organismo se denomina heterótrofo si usa compuestos orgánicos procedente de otros organismos.

NITRÓGENO

El nitrógeno es un elemento fundamental para vida ya que es un componente básico de las proteínas

Fuente de nitrógeno: pueden utilizar compuestos inorgánicos de nitrógeno como cloruro de amonio, sulfato de amonio, nitrato de potasio o compuestos orgánicos simples como urea.

Aminoácidos: glutamina, arginina… Amonio Nitrato

Proteínas (solo si producen proteasas)

No fijan nitrógeno atmosférico

HIERRO

El ion hierro Fe3+ tiene muy poca solubilidad a pH neutro, por ende no puede ser utilizado por los organismos.

Los sideróforos disuelven estos iones a complejos de Fe2+ que pueden ser asimilados por mecanismos de transporte activo.

Para obtener hierro de dichos minerales, las células producen sideróforos acoplables al hierro para la unión y transporte hacia dentro de la célula.

Gran parte de los sideróforos consisten de derivados del ácido hidroxámico, el cual actúa muy fuerte como quelante férrico. Ustilago sp. - Ferricromo

FOSFORO

El fósforo es esencial para el crecimiento. No existe otro nutriente que pueda sustituirlo

De los elementos primarios es el requerido en menor cantidad, su disponibilidad es limitada.

El fósforo es constituyente de ácidos nucleicos, fosfolípidos, vitaminas, es indispensable en procesos donde hay

transporte, almacenamiento y transformación de energía; actúa también en la respiración, división y elongación celular.

En la naturaleza en general está en forma insoluble: fosfatos

inorgánicos u orgánicos.Formas de adquirir fósforo:- Producción de fosfatasas

- Liberación de ácidos orgánicos para solubilizar fosfatos inorgánicos

OTROS

Vitaminas como: Tiamina, Biotina

Lípidos (Aceites Vegetales)

Pequeñas cantidades de: Potasio Zinc Cobre

ATMOSFERATEMPERATURA

AC

TIVIDA

D

AG

UA

LUZ

pH

PARÁMETROS DE CRECIMIENTO

ATMÓSFERA

Se necesita Oxígeno para:

La respiración aerobia (obtención de energía)

Para biosíntesis de esteroles y para la degradación de compuestos

aromáticos Puede ser tóxico para algunos

hongos

OXÍGENO

Clasificación según los requerimientos de oxígeno:

Aerobios estrictos: Rhodotorula spp

Anaerobios facultativos: Mucor spp

Anaerobios estrictos: Neocallimastix spp

Cultivo de Rhodotorula spp. Agar Sabouraud Dextrosa

Mucor spp Neocallimastix spp

LUZ

La luz regula varios de los procesos fisiológicos que ocurren en los hongos, incluyendo su habilidad de producir esporas y la sincronización de sus relojes biológicos internos.

Esto se logra a través de fotorreceptores, receptores sensibles a la luz (proteína White Collar-1, o WC-1 posibilita las respuestas de los hongos)

UV (200-300nm) mutaciones en el DNA

300 y 380nm Esporulación

360-420nm Fotorreactivación

Ej. Mycosphaerella fijiensis; mayor esporulación en luz negra (>350 nm)

pH La mayoría de los hongos y levaduras crecen en pH entre 4.5-8.

pH óptimo: 5-7. A pH extremos se afecta:

La permeabilidad de la membrana El grado de disociación de moléculas

Afectar el metabolismo.

Hongo Alcalino. Coccidioides immitis Hongo Acidófilo. Histoplasma capsulatum

TEMPERATURA

Mesófilos

Crecen en un intervalo de 10 a 40˚CÓptima: 25-35˚C

Ejemplo: Penicillium spp, Aspergillus spp, Neocallimastix frontalis, Piromonas

communis, Sphaeromonas communis

Enfermedad del trigoGaeumannomyces graminis

• Causa Pietín• Temperatura óptima 15˚C

Agar papa-dextrosa

Termófilos

Crecen en un intervalo de 25 a 50˚CÓptima: 40˚C o cerca

Límite máximo: 60 a 62 ˚C

Ejemplo: Rhizomucor pusillus, Sporotrichum thermophile,

Thermoascus aurantiacus, Humicola insolens, Humicola lanuginosus,

Paecilomyces spp

TEMPERATURA

Rhizomucor pusillus

Rango de crecimiento de 20 a 55˚C

TEMPERATURA

Termotolerantes

Crecen a temperaturas altas pero también lo hacen a temperaturas inferiores a 20˚C

Ejemplo: Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus.

