Género Aspergillus


Características del género Aspergillus

El género Aspergillus presenta una distribución cosmopolita comprende aproximadamente 350 especies aceptadas, pueden crecer y degradar una gran variedad de sustratos e incluso causar micosis en el humano y animales. Debido al gran número de enzimas que producen, ácidos orgánicos y metabolitos bioactivos, tienen gran importancia en biotecnología. A diferencia de los hongos de campo, la principal característica de las especies del género Aspergillus, es su habilidad para invadir granos, semillas y alimentos con contenidos de humedad relativamente bajos, como es el caso de los cereales con un mínimo del 13.0% y en oleaginosas de 8 a 9%. Estos hongos pueden crecer en un amplio rango de temperaturas de 0 a 55°C. Con pocas excepciones, los hongos de almacén infectan a las semillas antes de la cosecha, una de estas excepciones, y desafortunadamente de gran importancia, es la invasión de maíz por la especie Aspergillus flavus, productor de potentes toxinas carcinógenas, llamadas aflatoxinas.



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Figura 1. Colonias de Aspergillus flavus y A. niger en frijol.


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Figura 2. Colonia de Aspergillus flavus en maíz.


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Figura 3. Micobiota de maíz azul en MSA.


Si los granos no se cosechan a tiempo, están expuestos a ser invadidos por los hongos de almacén, dado que el grano empieza a perder humedad y es dañado por los insectos de almacén. Es importante considerar que el almacenamiento prácticamente empieza cuando los granos alcanzan su madurez fisiológica, lo cual sucede antes de la cosecha, razón por la cual, hay que cosechar los granos y las semillas al momento en que éstos alcanzan su madurez fisiológica. Los principales daños ocasionados por los hongos de almacén cuyo hábitat natural generalmente son las bodegas, silos y trojes son: 1) reducción del poder germinativo; 2) ennegrecimiento total o parcial de los granos y semillas (particularmente de los embriones); 3) calentamiento y hedor; 4) diversos cambios bioquímicos; 5) pérdida de peso; y 6) producción de micotoxinas, las que al ser ingeridas pueden ser dañinas, ocasionando diversos trastornos llamados micotoxicosis, a veces severos, en los animales y humanos que consumen dichos granos o alimentos contaminados.



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Figura 4. Ennegrecimiento causado por hongos de almacén.


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Figura 5. Pérdida de germinación causada por A. niger.


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Figura 6. Grano de maíz con presencia de mohos e insectos.


Morfología.
Las especies del género Aspergillus para su identificación se pueden distinguir teniendo en cuenta algunas características de su macro y micromorfología en diferentes medios de cultivo.

Macromorfología
Color. El color de las cabezas conidiales que se observa en los diferentes medios de cultivo para su identificación varía de acuerdo con el tipo de especie, desde tonalidades claras hasta oscuras (blanco, amarillo, ocre, canela, azul verde, café hasta casi negro, entre otros).



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Figura 7. Colonias de A. Aspergillus niger. B. Aspergillus candidus. C. Eurotium rubrum y D. Eurotium herbariorum mostrando diferentes tonalidades en MSA


Diámetro de la colonia. El diámetro de la colonia en diferentes medios de cultivo, es otra característica fisiológica importante ya que dependiendo de su composición, de la actividad de agua (aw) y temperatura, su crecimiento puede variar.



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Figura 8. Eurotium sp. creciendo en diferentes medios de cultivo.


Textura y aspecto. La textura de las colonias por el anverso puede variar desde flocosa, lanosa, velutinosa, granular o combinación de éstas. Por su aspecto pueden ser planas, radialmente sulcadas, zonadas y plegadas. El reverso dependiendo de la especie y el tipo de medio de cultivo en donde esté creciendo, puede presentarse desde hialino hasta tonalidades de amarillo, naranja, café, entre otras. El color del micelio generalmente es blanco pero algunas especies presentan tonalidades distintivas.



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Figura 9. Textura y aspecto de colonias de Aspergillus spp. 1. Colonia de lanosa a flocosa, radialmente sulcada. 2. Colonia velutinosa, sulcada. 3. Colonia velutinosa a flocosa, plana. 4. Colonia velutinosa a flocosa, sulcada. 5. Colonia velutinosa, sulcada a plegada. 6. Colonia flocosa, zonada. 7. Colonia velutinosa, sulcada. 8. Colonia lanosa, sulcada. 9. Colonia granulosa a flocosa, sulcada. 10. Colonia flocosa plana.


Exudados. Algunas especies producen exudados los cuáles se observan como gotas de líquido sobre la superficie de las colonias, pueden ser hialinos o con diferentes tonalidades.



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Figura 10. A. Colonias de Aspergillus flavus con exudados café rojizo. B. Colonias de Aspergillus carbonarius con exudados hialinos. C. Colonias de Aspergillus ochraceus con exudados de color ámbar.


Pigmentos solubles. En algunas especies se producen pigmentos que se difunden en el medio, cercano a los márgenes de las colonias.



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Figura 11. Imagen izquierda de Aspergillus candidus en CYA con presencia de pigmentos solubles en el medio de cultivo. Imagen derecha creciendo en MEA.


Esclerocios. La presencia de esclerocios es común en algunas especies que corresponden a las Secciones Flavi, Nigri, Circumdati y Candidi.



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Figura 12. Esclerocios de Aspergillus flavus


Micromorfología
El género Aspergillus se caracteriza por presentar una reproducción asexual (estado anamorfo) formando conidios en conidióforos con una vesícula terminal a partir de la cual se forman las fiálides en las especies monoseriadas, o una hilera de métulas y sobre éstas otra de fiálides en las especies biseriadas. Los conidios por su origen son blásticos y catenulados basípetos, se les conoce como fialoconidios. Al conjunto de conidios con la vesícula se le denomina cabeza conidial. En algunos aspergilos se ha encontrado la fase sexual (estado teleomorfo), formando cleistotecios con ascas y ascosporas. Algunas especies presentan a partir del peridio o pared seudoparenquimatosa del cleistotecio las células de Hülle.


