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ASPERGILLUS

INTRODUCCION

En1729 elAspergillus fue catalogado por primera vez por el bilogo italianoPierAntonio Micheli. Micheli us el nombre "Aspergillum" por parecerse el hongo alinstrumento usado para dispersar agua bendita. La descripcin hecha por Michelide este gnero dehongo en su obra Nova Plantarum Genera tiene importanciahistrica, al ser reconocido como el punto inicial de la ciencia de lamicologa.

El Aspergillus es ungnero de alrededor de 200hongos (mohos), y es ubicuo. Loshongos se pueden clasificar en dos formas morfolgicas bsicas: laslevaduras ylashifas. El Aspergillus es unhongo filamentoso (compuesto de cadenasdeclulas, llamadashifas). Elhbitat natural del Aspergillus son elheno yelcompostaje.Dentro del tipo de hifas se encuentra en las no pigmentadas quereciben el nombre de hialohifomicetos. A su vez tiene 2 formas de presentacin:Una saproftica en que aparece como un hongo con hifas septadas del que surgenlos conidioforos que a su vez tienen una ampliacin que es la cabezaaspergilar dela que surgen unas estructuras de forma ampular que son las filides, de las quesurgirn las estructuras reproductivas (tambin llamados propgulos) que recibenel nombre de fialoconidias.

MORFOLOGIA

El color es la principal caracterstica macroscpica para la identificacin de losgrupos de aspergilos. Poseen distintos tonos de verde, pardo, amarillo, blanco,gris y negro. Las cabezas conidiales presentan bajo el microscopio cuatro formasbsicas: globosa, radiada, columnar o claviforme y a simple vista las ms grandes

suelen parecer diminutas alfileres sobre el substrato En los aspergilos, los conidiosconstituyen cadenas que se originan en la clula conidigena o filide. En algunosaspergilos hay clulas adyacentes a las filides denominadas mtulas o clulasde soporte. Los Aspergillus poseen una o dos series de clulas sobre la vescula,o bien presentan simultneamente cabezas de ambos tipos

Las caractersticas macro y micromorfolgicas, tales como el color de los conidios,la forma de la cabeza, la superficie y dimensiones del conidiforo, la forma ytextura de las esporas, han permitido agrupar los aspergilos en secciones ogrupos

Los teleomorfos poseen meiosporos en ascos que pueden producirse en racimosdesnudos o dentro de ascomas. stos tienen una pared formada por hifassueltas, un plectnquima o un tejido estromtico. la ornamentacin superficial delas ascosporas que se observa con el microscopio electrnico de barrido, es unade las caractersticas ms fidedignas para la identificacin de las especies.

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IDENTIFICACION

Tradicionalmente se hace en base a las caractersticas macro y micromorfolgicasen diversosmedios de cultivo incubados a distintas temperaturas debido a lanecesidad de conocer el contaminante para orientar la bsqueda de micotoxinas

en un producto. Se han desarrollado mtodos inmunolgicos rpidos para laidentificacin de los hongos contaminantes de granos y otros productos vegetalesy tcnicas moleculares en base al polimorfismo del ADN nuclear y mitocondrial, elpolimorfismo de tramos de fragmentos amplificados (AFLP), el polimorfismo detramos de fragmentos de restriccin (RFLP) y el polimorfismo del ADN amplificadoal azar para estudios a nivel intra- e inter-especfico.

CULTIVOS

La mayora de las especies crecen sobre Czapek-Levadura pero losaspergilososmfilos,particularmente los miembros de las secciones Aspergilli yRestricti, se desarrollan sobre Czapek-20% Sacarosa. La temperatura de

incubacin corriente es de 25C pero para otros investigadores la temperaturaconveniente es 37C. La ornamentacin de los conidios cambia con la edad y enunas dos semanas las esporas estn totalmente maduras.

