Fichas con descripción macro y microscópica de algunos hongos representativos. Proceso de obtención industrial de penicilina

1. Mucor hiemalis
Descripción macroscópica
Micelio de 1 cm de altura, compacto y fino,
algodonoso, blanco, pocas veces amarillo-marrón.
Descripción microscópica
Esporangiofóros generalmente simples, erectos,
después postrados por marchitamiento. Esporangios
esféricos, grises o amarillo-marrón visibles a simple
vista (52 micras de diámetro. Pared soluble cuando
joven dejando un collarín. Columelas libres, esféricas
u ovales, incoloras, 28-48 micras (esféricas) o 25 x 21
a 36 x 29 micras. Esporas comúnmente desiguales, la
mayoría alargadas, elipsoides o reniformes 7 x 3.2
micras (lÍmites 3-8.4 x 2-5.6 micras), lisas, hialinas,
con membrana delgada.
Hábitat
Materia orgánica en descomposición, suelo.
Saprófitos de verduras, frutas, granos almacenados.
Compost. Crecimiento óptimo a 32ºC.
Importancia industrial / ambiental Salud: Infecciones cutáneas cuestionables.
Imagen cuerpo reproductivo
Zigosporas
Esporangiofóros
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA
BIOLOGÍA DE LOS MICROORGANISMOS
HONGOS REPRESENTATIVOS
Fernanda Monguí Vallejo

2. Fusarium oxysporum
Descripción macroscópica
Colonias de dos tipos: Una de tipo micelial,
caracterizada por la producción de abundante
micelioaéreo, algodonoso, con una coloración
variable, de blanco a rosado durazno, pero
usualmente con un tinte púrpura o violeta más intenso
en la superficie del agar y pocas microconidias. Otra
de tipo pionotal con la formación de poco o ningún
micelio aéreo y abundantes microconidias.
Descripción microscópica
Forma microconidias, macroconidas y clamidosporas.
Conidios lunados a falcados, incoloros y
multicelulares generados en esporodoquios de color
rosado.
Hábitat
Suelo (saprófito) o plantas (cultivos como maíz, soja,
tomate, clavel, rábano, coca)
Importancia industrial / ambiental
Agricultura: Parásita más de 100 especies de plantas
Gimnospermas y Angiospermas (semillas), causa
enfermedad conocida como ¨caída¨ a causa de sus
toxinas.
Salud: Se relaciona con infecciones de piel
meninges, sangre, cerebro, esófago, ano, recto y
paladar duro en humanos. Desórdenes reproductivos
en animales (Zearalenona).
Imagen cuerpo reproductivo

3. Aspergillus niger
Descripción macroscópica
Color anverso marrón, dematiáceo, reverso beige,
surcos, textura pulverulenta
Descripción microscópica
Vesícula grande y globosa, de paredes gruesas y
pigmentadas. Las métulas y fiálides (donde se
producen esporas asexuales) cubren la vesícula,
conidias pigmentadas, globosas y equinuladas.
Hábitat
Materia orgánica vegetal en descomposición,
compost, suelos secos y cálidos, ambientes helados y
marinos.
Importancia industrial / ambiental
Salud: Sus esporas proceden de suelo y estiércol,
cuando son aspiradas pueden causar infección en el
pulmón, en los senos paranasales. Se asocia con
broncopulmonias alérgicas, aspergilosis, queratitis y
sinusitis alérgica.
Imagen cuerpo reproductivo

4. Trichoderma harzianum
Descripción macroscópica
Colonia de crecimiento rápido de color blanco, que se
torna a verde oscuro o amarillento, con esporulación
densa.
Descripción microscópica
Hifas ramificadas de longitud entre los 50 y 500
micras y un diámetro de 2 a 10 micras. Micelio fino.
Conidióforos ramificados similares a un árbol
pequeño.
Hábitat
Suelos tratados con dosis subletales de pesticidas.
Prefieren pH ácido de 4.5-5 y estancamiento del
bióxido de carbono en la atmósfera
Importancia industrial / ambiental
Biotecnología: Agente potencial de biocontrol de
enfermedades de plantas, produce antibióticos,
compite por nutrientes y actúa como microparásito.
Producción de aromas: sintetiza compuestos de
aromas frutales. Ataca hongos comestibles.
Imagen cuerpo reproductivo