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Figura 13. Micromorfología del género Aspergillus. A. Cleistotecio, ascas y ascosporas. B. Células de Hülle. C. Vesícula monoseriada. D. Vesícula biseriada. E. Vesícula globosa o esférica. F. Vesícula espatuliforme. G. Vesícula piriforme.


Conidióforo o estípite. Para la identificación de las especies de Aspergillus es importante considerar su longitud, textura y coloración.


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Figura 14. Conidióforo de Aspergillus niger con pared celular gruesa, lisa, hialina, ligeramente café en el ápice (imagen izquierda). Conidióforo con pared rugosa, hialina de Aspergillus flavus (imagen derecha).


Seriación. Los conidióforos terminan en una célula hinchada llamada vesícula, la cual dependiendo de cada especie puede ser de dos tipos: biseriada formada por una capa de células llamadas métulas directamente sobre la vesícula y a partir de las métulas se forman las células conidiógenas llamadas fiálides, que dan origen a los conidios. Las vesículas uniseriadas forman las fiálides directamente de la vesícula. Algunas especies pueden ser biseriadas y/o uniseriadas.


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Figura 15. Vesícula biseriada de Aspergillus ochraceus (imagen derecha). Vesícula monoseriada de Eurotium sp. (imagen izquierda).


Vesícula. La forma de la vesícula es una característica importante para distinguir las especies, pueden ser esferoidales, piriformes, espatuliformes o claviformes.


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Figura 16. Morfología de las vesículas del género Aspergillus. A. Vesícula piriforme de Eurotium sp. B. Vesícula claviforme de Aspergillus clavatus. C. Vesícula esferoidal de Aspergillus parasiticus.


Conidios. La forma, el tamaño y la textura de los conidios son características determinantes para diferenciar especies.


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Figura 17. A Conidios globosos o elipsoidales con pared lisa de A. fumigatus. B. Conidios globosos con pared equinulada de A. carbonarius. C. Conidios globosos con pared equinulada de Aspergillus parasiticus.


Cleistotecios. Algunos estados sexuales o teleomorfos de Aspergillus como Eurotium, Emericella y Neosartorya se observa la formación de ascomas cerrados llamados cleistotecios, que contienen ascas globosas distribuidas irregularmente con ascosporas, sin presencia de un himenio.


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Figura 18. Cleistotecios de Eurotium spp., en la imagen derecha se observa el estado holomorfo (fase asexual y sexual).


Ascosporas. Las ascosporas pueden presentar diferentes tamaños, colores y ornamentaciones


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Figura 19. Ascas y ascosporas de pared lisa sin surco de Eurotium herbariorum teñidas con azul de algodón (imagen izquierda). Asacas y ascosporas con surco y crestas de Eurotium chevalieri teñidas con lactofucsina (imagen derecha).


Células de Hülle. Algunas especies presentan estas células de pared gruesa rodeando el peridio seudoparenquimatoso del cleistotecio, como en Emericella nidulans.


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Figura 20. A. Cleistotecio y células de Hülle de Emericella nidulans. B. y C. Células de Hülle, ascas y ascosporas


Taxonomía del género Aspergillus
El género Aspergillus fue clasificado por Raper y Fennell (1965), en 18 grupos y 132 especies. Posteriormente Samsom y Gams (1985) propusieron una nueva nomeclatura y taxonomía agregando nuevas especies de acuerdo con el Código Internacional de Nomeclatura Botánica (CINB) y lo dividieron en siete subgéneros, cada uno de los cuales están subdivididos, a su vez, en una o más secciones considerando los estados teleomorfos. Frisvad et al. (2005) propusieron la sección Ochraceorosei para ubicar a las especies A. ochraceoroseus y A. rambelii. Aspergillus y sus teleomorfos actualmente son estudiados considerando sus características morfológicas, fisiológicas y aspectos moleculares.

En el Cuadro 1. se cubrieron las secciones del género Aspergillus que inciden en granos, semillas almacenadas y sus derivados.


Cuadro 1. Subgéneros y Secciones del Género Aspergillus comunes en granos y semillas almacenados y sus derivados.



Súbgenero Características Secciones
Aspergillus Cabezas conidiales uniseriadas, osmofílicos. Aspergillus (teleomorfo Eurotium) cabezas conidiales verde-azul, hifas de color amarillo o rojo, cleistotecios de color amarillo brillante en la mayoría de las especies.
Restricti cabezas conidiales con cadenas de conidios sueltas o columnas compactas, a menudo largas delgadas y enrolladas, en tonos de verde; conidios cilíndricos cuando son jóvenes, con desarrollo lento en medio de cultivo, no presentan cleistotecios (Aspergillus restrictus).
Fumigati Cabezas conidiales uniseriadas, vesículas piriformes. Fumigati cabezas conidiales con cadenas de conidios arregladas en forma columnar compacta, en tonos que van de verde-gris pálido a verde-azul obscuro, no osmofílicos; cuando son jóvenes los conidios no son cilíndricos (Aspergillus fumigatus).
Cervini cabezas conidiales naranja claro a gris-naranja, crecimiento escaso y una esporulación pobre en el medio Czapek (Aspergillus cervinus).
Ornati Cabezas conidiales uniseriadas, vesículas subclavadas Ornati cabezuelas conidiales de color verde-amarillo, verde-gris o verde-azul cuando son jóvenes, oscureciéndose en la mayoría de las especies (Aspergillus ornatus).
Clavati Cabezas conidiales uniseriadas, vesículas clavadas Clavati cabezas conidiales clavadas verde-azul, tornándose de color gris cuando están viejas (Aspergillus fumigatus).
Nidulantes Cabezas conidiales biseriadas Nidulantes esterigmas en dos series, comúnmente con células de Hülle globosas o subglobosas; cleistotecios en algunas especies; ascosporas de color rojo-anaranjado a violeta (Aspergillus nidulans).
Versicolor cabezas conidiales de color verde-azul, verde- amarillo opaco, gris, de radiadas a columnares laxas; células de Hülle globosas a subglobosas (Aspergillus versicolor).
Usti cabezas conidiales color oliva, gris-oliva, café obscuro; radiadas o columnares; células de Hülle alargadas o enrolladas (Aspergillus ustus).
Terrei cabezas conidiales con conidios formando una columna compacta, color avellana a canela (Aspergillus terreus).
Flavipedes cabezas conidiales con las cadenas de conidios en columnas no compactas, blancas, de color carne, crema pálido o pardo (Aspergillus flavipes).
Circumdati Cabezas conidiales uni y/o biseriadas Wentii cabezas conidiales en tono de color café-amarillo a pardo opaco, conidióforos lisos o ligeramente rugosos, sin color o ligeramente pigmentados (Aspergillus wentii).
Flavi cabezas conidiales de color verde-amarillo brillante cuando son jóvenes, algunas veces se tornan de color café con la edad, radiadas y laxas (Aspergillus flavus).
Nigri cabezas conidiales en tonos de color negro a café obscuro, conidióforos usualmente lisos o incoloros, o bien pigmentados debajo de la vesículas (Aspergillus niger).
Circumdati cabezas conidiales, predominantemente biseriadas con tonos color amarillo, ocre o ante, conidióforos rugosos y a menudo pigmentados (Aspergillus ochraceus).
Candidi cabezas conidiales, siempre de color blanco o crema, grandes de forma globosa o radiada, conidióforos lisos y sin pigmentación (Aspergillus candidus).
Cremei cabezas conidiales grandes, radiadas, vesículas estrictamente globosas; conidióforos con una constricción definida debajo de la vesícula; sin esclerocios (Aspergillus cremeus).
Sparsi cabezas conidiales gris pálido a oliva-ante (Aspergillus sparsus).

