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I funghi filamentosi sono organismi eucarioti multicellulari che si trovano spesso in gran numero nel suolo e svolgono un ruolo importante nell'ecosistema. I funghi possono essere isolati, quantificati ed esaminati in laboratorio.
I funghi sono abbondanti nei suoli superficiali e svolgono un ruolo importante nel ciclo dei nutrienti e nella decomposizione della materia organica e dei contaminanti. Non essendo in grado di sintetizzare il proprio cibo, sono classificati come eterotrofi e sono aerobici e quindi necessitano di ossigeno.
Per la coltura dei funghi, i campioni di terreno vengono diluiti a concentrazioni note in acqua sterile, quindi piastrati su piastre di agar e incubati. Le colonie fungine risultanti possono quindi essere contate e identificate.
Questo video illustrerà i principi alla base dell'isolamento, della quantificazione e dell'identificazione dei funghi filamentosi.
I terreni contengono generalmente milioni di funghi per grammo; Pertanto, le diluizioni seriali sono comunemente utilizzate per preparare campioni di terreno per l'analisi. Una data quantità di terreno viene aggiunta a una soluzione disperdente. Le aliquote della sospensione vengono trasferite in serie in una soluzione tampone fino a quando la sospensione non è sufficientemente diluita da consentire la crescita di colonie fungine discrete.
Queste diluizioni vengono quindi piastrate su terreno di agar e incubate. Una volta che hanno formato colonie fungine visibili, possono essere contate. Poiché si presume che ogni colonia fungina derivi da un singolo organismo, il termine Unità Formanti Colonie, o CFU, è usato per esprimere il numero di organismi calcolato per grammo di terreno asciutto.
La maggior parte dei funghi cresce come ife, che sono strutture lunghe e ramificate che sono la principale modalità di crescita vegetativa. Le aggregazioni di ife sono indicate come micelio. I funghi possono anche esistere come organismi unicellulari, con il lievito che è un esempio ben noto.
La riproduzione fungina può avvenire in diversi modi. I funghi produttori di ife possono riprodursi asessualmente, frammentando le ife o da steli con spore simili a semi. I funghi unicellulari possono riprodursi asessualmente per gemmazione.
I funghi possono anche riprodursi sessualmente. Questo è meno comune della riproduzione asessuata e di solito si verifica in risposta a condizioni ambientali sfavorevoli. Nei funghi produttori di ife, due ife riproduttive di diversi ceppi fungini possono fondersi, creando uno zigote. Nei funghi unicellulari, due cellule di ceppi opposti si fonderanno.
I terreni fertili contengono normalmente nell'intervallo di 106 "propaguli" fungini per grammo di peso secco. I propaguli sono spore fungine, ife o frammenti ifali. L'uso di conteggi su piastra coltivabili è una tecnica rapida, economica e riproducibile per chiarire il contenuto fungino. Tuttavia, i risultati possono essere distorti dal fatto che non tutti gli organismi coltivano su piastre di terreno.
Le piastre di agar Rose-Bengal con antibiotici, come la streptomicina, sono tipicamente utilizzate per le colture fungine. Poiché i batteri sono molto più numerosi dei funghi nella maggior parte dei terreni, il mezzo fungino ideale selezionerà contro la crescita batterica consentendo ai funghi di sopravvivere. Il colorante rosa-bengala inibisce la crescita della maggior parte dei batteri e riduce le dimensioni delle colonie fungine. Questo è l'ideale e previene la crescita eccessiva delle placche fungine e controlla i batteri.
Ora che abbiamo familiarità con i principi alla base della coltura di funghi filamentosi, diamo un'occhiata a come viene eseguita in laboratorio.
Una volta raccolti i campioni di terreno, portarli in laboratorio per l'analisi. Innanzitutto, calcola il contenuto di umidità del terreno. Aggiungere acqua deionizzata per portare il contenuto di umidità al 15%.
Coprite i contenitori con pellicola trasparente e fissateli con un elastico per limitare l'evaporazione. Forare più volte la pellicola per consentire l'aerazione.
