Fungos apodrecedores 52

Os fungos apodrecedores [ingl.: decay fungi] necessitam de quatro requisitos básicos para o crescimento, na maioria desempenhados simultaneamente: à madeira como fonte de alimento, oxigênio, umidade disponível e temperatura adequada [(RITTER; MORRELL, 1990); (MARYNOWICZ, 2008); (ANAGNOST, 2011)]. Calil Jr. et al (2006) descrevem que

os fungos apodrecedores são os agentes patológicos mais comuns no Brasil. Como a maioria das regiões no Brasil são de clima tropical, e a madeira é um material higroscópico, a alta umidade cria um ambiente ideal para o desenvolvimento de fungos. No entanto, onde a média de umidade relativa é abaixo de 20%, não existe deterioração da madeira (CALIL et al, 2006)p59. Calil Jr. et al (2006) consideram que as fontes geradores típicas de fungos apodrecedores incluem infiltrações em coberturas, escolhas inadequadas da Categoria de uso e detalhamentos inadequados em projetos, e alta umidade relativa do local. Os sintomas incluem a perda de resistência, amolecimento, desintegração e descoloração. Ritter e Morrell (1990) frisam que as deteriorações em peças de madeira expostas ao intemperismo, como as peças de madeira externas e as de pontes de madeira, por exemplo, são normalmente causadas por fungos apodrecedores.

Lelis et al (2001) descrevem que os fungos apodrecedores são responsáveis por profundas alterações nas propriedades físicas e mecânicas da madeira, devido à progressiva destruição das moléculas que constituem suas paredes celulares. Os fungos apodrecedores são agrupados conforme o tipo de ataque à madeira, que se traduz em alterações em seus aspectos macroscópico e microscópico.

Para compreender como a madeira é deteriorada pelos fungos apodrecedores, faz-se necessário explicar a importância da madeira para os fungos. Sucintamente, Martins (2009) comenta que as explicações residem na própria constituição da madeira, em que o componente mais importante da sua constituição é a celulose, e esta consiste num polissacarídeo, ou seja, é um açúcar. A madeira, ao possuir açúcar, torna-se apetecível aos organismos sob um ponto de vista nutricional, visto estes necessitarem de nutrientes para sobreviver. A celulose é transformada em açúcar solúvel em água através de enzimas produzidas pelos fungos, o mesmo acontece com a hemicelulose. A lignina, outro composto essencial da constituição da madeira, não apresenta o mesmo valor nutricional que a celulose, visto ser mais difícil de degradar, para além de ser insolúvel em água. Existem alguns fungos que produzem enzimas que conseguem degradar a lignina de forma a sintetizá-la, como o caso das podridões brancas (do género Basidiomicetos), para além de outros organismos como é o caso de bactérias aeróbias, anaeróbias e de fungos anaeróbios [(CANEVA et al, 2008) apud (MARTINS, 2009)]. Os fungos apodrecedores podem levar à destruição total da madeira (DRIEMEYER, 2009). Na Figura 3.9 pode-se observar um exemplo de destruição celular pela ação dos fungos apodrecedores.

Figura 3.9. Imagem microscópica da destruição de componentes celulares por fungos apodrecedores. Fonte: MARTINS (2009)

Segundo Martins (2009) os fungos apodrecedores ao alojarem na madeira favorecem a uma diminuição da resistência mecânica dependendo da duração do ataque, da durabilidade natural da madeira e da existência ou não de algum tratamento com produto preservativo, de acordo com a Classe de Serviço do Eurocode EC-5, em que a madeira está exposta. No entanto Martins (2009) descreve que do ponto de vista da conservação dos elementos de madeira, a identificação exata da espécie de fungos não é tão importante, visto que a identificação de qual o tipo de fungo pode-se avaliar o seu potencial destruidor, caracterizando assim o risco envolvido para os elementos existentes.

Highley e Scheffer (1989) classificam os fungos apodrecedores em dois tipos: fungos de podridão parda e os fungos da podridão branca.

Já Ritter e Morrell (1990) descrevem que esses fungos são agrupados em três principais tipos distintos na classificação de fungos apodrecedores baseadas na forma em que eles atacam e na aparência da madeira deteriorada, e os denominam em função da coloração e Arriaga et al (2002) e Machado et al (2009) consideram também na denominação o aspecto que apresenta a madeira atacada:

 fungos de podridão parda ou cúbica [ingl.: brown rot fungi];  fungos de podridão branca ou fibrosa [ingl.: white rot fungi];  fungos de podridão mole [ingl.: soft rot fungi].

Cruz (2011) reforça que nos casos de fungos apodrecedores, cujos efeitos são dificeis de quantificar com rigor a degradação biológida em relação seção transversal útil, considera prudente (embora conservador em alguns casos) desprezar a contribuição de toda seção afetada. A distinção entre a madeira biodeteriorada e a madeira sã simplesmente suja ou com manchas de umidade deve ser claramente realizada, o que justifica a necessidade de acesso direto aos elementos e a utilização de métodos não destrutivos.

3.1.2.2.1 Fungos de podridão parda ou cúbica

No IPT, Lelis et al (2001) traduzem-nos por fungos de podridão parda [ingl.: brown rot fungi], pois como o nome indica, a madeira deteriorada por esse grupo de fungos apresentam características visuais de coloração parda-escura, ou acastanhada [(HIGHLEY; SCHEFFER, 1989); (RITTER; MORRELL, 1990); (ARRIAGA et al, 2002); (SÉTRA, 2006)p54; (PRIETO et al, 2008)p33; (MACHADO et al, 2009); (LOPES, 2007); (SAMPAIO da COSTA, 2009)p40.

Highley e Scheffer (1989) descrevem que a biodeterioração típica por fungo de podridão parda pode ser reconhecida pela coloração e características físicas da madeira deteriorada. Highley e Scheffer (1989); Ritter e Morrell (1990) também citado em Lelis et al (2001); Ridout (1999); Arriaga et al (2002); Sétra (2006)p54; Prieto et al (2008)p33 e Machado et al (2009) descrevem que a madeira em estágio avançado de biodeterioração causada por fungos de podridão parda, a madeira quando seca, além de alterações na coloração castanha escura à marrom, geralmente, aparenta retração anormal e inúmeras fendas cruzadas, paralelas e perpendiculares às fibras, e consistência quebradiça e friável, com aparência semelhante à superfície de uma madeira muito carbonizada (Figura 3.10). Ritter e Morrell (1990) descrevem que no período de 1700, cientistas examinaram diversas madeiras com podridão parda e afirmaram que as madeiras tinham sido carbonizadas, até que no final do período de 1800 as características visuais desses fungos foram associadas com o dano devido ao fogo.

a) Fonte: ARRIAGA et al (2002) b) Fontes: SHUPE et al (2008); CLAUSEN (2010)

c) Foto: Sérgio Brazolin, em LELIS et al (2001) IPT

Figura 3.10. Características visuais de madeiras infectadas com fungos de podridão parda em estágio avançado de biodeterioração, que geralmente apresentam uma coloração escura, com uma superfície quebradiça, friável, que se assemelha a madeira carbonizada.

Em função da coloração e desses aspectos visuais característicos na madeira deteriorada, os pesquisadores da Espanha Arriaga et al (2002), e de Portugal Machado et al (2009) e Cruz (2009) respectivamente designaram-na como fungo de podridão parda cúbica ou fungo de podridão castanha cúbica.

O fungo de podridão parda apodrece principalmente atacando as frações de moléculas de celulose e hemicelulose da parede celular da madeira e modificam a lignina residual, provocando perdas de densidade em cerca de 70%. Em função da celulose proporcionar a resistência primária à parede celular, os fungos de podridão parda causam perdas de resistência substanciais nas fases muito iniciais de decomposição (ANAGNOST, 2011). Segundo Ritter e Morrell (1990) nessa fase, a madeira tem características visuais de madeira sã e geralmente com a densidade reduzida entre 1% a 5%, no entanto algumas propriedades, como a de resistência pode ser reduzida em até 60%. Machado et al (2009) e Cruz (2009) complementam que o desenvolvimento de fungos apodrecedores ocasionam com a perda de massa e de a resistência mecânica da madeira, podendo, em condições favoráveis à biodeterioração, levar à completa destruição dos elementos. “O ataque inicial pode ser detectado pela presença de micélio, que é um conjunto de hifas emaranhadas do fungo sobre a superfície da madeira e por uma acentuada perda de resistência da madeira à penetração de um objeto cortante (faca, formão, punção, etc.)”. Também apontam que a gravidade do dano ao ataque por esses fungos, nem sempre é tarefa fácil de quantificar, podendo haver perda de resistência significativa mesmo com perdas de massa pouco significativas. Segundo BASTOS (2011), normalmente quando esta é visível a madeira já sofreu uma perda de massa entre 10% a 20%, o que pode corresponder a um défice de resistência superior a 80%.

Merino (1998) citado em Botelho Jr. (2006) complementam os fungos de podridão parda, são fungos de ordem basidiomicetos, aos quais se alimentam preferencialmente da celulose e hemicelulose das paredes celulares, deterioradas pelo processo de hidrólise. Arriaga et al (2002) descrevem que “em função da matéria residual ser constituída principalmente por lignina, adquire uma coloração escura, que após a secagem, devido às alterações de volume, as regiões atacadas formam essa camada com fendas quebradiças cúbicas que se desagregam com muita facilidade em contato mecânico, dilacerando-a em fragmentos ou em casos extremos em pó”.

Ritter e Morrell (1990) também citados em Sampaio da Costa (2009)40, frisam que dentre os três principais tipos de fungos apodrecedores, os fungos de podridão parda estão entre os mais graves, devido ao seu modo de ataque.As enzimas produzidas por estes fungos migram ou difundem distantemente do ponto em que as hifas dos fungos crescem. Como resultado, as

perdas de resistência na madeira podem estender-se a um intervalo substancial a partir de regiões em que as biodeteriorações podem ser visivelmente detectadas.

Highley e Scheffer (1989) descrevem que as biodeteriorações por fungos de podridão parda são mais comuns em estruturas de madeira em áreas alagadas, como as de pontes, ancoradouros, decks, torres de resfriamento (MONTEIRO et al, 2012). A deterioração por fungo de podridão parda, em certos casos, pode não ser detectada em superfície de madeira protegida por tratamento preservativo ou em peças não tratadas submetidas intermitentemente por secagem que protejam a superfície. Exemplos de deteriorações internas são muito comuns em regiões de interfaces na linha de afloramento em bases de postes de eletrificação (FREITAS, 2009). Segundo Bastos (2011) esse tipo de podridão ocorre normalmente em regiões mal ventiladas e úmidas.

Rodrigues (2004) classifica ainda em três tipos de fungos de podridão cúbica:

 Fungos de podridão cúbica seca: as hifas transportam umidade de madeiras atacadas para madeiras secas e sãs, permitindo-se a proliferação do fungo. Um exemplo deste fungo é o Serpula lacrymans.

 Fungos de podridão cúbica úmida: afetam as madeiras com umidades superiores entre 20% a 35% exteriores ou interiores, e são caracterizadas através de uma coloração escura na superfície. As espécies Coniophora cerebella e a Poriavaillantii F. degradam tanto as madeiras de resinosas como de folhosas.

 Fungos de podridão cúbica úmida e parda branca: são caracterizados por uma película superficial branca, geralmente descolorada e corroída que quando seca apresenta pequenas fissuras. Alimentam-se de celuloses e hemiceluloses da parede celular da madeira, degradam a parede celular secundária formando cavidades paralelas (de várias formas e tamanhos, sendo mais visíveis na madeira de outono que na de primavera devido à quantidade de substâncias nutritivas) à direção das microfibras da celulose. Quando o ataque é muito forte, a parede secundária desliga-se completamente da terciária (que também poderá ser danificada). O ataque deste fungo é executado por três fases: 1ª - diminuição inicial do peso da madeira; 2ª - penetração micelar passiva sem perda de peso; 3ª - diminuição relevante do peso da madeira. As consequências deste fungo são: o aumento da permeabilidade e diminuição da resistência à tração e compressão, bem como diminuição do peso. Um exemplo desse é o fungo Coniophora puteana.

3.1.2.2.2 Fungos de podridão branca ou fibrosa

Segundo Highley e Scheffer (1989) a madeira biodeteriorada por fungos de podridão branca ou fibrosa geralmente não sofre processos de retração. Lelis et al (2002) descrevem que a madeira atacada por este grupo de fungos perde seu aspecto lustroso e sua cor natural. Highley e Scheffer (1989) e Ritter e Morrell (1990) descrevem que os fungos de podridão branca, ou fibrosa, geram deteriorações que se assemelham a aparência normal da madeira, mas pode ser esbranquiçada ou com coloração castanha clara [(SÉTRA, 2006)p54; (PRIETO et al, 2008)p33; (BASTOS, 2011)20], e em certos casos, com listras entre às fibras escuras, semelhantes a linhas de lápis escuros (linhas de faixa). Tipicamente em estágios avançados de biodeterioração por apodrecimento a madeira infectada não apresenta fendas e tem uma textura distintamente macia, com degradação que incidem separações individuais das fibras da madeira apesar da ausência de retrações anormais e com uma consistência esponjosa (Figura 3.11) [(HIGHLEY; SCHEFFER, 1989); (RITTER; MORRELL, 1990); (RIDOUT, 1999); (ARRIAGA et al, 2002)]. Ritter e Morrell (1990) descrevem que os fungos de podridão branca diferem dos fungos de podridão parda à medida que atacam os três componentes da parede celular da madeira, causando perda significativa em até 97% da densidade original. Na maioria dos casos, a perda de densidade pode ser associada à correlação de perda de resistência. As enzimas produzidas por fungos da podridão branca, normalmente permanecem perto das hifas em crescimento, e os efeitos da infestação não são tão evidentes nas fases iniciais de biodeterioração por apodrecimento. Anagnost (2011) complementa que os fungos de podridão branca degradam todos os componentes químicos estruturais da madeira incluindo a celulose, hemicelulose e lignina, embora, em alguns casos, a lignina possa ser preferencialmente removida (LELIS et al, 2002). Segundo descrito em Sampaio da Costa (2009)p39 sua atuação é mais prejudicial na degradação na lignina das paredes celulares, as quais são decompostas através de processos de oxidação.

Segundo Highley e Scheffer (1989) os fungos de podridão branca, ocasionalmente, podem ser encontrados em regiões de áreas alagadas em elementos estruturais de madeira em espécies de folhosas (dicotiledôneas).

Em função da coloração esbranquiçada e dos aspectos visuais fibrosos característicos na madeira deteriorada, pesquisadores da Espanha Arriaga et al (2002) designaram-na como fungo de podridão branca ou fibrosa, citado também em Lopes (2007); Sampaio da Costa (2009)p40.

a) Foto: Sérgio Brazolin, em LELIS et al (2001) IPT b) Fonte: ARRIAGA et al (2002) Figura 3.11. Madeira infectada com fungos da podridão branca ou fibrosa. Em estágios avançados de biodeterioração por apodrecimento [ingl.: Decayed] a madeira apresenta coloração esbranquiçada ou com coloração parda clara, em certos casos, com fibras escuras. No corpo-de-prova (a) LELIS et al (2001) IPT comenta que a madeira tinha tratamento superficial, no entanto ocorreu fungo de podridão branca internamente.

3.1.2.2.3 Fungos de podridão mole

Segundo Ritter e Morrell (1990), os fungos da podridão mole são de um grupo recentemente descoberto que geralmente limitam seu ataque à camada superficial externa da madeira (Figura 3.12). Lelis et al (2001) e Anagnost (2011) complementam que esses fungos tem o ataque restrito a superfície da madeira, dificilmente penetrando além de 20 mm de profundidade, entretanto, a porção atacada da madeira pode se destacar com facilidade, expondo novas regiões a ação dos fungos.