Para el aislamiento se usan medios selectivos con inhibidores de la proliferacinbacteriana y del desarrollo exuberante de algunos mohos dandooportunidad atodas las esporas de originar una colonia aunque restringida, si el nmero noesdemasiado grande. Si solamente interesa determinar la presencia de A. flavus y

A. parasiticus se suele sembrar sobre el medio AFAP que es selectivo para dichasespecies. Con el fin de identificar los aspergilos se suele sembrar en placas deMalta-Glucosa, Czapek-Levadura, CzapekGlicerol o Czapek-20% Sacarosa

incubando a 5, 25 y 37C registrando las caractersticas macro y micro-morfolgicas para acceder a la clave.

El volumen de medio vaciado en la caja de Petri influye sobre el dimetro de lascolonias y otras caractersticas macroscpicas por ejemplo, en Czapek-Levadura,un espesor mayor hace que A. flavus produzca ms esclerocios y el reverso de lacolonia sea ms obscuro mientras A. terreusesporula menos.

Un volumen mayor de Malta-Glucosa mejora el crecimiento micelial de A. terreus yA. versicolor en detrimento de la esporulacin. Algunas de las razones para talcomportamiento son una mayordisponibilidad de nutrientes y un cambio ms lentoen la actividad del agua o el pH.

Con el fin de comprobar que los medios utilizados son adecuados para observar lavelocidad de crecimiento y las caractersticas macro y microscpicas, esconveniente sembrar cepas obtenidas de una coleccin de referencia. Ladegeneracin de las cepas (pleomorfismo) es un problema de muchos hongos, loscuales sufren cambios morfolgicos como colonias algodonosas, reduccin de laesporulacin y modificaciones de los conidiforos, asociado a la prdida de lacapacidad de producir toxinas cuando se los mantiene durante mucho tiempo

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mediante sucesivos repiques. Una manera de recuperarlos es cultivarlos en trozosde cayote estriles u otros frutos.

La temperatura, a la cual el material amohosado es transportado al laboratorio ymantenido antes de su anlisis, puede influir en la flora aislada a continuacin. Siunos granos con alta humedad se mantienen a 12C se facilitar el aislamiento de

los penicilios aunque anteriormente hayan predominado los aspergilos. Por otraparte, sobre los materiales con baja actividad de agua ser ms frecuente elaislamiento de Aspergillus.

AMBIENTE

La ubicuidad de los aspergilos es debida a su capacidad para crecer a diferentestemperaturas sobre substratos con diverso contenido dehumedad. La colonizacinde los granos durante el almacenamiento, por Aspergillus y otros mohos, seproduce de forma explosiva cuando lahumedad relativa ambiente intergranular seeleva por sobre el 70%, sin que se desencadene an el fenmeno de brotacin.

El rango de temperatura para el crecimiento va desde 0-5C para A. glaucus hasta50-55C para A. fumigatus, estando el ptimo entre 30-33C para la mayora delas especies. Si unos granos con un contenido de humedad del 15% no fueronafectados por los aspergilos durante un ao es porque la temperatura dealmacenamiento estuvo por debajo de 5-10C.

MICOTOXINAS

Son varios los metabolitos secundarios de los aspergilos que son consideradosmicotoxinas:aflatoxinas, esterigmatocistina y otros algunos de los cuales tambinson producidos por especies de penicilios, por ejemplo cido ciclopiaznico y

ocratoxinas.

Es comn que las condiciones ptimas para el crecimiento de las especiestoxingenas no coincidan con las que facilitan la produccin de micotoxinas. As,mientras el desarrollo ptimo de A. flavus ocurre a 36C con una actividad delagua de 0,95, la produccin de aflatoxinas es favorecida por una temperatura de33C a una actividad de 0,99, aunque pueda ser formada an a 15C con unaactividad del agua de 0,95. Por otra parte, con una actividad del agua ptima A.versicolor produce la mayor cantidad de esterigmatocistina a pH 5,6 (Moss 1991).

