Penicillium camemberti

Penicillium camemberti fue descrito primero por Thom en 1906. Algunos sinónimos existentes para esta especie son P. caseicola, P. álbum, P. candidum o P. rogeri. P. camemberti es casi exclusivamente encontrado en quesos y factores de quesos. Esta especie se piensa que esta domesticada a partir de P. commune. Un prerrequisito importante por el comienzo cultural del hongo es la aceptabilidad toxicológica.

Penicillium camemberti es utilizado para la fabricación del queso brie y el queso camembert. El queso camembert es de origen francés proveniente de la región francesa de Baja Normandía que está formada por 3 departamentos, Calvados, Orne y La Mancha. Es la campiña de Normandía con terrenos muy ondulados formando pradera con pastos muy apropiados para el ganado vacuno.

Es un queso de pasta blanda sin cocción, elaborado con una mezcla de leche entera y descremada. Primero es fermentado por un bacilo láctico que coagula la leche y luego unas levaduras superficiales que producen fermentos que empiezan a digerir la caseína coagulada.

Estas levaduras son las que producen en el queso, el ablandamiento y la capa untuosa que son las características de un buen queso camembert. Se deja madurar un mes como mínimo.

Durante este descanso el hongo especial Penicillium camemeberti, se va desarrollando en su superficie.

Un camembert de buena calidad deberá tener una pasta de color amarillo pálido, bien liso y cremoso pero con consistencia, siendo su pasta blanda, homogénea y uniforme.

Mientras que la corteza que lo recubre deberá tener un moho blanco y de sabor fuerte. Viene envuelto en papel apergaminado o de estaño y en cajas de madera de forma cilíndrica tal como es la forma que se le da al queso.

El queso camembert es rico en vitamina A y en vitaminas del grupo B contenidas en el moho de la corteza.

Denominado “El Rey de los Quesos”, el queso Brie es muy antiguo y famoso. Se fabrica actualmente con leche de vaca, coagulada naturalmente, sin prensar. Es de consistencia blanda y corteza enmohecida cubierta por una pelusilla blanca. Originario de la provincia gala de Seine-Et-Marne, específicamente de la región de Brie, al este de París.

Este prestigioso queso recibe el nombre elogioso de “La Joya de Ile-De-France”. Es moldeado en forma de discos planos que se dejan madurar entre tres y siete semanas. El Brie es un queso muy sabroso, con un agradable aroma a frutas, de pasta ligeramente cremosa, brillante y de un hermoso color ámbar.


TAXONOMIA
Dominio: Eukaria
Supergrupo: Unikonta
Grupo: Fungi
Filo: Ascomycota
Clase: Eurotiomycetes
Orden: Eurotiales
Familia: Trichocomaceae
Género: Penicillium
Especie: Penicillium camemberti



MORFOLOGIA

El talo, (micelio) normalmente consiste en una red muy ramificada de multinucleadas, septadas las hifas generalmente incoloras. Muchos conidióforos ramificados brotan en el micelio, teniendo conidiosporas individuales restringidos. Las conidiosporas son la ruta de dispersión principal de los hongos.

La reproducción sexual implica la producción de ascosporas, que comienza con la fusión de una arquegonio y un anteridio, con participación de los núcleos. El ascos irregular y distribuidos contienen ocho ascosporas unicelulares cada uno.

Esta especie se caracteriza por formar conidios en una estructura ramificada semejante a un pincel que termina en células conidiógenas llamadas fiálides. Las ramificaciones de los conidióforos se ubican formando verticilos. Si hay sólo un verticilo de fiálides el pincel es monoverticilado. Las ramificaciones de un pincel poliverticilado son ramas, rámulas, métulas y fiálides. Los conidios generados en fiálides suelen llamarse fialoconidios para indicar su origen. En la fiálide, al dividirse el núcleo, se extiende simultáneamente el extremo apical que luego se estrangula separando a la espora recién formada. Se llama conectivo a la porción de pared que une entre sí a los conidios permitiendo la formación de cadenas, y en algunas especies se aprecia claramente con el microscopio óptico.

