Claviceps purpurea -Claviceps purpurea

Claviceps purpurea
Claviceps purpurea.JPG
Classificação científica editar
Reino: Fungi
Divisão: Ascomycota
Classe: Sordariomycetes
Pedido: Hipocreias
Família: Clavicipitaceae
Gênero: Claviceps
Espécies:
C. purpurea
Nome binomial
Claviceps purpurea
Corridas ecológicas
  • G1 - gramíneas terrestres de prados e campos abertos;
  • G2 - gramíneas de habitats úmidos, florestais e montanhosos;
  • G3 ( C. purpurea var. Spartinae ) - gramíneas do pântano salgado ( Spartina , Distichlis ).

Claviceps purpurea é um fungo ergot que cresce nas espigas do centeio e cereais relacionadoseplantas forrageiras . O consumo de grãos ou sementes contaminados com a estrutura de sobrevivência desse fungo, o ergot esclerócio , pode causar ergotismo em humanos e outros mamíferos. C. purpurea afeta mais comumenteespécies de cruzamento , como centeio (seu hospedeiro mais comum), bem como triticale , trigo e cevada . Afeta a aveia apenas raramente.

Vida útil

Vários estágios do ciclo de vida do Claviceps purpurea
corpos de frutificação com cabeça e estipe em Sclerotium

Um grão de ergotina chamado Sclerotium clavus se desenvolve quando um florzinha de grama ou cereal em flor é infectado por um ascósporo de C. purpurea . O processo de infecção imita um grão de pólen crescendo em um ovário durante a fertilização . Como a infecção requer acesso do esporo do fungo ao estigma , as plantas infectadas por C. purpurea são principalmente espécies cruzadas com flores abertas , como o centeio ( Secale cereale ) e o Alopecurus .

O micélio fúngico em proliferação destrói o ovário da planta e se conecta ao feixe vascular originalmente destinado a alimentar a semente em desenvolvimento . O primeiro estágio da infecção por ergotamina se manifesta como um tecido mole branco (conhecido como Sphacelia segetum ) produzindo melada açucarada , que geralmente desaparece das florzinhas infectadas. Esta melada contém milhões de esporos assexuados ( conídios ) que são dispersos para outras florzinhas por insetos ou chuva. Mais tarde, o Sphacelia segetum converte-se em um Sclerotium clavus duro e seco dentro da casca da florzinha. Nesse estágio, alcalóides e lipídios (por exemplo, ácido ricinoléico ) se acumulam no esclerócio.

Quando um Sclerotium maduro cai ao solo, o fungo permanece dormente até que as condições adequadas desencadeiem sua fase de frutificação (início da primavera, período de chuva, necessidade de temperaturas frescas durante o inverno, etc.). Germina, formando um ou vários corpos frutíferos com cabeça e estipe , de várias cores (assemelhando-se a um minúsculo cogumelo ). Na cabeça, esporos sexuais filiformes (ascósporos) são formados em peritécios , que são ejetados simultaneamente, quando hospedeiros de grama adequados estão florescendo. A infecção por cravagem causa uma redução no rendimento e na qualidade dos grãos e feno produzidos, e se grãos infectados ou feno forem usados ​​para alimentar o gado, pode causar uma doença chamada ergotismo .

Polistes dorsalis , uma espécie de vespa social, foi registrada como um vetor de disseminação desse fungo em particular. Durante seu comportamento de forrageamento, as partículas dos conídios do fungo se ligam a partes do corpo dessa vespa. À medida que o P. dorsalis viaja de uma fonte a outra, deixa a infecção fúngica para trás. Insetos, incluindo moscas e mariposas, também carregam conídios deespéciesde Claviceps , mas não se sabe se os insetos desempenham um papel na disseminação do fungo de plantas infectadas para saudáveis.

