Post on 28-Mar-2016
description
FONGS EN AMBIENTS
HIPERSALINS
• Mireia Muriel
• Guillem Roig
ÍNDEX• Introducció •Ambients hipersalins
- Salines - Llacs salats hipersalins • Fongs en ambients hipersalins •Mecanismes d’adaptació •Organismes model
INTRODUCCIÓ
Els microorganismes halòfils poden: - Contaminar aliments preservats en sal - Viure en habitats naturals hipersalins d’arreu el món.
Ex. Llacs salats i salines solars !!
s’han d’adaptar a concentracions extremes de NaCl i sovint a altes concentracions d’altres ions
INTRODUCCIÓ
La majoria d’estudis de microorganismes halòfils han estat dedicats a Bacteris i Arquees i alguna espècie eucariota (alga)
!!! Fins fa una dècada els fongs halòfils eren considerats
extremadament rars en ambients hipersalins
INTRODUCCIÓ
L’any 2000 es van trobar per primera vegada llevats negres (melanitazats) com a habitants actius de salmorra en salines solars
! Estudis posteriors van revelar que en els ambients
hipersalins també hi ha llevats no melanitzats i fongs filamentosos
INTRODUCCIÓ
Les espècies de fongs aïllades en ambients hipersalins: !•Noves espècies !• Espècies descrites prèviament en aliments
AMBIENTS HIPERSALINS
• Durant molts anys es va creure que aquests ambients extrems eren colonitzats quasi exclusivament per procariotes !• Condicions extremes causades per la baixa activitat de
l’aigua (aw) !• Sal à medi hostil per la majoria de formes de vida
AMBIENTS HIPERSALINS
• Salines solars !
!
• Llacs salats hipersalins
• Es genera un gradient de salinitat: !- Quan en un estany s’arriba a una determinada
concentració de NaCl, amb una bomba o per gravetat mitjançant un canal, passa al següent estany.
SALINES SOLARS
Com funciona una salina solar?
SALINES SOLARS
• Ubicació de nombrosos estudis de micoorganismes halòfils !• Sobretot en estanys de cristalització (saturació NaCl)
- Color vermell degut a comunitats de bacteris o algues especialitzades.
!• Estudis recents desvelen que els estanys de pre- i
cristalització tenen una gran diversitat fúngica
LLACS SALATS HIPERSALINS
- Tenen una concentració de sals i altres minerals significativament més gran que el mar i els llacs comuns
- Les seves característiques fan que puguin tenir propietats beneficioses
- Variació entre mycobiotes de cada llac
• Mar mort (Israel – Jordania) - 33,7% salinitat - Un dels llacs salats més famosos - Gran explotació per part de l’home !• Great Salt Lake (Utah)
- 5-27% salinitat !
• Enriquillo Salt Lake (República Dominicana) - 7,1% salinitat !
• Llac de les Valls seques de McMurdo (Antàrtida) - Fins a 44% salinitat
LLACS SALATS HIPERSALINS
FONGS EN AMBIENTS HIPERSALINS
• Mycobiota hipersalina àNo relacionada filogenèticament !• Els podem separa en:
- Black Yeast (llevats melanitzats) o Primers fongs en ser descrits en un ambient hipersalí o Principals predominants en la majoria d’ambients hipersalins o Poliextremotolerants !
- Llevats no melanitzats !
- Fongs filamentosos
També poden presentar adaptacions a: !
- Altes concentracions d’altres ions !
- Dessecació !
- Altes concentracions de rajos UV !
- pH extrems (algun cas)
FONGS EN AMBIENTS HIPERSALINS
La majoria de fongs halòfils no requereixen sal per viure, poden viure
des d’aigua corrent fins a solucions gairebé saturades de sal
DIFERÈNCIA PRINCIPAL FRONT ALS PROCARIOTES
HALÒFILS
MECANISMES D’ADAPTACIÓ
1. HOMEÒSTASIS IÒNICA - Manteniment potencial hídric més baix que l’ambient - ATPasa K+/Na+
!2. SOLUTS COMPATIBLES - per mantenir [Na+] per sota nivell tòxic - Poliols (glicerol), aminoàcids lliures i els seus derivats
3. FLUÏDESA MEMBRANA PLASMÀTICA - Composició de lípids à retenció glicerol - S’ha vist:
‣ baixa ratio esterol/fosfolípid ‣ àcids grassos à saturats/insaturats en funció de
la salinitat !
