Mucor un gènere de fongs de família de les mucoràcies (Mucoraceae) que inclou unes 110 espècies.Hyde, K.D. 2024. The 2024 Outline of Fungi and fungus-like taxa. Mycosphere, 15(1): 5146–6239, Doi 10.5943/mycosphere/15/1/25, ISSN 2077 7019. Versió web. Està àmpliament distribuït pel sòl, tot i que també el trobem a l'aire o a la superfície de plantes i fruites. La majoria d'espècies són mesòfiles (poden créixer en un rang de 10-40 °C, amb un creixement òptim a 20-35 °C), encara que algunes en poden créixer fins als 60 °C (Mucor miehei i Mucor pusillus). Algunes espècies (com Mucor dimorphosporus) han estat responsables de grans pèrdues econòmiques per l'alliberament de micotoxines, com l'anaflatoxina, a la superfície de productes gastronòmics de botigues i supermercats. És també un agent causant de la mucormicosi, una malaltia rara però perillosa.
Taxonomia Tot i la seva importància clínica i industrial, la taxonomia de l'ordre Mucorales i, per tant, del gènere Mucor està relativament poc estudiada, i és possible que rebi canvis significatius a mesura que apareguin noves investigacions. Anteriorment Mucor estava comprés en la divisió Zigomicota, avui considerada polifilètica i en desús. Ha sigut dividit en dos fílums, Mucoromycota i Zoopagomycota. El gènere Mucor, en classificacions recents, és considerat del fílum Mucoromycota, subfílum Mucoromicotina, ordre Mucorales i família Mucoraceae.
Hi ha, també, nombroses proves que el gènere Mucor i la família Mucoraceae són també polifilètics, de manera que és possible que rebin canvis en la seva taxonomia.
Característiques morfològiques miniatura|Esporangi madur de Mucor spp. En un medi de cultiu sòlid, les colònies del gènere Mucor creixen amb una morfologia filamentosa. Creixen ràpidament i tenen un aspecte de floridura blanca entre esponjosa i cotonosa, que pot tenir alguns centímetres d'altura. A mesura que es desenvolupa l'esporangi (òrgan reproductor del fong), la floridura pren un color més grisós o marronós. Si creix en un medi líquid en anaerobiosi, adopta un estat de llevat o rent però retorna a l'estat filamentós en presència d'oxigen. La capacitat d'alternar entre els dos estats, floridura i rent, s'anomena dimorfisme fúngic.
Els esporangiòfors (hifes que suporten els esporangis) poden ser simples o ramificats. Tenen una columel·la (part suportada per l'estípit i que manté les espores fins que es dispersin) que culmina en un gran esporangi globós on hi ha un gran nombre d'espores. Un cop s'ha dispersat, en l'esporangiòfor pot quedar un collaret que és de les restes de la paret de l'esporangi. Els esporangiòfors són hialins, grisos o marrons.
Creixement Cicle cel·lular En la seva forma miceliana, el miceli és gruixut, cenocític (multinuclear) i molt ramificat. Les branques de la hifa es van comprimint fins a arribar a una punta fina. A mesura que creix el fong, poden aparèixer septes en les hifes, que separen parts especialitzades del miceli com clamidòspores. Presenten autotropisme negatiu: les hifes s'eviten per no tocar-se entre elles i competir pels recursos. Els mecanismes d'aquest procés poden ser la falta d'oxigen, alta presència de CO₂, o algun altre metabòlit secundari no identificat.
Reproducció asexual La reproducció asexual es dona per esporangiòspores. Trobem múltiples esporangiòspores en un esporangi globular, que es troba en un esporangiòfor simple o ramificat. Els esporangis són fototròpics positius i poden detectar la gravetat, per tant, poden modificar el seu creixement per créixer cap amunt i alliberar les espores en l'aire lliure.
Reproducció sexual miniatura|Cicle vital de Mucor spp La reproducció sexual és per la conjugació de gametangis que forma zigòspores. Generalment són heterotal·lics: són necessaris dos individus diferenciats i separats però compatibles per reproduir-se. El procés està regulat per una hormona anomenada àcid trispòric, però no la sintetitza completament un sol individu, sinó que cada individu produeix diferents precursors metabòlics. Si dos individus es troben, intercanvien els precursors metabòlics i, si són compatibles, produiran àcid trisporic i es podran reproduir sexualment.
L'àcid trispòric induirà la formació d'unes estructures reproductives en les puntes de les hifes, els gametangis, que entraran en contacte amb els gametangis de l'altre individu. A dintre de cada gametangi hi ha els nuclis haploides separats per un septe. El septe s'hidrolitza i es dona una plasmogàmia, fusió dels citoplasmes; i una cariogàmia, fusió dels nuclis haploides, el que dona un zigot diploide multinuclear.