Aunque el pH sea fcil de medir es difcil de controlar porque a medida que crece

el hongo cambia el pH del substrato.

Las interacciones con otros microorganismos pueden afectar la produccin demicotoxinas. Brevibacterium linens y Streptococcus lactis inhiben la sntesis deaflatoxinas pero la estimulan Lactobacillus plantarum y Acetobacter aceti. Seobserva una disminucin de la cantidad de aflatoxinas cuando A. flavus crece enun cultivo mixto con Penicillium oxalicum u otros hongos, y una alteracin de larelacin G1/ B1 en el caso de A. parasiticus. Por su parte A. flavus afecta a la

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capacidad de formacin de toxinas de A. ochraceus o A. versicolor. Adems losAspergillus inhiben la produccin de toxinas por otros gneros en cultivos mixtosmientras que Trichoderma viride impide la formacin de aflatoxinas.

AFLATOXINAS

Estas toxinas contienen un ncleo cumarina fusionado a un bifurano y a unaestructura pentanona en el caso de aflatoxinas B, que est sustituda por unalactona de seis miembros en aflatoxinas G. Estos metabolitos secundarios cuyasfrmulas se observan en la figura 4.3, son producidos por una ruta biosintticacomn con la esterigmatocistina, a partir de un precursor policetnico. A.flavus, A.pseudotamarii y algunas cepas de A. caelatus producen aflatoxinas B1 y B2mientras que A. parasiticus y A. nomius forman adems aflatoxinas G1 y lascepas africanas y argentinas de A. flavusvar. parvisclerotigenus producen tambinaflatoxina G1. El porcentaje de cepas productoras de toxinas es mayor en A.

parasiticus que en A. flavus, A. flavus, A. parasiticus y A. nomius crecenmoderadamente a 42C pero no desarrollan A. pseudotamarii ni A. caelatus Lasletras B y G se refieren al color de la fluorescencia (celeste y verdosa) observadabajo luz UV mientras que los subndices 1 y 2 indican componente mayor y menorrespectivamente. En estado puro son polvos cristalinos que se descomponen alalcanzar el punto de fusin (B1 268-269C, B2 286-289C, G1 244-246, G2 237-240, M1 299C, M2 330C).Estas toxinas se encuentran con ms frecuencia sobreoleaginosas aunque tambin en cereales,especialmente los de zonas clidas. Lasaflatoxinas M1 y M2 son el producto metablico hidroxilado de las B1 y B2.

Alrededor del 1% de la aflatoxina B1 consumida con el forraje es excretada enleche como M1.

El rango de temperatura para la produccin de aflatoxinas va de 7,5-12 a 40-41Csegn los hongos y las condiciones experimentales. Una humedad relativa menordel 85 % detiene el crecimiento de los hongos productores de estas toxinas, lo quecorresponde a un contenido de humedad del mz de 16 % y una actividad delagua igual a 0,85. La elaboracin de las toxinas se produce poco despus de lainfeccin de las mazorcas a la temperatura ambiente y en dos das puede alcanzaruna concentracin de 200 ng/g, llegando a 2.000 ng/g luego de nueve das a 26-34C. Se observa una gran variacin de la contaminacin fngica, transmitida porinsectos, entre los granos de una misma mazorca y entre las mazorcas de unmismo cultivo. El estrs hdrico de la planta asociado con altas temperaturas es laprincipal causa de contaminacin, tambin.

La exposicin a las aflatoxinas es difcil de evitar porque no es sencillo prevenir elcrecimiento fngico en los granos y otros productos. Los lmites a la concentracinde aflatoxinas para proteger la salud humana y animal establecida por distintos

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pases e instituciones son variables. Un ng/kg de peso corporal/da de aflatoxinaB1 o an menos contribuye al riesgo de contraer cncer heptico. La

Administracin de Alimentos y Medicamentos (FDA) de Estados Unidos establecicomo lmites mximos la concentracin de 20 mg/kg para granos y otros forrajesdestinados a la crianza animal y vacas lecheras, 100 mg/kg para granos

destinados a ganado y cerdos reproductores as como gallinas ponedoras, 200mg/kg para granos empleados en el engorde de cerdos y 300 mg/kg para losdestinados al engorde de la hacienda.