Los filamentos o hifas alcanzan un diámetro entre dos o tres micrómetros y tienen septos con un poro central que no es visible al microscopio óptico. Las paredes del estípite, las ramas o las métulas pueden ser lisas, rugosas o equinuladas. La pared de las fiálides es siempre lisa. Las fiálides pueden tener forma de ánfora o bien ser casi cilíndricas con la porción apical en forma de cono. El tamaño máximo de las fiálides es de 15 mm y la parte terminal no supera los 3 mm de largo. Los conidios son esféricos o elipsoidales, unicelulares, hialinos que en masa se ven de color verde, verde azulado, verde aceituna o gris. La pared de los conidios es lisa o rugosa según las especies.

Penicillium camemberti, tiene tres, a veces cuatro, niveles de ramificaciones y son de crecimiento relativamente rápido. Las especies con pinceles biverticilados, generalmente simétricos, cuyas colonias son de crecimiento lento. Las fiálides son delgadas, con el ápice alargado y alcanzan la misma longitud que las métulas.

Las cepas de Penicillium camemberti con reproducción sexuada corresponden a los géneros teleomórficos Eupenicillium que forma cleistotecios con pseudoparénquima constituído por células de pared engrosada.


ECOLOGIA

Las especies de Penicillium son hongos del suelo en todas partes prefieren los climas frescos y moderados, comúnmente presente allí donde la materia orgánica disponible. Especies saprofíticos de Penicillium y Aspergillus son algunos de los representantes más conocidos de la Eurotiales y viven principalmente en sustancias orgánicas biodegradables. Ellos son comúnmente conocidos como moldes y se encuentran entre las principales causas de deterioro de los alimentos. Muchas especies producen micotoxinas altamente tóxicos. Algunas especies tienen un color azul, cada vez más comúnmente en el pan viejo y darle una textura difusa azul.


REPRODUCCION
Asexual:
El género Penicillium se denomina así porque el órgano especial de reproducción asexuada formado por conidiosporos tiene el aspecto de un pequeño pincel. Se caracteriza este género porque los esterigmas se implantan directamente sobre el conidióforo o sobre órganos alargados en forma de U o V llamados métulas.

En Penicillium camemberti el ¨pincelito¨ o sea el órgano encargado de producir los conidiosporos, está formado por una célula pie o célula basal poco diferenciada de la cual nace el conidióforo y sobre él se implantan células llamadas ramas; de las ramas nacen células llamadas ¨métulas¨ en forma de U o V que sostienen una fila de esterigmas de los cuales se forman los conidiosporos.
La reproducción de Penicillium camemberti es asexual, se realiza mediante aplanosporas del tipo conidios.

Conidios: Ciertas hifas por división mitótica no simétrica (por mitosis no simétrica, de células hijas grandes y células hijas pequeñas). Se completa el estrangulamiento y se forma una primera espora, el contenido de esta esporas y por procedimeinto igual se forma otra espora, como resultado tenemos hifas con gran cantidad de esporas. La célula distal mantiene su forma, forma luego las células que actúan esporas. El protoplasma resultante se estira y toma el tamaño original de la porción y forma nuevamente otra célula de esporas.


PRODUCCION DE MICOTOXINAS

Los mohos crecen sobre materiales vegetales produciendo el deterioro de los mismos. Forman metabolitos secundarios que actúan como antibióticos favoreciendo la prevalencia del moho frente a otros microorganismos, muchos de los cuales son tóxicos para plantas y/o animales. Estos metabolitos que enferman o matan a los animales que los consumen se conocen como micotoxinas, y la afección se llama micotoxicosis. Las micotoxinas son compuestos ubicuos que difieren mucho en sus propiedades químicas, biológicas y toxicológicas. Una micotoxicosis primaria se produce al consumir vegetales contaminados, y secundaria al comer carne o leche de animales que ingirieron forrajes con micotoxinas. La presencia de aflatoxina M1 en la leche es consecuencia de la ingesta de aflatoxina B1.

Las características de una micotoxicosis son:
• no es una enfermedad transmisible,
• en los brotes observados en el campo, el problema es estacional debido a que las condiciones climáticas afectan al desarrollo del moho,
• el brote está comúnmente asociado a un alimento o forraje específico,
• el examen del alimento o forraje sospechoso revela signos de actividad fúngica.