Variações intraespecíficas

Modelo de Claviceps purpurea , Botanical Museum Greifswald

Os primeiros cientistas observaram Claviceps purpurea em outras Poaceae como Secale cereale . 1855, Grandclement descreveu ergot em Triticum aestivum . Durante mais de um século, os cientistas procuraram descrever espécies especializadas ou variedades especializadas dentro da espécie Claviceps purpurea .

  • Claviceps microcephala Tul. (1853)
  • Claviceps wilsonii Cooke (1884)

Cientistas posteriores tentaram determinar variedades de hospedeiros como

  • Claviceps purpurea var. agropyri
  • Claviceps purpurea var. purpurea
  • Claviceps purpurea var. spartinae
  • Claviceps purpurea var. wilsonii .

A biologia molecular não confirmou essa hipótese, mas distinguiu três grupos que diferem em sua especificidade ecológica.

  • G1 — gramíneas terrestres de prados e campos abertos;
  • G2 - gramíneas de habitats úmidos, florestais e montanhosos;
  • G3 ( C. purpurea var. Spartinae ) - gramíneas do pântano salgado (Spartina, Distichlis).

Critérios morfológicos para distinguir grupos diferentes: A forma e o tamanho dos escleródios não são bons indicadores porque dependem fortemente do tamanho e da forma da flor hospedeira. O tamanho dos conídios pode ser um indicativo, mas é fraco e é preciso atentar para que, devido à pressão osmótica, varia significativamente se os esporos forem observados na melada ou na água. A densidade esclerótica pode ser usada como os grupos G2 e G3 flutuam na água.

O composto de alcalóides também é usado para diferenciar as cepas.

Gama de hospedeiros

Esclerotium of Claviceps purpurea em Alopecurus myosuroides

Pooideae

Agrostis canina , Alopecurus myosuroides (G2), Alopecurus arundinaceus (G2), Alopecurus pratensis , Bromus arvensis , Bromus commutatus , bromus hordeaceus (G2), inermis Bromus , Bromus Marginatus , Elymus tsukushiense , Festuca arundinacea , Elytrigia repens (G1), Nardus stricta , Poa annua (G2), Phleum pratense , Phalaris arundinacea (G2), Poa pratensis (G1), Stipa .

Arundinoideae

Danthonia , Molinia caerulea .

Chloridoideae

Spartina , Distichlis (G3)

Panicoideae

Setaria

Epidemiologia

O claviceps purpurea é conhecido pela humanidade há muito tempo e seu surgimento está relacionado a invernos extremamente frios, seguidos de chuvas primaveras.

O estágio esclerótico de C. purpurea conspícuo nas cabeças dos centeios e outros grãos é conhecido como ergot. Os escleródios germinam na primavera após um período de baixa temperatura. É necessária uma temperatura de 0-5 ° C por pelo menos 25 dias. Água antes do período de frio também é necessária. As temperaturas favoráveis ​​para a produção de estroma estão na faixa de 10-25 ° C. As temperaturas favoráveis ​​para o crescimento micelial estão na faixa de 20-30 ° C com um ótimo a 25 ° C.

A luz solar tem efeito cromogênico no micélio com intensa coloração.

Efeitos

Droga derivada da cravagem para parar o sangramento pós-parto

O ciclo da doença do fungo da cravagem foi descrito pela primeira vez em 1853, mas a conexão com a cravagem e epidemias entre pessoas e animais já foi relatada em um texto científico em 1676. O esclerócio da cravagem contém altas concentrações (até 2% da massa seca) de o alcalóide ergotamina , uma molécula complexa que consiste em um anel ciclol-lactâmico derivado de tripeptídeo conectado via ligação amida a uma porção de ácido lisérgico (ergolina) e outros alcalóides do grupo ergolina que são biossintetizados pelo fungo. Os alcalóides da cravagem têm uma ampla gama de atividades biológicas, incluindo efeitos sobre a circulação e neurotransmissão .

