Rhizopus stolonifer è un fungo fitopatogeno cosmopolita appartenente alla famiglia delle Mucoraceae, in grado di crescere e svilupparsi in un'ampia varietà di ambienti. È una specie a crescita rapida, che favorisce la colonizzazione e la decomposizione degli alimenti immagazzinati o dei prodotti agricoli.
Questa specie costituisce uno dei funghi più comuni, distribuito a livello globale, sebbene sia più frequente nelle aree tropicali e subtropicali. Si tratta infatti di un organismo saprofitico che interviene nella colonizzazione del substrato del suolo e agisce come un parassita invadendo i tessuti vegetali in decomposizione..
Comunemente nota come "muffa del pane nero", è caratterizzata da un micelio denso e ramificato, composto da tre tipi di ife: stoloni, sporangiofori e rizoidi. Le sporangi generano numerose spore multinucleate che sono coinvolte nella riproduzione asessuata, a differenza della riproduzione sessuale che richiede miceli compatibili ma fisiologicamente diversi.
A livello industriale i funghi del genere Rhizopus, incluso di R. stolonifer Sono utilizzati per la produzione di alcol etilico prodotto della fermentazione. Inoltre, questa specie viene utilizzata commercialmente per ottenere acido lattico e acido fumarico di elevata purezza utilizzati nell'industria chimica, alimentare e farmaceutica..
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Il fungo zygomycota Rhizopus stolonifer È uno dei mucorali più comuni, poiché è ampiamente distribuito in tutto il pianeta. In effetti, è uno dei primi funghi a comparire sul pane raffermo, su frutta e verdura in decomposizione, essendo un organismo curante nei cibi deperibili.
Vive efficacemente in un intervallo di temperatura compreso tra 12 e 32 ° C, con una temperatura di crescita ottimale di 25 ° C. In effetti, le sue spore sono rare negli ambienti di aria fresca, ma sono abbondanti in ambienti umidi e intorno a prodotti biologici in decomposizione..
Di solito si trovano su terreno umido, in compost o letame, su materiale vegetale disaggregato o in polvere accumulata. Allo stesso modo, su polpa di legno, nidi di uccelli, favi o su vari semi e frutti.
Questa specie, infatti, è in grado di colonizzare un'ampia varietà di substrati naturali, poiché si adatta a diverse concentrazioni di nutrienti essenziali. Puoi infatti utilizzare azoto e carbonio semplicemente o in combinazione con diversi nutrienti..
A livello di laboratorio, Rhizopus stolonifer Viene coltivato su vari terreni di coltura, compresi quelli contenenti composti amminici e sali di ammonio. Tuttavia, non cresce su terreni con un alto contenuto di nitrati, come Czapek Dox Agar, che ha il nitrato come unica fonte di azoto..
Nella coltivazione in vitro, le zigospore di Rhizopus stolonifer germinano dopo 8-20 giorni ad una temperatura media di 21º C. Le spore di questo fungo richiedono infatti un periodo di riposo prima del processo di germinazione e sviluppo miceliale..
Il Rhizopus stolonifer è l'agente eziologico della malattia nota come "marciume molle dei frutti", principalmente nella fragola, nella pesca e nel melone. Questi frutti con un alto contenuto di zucchero e acqua sono infettati da questo fungo a causa di danni fisici o lesioni causate durante la manipolazione post-raccolta..
Durante la conservazione, i tessuti dei frutti infetti si ammorbidiscono, rilasciando un liquido con un forte odore acido. Infatti le condizioni di alta temperatura e umidità favoriscono lo sviluppo del micelio, che ricopre velocemente la superficie dei frutti..
Sporangia e spore si sviluppano dal micelio, che alla germinazione generano vari enzimi esterasi e cutinasi che disintegrano la parete cellulare dei tessuti adiacenti. In questo modo la malattia si diffonde ai frutti sani vicini, con l'intervento degli insetti o del vento..
Test di laboratorio hanno permesso di determinare che l'azione patogena di Rhizopus stolonifer È dovuto alla macerazione dei tessuti dei prodotti immagazzinati. Essendo i complessi enzimatici di poligalatturonasi (PG) e pectinmetilesterasi (PME) responsabili di detta macerazione in frutta, verdura o tuberi in decomposizione.
In questo modo, gli alimenti colpiti acquisiscono una tonalità marrone scuro, a seguito dell'ampio accumulo di sporangi scuri sul micelio. In molte occasioni questo sintomo viene spesso confuso con l'attacco indotto da Monilia fructicola agente causale del "marciume bruno".
Per l'uomo, l'elevata concentrazione ambientale di sporaggi di Rhizopus Provoca un tipo di allergia alle vie respiratorie. Questa malattia è nota come polmonite da ipersensibilità o alveolite allergica estrinseca; allo stesso modo, alcune persone possono manifestare reazioni cutanee.