5. Penicillium camemberti
Descripción macroscópica Coloración verde, verde azulado, verde aceituna o gris.
Descripción microscópica
Conidios en estructura ramificada similar a un pincel con
terminación en fiálides. Los conidiófors se ubican formando
verticilos. Hifas con 2 -3 micras de diámetro, septadas con
un poro central. Tamaño máximo de las fiálides: 15 micras.
Conidios esféricos o elipsoudales unicelulares, hialineos..
Hábitat Suelo, climas frescos y moderados.
Importancia industrial /
ambiental
Alimentos: Proceso de maduración de quesos blandos como
el Camembert o Brie.
Imagen cuerpo reproductivo

6. Rhizopus stolonifer
Descripción macroscópica Hongo filamentoso. Color pardo oscuro. Crecimiento rápido
de aspecto consistente, denso micelio aéreo, algodonosas, al
principio blanca, después gris oscura (micelio rojizo,
grisáceo o marrón)
Descripción microscópica Rizoides numerosos. Esporangióforos sin ramificar ( hasta 2
mm x 20 µm), Esporangios esféricos negros ( hasta 275 µm
de diámetro) con columela Espolones hialinos o parduzcos.
Esporangiosporas negras de 8 a 15 µm. Abundantes rizoides
y zigosporas esféricas de pared gruesa, desnuda (de hasta
200 µm de diámetro). Clamidosporas ausentes
Hábitat Suelos con arena, compost, polvo de las casas, pulpa e la
madera, estiércol, panales de abejas, nidos y plumas de aves,
frutos, semillas. Acumulación de materia vegetal muerta.
Temperatura de crecimiento: 10 a 33ºC
Importancia industrial /
ambiental
Alimentos: Es el ¨Moho del pan¨
Salud: Concentraciones altas de esporas generan alveolitis
alérgica extrínseca (pulmón de serrador). Reactividad
cutánea. Asociados a Micosis rinocerebrales en diabéticos.
Imagen cuerpo reproductivo

7. Cladiosporium
cladosporioides
Descripción macroscópica
Colonias de coloración marrón-oliváceo, flocoso,
Bajas. Pulverulento gracias a la producción abundante
de conidias. Crecimiento lento. Reverso negro
verdoso.
Descripción microscópica
Hifas geniculadas. Conidios unicelulares de
forma elíptica. Paredes conidiales lisas.
Hábitat
Hongo xerofìlico. Xerotolerante y psicrofìlico.
Pantanos, bosques y jardines, que presenten
plantas podridas. Invernaderos, refrigeradores
con mala higiene y alimentos mal tratados.
En los textiles: lino. También se les encuentra en
interiores.
Importancia industrial / ambiental
Salud: Algunas veces se le asocia con infecciones
pulmonares, sinusitis, onicomicosis. Se les reconoce
por ser los hongos alergénicos respiratorios más
importantes en climas templados y fríos, están
implicados en casos de rinitis o fiebre del heno, asma,
neumonitis por hipersensibilidad y, con menor
frecuencia, en casos de urticaria crónica y eczema
atópico. Puede producir cladosporina y emodina
(mutagénica y citotóxica) (efectos tóxicos por vías
digestivas).
Imagen cuerpo reproductivo