4. EXPRESSIÓ GENÈTICA - Diferents vies per mesurar altes [sal] i respondre
ORGANISMES MODELS
Microorganisme eucariota millor estudiat: Saccharomyces cerevisiae (tolerant a la sal però no capaç d’adaptar-se en condicions hipersalines) !Fongs models proposats (han estat aïllats globalment en ambients hipersalins):
-Debaryomyces hansenii -Hortaea werneckii -Wallemia ichthyophaga
HORTAEA WERNECKII
REGNE Fungi
DIVISÓ Ascomycota
SUBDIVISIÓ Pezizomycotina
CLASSE Dothideomycetes
SUBCLASSE Dothideomycetidae
ORDRE Dothideales
FAMILIA Dothioraceae
GÈNERE Hortaea
ESPÈCIE werneckii
HORTAEA WERNECKII
HORTAEA WERNECKII
• Llevat negre (black yeast; altament melanitzat) • Trobat per primera vegada en una salina d’Eslovènia • Espècie dominant en estanys d’evaporació •Ocasionalment trobat com a alterador d’aliments • Rang tolerància salinitat: 0-5M • Agent etiològic de la tinya negra
ADAPTACIONS ESPECÍFIQUES HORTAEA WERNECKII
• Altament melanitzat •Morfologia: ‣ A les concentracions més altes de sal que pot
créixer à expansió del tal·lus de tipus isodiamètric
‣ A concentracions baixes de sal creix en forma de llevat o de hifa segons el substrat.
DEBARYOMYCES HANSENII
DEBARYOMYCES HANSENII
REGNE Fungi
DIVISIÓ Ascomycota
SUBDIVISIÓ Saccharomycotina
CLASSE Saccharomycetes
ORDRE Saccharomycetales
FAMILIA Debaryomycetaceae
GÈNERE Debaryomyces
ESPÈCIE hansenii
DEBARYOMYCES HANSENII
Fase anamorfa: Candida famata - llevat haploide (no melanitzat) - psicròtrof - present a varis aliments (pot ser alterador) - present a:
‣ oceans ‣ ambients hipersalins naturals
ADAPTACIONS ESPECÍFIQUES DEBARYOMYCES HANSENII
Acumulació de Na+: !
• Creixement sense sodi !
• Nivells alts de sodi: ‣ Augment velocitat de creixement ‣ Protecció front estrès abiòtic
WALLEMIA ICHTHYOPHAGA
WALLEMIA ICHTHYOPHAGA
REGNE Fungi
DIVISIÓ Basidiomycota
CLASSE Wallemiomycetes
ORDRE Wallemiales
GÈNERE Wallemia
ESPÈCIE ichthyophaga
WALLEMIA ICHTHYOPHAGA
-Gènere Wallemia: ‣ Recentment conegut ‣ Contaminant més important d’aliments dolços, salats i secs
!- És l’eucariota més halòfil descrit fins ara
‣ Necessita 1,7M NaCl per viure ‣ Creix a 5,2M NaCl !
- Només s’ha aïllat 4 vegades: 2 d’aigua hipersalina i 2 de carn salada
!- Produeix toxina amb activitat hemolítica estimulada per la concentració de sucre i sal
ADAPTACIONS ESPECÍFIQUES WALLEMIA ICHTHYOPHAGA
BIBLOGRAFIA
Nina Gunde-Cimerman et al. (2000) Hypersaline waters in salterns - natural ecological niches for halophilic black yeasts. MS Microbiology Ecology (200) 32, 235-240 T. Kis-Papo et al. (2003) Survival of Filamentous Fungi in Hypersaline Dead Sea Water. Microb Ecol (2003) 45:183–190 Cene Gostincˇar et al. (2009) Extremotolerance in fungi: evolution on the edge. FEMS MicrobiolEcol71(2010)2–11 L. Butinar et al. Yeast diversity in hypersaline hábitats (2004). FEMS Microbiology Letters 244 (2005) 229–234 Tina Kogej et al. (2007) Osmotic adaptation of the halophilic fungus Hortaea werneckii: role of osmolytes and melanization. Microbiology (2007), 153, 4261–4273 DasSarma, Shiladitya; and DasSarma, Priya (March 2012) Halophiles. In: eLS. John Wiley & Sons, Ltd: Chichester. Nina GUNDE-CIMERMAN et al. (2009) Halotolerant and halophilic fungi. mycological research 113 (2009) 1231–1241 Antonio Ventosa, Halophiles and Hypersaline Environments: Current Research and Future Trends, Springer
GRÀCIES PER LA VOSTRA ATENCIÓ!