Principales micotoxinas y su importancia

Aflatoxinas
La especie Aspergillus flavus es productora de aflatoxina B1, además de ácido ciclopiazónico, ácido 3-nitropropiónico, aspertoxina, ácido aspergílico. La especie Aspergillus parasiticus sintetiza las aflatoxinas B1, B2, G1 y G2. Las aflatoxinas fueron denominadas B (blue) y G (green) por su florescencia azul y verde bajo luz UV (365 nm) al ser determinadas por cromatografía de capa fina. Las aflatoxinas M1 y M2 (milk) son un derivado hidroxilado de aflatoxinas B1 o B2, fueron determinadas en la leche de vaca al consumir y metabolizar alimento contaminado con aflatoxinas B, consideradas por la Agencia Internacional de Investigación sobre el cáncer, por sus siglas en inglés IARC, como posibles carcinógenos (grupo 2). La aflatoxina B1 ha sido asociada a cáncer de hígado en el humano e incluso puede actuar de manera sinérgica con el virus de la hepatitis B. De acuerdo con la IARC, es considerada uno de los metabolitos secundarios cancerígenos más potentes que se conocen clasificados dentro del Grupo 1. Las aflatoxinas pueden determinarse en cereales como el maíz, trigo, sorgo, arroz; en oleaginosas como las nueces, cacahuates, pistaches, almendras, coco; en especias como el chile, jengibre, cúrcuma, pimienta.


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Figura 21. Principales especies de mohos productores de aflatoxinas, sustratos y efectos en el humano y animales.


Esterigmatocistina.

Esta toxina no solo la sintetizan especies de Aspergillus como A. flavus, A. versicolor, Em. nidulans, Em. quadrilineata, Em. rugulosa, sino también, otros géneros como Bipolaris y Chaetomium. Es un intermediario de la biosíntesis de la ruta metabólica de las aflatoxinas, convirtiéndose en 3-metoxiesterigmatocistina y finalmente en aflatoxinas. Produce efectos mutágenos, citotóxicos y cancerígenos, sin embargo, es menos tóxica que las aflatoxinas. Se ha determinado en cereales y sus derivados, así como en granos de café, especias y quesos.


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Figura 22. Principales especies de mohos productores de esterigmatocistina, sustratos y efectos en el humano y animales.


Ácido ciclopiazónico

Es producido por especies de Aspergillus y Penicillium como A. flavus, A. versicolor, A. oryzae, A tamarii, P. verrucosum, P. patulum, P. camembertii y P. paberulum. En A. flavus la producción de esta micotoxina generalmente se presenta con la síntesis de aflatoxinas. En animales de laboratorio se ha encontrado que causa necrosis en el hígado, páncreas, riñón, músculos y afecta al sistema nervioso en diversos animales. Se ha demostrado un efecto sinérgico cuando se presenta en maíz contaminado con aflatoxinas y ácido ciclopiazónico. En gallinas ponedoras se ha encontrado que produce huevos con cáscaras quebradizas, asimismo, se determinó en leche de ovejas alimentadas con alimento contaminado con esta micotoxina. Se sugiere que por la gran diversidad de especies que producen esta micotoxina, probablemente puede estar ampliamente distribuida en la naturaleza, presentándose en alimentos de origen animal como la carne, leche, quesos y embutidos, contribuyendo a la ingesta diaria y exposición a esta toxina.


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Figura 23. Principales especies de mohos productores de ácido ciclopiazónico, sustratos y efectos en el humano y animales.


Ocratoxina A

Presenta efectos nefrotóxicos en el humano y animales. En la Península Balcánica (Bosnia y Herzegovina, Bulgaria, Croacia, Rumania, Serbia y Slovenia), causó una micotoxicosis llamada nefropatía endémica balcánica (BEN), provocando degeneración tubular, fibrosis intersticial, hialinización de los glomérulos, afectando la función renal. También se asocia a efectos cancerígenos en el tracto urinario. Es sintetizada por especies de Aspergillus ochraceus, A. carbonarius, A. niger, A. ostianus, A. melleus. Contamina alimentos como los cereales y sus derivados, granos de café, cacao, pasas, especias, vino y jugo de uva.


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Figura 24. Principales especies de mohos productores de ocratoxina A, sustratos y efectos en el humano y animales.


Patulina

Se ha demostrado que tiene efecto citotóxico afectando el transporte de iones en la membrana celular. Asimismo, presenta un efecto genotóxico por su habilidad de reaccionar con los grupos sulfhidrilos de las proteínas e inhibir las enzimas involucradas en la replicación de material genético. Es producida por Aspergillus clavatus, Aspergillus terreus y algunas especies de Penicillium. Esta micotoxina es posible determinarla en manzanas y jugo de manzana, también en granos, piensos y otros alimentos.


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Figura 25. Principales especies de mohos productores de patulina, sustratos y efectos en el humano y animales.


Clave para su identificación

El género Aspergillus es el hongo más común en granos almacenados, las especies de Aspergillus cuyos estados teleomorfos (fases sexuales) cuando se han identificado corresponden a los géneros Eurotium, Emericella, Neosartorya, Petromyces, Fenellia, Hemicarpenteles, Sclerocleista y Chaetosartorya.






















1a Cabezas conidiales clavadas uniseriadas, con vesículas que exceden los 50 µm de diámetro, colonias de color verde azul. A. clavatus
1b Cabezas conidiales no clavadas 2
2a Cabezas conidiales columnares 3
2b Cabezas conidiales globosas o radiadas. 6
3a Cabezas conidiales de color naranja pálido a canela, biseriadas con fiálides y métulas dispuestas a partir de la mitad o tres cuartos de la vesícula A. terreus
3b Cabezas conidiales en tonos azules, verde azul o verde oscuro 4
4a Cabezas conidiales de color turquesa a verde obscuro, uniseriadas, cleistotecios ausentes, intolerantes a medios de cultivo osmofílicos. A. fumigatus
4b Cabezas conidiales biseriadas, cleistotecios globosos con células de Hülle. 5
5a Cabezas conidiales columnares en MEA y en CYA25 de radiadas a ligeramente columnares, ascosporas de color anaranjado, rojo o violeta, lenticulares lisas con dos crestas longitudinales plisadas. Emericella nidulans
5b Cabezas conidiales columnares en MEA y en CYA25 de radiadas a ligeramente columnares, ascosporas rojas lenticulares rugosas en ocasiones lisas con dos crestas longitudinales, conidióforo café corto. Emericella rugulosa
6a Cabezas conidiales de color amarillo ocre, conidios lisos o finamente rugosos, cuando forman esclerocios son de tono rosado a morado. A. ochraceus
6b Cabezas conidiales con tonos verde amarillo brillante. 7
7a Cabezas conidiales biseriadas un 20% en CYA25 y en MEA predominantemente uniseriadas. A. flavus
7b Cabezas conidiales en otros tonos verde, uni o biseriadas. 8
8a Cabezas conidiales de color verde amarillo oscuro, uniseriadas predominantemente, conidios distintivamente rugosos. A. parasiticus
8b Cabezas conidiales que cambian con la edad a tonos café. 9
9a Cabezas conidiales en tonos de olivo a café olivo en medio CZ, colonias de aspecto eminentemente flocoso. A. oryzae
9b Cabezas conidiales biseriadas, de color negro o café oscuro. 10
10a Cabezas conidiales en tono casi negro, conidióforos largos finamente rugosos cafés o hialinos en el ápice, conidios rugosos. A. carbonarius
10b Cabezas conidiales con tonos café oscuro a negro, vesícula esférica, conidios irregularmente rugosos. A. niger

Aspergillus carbonarius.(Bainier) Thom

Subgénero: Circumdati Sección: Nigri.
Macromorfología: las colonias en CYA25 miden 60 o más milímetros de diámetro (65-70 mm) a los 7 días, presentan color verde olivo a negro, micelio blanco, a simple vista se observa un crecimiento denso de las cabezas conidiales; el reverso de la colonia incoloro a amarillo pálido; en ocasiones forma esclerocios amarillentos o rosáceos. En MEA las colonias miden 50 o más milímetros de diámetro (55-70), de color negro, las cabezas conidiales muestran un crecimiento menos denso que en CYA. Las colonias en CYA37 tienen un crecimiento similar a CYA25, pero el reverso es de color negro a gris y algunas veces produce pigmentos solubles en el medio. En CY20S también muestra un desarrollo similar al de CYA25, pero los conidióforos son más largos. En CZ el crecimiento es similar al de CYA25, excepto que las cabezas conidiales no están densamente distribuidas.
Micromorfología: se caracteriza por la formación de cabezas conidiales radiadas biseriadas, vesículas esféricas 65-90 µm de diámetro, las métulas 25-40 µm y fiálides 8-12 µm cubren toda la vesícula; presencia de conidios negros, grandes 5-10 µm globosos, equinulados; presenta un conidióforo largo de 1000 a 3500 µm o más.
Sustrato: uvas, cacahuates, maíz, paprika, cacao fermentado, nueces.
Micotoxinas: Esta especie produce ocratoxina A.


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Figura 26.A. carbonarius: A. Conidióforo con vesícula biseriada. B. Conidios sueltos equinulados. C. D. E. Textura y aspecto del anverso de las colonias a los 7 días de crecimiento en CYA25, MEA y CY20S respectivamente.


Aspergillus clavatus Desm.

Subgénero Clavati Sección: Clavati
Macromorfología: las colonias a los 7 días en CYA25 y MEA miden 30-48 mm de diámetro, de color verde opaco, gris turquesa o turquesa oscuro, micelio blanco inconspicuo a flocoso. En CYA25 los exudados cuando están presentes son incoloros; el reverso de la colonia puede ser incoloro, amarillo opaco a café y el anverso, textura plana a radialmente sulcada. En CY20S presenta características semejantes a CYA25 excepto que no se observan exudados. En CYA37 el color y la textura similares a CYA25, cabezas conidiales menos abundantes o no se forman en algunos aislados. Las colonias en CZ tienen una apariencia similar a CYA25, el reverso presenta una coloración menos intensa.
Micromorfología: cabezas conidiales radiadas, uniseriadas, vesículas clavadas 10-75 µm de diámetro, en ocasiones piriformes, fiálides 2-3.5 µm, conidios con pared lisa, elipsoidales, ocasionalmente piriformes, apiculados o casi cilíndricos de 3-6 µm; conidióforos o estípites de 500-2000 µm, con pared lisa, hialinos y ligeramente de color café en el ápice.
Sustrato: cereales (como cebada, trigo, arroz, maíz, entre otros), pan, pimienta roja, nueces, pescado salado.
Micotoxinas: Esta especie produce patulina y otras toxinas de menor importancia como la citocalasina E.


fig27

Figura 27. A. clavatus: A. Conidióforos con vesículas uniseriadas. B. Conidióforo con cabeza conidial clavada, fiálides y conidios sueltos. C. Textura y aspecto del anverso de las colonias a los 7 días de crecimiento en diferentes medios de cultivo (CYA37, CYA25, CZ, MEA y CY20S). D. Color del reverso de las colonias.


Aspergillus flavus Link

Subgénero Circumdati Sección: Flavi
Macromorfología: las colonias en CYA25 miden de 65-70 mm de diámetro a los 7 días, se distinguen por presentar cabezas conidiales de color verde intenso, verde olivo, olivo con áreas amarillas grisáceas a amarillo olivo, micelio blanco. La textura de la colonia es variable de lanosa a flocosa. El 50% de las cepas forman esclerocios, son de color café oscuro a negro al madurar, la forma y el tamaño es variable, usualmente de 400-800 µm, en algunos aislados menos de 400 µm llamadas cepas “S”. Cuando produce exudados son hialinos, café a café rojizo, el reverso de la colonia es incoloro, café opaco o naranja. En MEA el diámetro de la colonia es similar a CYA25, presentando una coloración verde olivo o verde oscuro, el micelio es inconspicuo y blanco, las colonias flocosas principalmente en el centro. Los esclerocios en algunos aislados se presentan con características similares a CYA25. Las colonias en CY20S presentan características similares a CYA25, con excepción que no se producen exudados y generalmente el reverso de la colonia no presenta colores brillantes. En CYA37 y CZ las colonias miden de 55-65 mm, en general la textura y características son similares a CYA25.
Micromorfología: Las cabezas conidiales son radiales a columnares, el conidióforo mide de 400-800 µm de longitud, con pared celular rugosa, en ocasiones ligeramente rugosa, generalmente hialina o de color café pálido. Las vesículas son esféricas de 20-45 µm de diámetro. En CYA25 el 20% de las cabezas conidiales son biseriadas y en MEA la mayoría uniseriadas, las métulas y fiálides son similares en tamaño de 7-10 µm, la métulas cubren tres cuartos de la vesícula. Los conidios son globosos a elipsoidales de 3-6 µm, con pared finamente rugosa, raramente lisa.
Sustrato: cereales, oleaginosas, especias, café, aceitunas, amaranto, leche, quesos, entre otros.
Micotoxinas: Aflatoxina B1, ácido ciclopiazónico y 3-ácido nitropropiónico.


fig28

Figura 28. Aspergillus flavus: A. Textura y aspecto del anverso de las colonias a los 7 días de crecimiento en diferentes medios de cultivo (CYA37, CYA25, CZ, MEA y CY20S). B. Conidióforo con vesícula biseriada. C. Conidióforo con vesícula uniseriada. D. Color del reverso de las colonias.


Aspergillus fumigatus Fresen

Subgénero Fumigati Sección: Fumigati
Macromorfología: Las colonias en CYA25 a los 7 días miden de 40-70 mm de diámetro, cabezas conidiales densamente aglomeradas, de color turquesa gris, turquesa oscuro a verde oscuro o verde opaco, textura de velutinosa a flocosa, plana o radialmente sulcada. El micelio inconspicuo blanco; cuando se presentan exudados son de color hialino; el reverso de la colonia puede ser incoloro, amarillento, café rojizo o verde, usualmente no presenta pigmentos solubles, en ocasiones cuando están presentes son de color café rojizo. Las colonias en MEA son planas de 45-70 mm, con características similares a CYA25, las cabezas conidiales no son densamente abundantes. En CY20S, exudados ausentes, colores y textura semejantes a CYA25. Las colonias en CYA37 miden de 60-70 mm y en CZ entre 45-60 mm con características similares a CYA25.
Micromorfología: Las cabezas conidiales predominantemente columnares, conidióforos hialinos o grisáceos en el ápice, con pared lisa de 200-400 µm, con una vesícula piriforme o espatulada, la cual mide de ancho de 15-30 µm, uniseriada; las fiálides de 5-9 x 3-3 µm, ocupan la tercera parte de la vesícula. Los conidios son globosos a elipsoidales, lisos o finamente rugosos o equinulados miden de 2-3 µm de diámetro.
Sustrato: Es una especie ubicua, aislada del suelo, plantas, cereales, oleaginosas, composta, algodón, cacao fermentado, entre otros. Es patógena del humano y animales, causante de micosis sistémica en pulmones y tracto respiratorio.
Micotoxinas: Gliotoxina, verrucologeno, fumitremorgina A y B.


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Figura 29. Aspergillus fumigatus: A. Conidios sueltos globosos a elipsoidales con pared lisa. B. Textura y aspecto del anverso de las colonias a los 7 días de crecimiento en diferentes medios de cultivo (CYA25, CZ, MEA, CYA37 y CY20S). C. Conidióforo con vesícula uniseriada.


Aspergillus niger Tiegh

Subgénero Circundati Sección: Nigri
Macromorfología: Las colonias en CYA25 a los 7 días miden de 40-70 mm de diámetro, cabezas conidiales densamente aglomeradas, de color turquesa gris, turquesa oscuro a verde oscuro o verde opaco, textura de velutinosa a flocosa, plana o radialmente sulcada. El micelio inconspicuo blanco; cuando se presentan exudados son de color hialino; el reverso de la colonia puede ser incoloro, amarillento, café rojizo o verde, usualmente no presenta pigmentos solubles, en ocasiones cuando están presentes son de color café rojizo. Las colonias en MEA son planas de 45-70 mm, con características similares a CYA25, las cabezas conidiales no son densamente abundantes. En CY20S, exudados ausentes, colores y textura semejantes a CYA25. Las colonias en CYA37 miden de 60-70 mm y en CZ entre 45-60 mm con características similares a CYA25.
Micromorfología: Se caracteriza por presentar cabezas conidiales radiadas, conidióforos con pared gruesa, lisa, hialina, amarillenta o ligeramente café en el ápice; con vesículas esféricas biseriadas que miden de ancho 30-75 µm, las métulas cubren toda la superficie de la vesícula y miden de 12-20 µm de largo, las fiálides de 7-10 µm de largo; con conidios globosos entre 3.5-4.5 µm de diámetro, generalmente rugosos en ocasiones finamente rugosos.
Sustrato: Es un hongo ubicuo aislado de granos de cacao, especias, oleaginosas, cereales, frutos secos.
Micotoxinas: Ocratoxina A.


fig30

Figura 30. A. Textura y aspecto del anverso de las colonias de A. niger a los 7 días de crecimiento en diferentes medios de cultivo (CY20S, MEA, CZ, CYA25, y CYA37). B. Reverso de la colonia amarillo en CYA25. C. Conidióforo con vesícula biseriada.


Aspergillus ochraceus K. With

Subgénero Circumdati Sección: Circumdati
Macromorfología: Las colonias a los 7 días en CYA25 miden 39-59 mm, con textura ligeramente flocosa, plana y sulcada; presentando cabezas conidiales de color amarillo trigo a ocre o ante; el micelio es inconspicuo blanco; en algunas ocasiones forma exudados incoloros, amarillos o rojo opaco, el reverso de la colonia presenta una coloración amarillo opaco, rojo grisáceo o café; algunas veces forma pigmentos insolubles de coloración similar al reverso de la colonia. Cuando forma esclerocios son de color rosa opaco a púrpura. En MEA la colonia mide 44-55 mm, con aspecto flocoso, las cabezas conidiales no presentan un crecimiento aglomerado, de color amarillo claro o ámbar; el micelio es inconspicuo blanco; el reverso de la colonia presenta tonos amarillo pálido, naranja pálido a dorado grisáceo. Las colonias en CY20S miden 44-70 mm, presenta características similares a CYA25, el reverso de la colonia generalmente en tono café. En CYA37 mide de 0-37 mm, la textura es densa y arrugada, las cabezas conidiales frecuentemente esparcidas; las demás características similares a CYA25. Las colonias en CZ miden 22-42 mm similares a CYA25, excepto que no forman pigmentos solubles en el medio.
Micromorfología: Las cabezas conidiales son radiales biseriadas con las métulas de 6-12 µm de largo, ligeramente aglomeradas alrededor de la vesícula, la cual presenta una forma globosa a elongada con diámetro de 25-55 µm, las fiálides miden 7-12 µm. Los conidios son lisos a ligeramente rugosos, esféricos a elipsoidales, ocasionalmente apiculados. Los conidióforos con una pared ligeramente lisa a rugosa, incoloros, presentando hacia el ápice una tonalidad amarilla a café pálido, miden de 300-1700 µm.
Sustrato: Es un hongo común en zonas tropicales y suelos, ha sido aislado de granos almacenados, café, soya, pimienta, frutos secos, nueces, pistaches, cacahuates.
Micotoxinas: Ocratoxina A, ácido penicílico, xantomegnina, viomelina, vioxantina.


fig31

Figura 31. ATextura y aspecto del anverso de las colonias de A. ochraceus a los 7 días de crecimiento en diferentes medios de cultivo (CYA37, CYA25, CZ, MEA y CY20S). B. Reverso de la colonia de color café en CY20S. C. Conidióforo con vesícula biseriada.


Aspergillus oryzae (Ahlburg) Cohn

Subgénero Circumdati Sección: Flavi
Macromorfología: Las colonias en CYA25 miden 55-70 mm de diámetro a los 7 días, presentando una textura de lanosa a flocosa, las cabezas conidiales de color amarillo gris a café olivo; con un micelio denso de color amarillo crema, ocasionalmente forma esclerocios y el reverso de la colonia es incoloro, con tonalidades café o amarillo grisáceo. En MEA las colonias con aspecto flocoso miden 60-70 mm, con cabezas conidiales esparcidas de color amarillo grisáceo, el micelio es blanco y el crecimiento no es tan denso como en CYA25; el reverso de la colonia es incoloro a amarillo opaco. Las colonias usualmente flocosas en CY20S miden de 60-70 mm, las cabezas conidiales varían en abundancia, son de color verde amarillo, amarillo gris a olivo, ocasionalmente café olivo; el micelio presenta un crecimiento denso de color blanco; el reverso de la colonia es incoloro a amarillo. En CYA37 el crecimiento de las colonias es de 50-65 mm con textura generalmente flocosa, forman pocas cabezas conidiales, algunas veces de color café y las demás características similares a CYA25. Las colonias en CZ miden 39-65 mm de color olivo a café olivo, frecuentemente flocosas, con características similares a CYA25.
Micromorfología: Cabezas conidiales radiadas a ligeramente columnares, la seriación es variable, algunos aislados predominantemente uniseriados y otros son principalmente biseriados, las vesículas son piriformes, clavadas a subglobosas miden de ancho 25-50 µm; las métulas de 8-12 µm de largo, y fiálides de 8-12 µm de largo, cubren la mitad o más de la superficie de la vesícula. Los conidios son ovoides a globosos, algunas veces elipsoidales, con pared lisa o finamente rugosa, ocasionalmente equinulada al principio de su formación, miden de 4-8.5 µm; los conidióforos miden de 500-2500 µm, con pared incolora y comúnmente finamente rugosa o rugosa.
Sustrato: Es común en suelo, partes de plantas, semillas. Se emplea para la producción de bebidas y alimentos fermentados y en la industria para la producción de enzimas.
Micotoxinas: Ácido ciclopiazónico y ácido 3 nitropropiónico.


fig32

Figura 32. Aspergillus oryzae. A. Cabezuela biseriada. B. Cabezuela uniseriada. C. Conidios finamente rugosos.


Aspergillus parasiticus Speare

Subgénero Circumdati Sección: Flavi
Macromorfología: Las colonias a los 7 días en CYA25 miden 60-70 mm de diámetro, mostrando una textura velutinosa, algunos aislados flocosa; las cabezas conidiales de color verde olivo oscuro, a verde oscuro intenso; el micelio inconspicuo de color blanco; los esclerocios se forman ocasionalmente de color café a negro; cuando forma exudados son hialinos; el reverso de la colonia es incoloro, rojo-rosado opaco o amarillo opaco, algunas veces café. En MEA las colonias presentan un diámetro de 60-70 mm, con textura flocosa, las cabezas conidiales con tonos olivo a verde oscuro; el micelio inconspicuo; los esclerocios cuando se forman de color café a negro; el reverso de la colonia en tonos de amarillo opaco o verde opaco. El diámetro de las colonias en CY20S también es de 60-70 mm, generalmente el anverso es de color verde amarillo y el reverso amarillo, naranja o con tonos verdes, las demás características similares a CYA25. En CYA37 las colonias miden de diámetro 50-70 mm, no presentan exudados, algunas veces forman pigmentos insolubles de color café a amarillo, las demás características similares a CYA25. Las colonias en CZ presentan una textura más velutinosa que en CYA25 y miden 45-65 mm, otras características similares a CYA25.
Micromorfología: Presenta cabezas conidiales comúnmente radiadas, predominantemente uniseriadas, en algunos aislados pueden ser un 20% biseriadas; las vesículas son esféricas o ligeramente elongadas, miden de 20-35 µm de ancho; las fíalides miden de largo 8-11 µm; en los aislados biseriados la métulas miden de 7-10 µm, las fiálides o métulas cubren al menos la mitad de la vesícula. Los conidios son globosos, con pared distintivamente rugosa y miden 3.5-6 µm de diámetro; el conidióforo mide 250-500 µm, presenta una pared finamente rugosa a muy rugosa, incolora.
Sustrato: Se ha encontrado asociado a cultivos de cacahuate, nueces, pistaches, menos común en maíz. También ha sido encontrado en arroz y sus derivados, en soya, pimienta negra, amaranto.
Micotoxinas: Aflatoxinas B1, B2, G1 y G2


fig33

Figura 33. Aspergillus parasiticus. A. Conidios globosos con pared rugosa. B. Vesículas esféricas uniseriadas. C. D.y E. Colonias en CZ, CYA25 y CYA37 respectivamente a los 7 días de crecimiento.


Aspergillus terreus Thom

Subgénero: Nidulantes Sección Terrei
Macromorfología: En CYA25 las colonias miden 40-60 mm de diámetro a los 7 días, presentan una textura velutinosa a lanosa, en ocasiones centralmente flocosas, planas o radialmente sulcadas, con cabezas conidiales en tonalidades grisáceas pálidas o café naranja a camello; el micelio es blanco algunas veces centralmente amarillo; cuando presenta exudados son de color amarillo a dorados. En MEA las colonias miden 40-70 mm, las cabezas conidiales están esparcidas, son de color naranja pálido a naranja grisáceo o con un tono carne; el micelio es blanco inconspicuo; el reverso de la colonia presenta una coloración amarilla grisácea. Las colonias en CY20S miden 65-70 mm, son generalmente velutinosas a lanosas y usualmente sulcadas, las demás características similares a CYA25. Las colonias en CYA37 miden 65-70 y en CZ 30-48 mm, presentan características similares a CYA25. Sin embargo, las colonias en CZ muestran una tendencia a desarrollar micelio amarillo centralmente y usualmente fimbriado en los márgenes.
Micromorfología: Las cabezas conidiales forman columnas compactas biseriadas, con vesículas esféricas o piriformes, miden de 12-20 µm, las métulas miden 5-7 µm de longitud y cubren más de la mitad o tres cuartos de la superficie de la vesícula; las fiálides miden 5-7 µm de largo. Los conidios son globosos o elipsoidales, con pared lisa, miden 2-2.5 µm; usualmente se producen células hialinas ovoides globosas (aleurioconidios) lateralmente o en hifas sumergidas.
Sustrato: Su distribución es común en zonas tropicales y subtropicales en alimentos almacenados. Se ha aislado de nueces, pistaches, cacahuates, en cereales como el maíz, trigo, cebada y arroz.
Micotoxinas: Patulina, citrinina, citreoviridina y gliotoxina


fig34

Figura 34. Aspergillus terreus. A. Textura y aspecto del anverso de las colonias en diferentes medios de cultivo. B. Cabezuela conidial biseriada. C. Reverso de las colonias a los 7 días de crecimiento.


Emericella nidulans (Eidam) Vuill

Subgénero: Nidulantes Sección Nidulantes
Macromorfología: Las colonias en CYA25 presentan una textura velutinosa o flocosa, densa, plana o sulcada; miden de 40-60 mm de diámetro a los 7 días, las cabezas conidiales esparcidas abundantemente, de color verde, verde intenso o verde oscuro; el micelio es de blanco a crema o grisáceo; forman cleistotecios de color amarillo opaco a ante con la presencia de abundantes células de Hülle; exudados cuando están presentes son en tonos rojo opaco o café. El reverso de la colonia es incoloro, café naranja o rojo púrpura intenso y los pigmentos insolubles presentan colores similares o en tono rosa. En MEA las colonias miden 53-65 mm, usualmente con una abundante esporulación de color oscuro, con una textura velutinosa, plana y baja; el micelio es inconspicuo de color blanco; forman cleistotecios de color amarillo opaco o ante rodeados por células de Hülle; el reverso de la colonia es incoloro, rojo café o café oscuro, pigmentos solubles ausentes. En CY20S presenta características similares a CYA25 en cuanto al tamaño, color de los conidios y micelio; no produce exudados; el reverso de la colonia de café opaco a café rojizo o verde oscuro; pigmentos solubles ausentes, rosa o café, la textura de la colonia es velutinosa, ligeramente sulcada o plegada. En CYA37 el diámetro de la colonia es de 50-70 mm, muestra un aspecto velutinoso y radialmente sulcado; presenta un micelio inconspicuo; los exudados de color café cuando están presentes, los cleistotecios son de color gris ante; el reverso de la colonia es café oscuro a café rojizo; produce pigmentos solubles en tono púrpura rosado. En CZ presenta características morfológicas similares a CYA25, las colonias miden 38 a 43 mm, los cleistotecios tienen un color ante más intenso.
Micromorfología: Las cabezas conidiales son radiadas a ligeramente columnares en CYA25 y columnares en MEA, biseriadas con vesículas espatuliformes a piriformes miden de ancho de 8-12 µm, las métulas cubren más de la mitad de la superficie de la vesícula, miden de longitud 5-7 µm y las fiálides de 5-8 µm. Los conidios son esféricos, lisos o ligeramente rugosos, de 3-4 µm de diámetro. Los conidióforos presentan paredes lisas y toman una coloración café con la edad. Forman cleistotecios globosos de 100-250 µm, color rojo al madurar, rodeados por células de Hülle globosas a subglobosas de 10-25 µm de diámetro, de color amarillo opaco o púrpura rojizo en masa. Presenta 8 ascosporas lenticulares dehiscentes, miden de 4-6 µm, de color púrpura a rojizo, con pared lisa con dos crestas longitudinales.
Sustrato: presenta una amplia distribución, ha sido aislado de cereales como cebada, trigo, avena, maíz, soya. semillas de girasol, cacahuates, nueces, pistaches, granos de café verde, amaranto.
Micotoxinas: Esterigmatocistina