Aspergillus fumigatus

Rango de crecimiento de 12 a 55˚C

Agar Saburaud a 40˚C

Psicrófilos

Crecen a temperaturas de 4 a 20˚C

Ejemplo: Cladosporium herbarum, Thamnidium elegans, Typhula spp, Fusarium nivale

TEMPERATURA

Cladosporium herbarum

• Temperatura óptima 20˚C• Mínima de 5˚C

• Máxima de 30˚C

HUMEDAD

Afecta la disponibilidad de nutrientes en el substrato y la disponibilidad de oxigeno.

La humedad relativa del ambiente debe ser suficiente para evitar que tanto el substrato como cuerpos fructíferos se deshidraten.

ACTIVIDAD AGUA

La actividad del agua (aw) se define como la cantidad de agua libre en el medio.

aw= ps / pw0

Representa el grado de interacción del agua con los demás constituyentes.

Formas de disminuir aw:Desecación

Aumento de concentración de solutos: sal, azúcares, etc. El crecimiento de algunas especies es inhibido por:

Solución salina 10%Solución azucarada del 15-20%

Xerotolerantes Xerófilos

(hongos filamentosos)

ACTIVIDAD AGUA

Osmotolerantes Osmófilos

(levaduras)

Halolerantes

Halófilos (hongos marinos)

Aspergillus glaucus Rhizophydium

halophilumAspergillus terreus

Dimorfismo

Fenómeno por el cual un hongo puede pasar de una forma micelial a

levaduriforme reversiblemente dependiendo de la temperatura y los

nutrientes.

Candida albicans

C. albicans micelial C. albicans levaduriforme

METO

DO

LOG

ÍA

MATERIAL: Una asa y porta asa

Una espátula Un Bisturí

Papel absorbente estéril 20 cm Dos cajas de petri estériles

Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de acetato de sodio al 5% pH 7.5

Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de cloruro de amonio al 5% pH 2.3

Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de acido sulfúrico 2N Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de solución salina al 2.5% Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de solución salina al 5%

Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de solución de sacarosa al 5%

Un tubo de 13 x 100 con 3 ml de solución de sacarosa al 15%

Dos tubos de 13 x 100 con 3 ml de agua destilada estéril Fruta fresca y/o verdura

Mermelada

FUENTE DE CARBONO FUENTE DE NITRÓGENO

MEDIO ÁCIDO

MEDIO HIPERTÓNICO Y HIPOTÓNICO

FUENTE DE CARBOHIDRATOS AUSENCIA DE NUTRIENTES

APORTE DE NUTRIENTES APORTE EXCESIVO CARBOHIDRATOS

Inocular tubos

Excepto 1 tubo con agua destilada

estéril

Incubar a temperatura

ambiente

Monitorear crecimiento 24, 48 y

72 h

Sembrar cepa en caja con mermelada

Incubar a temperatura

ambiente

(Reportar crecimiento)

Colocar fruta en caja con papel húmedo

Inocular e incubar a temperatura

ambiente

Observaciones y conclusiones

Concentración de resultados 1 semana

después

METODOLOGÍA:

Usos en las diferentes áreas:

1. Koneman, Roberts. Micología Práctica de Laboratorio, Tercera Edición, Editorial Panamericana, Argentina, 1990

2. Rippon, Tratado de micología médica, Tercera Edición, Editorial Interamericana, México, 1990

3. Arenas Roberto. Micología Medica ilustrada, Tercera Edición, McGraw Hill Interamericana, México, 2008

4. Prats Guillen, Microbiología Clínica, Editorial Medica Panamericana, España, 2005

5. Llop H. Alina, Microbiología y Parasitología Médicas, Tomo I, Editorial Ciencias Médicas, La Habana, Cuba, 2001.

6. A. Pumarola. Microbiología y Parasitología Médica. 2° Edición. Editorial Salvat, México.

REFERENCIAS: