Fontes de Carbono e Energia

Seria difícil enumerar todos os compostos que servem como fontes de carbono e energia para os fungos. É provável que não exista nenhum material orgânico que não possa ser utilizado por um ou outro fungo. Até metano, o composto orgânica mais simples, é utilizado como fonte de carbono e energia por algumas leveduras. Os fungos podem também degradar uma grande variedade de compostos orgânicos produzidos pelo Homem, tais como os pesticidas. Não deve ficar a ideia de que todos os fungos são capazes de utilizar todos os materiais. Pelo contrário, relativamente poucos conseguem utilizar hidrocarbonetos e poucos conseguem utilizar polímeros complexos como a lenhina e a queratina.

Os carbohidratos de origem vegetal constituem a fonte de energia mais abundante na natureza. Quase todos os fungos utilizam a glicose, muitos utilizam igualmente bem a maltose, sacarose e o amido. As principais excepções são fungos que crescem em habitats extremamente especializados, sem estes nutrientes. O Leptomitus lacteus (Oomycete), por exemplo, não consegue utilizar a glucose, e em vez desta usa ácidos gordos, ácidos orgânicos e glicerol. Este fungo cresce em efluentes urbanos onde estes materiais abundam. Além dos açúcares já mencionados, os fungos utilizam outras hexoses, pentoses, etc. e derivados açucarados como ácidos urónicos e açúcares álcoois. Muitas vezes os fungos não utilizam um, ou vários, dos compostos mencionados, não porque não os podem metabolizar, mas porque não conseguem transportá-los através da membrana plasmática (não produzem a permease necessária). As gorduras e proteínas podem ser utilizadas pelos fungos, mas podem não ser adequadas como a única fonte de carbono se, por qualquer razão, o fungo não for capaz de sintetizar açúcares a uma taxa que permita suportar as necessidades da síntese da parede, ou se este está a crescer em anaerobiose (os açúcares são necessários para a produção de energia. Em suma, não é possível divorciar a nutrição de outros aspectos do metabolismo celular.

Os principais polissacarídeos constituintes das paredes celulares das plantas – celulose e hemiceluloses – são utilizados por vários fungos que desempenham um papel importante na reciclagem destes materiais. Além das celuloses que ocorrem na natureza, uma grande variedade de celuloses solúveis é comercializada e utilizada como estabilizadores de emulsões na produção de tintas, ou como géis na produção de pastas de papel de parede, etc. Nestes casos, alguns dos resíduos de glicose são substituídos por grupos metilo ou etilo, dando origem às carboximetilceloses e carboxietilceluloses. São estes compostos que permitem o crescimento dos fungos nas paredes das casas muito húmidas.

Na outra extremidade do “espectro” das diferentes fontes de carbono podemos considerar a utilização dos hidrocarbonetos e materiais fabricados pelo Homem. No entanto, estes compostos raramente ocorrem em concentrações suficientes e em condições ambientais adequadas, que permitam a sua utilização como fonte única de carbono e energia. De qualquer forma, muitos destes materiais podem ser degradados por um ou outro fungo. Por exemplo, os fungos

maquinarias utilizadas, provocando o entupimento de filtros, aumento da viscosidade dos lubrificantes e corroendo os metais como resultado do seu crescimento. Os fungos também são comummente encontrados nos tanques de armazenamento de combustível para aviões, particularmente o Cladosporium resinae (teleomorfo – Amorphotheca resinae, Ascomyxota) e o Paecilomyces varioti, que causam problemas no armazenamento de combustíveis em todo o Mundo. É necessário notar que os fungos crescem no combustível dos aviões apenas se estiverem presentes água, oxigénio e nutrientes minerais.

Nos últimos anos, tem-se dedicado muita atenção à degradação de pesticidas e plásticos – os maiores poluentes ou potenciais poluentes. Os principais componentes estruturais dos plásticos parecem não ser utilizados pelos microrganismos, embora se assemelhem aos ácidos gordos de cadeia longa, que são prontamente degradados pelos mesmos. Como exemplo, tem-se o polietileno [(CH2-CH2)n] e o cloreto de polivinil [(CH2-CHCl)n]. Talvez principal

razão para a sua persistência no meio ambiente seja a incapacidade de os microrganismos em os absorver e a ocorrência da -oxidação no interior das células. No entanto, os fungos metabolizam alguns dos componentes dos plásticos (por exemplo, os glicol ésteres, que constituem uma parte substancial do peso total dos plásticos) expondo os componentes estruturais à foto-oxidação.

A degradação dos pesticidas (no senso lato) depende grandemente da natureza molecular dos mesmos e, no caso de compostos aromáticos, ela depende particularmente do número e tipo de grupos substituintes no anel benzílico. De um modo geral:

 Quanto maior o número de substituintes, maior o grau de persistência;  Substituições amino, metoxi, cloro e nitro conferem maior resistência ao

ataque microbiano, substituições carboxi e hidroxilo têm menor efeito;  Substituições meta conferem maior resistência do que as orto e para. Tome-se o exemplo do DDT (Figura 8.1) que é uma molécula extremamente persistente que causou graves problemas ambientais e ecológicos. A sua resistência ao ataque microbiano é conferida pelo grupo CCl3 na posição y

e pelos átomos de cloro na posição x. Se as posições x e y estiverem presentes nos átomos de hidrogénio, a molécula pode ser degradada por vários

microrganismos. Se na posição y estiver o grupo CCl3 e na x o OCH3 (o insecticida

metoxicloro), a persistência no solo é muito breve.

Figura 8.1 DDT e compostos relacionados. Metoxicloro, X=OCH3, Y=CCl3; DDT, X=Cl, Y=CCl3.

É interessante o facto de vários compostos produzidos pelo Homem, apesar de não servirem como fontes únicas de carbono e energia, serem prontamente metabolizados na presença de outras fontes de carbono, como a glicose. A este fenómeno dá-se o nome de co-metabolismo. Este parece resultar de um modo de acção não-específico de algumas enzimas envolvidas no metabolismo normal, ou de um processo de oxidação-redução não enzimático, envolvendo agentes redutores gerados durante o metabolismo normal.