8. Botritis cinérea
Descripción macroscópica
Micelio aéreo bien desarrollado, algodonoso de color
gris. A veces forma esclerocios pequeños, esféricos,
coloreados gris oscuro
Descripción microscópica
Conidióforos rectos o flexuosos, lisos,gris oscuro,
conidias de 9-12 x 6-10 micras. Células conidiógenas
infladas, clavadas, esféricas o subesféricas,
denticuladas; conidias solitarias, acropleurógenas,
simples decoloradas o marrón muy pálidas, lisas,
generalmente unicelulares. A vees ocurre un estado
fialídico con pequeñas fialoconidias subesféricas o
esféricas decoloradas
Hábitat
Materia vegetal muerta, plantas vivas. Climas frío y
medio, húmedo, temperatura de 18° a 23°C.
Humedad relativa 93%
Importancia industrial / ambiental
Agricultura: Parásita de plantas en tejidos jóvenes
(viveros). Enfermedad de ¨Moho gris¨ en cultivos de
importancia económica como clavel (industria de
flores), crisantemo, rosa, estatice, fresa, uva
(negativamente industria de vinos), entre otros.
Afectando tanto la producción como calidad de los
productos agrícolas
Imagen cuerpo reproductivo

9. Penicillium chrysogenum
Descripción macroscópica
Surcos radiales conspicuos, textura aterciopelada, con
aspecto de copo, una margen blanca de 0.8 a 3.0 mm.
La mayoría de colonias esporulan ampliamente, otras
tienden a mantener áreas centrales estériles con
micelio vegetativo amarillo o cremoso y las áreas de
conidias verde amarillentas o azul verdosas.
Exudados limitados o abundantes, sombreados
amarillo brillante o pálido. Olor indefinido. Reverso
amarillo brillante u opaco, algunas veces marrón
pálido en el área central con pigmentos amarillo
pálido o fuerte sobre el agar.
Descripción microscópica
Conidióforo biverticilado y asimétrico. Se observa
una o más ramas que se unen al eje principal,
terminando en verticilos de dos a cinco o siete
cojinetes en la métula del esterigma. Cadenas de
conidias que forman columnas bien definidas de 60 a
200 micras de longitud; los conidióforos crecen desde
el substrato en una base densa, que varía en longitud.
Hábitat
Suelo, pan duro, cítricos. Edificios húmedos y
mohosos. Temperatura óptima de crecimiento: 23ºC.
Puede crecer entre 5 y 37ºC
Importancia industrial / ambiental
Salud: Popular productor de penicilina. Productor de
alcaloides como la roquefortina C, meleagrina y
chrisogina.
Al colonizar vías respiratorias con alergias
respiratorias produce reactividad cutánea. Han estado
implicados en otomicosis, endoftalmitis, queratitis,
infecciones cutáneas, esofagitis, neumonías
necrotizantes o infecciones diseminadas en pacientes
con neoplasias o inmunodepresión.
Materiales: Deterioro de de materiales de
construcción: papel de decoración.
Imagen cuerpo reproductivo

10. Realizar una revisión bibliográfica de lo(s) hongo(s) aplicado(s) en la producción
de penicilina. Describir su producción industrial en un diagrama de flujo
especificando condiciones nutricionales y requerimientos físicos para mantener
su producción industrial.
Producción por
inmersión
Desarrollar inóculo
25ºC en agar inclinado y
matraces erlenmeyer con
cereal, pan integral, etc.
Por 6-10 días
Inocular tanque
de sembrado
Sí
No
Generación micelio
activo por 1-2 días
Preparar inóculo para
fermentador
Traspase por varios
tanques de sembrado
Por medio de cañerías estériles
bajo presión del aire
Cada tanque debe ser
1/10 del volumen del
tanque subsiguiente
Preparar medio de cultivo
para la fermentación
Licos de maíz
(sólidos) 2% a 5%
Lactosa bruta 2 a
3%
Carbonato de
calcio 0.5% a 1%
Debe contener: material nitrogenado natural, nitrato, ácido α-aminoadípico, harina
de semillas de algodón o alcohol de maíz (un producto intermedio de la industria
de la molienda del maíz), lactosa, precursor de la cadena lateral, un agente
tensioactivo y sales minerales (incluido el sulfuro), también se adicionan
compuestos inorgánicos conteniendo hidrogeno, oxigeno, fósforo, azufre,
potasio, magnesio, nitrógeno y trazas de hierro, cobre y zinc. Después de ajustar
el pH a 4,5-5,0 (regulado por adición de NaOh)
Disponer medio de cultivo
en el fermentador
25ºC en agar inclinado y
matraces erlenmeyer con
cereal, pan integral, etc.
Por 6-10 días
Concentración de
conidios se acerca
a 5x103/ ml
Capacidad de 20000 a 115000 litros con mezcladores
a hélice o turbina y distribuidor de aire esteril. Todas
sus salidas se exponen a un chorro de vapor
(minimizar contaminación)

