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Epicococo negro

Epicoccum nigrum es una especie de hongo del filo Ascomycota . Un patógeno vegetal y endófito , es un hongo muy extendido que produce pigmentos coloreados que pueden usarse como agentes antifúngicos contra otros hongos patógenos.De él se extrae el tinte fluorescente epicocconona .

Crecimiento y morfología

Epicoccum nigrum (1825) es un hongo sin forma teleomorfa conocida. [1] Ha sido clasificado como miembro de los Hyphomycetes , [2] en Deuteromycota, así como de Fungi Imperfecti porque solo se sabe que se reproduce asexualmente. A pesar de que no es similar a una levadura, se ha incluido en la categoría amplia y no relacionada de hongos conocida como levadura negra . [2] El hongo produce colonias afelpadas en tonos brillantes de amarillo, naranja y rojo, a menudo con un color marrón o negro en todas partes. [1] [2] Las colonias crecen rápidamente y alcanzan aproximadamente 6 cm de diámetro en 2 días a temperatura ambiente. [1] Los micelios contienen quitina y celulosa. [1]

Epicoccum nigrum forma blastoconidias de color oscuro, verrugosas y esféricas, que alcanzan de 15 a 25 µm de diámetro. [1] Los conidios crecen sobre un esporodoquio , formado por hifas verrugosas y fibrosas . [1] [3] Se ha descubierto que las esporas contienen hasta 15 células. [4] Las esporas de E. nigrum se liberan activamente dependiendo de las condiciones de temperatura, luz y humedad relativa. [5] El mecanismo de liberación implica la separación del conidio del esporodoquio a través de un doble tabique. Aprovecha la forma esférica de los conidios, permitiéndoles "rebotar" en el esporodoquio. [6] Las conidias luego se elevan por el aire con el movimiento o el viento. [7] La ​​esporulación se induce bajo la luz de Wood o, a veces, tras la exposición a temperaturas frías con un posterior retorno a la temperatura ambiente. [1] La producción de pigmentos también es sensible a los cambios de luz y temperatura. [8] Las temperaturas ideales de crecimiento oscilan entre 23 y 28 °C (73 y 82 °F), y el pH de crecimiento ideal oscila entre 5,0 y 6,0. [1] Aunque E. nigrum crecerá en un rango de actividad de agua (una w de 0,99 a 0,97), [9] el crecimiento se optimiza en la saturación de vapor de agua. [1]

Epicoccum nigrum produce una variedad de metabolitos útiles desde el punto de vista biomédico e industrial, incluidos importantes agentes antifúngicos y pigmentos, que incluyen: flavipina , epicorazinas A y B, epirodina, epicocconona y una variedad de pigmentos carotenoides. [10] [11] Epicoccum nigrum también se ha utilizado en la fabricación biosintética de nanopartículas de plata y oro. [12] [13]

Hábitat y ecología

[14] E. nigrum , un hongo muy robusto y ubicuo, tiene una distribución casi global y se encuentra en América, Asia y Europa. [1] Las esporas de E. nigrum se han cultivado en una variedad de ambientes, predominantemente suelo (es decir, turba, suelo de bosque, humus crudo, compost, tundra, aguas residuales) [1] y arena (por ejemplo, dunas, arenas salinas). [1] [15] Es un hongo saprofito , que forma pústulas (compuestas por esporodoquios y conidios) en plantas muertas y moribundas . [4] Esta especie se encuentra comúnmente creciendo en cereales y semillas, así como en otros cultivos como maíz, frijoles, patatas, guisantes y melocotones. [1] [16] Se ha descubierto que crece colonias en hojas sumergidas en agua tan fría como 0 °C (32 °F), y se considera un hongo marino facultativo. [17] Es capaz de colonizar algas y pastos de pantano. [17] En ambientes interiores, E. nigrum se ha encontrado en pinturas y papel tapiz, [18] algodón y textiles, [1] [4] en el polvo, [16] [18] y en el aire. [1] [16] [19] [20] Es tolerante a los cambios en la disponibilidad de agua y se ha descubierto que el crecimiento de las hifas se reanuda dentro de una hora después de la exposición al agua. [17]

Usos biomédicos, industriales y agrícolas.