fig35

Figura 35. Emericella nidulans. A. Cleistotecio con células de Hülle. B. Cleistotecios con ascas y ascosporas en su interior. C. Ascas, ascosporas y células de Hülle. D. Colonias en CYA25.


Emericella rugulosa (Thom & Raper) C.R. Benjamin

Subgénero: Nidulantes Sección Nidulantes
Macromorfología: Las colonias en CYA25 a los 7 días miden 10-17 mm de diámetro, mostrando una textura velutinosa, planas o radialmente sulcadas, comúnmente umbonadas; el micelio es blanco con cleistotecios de coloración pálida al principio pero al madurar presentan una tonalidad rojo opaco con células de Hülle amarillas; los exudados cuando están presentes son hialinos, café rojizos o color vino; el reverso de la colonia es incoloro, amarillo rojizo o café naranja; ocasionalmente presenta pigmentos solubles de color café, café amarillo o café naranja. En MEA miden 12-20 mm, presentando cabezas conidiales generalmente verde oscuro y en ocasiones verde gris; las colonias son bajas velutinosas, generalmente con márgenes irregulares bajos; el micelio es blanco, inconspicuo; los cleistotecios son de color pálido al principio, pero a la semana toman una tonalidad rojiza, presentan alrededor células de Hülle esparcidas con una coloración amarillenta; el reverso de la colonia muestra tonalidades amarillo grisáceo o café naranja. Las colonias en CY20S miden de 12-20 mm y sus características son similares a las de CYA25, excepto que no presentan exudados y el reverso es comúnmente café. En CYA37 las colonias miden 53-60 mm, no forma exudados y las demás características similares a CYA25. En CZ las colonias miden 14-20 mm son de color verde grisáceo a olivo; no presentan exudados; el reverso de las colonias generalmente es café oscuro, mostrando características similares a CYA25.
Micromorfología: Las cabezas conidiales son biseriadas comúnmente radiadas en CYA25 y en MEA columnares; la vesícula es piriforme o espatuliforme mide 8-12 µm de ancho; las métulas cubren más de uno a dos tercios de la superficie de la vesícula miden de 4-7 µm; las fiálides son globosas, con pared finamente rugosa a muy rugosa, miden 5-8 µm de largo. Los conidióforos presentan paredes lisas y toman una coloración café con la edad, miden 60-100 µm de longitud. Los cleistotecios miden de 100-200 µm de diámetro, son esféricos con pared gruesa, coloración rojiza rodeados por células de Hülle las cuales miden 12-22 µm de diámetro, de color amarillo a bronceado en masa. Forman ascas con ocho ascosporas dehiscentes, de 8-14 µm de diámetro; las ascosporas son lenticulares (en forma de nuez) de 5-6.5 µm de largo, rojas, con una pared rugosa generalmente, sin embargo, en algunos aislados pueden ser lisas; presentan dos crestas longitudinales.
Sustrato: Es común en suelos, cereales como cebada y trigo, composta, coco, nueces, composta, entre otros.
Micotoxinas: Esterigmatocistina


fig36

Figura 36. Emericella rugulosa. A. Cleistotecio y células Hülle teñidos con azul de algodón. B. Ascas y ascoporas. C. Ascosporas con pared rugosa y surco. D. Cabeza conidial biseriada


Método para determinar las características macro y micromorfológicas de las colonias

Suspensión de esporas y medios de cultivo
Preparar viales de vidrio con 1 ml de medio de cultivo de agua agar al 2% y Tween 80 al 0.05% (Pitt y Hocking, 1997), esterilizarlos en la autoclave durante 20 minutos, 121 °C y 15 libras de presión. A partir de cultivos axénicos de 7 a 14 días, tomar una asada y depositarla en los viales con el medio, homogenizar la suspensión en un vortex por 30 s y sembrar 2 µl de esta suspensión en tres puntos equidistantes en las placas de agar en los medios de cultivo previamente preparados: agar extracto de malta (MEA), agar Czapek extracto de levadura (CYA25, CYA37), agar Czapek extracto de levadura con 20% de sacarosa (CY20S) y agar Czapek Dox (CZ). Se incuban a 25 °C en oscuridad durante siete días, con excepción de las placas CYA37, las cuales se incuban a 37°C. Posteriormente se mide el diámetro de las colonias en cada uno de los medios y se identifican morfológicamente con claves especializadas.


fig37

Figura 37. Preparación de suspensión de esporas. A. Material y equipo. B. Tomar una pequeña porción de un cultivo axénico. C. Depositar en un vial con agua agar. D. Homogenizar 30 s. E. Tomar 2 µl. de la suspensión. F. Sembrar en tres puntos equidistantes.


Bibliografía

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Hongos toxígenos: Penicillium

UNAM-DGAPA-PAPIME
Proyecto PE206620

Colaboración


Dra. María Cristina Julia Pérez Reyes
Dra. Gabriela Sánchez Hernández
M. en C. Rebeca Martínez Flores
M. en C. José Luís Garza Rivera
M.C.yT.E. Juan Espinosa Rodríguez

Dra. María Cristina Julia Pérez Reyes
Responsable de proyecto

crisp28@yahoo.com.mx

Dra. Gabriela Sánchez Hernández
Corresponsable de proyecto

gasaher@yahoo.com


Agradecimientos a:

D.G. Luz Gabriela Flores Sánchez
Ilustración digital y animación

Dra. Nallely Cano Domínguez
Colaboración y revisión de protocolos de biología molecular