Ritter e Morrell (1990) descrevem que os fungos de podridão mole geralmente atacam madeiras susceptíveis a molhagem contínua ou em condições de variações de umidade, e podem ocorrer em ambientes de baixa oxigenação situação que geralmente inibem o desenvolvimento dos fungos de podridão branca e parda. Já Lelis et al (2001) reforçam que a biodeterioração por esses fungos ocorre quando esta se encontra em ambientes com elevado teor de umidade e pouca disponibilidade de oxigênio. Quando úmidas, as peças de madeira com podridão mole apresentam sua superfície amolecida. Ao secar, esta superfície escurece e tende a apresentar pequenas fissuras paralelas e perpendiculares as fibras da madeira (Figura 3.12c) [(RITTER; MORRELL, 1990); (SÉTRA, 2006)p54; (ARRIAGA et al, 2002); (LOPES, 2007); (SAMPAIO da COSTA, 2009)p40]. Essas fissuras cruzadas são semelhantes aos casos da biodeterioração por fungos de podridão parda, mas geralmente se diferem pelas pequenas dimensões. Esses fungos degradam preferencialmente celulose e hemiceluloses. Uma característica microscópica do ataque desses fungos são as cavidades produzidas nas paredes das células da madeira (Figura 3.12b).Ritter e Morrell (1990) complementam que os fungos de podridão mole necessitam mais da adição de nutrientes exógenos para promover infestações. Esses nutrientes são muitas vezes, inadvertidamente fornecidos por fertilizantes

em solos agrícolas, resíduos de celulose em torres de resfriamento, e em diversas outras fontes de nutrientes. Um exemplo de biodeteriorações em peças de madeira em torres de resfriamento por fungos de podridão mole foi apresentado em Monteiro et al (2012). No entanto, segundo Ritter e Morrell (1990) embora possam ser encontrados em certas situações favoráveis, os fungos de podridão mole normalmente não estão associados com a perda significativa de resistência nos elementos estruturais de pontes de madeira.

a) Fontes: SHUPE et al (2008), CLAUSEN (2010) b) Fonte: MONTEIRO et al (2012)

c) Foto: Sérgio Brazolin, em LELIS et al (2001) IPT

Figura 3.12. Características visuais de fungos de podridão mole. a) Observa-se em uma seção transversal de poste de madeira que em certos casos a profundidade de biodeterioração por fungos da podridão mole pode ser intensa. b) Microscopia da madeira de ipê em corte transversal. As setas indicam cavidades na parede celular das fibras, típicas do ataque de fungos de podridão mole (escala = 10µm). Fonte: MONTEIRO et al (2012). c) aspecto de camada extrema de madeira deteriorada por fungos de podridão mole.

Para fins de descrição do nível de deterioração em peças de madeira atacadas por fungos de podridão mole, Ritter e Morrell (1990) classificam em três estágios: inicial, intermediário e avançado. O estágio de biodeterioração por apodrecimento inicial ocorre na margem de avanço ou em regiões mais novas de infecção, em que o dano é difícil de detectar, pois não há sinais visíveis de ataque. No entanto, mudanças significativas nas propriedades da madeira podem ocorrer passando do estágio inicial de biodeterioração para o estágio intermédio, tornando-se a madeira macia, com descoloração e em certos casos, preservando pouca perda nas propriedades de resistência.Já no estágio avançado de biodeterioração por apodrecimento, a madeira praticamente perde a capacidade resistente, surgem deteriorações acentuadas com vazios, ou a madeira fica literalmente degradada.Detectar a biodeterioração no estágio inicial não é tarefa fácil, no entanto é o estágio mais importante para detecção em elementos estruturais, durante inspeções, pois nesse estágio, a biodeterioração pode ser mais eficientemente controlada para evitar danos mais graves em uma determinada estrutura.