Le specie Rhizopus stolonifer è un fungo cosmopolita tassonomicamente situato come:
- Regno dei funghi
- Phylum: Zygomycota
- Divisione: Mycota
- Suddivisione: Mycotina
- Classe: zigomiceti
- Ordine: Mucorales
- Famiglia: Mucoraceae
- Genere: Rhizopus
- Specie: Rhizopus stolonifer Vuillemin (1902)
- Rhizopus artocarpi
- Rhizopus nigricans Ehrenberg (1820)
- Mucor stolonifer Ehrenberg (1818)
- Rhizopus artocarpi var. lussureggianti Schroet (1886)
- Mucor niger Geodoelst (1902)
- Rhizopus niger Ciaglinski e Hewelke (1893)
Il Rhizopus stolonifer è un fungo filamentoso che presenta sporangiofori non ramificati, lunghi 2 mm per 20 μm di spessore. Questa ifa aerea, peduncolo o sporangioforo emerge da rizoidi ben sviluppati ed è di colore marrone scuro..
Gli sporangi sono di forma sferica e di colore nero lucido, misurano 250-280 μm di diametro e hanno una struttura chiamata columella. Le sporangiospore o spore asessuate tipiche dei funghi del genere Rhizopus Sono neri e misurano 15-18 μm.
Questa specie ha un rizoide molto ampio e abbondanti zigospore o parte sessuale del fungo. In effetti, le zigospore sono strutture di forma sferica, pareti cellulari spesse e lisce, di circa 200 μm di diametro..
Le colonie di Rhizopus stolonifer Mostrano una rapida crescita, la loro coltura di laboratorio copre completamente la capsula di Petri in soli tre giorni a 25 ° C.La struttura della colonia è di aspetto compatto, con micelio aereo denso e cotonoso, inizialmente bianco e poi grigiastro, rossastro o marrone.
Il suo sviluppo dinamico è infatti favorito dalla presenza di stoloni che forniscono una struttura dell'area che supporta la crescita del micelio. In questo modo, il fungo occupa rapidamente ampie aree, sia in posizione orizzontale che verticale..
Rhizopus stolonifer è un organismo aerobico facoltativo che cresce ampiamente sui tessuti succulenti con abbondante concentrazione di zuccheri. In questo modo il fungo accumula una riserva per il momento di sviluppare ife fertili con sporangi aerobici esterni..
Il Rhizopus stolonifer si riproduce sessualmente o asessualmente. Si tratta infatti di un organismo eterotalico, che per la sua riproduzione sessuale richiede l'accoppiamento di due talli di diversa carica per creare una spora sessuata..
La riproduzione sessuale avviene in condizioni sfavorevoli con l'accoppiamento di ceppi compatibili, con conseguente zigospora. In effetti, gli sporangiofori ospitano ceppi di accoppiamento del tipo positivo "+" o negativo "-", che facilita la loro unione..
Sopra Rhizopus stolonifer la riproduzione sessuale inizia quando il progametangia o ife specializzate di due ceppi di segno diverso si fondono. Questa attrazione tra progametangia dissimile si verifica con l'intervento di ormoni diffusi sotto forma di gas.
Successivamente, sorgono due gametangi o cellule apicali, ciascuna contenente abbondanti nuclei "+" e l'altra contenente nuclei "-". I gametangi si fondono, provocando l'unione di numerose coppie di nuclei "+" e "-", formando nuclei diploidi.
In questo modo si produce lo zigosporangio, un prodotto di cellule multinucleate con una parete cellulare soda, pigmentata e ruvida, che contiene una singola zigospora. In condizioni ambientali favorevoli, i nuclei diploidi subiscono il processo di meiosi appena prima che si verifichi la germinazione..
Durante la germinazione, la parete dello zigosporangio si rompe, rilasciando la zigospora, dando origine allo sporangioforo. Alla fine dello sporangioforo si trova uno sporangio che darà origine alle spore, che una volta germinate formeranno un micelio "+" o "-".
Il fungo Rhizopus stolonifer si comporta come un organismo aploide durante la maggior parte del ciclo di riproduzione sessuale. Inoltre il micelio è costituito da numerose ife ramificate che assolvono alla funzione di sostegno e nutrimento del fungo..
Il ciclo asessuato si verifica in condizioni favorevoli quando la produzione di sporangiofori inizia da sporangi contenenti spore sessualmente compatibili. La forma di dispersione delle spore è favorita dal vento, man mano che gli sporangi maturano, la loro sottile parete si disintegra liberando le spore.
Le ife aeree sono generate dagli internodi e crescono fino a una certa altezza. Successivamente, i nuclei e il citoplasma sono raggruppati verso l'estremità apicale, favorendo la crescita dell'apice delle ife aeree.
Quest'area cresce globalmente dando origine ad uno sporangio arrotondato, formato dallo sporoplasma e dalla columella. I nuclei dello sporoplasma subiscono una rapida divisione fino a trasformarsi in spongiospore.
Man mano che queste strutture maturano, la columella si disintegra, rilasciando grandi quantità di sporangiospore nell'atmosfera. In un substrato adatto e in condizioni di temperatura e umidità favorevoli queste spore germinano.
In questo modo si forma un nuovo complesso di ife che si espanderà per continuare il ciclo. In condizioni avverse, i setti vengono prodotti nel micelio intercalare, dando origine a una spora paffuta chiamata clamidia..
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