Esclerotium - Sclerotium
Um sclerotium ( / s k l ə r oʊ ʃ ə m / ), plural escleródios ( / s k l ə r oʊ ʃ ə / ), é uma massa compacta de fúngica endurecido micélio contendo reservas alimentares. Uma das funções da esclerócio é sobreviver a extremos ambientais. Em alguns fungos superiores , como o ergot , o esclerócio se desprende e permanece dormente até que as condições favoráveis de crescimento retornem. Os escleródios foram inicialmente confundidos com organismos individuais e descritos como espécies separadas até que Louis René Tulasne provou em 1853 que os escleródios são apenas um estágio no ciclo de vida de alguns fungos. Outras investigações mostraram que este estágio aparece em muitos fungos pertencentes a muitos grupos diversos. Os escleródios são importantes na compreensão do ciclo de vida e reprodução dos fungos, como fonte de alimento, como medicamento (por exemplo, ergotamina ) e no manejo da praga agrícola .
Exemplos de fungos que formam escleródios são ergot ( Claviceps purpurea ), Polyporus tuberaster , Psilocybe mexicana , Sclerotium delphinii e muitas espécies em Sclerotiniaceae . Embora não seja fúngico, o plasmódio dos fungos viscosos pode formar escleródios em condições ambientais adversas.
Descrição
Os escleródios costumam ser compostos por uma concha espessa e densa com células espessas e escuras e um núcleo de células finas e incolores. Os escleródios são ricos em suprimentos de emergência de hifas, especialmente óleo. Eles contêm uma quantidade muito pequena de água (5–10%) e podem sobreviver em um ambiente seco por vários anos sem perder a capacidade de crescimento. Na maioria dos casos, o esclerócio consiste exclusivamente em hifas fúngicas, enquanto alguns podem consistir parcialmente em hifas fúngicas do plexo e parcialmente entre os tecidos do substrato (ergot, Sclerotinia). Em condições favoráveis, os escleródios germinam para formar corpos de frutificação (Basidiomicetos) ou micélio com conídios (em fungos imperfeitos). Os tamanhos dos escleródios podem variar de uma fração de milímetro a algumas dezenas de centímetros como, por exemplo, Laccocephalum mylittae , que possui escleródios com diâmetros de até 30 cm e pesando até 20 kg.
Os escleródios assemelham-se aos cleistotécios tanto em sua morfologia quanto no controle genético de seu desenvolvimento. Isso sugere que as duas estruturas podem ser homólogas , sendo os escleródios cleistotécios vestigiais que perderam a capacidade de produzir ascósporos .
História
Na Idade Média, o Claviceps purpurea sclerotia contaminou o grão de centeio usado no pão e levou ao envenenamento por ergotamina, pelo qual milhares de pessoas foram mortas e mutiladas. Claviceps purpurea sclerotia contém alcalóides que, quando consumidos, podem causar ergotismo que é uma doença que causa paranóia e alucinações, espasmos, espasmos, perda de sensibilidade periférica, edema e perda dos tecidos afetados.
Louis Rene Tulasne descobriu a relação entre plantas de centeio infectadas e ergotismo no século XIX. Com esta descoberta, mais esforços foram desenvolvidos para reduzir o crescimento de esclerócio no centeio e o ergotismo tornou-se raro. No entanto, em 1879–1881 um surto se desenvolveu na Alemanha, em 1926–1927 a Rússia foi infectada e em 1977–1978 a Etiópia foi infectada.
Pleurotus tuber-regium , que forma escleródios comestíveis de até 30 cm de largura, tem uma história de importância econômica na África como alimento e como cogumelo medicinal .
Como parte dos ciclos de vida dos fungos
Por exemplo, o Claviceps purpurea sclerotia se forma e começa a crescer novamente na primavera, infectando gramíneas e plantas de centeio por meio da liberação de seus ascósporos da peritécio . Claviceps purpurea pode infectar uma grande variedade de plantas infectando os ovários . Os esporos dos fungos germinam na antese e crescem no tubo polínico sem ramificar nenhuma hifa para fora. Quando o fungo atinge a parte inferior do ovário, ele deixa o caminho do tubo polínico e entra nos tecidos vasculares, onde ramifica suas hifas. Aproximadamente sete dias após o início da infecção, o micélio produz conídios . Os conídios são então secretados pela planta em um líquido açucarado que os insetos, atraídos pelos açúcares, transferem para outras plantas. Após duas semanas de infecção pelo fungo, a planta não gera mais o líquido açucarado e o fungo produz escleródios. O esclerócio é uma estrutura de hibernação, que contém alcalóides da cravagem. Claviceps purpurea ' s ciclo de vida é um modelo interessante para patologistas planta e biólogos celulares porque:
- Especificidade estrita de órgão (ovários)
- A planta carece de reações de defesa
- Crescimento polar estrito e orientado no primeiro estágio de infecção
- Estilo de vida biotrófico
Formação
Nos fungos, existem três estágios no desenvolvimento da esclerócio:
- Agregação inicial de hifas;
- Aumento de tamanho devido ao crescimento e ramificação das hifas;
- Maturação com formação de um revestimento externo que isola os escleródios do meio envolvente, com desidratação progressiva das hifas e acúmulo de substâncias de reserva e pigmentos.