El uso de un nivel mximo de contaminacin reduce la ingesta promedio detoxinas por la poblacin, aunque la aplicacin de un lmite de 20 mg deaflatoxinas/kg resulta en el rechazo de un 4% 50 de las muestras con un nivel de0,9 mg/kg mientras que un lmite de 10 mg/kg impide la aceptacin del 6,2% de lasmuestras con valores entre 0,3 y 0,6 mg/kg. Si todos los lotes con unacontaminacin superior a 20 mg/kg se eliminaran de una dieta europea la ingesta

diaria estimada promedio sera 19 ng/persona por da, mientras que con una dietaoriental sera 125 ng/persona por da. Las aflatoxinas se consideran

cancergenos hepticos humanos. La ms potente es la toxina B1 y mientras quela M1 tiene una potencia diez veces menor. Las aflatoxinas tienen accin sinrgicacon el virus de la hepatitis B, por lo que la reduccin de la ingesta de estas toxinasdisminuye la tasa de cncer de hgado en individuos portadores del virus.

La deteccin de las toxinas se pueden llevar a cabo por cromatografa en capafina uni o bidireccional haciendo la valoracin por fluorodensitometra, o luego defotografiar con un filtro que elimine la luz UV analizar las imgenes en lacomputadora mediante un programa adecuado. La tcnica de cromatografalquida de alta resolucin da resultados ms exactos midiendo laabsorbancia a366 nm o la fluorescencia

ASPERGILLUS NIGER

Aspergillus niger es unhongo que produce un moho negro en vegetales -muycomn en lalechuga, eltomate o laacelga-. Es una de las especies mscorrientes del neroAspergillus. En 1729 los catalog por primera vezelbilogo italianoMicheli.Y su hbitat natural es elheno y elcompostaje.

Aspergillus nigerno causa tantas enfermedades como otras especiesdeAspergillus, pero en altas concentraciones puede produciraspergilosis, queprovoca alteraciones pulmonares. Esta enfermedad aparece con ms frecuenciaen horticultores, ya que inhalan el polvo del hongo con ms facilidad.

Aspergillus nigerse cultiva para varios productos qumicos:cidoctrico (E330), en la cual El Aspergillus Niger una vez que el hongo ha madurado yel moho se ha filtrado. El hidrxido de calcio y el cido sulfrico se combinan con

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la solucin restante para producir cido ctrico.cidoglucnico (E574)enzimas:glucoamilasa,galactosidasa,fitasa (A. nigervar. ficuum), etc.

Cientficos de la (UNLP)hallaron y demostraron- que un hongo encontrado en lossuelos puede emplearse para favorecer el desarrollo de distintos cultivos. A travsde una pequea porcin delfsforo que contiene.

El hongo estudiado por el Instituto de Investigaciones Fisicoqumicas Tericas yAplicadas (INIFTA) de la UNLP es elAspergillus niger, una especie inocua paralos seres humanos y tambin para la mayora de los cultivos. Los compuestosqumicos naturales del fsforo son poco saludables. Sin embargo, en el caso delos vegetales, son un nutriente esencial.

Para comprobar si los vegetales pueden absorber el fsforo que libera, se hicieronensayos con plantas detomate.Y los resultados fueron concluyentes: las plantascultivadas en macetas en las que se aadihidroxiapatita yesporas del hongocrecieron tanto como las testigo que haban recibido fsforo con el riego. Por elcontrario, en los lotes restantes (a uno de los cuales se haba agregado solamenteelfosfato y al otro nicamente el hongo), las plantas tuvieron un desarrolloapreciablemente menor. Estas pruebas de laboratorio demostraron que podraemplearse elAspergillus nigercomofertilizante biolgico enhuertas yplantaciones de tamao relativamente reducido. Adems, actualmente se investigasi el hongo puede solubilizar tambin compuestos dehierro, otroimportantemicronutriente vegetal.