Pesare il campione di terreno e il contenitore e registrare. Incubare a temperatura ambiente per una settimana per consentire la crescita dei funghi presenti in natura.
Pesare nuovamente i campioni di terreno e il contenitore e registrare il peso. Calcola la perdita di peso dovuta alla perdita di umidità durante la settimana. Aggiungere acqua al terreno, per riportare il peso al valore originale.
Aggiungere 10 g di terreno umido a 95 ml di acqua distillata e mescolare accuratamente. Questa è la diluizione 10-1 poiché 10 g di terreno hanno un volume di circa 5 ml. Eseguire quattro diluizioni seriali di 1 mL in 9 mL di blank utilizzando l'acqua di questa soluzione madre.
Quindi, raccogli otto piastre sterili di agar streptomicina del Bengala Rosa-Bengala. A due delle piastre, aggiungere 0,1 mL dalla provetta di diluizione 10-2 e distribuire sulla superficie dell'agar utilizzando uno spandiconcime di vetro sterilizzato con fiamma di etanolo. Poiché viene placcata una quantità di 0,1 mL, la diluizione efficace è di 10-3.
Incubare queste piastre in un armadio buio a temperatura ambiente, per una settimana.
Dopo una settimana, conta le colonie discrete su ogni piatto. Dovrebbero essere contate le piastre con da 10 a 20 colonie fungine. Annotare e descrivere le caratteristiche distintive delle piastre o delle colonie.
Prendi un vetrino da microscopio pulito e deposita una goccia di liquido di montaggio del lattofenolo al centro. Usando una pinza per evitare contaminazioni, taglia una striscia di nastro di cellophane trasparente lunga circa 3 cm. Se necessario, utilizzare un ago da dissezione per liberare il nastro dalla pinza.
Applicare il lato adesivo del nastro sulla superficie di una colonia di funghi sporulanti, facendo attenzione a evitare una pressione eccessiva. Quindi, applicare il lato adesivo del nastro con il campione di spore sul fluido di montaggio sul vetrino. Strofinare delicatamente il nastro con uno strumento liscio e piatto per rimuovere le bolle d'aria.
Esaminare il supporto del nastro sotto un obiettivo ad alta potenza.
I funghi possono essere identificati al microscopio esaminando i corpi fruttiferi e le spore. Una chiave di identificazione dei funghi può aiutare questo processo. I tipi di funghi comuni osservati includono Penicillium e Aspergillus.
Utilizzando le piastre, i funghi possono essere enumerati utilizzando la stessa tecnica dell'enumerazione batterica.
L'identificazione e la coltura dei funghi è utile per una varietà di applicazioni scientifiche.
Industrie come gli impianti di produzione di cellulosa e carta possono utilizzare funghi filamentosi per degradare il legno nel loro processo di spappolamento, in una tecnica nota come biopulping. Funghi come il marciume bianco possono degradare i trucioli di legno in modo efficiente, riducendo la necessità di utilizzare pasta chimica o meccanica.
I funghi possono anche essere utilizzati per abbattere altri materiali, inclusi alcuni tipi di plastica biodegradabile. Questo può essere utile per applicazioni agricole o di giardinaggio, dove i film di pacciamatura biodegradabili possono essere utilizzati per creare barriere temporanee alla crescita indesiderata delle piante.
I funghi sono anche produttori di antibiotici, composti che hanno rivoluzionato la medicina nel 20° secolo e continuano ad essere una difesa in prima linea nelle infezioni di oggi. La penicillina, un antibiotico ampiamente utilizzato, è stata isolata dal comune fungo filamentoso Penicillium rubens. Ancora oggi, i funghi filamentosi vengono isolati e studiati alla ricerca di nuovi antibiotici.
Hai appena visto l'introduzione di JoVE ai funghi filamentosi. Ora dovresti capire come coltivare funghi filamentosi dal suolo, come quantificarli e come identificare i tipi di funghi che si trovano comunemente nel suolo. Grazie per l'attenzione!