Epicoccum nigrum tiene una amplia gama de aplicaciones médicas, industriales y agrícolas. Produce una variedad de compuestos antifúngicos y antibacterianos pigmentados y no pigmentados. [11] [21] Estos compuestos antimicrobianos son eficaces contra otros hongos y bacterias presentes en el suelo. [11] La flavipina y las epirodinas A y B son agentes antifúngicos pigmentados; [10] [11] Los compuestos no pigmentados incluyen epicorazinas A y B. [11] Los hongos endofíticos como E. nigrum se están explorando como fuentes alternativas de antibióticos para tratar importantes infecciones resistentes. [22] Los antioxidantes polisacáridos también son producidos por E. nigrum . [23] La epicocconona es un pigmento fluorescente exclusivo de E. nigrum . [24] La epicocconona es valiosa en términos de su capacidad para pigmentar las células de color naranja, que luego emiten fluorescencia roja sin afectar la estructura o función celular. [24]

Industrialmente, E. nigrum tiene una variedad de aplicaciones amplias. Ha demostrado capacidad para biosintetizar nanopartículas a partir de plata y oro, que tienen aplicaciones en procesos químicos, industriales y médicos. [12] [13] Se ha aplicado como tratamiento biológico de efluentes oleosos mecánicos, reduciendo el contenido de peróxido de hidrógeno , fenoles y la demanda química de oxígeno en el efluente oleoso. [25] Los pigmentos de Epicoccum nigrum se han considerado como sustitutos naturales de los pigmentos artificiales que se utilizan actualmente en los alimentos. [26] Produce una variedad de pigmentos, que van desde naranjas más oscuros hasta amarillos y verdes. [26] Estos pigmentos fueron sintetizados por cepas no patógenas de E. nigrum . [26]

En Brasil, E. nigrum se utiliza para favorecer el crecimiento de las raíces y controlar los patógenos de la caña de azúcar. [27] Es un agente antifúngico biocontrolador activo contra la pudrición parda en frutas de hueso, causada por las especies Monilinia laxa y Monilinia fructigena . [28] En contraste con estos usos de los metabolitos de E. nigrum , se han investigado métodos para controlar las colonias de hongos de E. nigrum que han contaminado artefactos históricos y culturales. [29] Se descubrió que el hongo era bastante sensible a los aceites esenciales de plantas como la lavanda y el romero . [29] Esto es importante en términos de la preservación de artefactos en climas húmedos, donde el crecimiento de hongos es un determinante importante en el deterioro de las estructuras de piedra y los marcos de madera. [29]

Epidemiología

Epicoccum nigrum produce el alérgeno glicoproteico Epi p 1 que se une a la IgE, a veces reaccionando de forma cruzada con otros alérgenos fúngicos. [16] Se encontró que existía reactividad cruzada con Alternaria alternata , Curvularia lunata , Cladosporium herbarum y Penicillium citrinum . [30] Epicoccum nigrum se asocia con alergias respiratorias a hongos, incluido asma alérgica, rinitis, neumonitis por hipersensibilidad y sinusitis alérgica a hongos. [16] [31] Se informaron dos casos pediátricos de neumonitis por hipersensibilidad causada por E. nigrum en niños que vivían en una casa húmeda y mohosa, con exposición diaria a E. nigrum en la ducha. [32] El hongo se ha encontrado en la piel humana y en muestras de saliva. [1] Por lo general, no causa infección sistémica, aunque se ha informado un caso en un paciente inmunocomprometido. [33]

Historia y reclasificación

Epicoccum nigrum ha sido tratado con diversos nombres dentro del género Epicoccum . Fue identificado por primera vez en 1815 por el botánico Johaan Heinrich Friedrich Link . [34] Hoy en día, todas las especies identificadas previamente se consideran variantes diferentes de la especie E. nigrum . [4] Estos incluyen: E. purpurascens , E. diversisporum , E. versicolor , E. vulgare , E. granulatum , E. menispermi y E. negligente . [4] [34] Más recientemente, se han identificado dos genotipos distintos de E. nigrum con el uso combinado de secuenciación de ADN, morfología, fisiología y factores de recombinación. [35] Esto indica la existencia de especies crípticas y un llamado posterior para reclasificar E. nigrum en más de una especie. [35]

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