Hasta antes del hallazgo de los investigadores de laUNLP,a los Aspergillus se losconsideraba peligrosos. Esto se debe a que se trata de un hongo ampliamentedifundido en la naturaleza, que se desarrolla en vegetales en descomposicin,granos decereal,heno, tejidos dealgodn ylana y enplumas, siendo su medioideal los ambientes oscuros, hmedos y cerrados.

Lasesporas pueden sobrevivir, en las condiciones adecuadas, durante miles deaos. Estudios recientes demostraron que las esporas de Aspergillus mantienenintacta su capacidad invasiva, e incluso parece aumentar supotencialalergnico despus de miles de aos.

La propagacin rpida del Aspergillus en ambientes llenos de polvo y a travs delos sistemas deaire acondicionado puede ser el origen de los brotes dealergia.

Debido a su color oscuro caracterstico y su resistencia a los tratamientosantifngicos, el Aspergillus niger es utilizado comnmente tambin, en su forma

natural no fermentada, para evaluar la efectividad de los conservantesalimentarios en la prevencin de la formacin de mohos. Adems, los agricultoresa veces lo utilizan para probar los suelos, ya que es sensible hasta a las mspequeas deficiencias de micronutrientes de los mismos.

La produccin de cido ctricoEl Aspergillus Niger puede usarse para producir cido ctrico una vez que el hongoha madurado y el moho se ha filtrado. El hidrxido de calcio y el cido sulfrico se

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combinan con la solucin restante para producir cido ctrico. Este es un procesoindustrial y no debe hacerse en casa como un experimento.

La conservacin de los alimentosLa produccin industrial principal del Aspergillus Niger est enfocada a laconservacin dealimentos. Debido a que es un agente de fermentacin, puedesometerse a un proceso qumico que lo hace un polvo que se usa en laconservacin de alimentos. Al igual que el jugo de limn o de lima pueden evitarque una manzana o un aguacate se oscurezcan en la presencia del oxgeno, el

Aspergillus Niger, que se encuentra en el jugo ctrico, puede ayudar a preservar lacomida embotellada y enlatada.La produccin de tLas propiedades de fermentacin del Aspergillus Niger se utilizan en ciertos tiposde produccin de t. Un t chino llamado Pu-erh usa el Aspergillus Niger parafermentar las diferentes hojas que se usan en l.

El Aspergillus niger es conocido por producir reacciones alrgicas cuando es

inhalado, segn la Agencia de Proteccin Ambiental en epa.gov. Sin embargo, elantgeno que causa hipersensibilidad pulmonar y produce estas reacciones seencuentra principalmente en las cepas del hongo utilizadas en aplicacionesindustriales (por lo tanto, no te preocupes por las frutas y vegetales). En los casosgraves de exposicin al Aspergillus niger, se han visto casos de asma y alveolitis(inflamacin de los sacos areos de los pulmones o alvolos).

El Aspergillus niger, a pesar de su reputacin de producir reacciones alrgicas yenfermedades, es utilizado comnmente en la industria alimentaria para producirenzimas. Segn epa.gov, este hongo es fermentado en recipientes increblementegrandes (a veces de un tamao que llega a los 100.000 litros, o aproximadamente

26.000 galones) y luego es procesado para obtener celulasa, invertasa,amiloglucosidasa, amilasa, lactasa, proteasa cida y pectinasa. El Aspergillusniger tambin es utilizado para preparar Pu-erh, un t de hoja chino.

ASPERGILLUS ORYZAE

Aspergillus oryzae es un hongo usado en cocina japonesa, Fermenta soja pararoducirmiso y salsa de soja. Se usa para preparar el arroz para la fermentacin,para elsake y parashochu.