11. Hongos empleados en la producción de penicilina industrial:
Penicillum notatum
Penicillum chrysogeizuin
Penicillium chrysogenum
Mantener la temperatura
y el sistema aireado
23º - 25ºC. Velocidad de entre 0,5-1,0 volúmenes de
aire (volumen de líquido)-1
·min-1
dependiendo de la
cepa, del biorreactor y del tipo de impulsor.
Regular exceso de glucosa
A 50 -90 horas, el crecimiento se hace más lento:
Desarrollo completo del hongo
Purificar por extracción
con solventes
Filtrar: Separar micelio del medio de cultivo
empleando un filtro rotatorio a vacío tipo cilíndrico
Enfriar en un intercambiador de
calor a 0 - 4 ºC
Extraer por acidificación
Acidificación del caldo filtrado con H2SO4 o H3PO4 al 10% P/V y con el agregado
de un agente surfactante (0,003 - 0,1% P/P, en el solvente), realizándose la
extracción y concentración en extractores centrífugos.
Cristalizar y secar
Regular concentraciones de sodio o potasio, la temperatura,
la concentración de penicilina y el pH. El secado se puede
realizar con aire caliente, vacío o calor radiante
FIN

12. Bibliografía
1. MÉNDEZ C, CAMACHO J, ECHEVERRY S. Bacterias y hongos en el aire de Neiva.
1 ed. Neiva: Editorial Universidad Surcolombiana; 2014. p. 46,60.
2. BUTIN H, PEREDO H. Hongos parásitos en coníferas de América del Sur con especial
referencia a Chile.1 ed. Berlín: J. Cramer; 1986. p. 69, 70, 74,75.
3. GILMAN J. Manual de los Hongos del Suelo. 2 ed. México: Compañía Editorial
Continental S.A.; 1963. p.60.
4. GARCÉS E. Algunos Aspectos de la Biología del hongo patógeno Botrytis cinerea Pers
¨Moho gris¨ de las flores [trabajo para promoción a profesor titular]. Santa fe de
Bogotá: Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de
Colombia; 1998.p. 3, 9, 10, 14, 138,139.
5. GODOY R. Efecto de la geometrpia del impulsor sobre el crecimiento , reología y
producción de aromas por Trichoderma harziaunum en cultivo sumergido[tesis de
maestría]. Cuernavaca: Instituto de Biotecnología, Unidad Académica de los Ciclos
Profesionales y de Posgrado del Colegio de Ciencias y Humanidades, Universidad
Nacional Autónoma de México; 1998.p. 13.
6. Atlas of Microorganisms The Penicillia. 1 ed. Tokyo: SAKAGUCHI K, ABE S,
editores; 1957. Penicillium chrysogenum; p. 160.
7. Aspergillus niger[Internet]:[citado 25 Nov 2015]. Disponible en: URL:
https://www.inspq.qc.ca/en/moulds/fact-sheets/aspergillus-niger
8. Un Discurso Sobre el Botrytis en la Fresa y la Mora (Frambuesa) [Internet].26 Nov
2012[citado 25 Nov 2015]. Disponible en: URL:
http://ucanr.edu/blogs/fresamora//blogfiles/13377_original.jpg
9. Fusarium oxysporum[Internet]:[citado 25 Nov 2015]. Disponible en: URL:
http://old.botany.upol.cz/atlasy/system/image.php?filename=ascomycetes%2Fhypocreal
es%2F7c--fusarium-
oxysporum.jpg&width=512&height=384&latin=Fusarium%20oxysporum&czech=Srpo
vni%E8ka&descr=makrokonidie%20r.%20Fusarium
10. GARCÉS E, OROZCO M, BAUTISTA G, VALENCIA H. Fusarium oxysporum el
hongo que nos falta conocer. Acta biológica [Internet] Jul 2001 [citado 25 Nov 2015]; 6
(1):.Disponible en: URL:
http://www.virtual.unal.edu.co/revistas/actabiol/PDF's/V6N1/Art1V6N1.pdf
11. Mucor hiemalis microscopy, zygospores [Internet].Chiba University Research Center
for Pathogenic Fungi and Microbial Toxicoses 1999[citado 25 Nov 2015]. Disponible
en: URL: http://www.pf.chiba-u.ac.jp/gallery/fungi/m/Mucor_hiemalis_microscopy.htm
12. Mucor hiemalis f. silvaticus CCF 3247, sporangiofory [Internet]: [citado 25 Nov 2015].
Disponible en: URL: https://www.natur.cuni.cz/biologie/botanika/veda-a-vyzkum/atlas-
zygomycetu/seznam/mucor-hiemalis-wehmer-f.-silvaticus-hagem-schipper/mucor-
hiemalis-f.-silvaticus-ccf-3247-sporangiofory/view
13. Trichoderma (Trichoderma Harzianum)[Internet]: [citado 25 Nov 2015]. Disponible en:
URL: http://www.caltexmoldservices.com/Caltex/section/mold_library/trichoderma/
14. GBIF Secretariat: GBIF Backbone Taxonomy [Internet]. 7 Enero 2013 [citado 25 Nov
2015]. Disponible en: URL: http://www.gbif.org/species/2597624#images