Como comida
Wolfiporia extensa
Este esclerócio de Wolfiporia extensa (chamado "Tuckahoe", ou pão indiano) foi usado pelos nativos americanos como fonte de alimento em tempos de escassez. É um fungo que apodrece a madeira, mas tem um hábito de crescimento terrestre. É notável no desenvolvimento de um grande esclerócio subterrâneo de longa duração, que se assemelha a um pequeno coco .
Pleurotus tuber-regium
Pleurotus tuber-regium , que forma escleródios comestíveis de até 30 cm de largura, tem uma história de importância econômica como alimento na África.
Escleródios como medicamento e droga alucinógena
Ao longo de bilhões de anos de história da Terra, os organismos adquiriram a capacidade de produzir metabólitos secundários , ou seja, compostos químicos que oferecem proteção contra patógenos e danos causados pela luz ultravioleta do sol. Os fungos não são exceção e, devido à sua exposição a uma ampla variedade de ambientes, desenvolveram a capacidade de produzir um grande número desses compostos químicos que são muito valiosos na medicina .
Claviceps purpurea
Nos primeiros tempos, os alcalóides da cravagem foram usados para fins medicinais. Por exemplo, a cravagem foi usada como uma forma de aborto na Europa, mas levou à hiper-contração. No século 19, era usado para auxiliar na prevenção do sangramento após o parto e no tratamento de enxaquecas e doença de Parkinson .
A hidrólise ácida é usada para converter alcalóides, produzidos pelo fungo Claviceps purpurea , em ácido D-lisérgico, que é a matéria-prima de muitas drogas farmacêuticas e ilegais. Em 1938, Albert Hofmann sintetizou um dos mais fortes alucinógenos conhecidos, a dietilamida do ácido lisérgico (LSD), a partir do alcalóide da cravagem. Apesar dos efeitos colaterais da droga, como paranóia, perda de julgamento e flashbacks, psicoterapeutas e psiquiatras a usavam para tratar pacientes com neuroses, disfunções sexuais e ansiedade. O serviço secreto também pode tê-lo usado para fins de interrogatório. Em 1966, o governo dos Estados Unidos tornou o LSD ilegal. Recentemente, as clínicas mostraram interesse na ergoline para tratar pacientes com autismo.
Ophiocordyceps sinensis
Ophiocordyceps sinensis (syn. Cordyceps sinensis ) é um fungo que infecta uma lagarta e usa seus nutrientes para criar micélios e substituir seu corpo por um esclerócio. O fungo então brota da cabeça da lagarta. Em chinês, o fungo é conhecido como Dōng chóng xià cǎo ( chinês :冬虫夏草; lit. 'verme de inverno, grama de verão').
Inonotus obliquus
Inonotus obliquus (cogumelo chaga) é um esclerócio que cresce principalmente em bétulas nos climas do norte. Ele tem sido usado como um tônico e um remédio por milhares de anos no Canadá, Rússia, Japão, etc. O esclerócio da árvore se desenvolve ao longo dos anos à medida que o micélio suga a energia da árvore viva.
Psilocibo galindoi
Certas espécies de Psilocybe de pastagem têm escleródios para protegê-los do fogo e de outros distúrbios. As espécies formadoras de escleródios contêm, como muitas espécies de Psilocybe , os compostos orgânicos psilocina e psilocibina , que estão sendo ativamente pesquisados para tratar dores de cabeça em salvas , depressão e para ajudar a saúde mental de pessoas com câncer fatal .
Psilocybe mexicana e Psilocybe tampanensis
Os escleródios de Psilocybe mexicana e Psilocybe tampanensis também contêm os metabólitos ativos psilocina e psilocibina. Esses escleródios podem ser comprados em smartshops sob diferentes nomes comerciais, como "Pedra Filosofal" ou "trufas" e têm o mesmo efeito alucinógeno dos cogumelos mágicos .
Wolfiporia extensa
Wolfiporia extensa é usado como cogumelo medicinal na medicina chinesa .
Os nomes comuns incluem hoelen , poria, tuckahoe , raiz da China, fu ling (茯苓), fu shen (ou fushen ) e matsuhodo .
Algumas espécies com escleródios como pragas agrícolas
Muitos métodos foram criados para reduzir o crescimento de escleródios patogênicos para a agricultura, como mudanças na rotação de culturas, aração mais profunda e peneiração de escleródios. Fungicidas, centeio resistente a doenças de reprodução e cruzamento de centeio natural com centeio híbrido reduziram as infecções por C. purpurea .
Sclerotium cepavorum causa podridão branca emespécies de Allium , principalmente cebola, alho-poró e alho. Em todo o mundo, a podridão branca é provavelmente a ameaça mais séria paraa produção de grãos de Allium de qualquer doença.
Outros fungos que produzem escleródios são patógenos proeminentes nas plantações de canola . Esses fungos e outros relacionados são geralmente controlados por meio do uso de fungicidas e rotação de culturas .
Esclerócio de Sclerotium delphinii em hospedeiro infectado
Athelia rolfsii sclerotia em Solanum lycopersicum (tomate)