Llamado tradicionalmente KOJI-KIN procedente de la ancestral cultura china yjaponesa, se utiliza para procesar los alimentos de forma natural, de manera que

resulten ms asimilables y nutritivos y se conserven mucho tiempo. El cultivomadre es usado para elaborar bebidas y productos predigeridos a partir delegumbres y cereales. Por ejemplo el miso Hatchoo Amazake.

El koji se cultiva sobre arroz cocido al vapor, refrescado e inoculado con lasesporas del aspergillus oryzae, entonces es incubado de 3 a 4 das a 42 C. Unalana blanca como de algodn se observa cubriendo completamente el arrozcuando el koji est listo para la cosecha. Es el micelio de la nueva cepa de

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Aspergillus oryzae. Las esporas de este hongo cuando estn maduras son de uncolor verde plido. El koji es de alto contenido en enzimas catalticas incluyendo laamilasa, que convierte el almidn en azcares simples.

ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR OTRAS ESPECIES DE ASPERGILLUS

La aspergilosis es causada por un hongo Aspergillusfumigatus que comnmentecrece en hojas muertas, granos almacenados, pilas de estircol o abono u otravegetacin en descomposicin. Tambin se puede encontrar en las hojas demarihuana.

Aunque la mayora de las personas frecuentemente estn expuestasal aspergillus, las infecciones causadas por el hongo rara vez ocurren en personascon un sistema inmunitario normal. Las infecciones raras causadas porel aspergillusabarcan neumona y bola fngica (aspergiloma).

Existen varias formas de aspergilosis:

Aspergilosis pulmonar de tipo broncopulmonar alrgica: es una reaccinalrgica al hongo que generalmente se desarrolla en personas que yatuvieron problemas pulmonares, como asma o fibrosis qustica.

Aspergiloma: es un tumor (bola fngica) que se desarrolla en un rea deenfermedad pulmonar o cicatrizacin pulmonar previas, comounatuberculosis o unabsceso pulmonar.

Aspergilosis pulmonar de tipo invasivo: es una infeccin grave conneumona que se puede diseminar a otras partes del cuerpo. La infeccinocurre casi exclusivamente en personas con sistemas inmunitariosdebilitados debido al cncer, SIDA, leucemia, trasplante de rganos,

quimioterapia u otras afecciones o medicamentos que reducen el nmerode glbulos blancos normales o debilitan el sistema inmunitario.

Sntomas

Los sntomas dependen del tipo de infeccin.

Los sntomas de la aspergilosis alrgica broncopulmonar pueden abarcar:

Tos Tos con sangre o tapones mucosos de color castao Fiebre Indisposicin general (malestar) Sibilancias Prdida de peso

Otros sntomas dependen de la parte del cuerpo afectada y pueden abarcar:

Sangre en la orina Dolor de huesos

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000127.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000077.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000121.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003070.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003138.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003180.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003180.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003138.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003070.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000121.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000077.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000127.htm

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Dolor torcico Escalofros Disminucin del gasto urinario Dolores de cabeza Aumento en la produccin de esputo que puede tener sangre

Insuficiencia respiratoria Ulceras (lesiones) cutneas Problemas de visin

Pruebas y exmenes

Los exmenes para diagnosticar la infeccin porAspergillusabarcan:

Prueba de anticuerpos paraaspergilosis Radiografa de trax Conteo sanguneo completo (hemograma) Tomografa computarizada Galactomanan (una molcula del hongo que algunas veces se encuentra en

la sangre) Nivel de inmunoglobulina E (IgE) en la sangre Pruebas de la funcin pulmonar Tincin y cultivo de esputo paraAspergillus Biopsia de tejidos

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003147.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003532.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003804.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003642.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003330.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003416.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003416.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003330.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003642.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003804.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003532.htmhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003147.htm