Ergotismo é o nome de síndromes patológicas, às vezes graves, que afetam humanos ou animais que ingeriram material vegetal contendo alcalóides da cravagem, como grãos contaminados com cravagem. Monges da ordem de Santo Antônio o Grande especializaram-se no tratamento de vítimas de ergotismo com bálsamos contendo extratos vegetais tranquilizantes e estimulantes da circulação; eles também eram hábeis em amputações. O nome comum para ergotismo é "Fogo de Santo Antônio", em referência aos monges que cuidavam das vítimas e também dos sintomas, como fortes sensações de queimação nos membros. Estes são causados ​​pelos efeitos dos alcalóides da cravagem no sistema vascular devido à vasoconstrição dos vasos sanguíneos, por vezes conduzindo à gangrena e perda de membros devido à circulação sanguínea gravemente restrita.

As atividades neurotrópicas dos alcalóides do ergot também podem causar alucinações e comportamento irracional concomitante, convulsões e até morte. Outros sintomas incluem fortes contrações uterinas , náuseas , convulsões e inconsciência. Desde a Idade Média, doses controladas de cravagem eram usadas para induzir o aborto e parar o sangramento materno após o parto. Os alcalóides da cravagem também são usados ​​em produtos como o Cafergot (contendo cafeína e ergotamina ou ergolina ) para tratar dores de cabeça da enxaqueca. O extrato de ergotina não é mais usado como preparação farmacêutica .

Ergot não contém dietilamida de ácido lisérgico (LSD), mas ergotamina, que é usada para sintetizar ácido lisérgico , um análogo e precursor para a síntese de LSD. Além disso, a esclerócio ergotina contém naturalmente algumas quantidades de ácido lisérgico.

Cultura

Sphacelia segetum em ágar batata dextrose

Agar de dextrose de batata , sementes de trigo ou farinha de aveia são substratos adequados para o crescimento do fungo em laboratório.

A produção agrícola de Claviceps purpurea em centeio é usada para produzir alcalóides da cravagem. A produção biológica de alcalóides da cravagem também é realizada por cultivos saprofíticos.

Especulações

Durante a Idade Média , o envenenamento humano devido ao consumo de pão de centeio feito de grãos infectados com ergotina era comum na Europa. Essas epidemias eram conhecidas como fogo de Santo Antônio ou ignis sacer .

Gordon Wasson propôs que os efeitos psicodélicos foram a explicação por trás do festival de Demeter nos Mistérios de Elêusis , onde os iniciados bebeu kykeon .

Linnda R. Caporael postulou em 1976 que os sintomas histéricos de mulheres jovens que haviam estimulado os julgamentos das bruxas em Salem eram o resultado do consumo de centeio contaminado com ergotina. No entanto, suas conclusões foram posteriormente contestadas por Nicholas P. Spanos e Jack Gottlieb, após uma revisão das evidências médicas e históricas. Outros autores também lançaram dúvidas sobre o ergotismo ter sido a causa dos julgamentos das bruxas em Salém.

O Grande Medo na França durante a Revolução também foi relacionado por alguns historiadores à influência do ergot.

O autor britânico John Grigsby afirma que a presença de cravagem nos estômagos de alguns dos chamados "corpos de pântano" ( restos humanos da Idade do Ferro de turfeiras do NE da Europa, como o Homem de Tollund ), revela que a cravagem já foi uma bebida ritual em um culto pré-histórico da fertilidade semelhante ao culto dos Mistérios de Elêusis da Grécia antiga . Em seu livro Beowulf and Grendel, ele argumenta que o poema anglo-saxão Beowulf é baseado em uma memória da supressão desse culto à fertilidade pelos seguidores de Odin . Ele afirma que Beowulf, que ele traduz como lobo-cevada , sugere uma conexão com a ergotina que em alemão era conhecida como o 'dente do lobo'.

Um surto de alucinações violentas entre centenas de residentes de Pont St. Esprit em 1951, no sul da França, também foi atribuído ao ergotismo. Sete pessoas morreram.

Veja também

Referências

links externos