13. 15. Rhizopus Stolonifer (Black bread mold) under magnification of 40X [Internet] 24 Oct
2013 [citado 25 Nov 2015]. Disponible en: URL:
http://www.microbeworld.org/component/jlibrary/?view=article&id=11313
16. Cladosporium [Internet] :[citado 25 Nov 2015]. Disponible en: URL:
http://www.schimmel-schimmelpilze.de/cladosporium.html
17. Tom Volk's Fungus of the Month for November 2003 [Internet]:[citado 25 Nov 2015].
Disponible en: URL: http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/nov2003.html
18. HAL BIZET C, DESOBRY S, FANNI J, HARDY J. Composition and physical
properties of the Penicillium camemberti mycelium. Lait [18230280R] 1997 [citado 25
Nov 2015]; 77(4): Disponible en: URL: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00929539
19. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Cladosporium spp.[Internet]
Madrid: Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, Ministerio de Empleo
y Seguridad Social, Gobierno de España; Disponible en: URL:
http://www.insht.es/RiesgosBiologicos/Contenidos/Fichas%20de%20agentes%20biolog
icos/Fichas/Hongos/Cladosporium%20spp.pdf
20. Penicillium chrysogenum Thom [Internet]: [citado 25 Nov 2015]. Disponible en: URL:
http://hongos-alergenicos.reviberoammicol.com/files/036.PDF
21. Rhizopus stolonifer[Internet]: [citado 25 Nov 2015]. Disponible en: URL:
http://hongos-alergenicos.reviberoammicol.com/files/038.PDF
22. Cladosporium cladosporioides[Internet]:[citado 25 Nov 2015]. Disponible en: URL:
https://www.inspq.qc.ca/node/488
23. Universidad Tecnológica San Juan del Río. Producción Industrial de Penicilina.
[Internet] San Juan del Río: Secretaría de Educación; Disponible en: URL:
http://www.academia.edu/9615170/Bioproceso_Penicilina