Los primeros casos de micotoxicosis conocidos fueron debidos al centeno contaminado con Claviceps purpurea, en la Edad Media.

La presencia de las micotoxinas en los vegetales puede deberse:

• a la infección de la planta en el campo por el hongo patógeno o la colonización de las hojas por los saprobios,
• al crecimiento de los mohos saprobios o patógenos post-cosecha sobre los frutos y granos almacenados,
• al desarrollo fúngico saprobio durante el almacenamiento de los materiales ya procesados

Toda cepa de P. camemberti por mucho, ha sido analizada, sin embargo son capaces de producir acido ciclopiazonico (CPA). El CPA es un metabolito secundario con actividad toxica en experimentos animales. El CPA es toxico principalmente contra el hígado, riñón o el páncreas. El CPA también puede ser producido por P. camemberti sobre quesos, especialmente en altas temperaturas de almacenamiento. Segùn una evaluación de toxicidad de éstas micotoxinas en queso, esto no es un problema real para la salud, sin embargo cepas que no producen este metabolito secundario toxico son ventajosas.

Acerca de la genética de la producción de CPA, no se sabe nada, tanto del aprovechamiento de la alteración genética, como la descripción sobre que no puede ser utilizada con ésta especie. Por esta razón, fue aislada una CPA mutante de P. camemberti por mutación/selección. El CPA consiste del aminoácido triptófano y de dimetilpirofosfato.

Por mutación, esporas de P. camemberti fueron amenazadas con nitratos. Colonias individuales de esporas provenientes de este experimento de mutación, estaban fuera de las placas, sobre placas que estaban entreabiertas y consultadas de la producción de CPA. De 5000 colonias dos cepas pudieron ser aisladas con reducción de la producción de CPA. En la cepa uno (Cpa1), no se detecto ninguna cantidad producida de CPA, mientras que en otra cepa (Cpa2) solo se produjeron muy pequeñas cantidades de CPA comparado con el tipo salvaje. El tipo salvaje fue capaz de producir 34 microgramos de CPA por gramo de micelio (peso húmedo), mientras que el mutante Cpa2 solo produjo 0.8 microgramos que es solo el 2% de la cantidad producida por el tipo salvaje. Sin embargo, después del análisis TLC a Cpa2 acumuló un nuevo metabolito, que no pudo ser identificado en el tipo salvaje.


La posibilidad de que esto exista, puede ser un intermediario del camino de la biosíntesis de CPA, que solo es acumulado antes del bloque mutacional. Para analizar esta posibilidad, la cepa mutante Cpa2, como también el tipo salvaje, fueron creciendo en presencia de radioactividad 3H-triptofano, que es un precursor de CPA. Ambos extractos de metabolitos, el tipo salvaje y el tipo mutante, estuvieron separados bidimensionalmente al TLC y sujetos a autoradiografias. Se observo que el CPA del tipo salvaje dieron una fuerte señal, sin embargo el nuevo metabolito, que produjo el mutante, no fue etiquetado. El grano aislado, fue contenido e incorporado a la cuantificación de la radioactividad. Estos datos muestran que el nuevo metabolito tuvo el mismo fondo como el control de actividad. Estos resultados indican obviamente que el bloque debe ser localizado antes de la ligación, del isoprenol del aminoácido triptófano. Esto quiere decir que la mutación debió ser localizada en la parte del camino en el que el isoprenol se produjo. Por esta razón, los mismos experimentos fueron transportados fuera, pero en presencia de 14C acetato, que es el precursor directo del isoprenol. El extracto del metabolito secundario del tipo salvaje y el mutante Cpa2, que fue creciendo sobre la lamina media, fue también sujetada a dos dimensionales de TLC. Éste tiempo limpió diferencias en el padre de las laminas separadas de los metabolitos secundarios que pudieron ser observados. Estos indicadores de la mutación, que influyen en la producción de los precursores de isoprenol, es la razón por la inhabilitación de esta cepa en la producción de CPA.

Un análisis fisiológico mostró que la cepa mutante tuvo el mismo comportamiento en el crecimiento como la cepa de tipo salvaje.