El zigot realitzarà la meiosi i al seu voltant es generarà l'estructura de zigòspora molt rica en esporopol·lenina. En algunes circumstàncies, els fongs del gènere Mucor poden desenvolupar un esporangi similar al vist a la reproducció asexual. Quan les circumstàncies siguin favorables, les espores s'alliberaran i formaran nous individus. miniatura|Mucor racemosus (UAMH 8346) cultivat sobre agar dextrosa de patata a 25 ° C durant 10 dies.
Aïllament i cultiu Depenent del l'àmbit en el que es cultivar o detectar la presència d'una espècie de Mucor s'utilitzarà un tipus de cultiu o un altre. Per exemple en diferents articles d'estudi de la presència d'espècies de Mucor en aliments s'ha utilitzat agar dextrosa de patata. Aquest medi té antibiotics per inhibir el creixement de bacteris i és àcid.
En l'àmbit clínic normalment s'intenta aïllar el fong en un medi de cultiu en casos sospitosos de mucormicosis, per tal de realitzar un diagnòstic i d'identificar l'agent patogen. El cultiu recomanat és el Agar Sabouraud. La incubació es realitza en una temperatura d'entre 25 °C i 30 °C durant un període 3 a 5 dies, tot i que es recomana mantenir el cultiu fins a 4 setmanes.
La identificació es realitza de forma visual, o si hi ha dificultats, en el microscopi òptic.
També existeixen noves tècniques basades en mètodes moleculars com PCR o mètodes de detecció immunològica.
Nínxol ecològic Les espècies de Mucor són molt ubiqües en la natura, es troben en ambients molt diversos. S'han trobat espècies sapròfites (s'alimenten de matèria orgànica morta o que prové d'altres organismes) i espècies oportunistes d'animals (que poden causar malalties a animals ja afectats per altres patologies). Poden utilitzar monosacàrids de la matèria orgànica en descomposició. No s'han observat espècies de Mucor que facin simbiosi en plantes, encara que això és molt comú en altres gèneres de l'ordre Mucorales.
Tot i que es poden trobar en molts substrats diferents prefereixen ambients humits amb una alta activitat hídrica. Les espores d'aquest grup tenen una gran capacitat d'absorció d'aigua i poden adherir-se a diversos substrats. Es dispersen per aire humit i quan arriben a un substrat favorable (on troben l'aliment necessari per créixer) germinen ràpidament. “Les seves condicions de creixement òptimes es troben a 20-35 °C, pH de 5,0-6,0, humitat relativa de 90-95% i activitat hídrica major a 0,95”. A més a més, algunes espècies són termotolerants (com per exemple les espècies patògenes d'humans). Encara que aquestes són les condicions de creixement òptimes els trobem en un rang ecològic més ampli, ja que tenen enzims que poden degradar matèria orgànica en diferents nínxols ecològics (els quals poden ser aprofitats a la indústria).
Utilitats i problemes a la indústria Encara que hi ha diversos efectes negatius del gènere Mucor tant en animals, humans i en la indústria alimentaria, també poden ser beneficiosos en diferents àmbits com el biotecnològic, la indústria alimentaria o la indústria dels biocombustibles.
Indústria alimentaria Beneficis Aquest fong és molt utilitzat en diverses branques de la indústria alimentaria. És utilitzat en la producció d'aliments fermentats en Àsia i Àfrica on l'ús de fongs filamentosos durant la fermentació és molt comú, ja que permet modificar l'acidesa, el sabor i la textura dels aliments. Un altre exemple són Mucor indicor i Mucor cirinelloides, que s'utilitzen a la indústria alimentària per degradar polisacàrids com el midó en arròs, iuca o sorgo obtenint monosacàrids per a la fermentació d'aliments o d'alcohol. També és molt comú en la fermentació del formatge.
El gènere Mucor té molta importància en coagulació enzimàtica i la fermentació dels formatges. Històricament, l'origen de l'enzim per la coagulació de la llet ha sigut d'origen animal, concretament el quall, en l'estómac de remugants, que conté quimosina. Amb el temps i les noves tecnologies disponibles, però, han aparegut enzims d'origen no animal.
Aquestes alternatives són bacteris o fongs, en els quals destaca Mucor, així com Aspergillus i Penicillium. Durant el procés de producció del formatge la llet sofreix molts canvis de temperatura que poden desnaturalitzar els enzims d'origen animal i donar un lot de baixa qualitat o no comercial, donant pèrdues econòmiques. Els enzims fúngics tenen l'avantatge que són molt resistents als canvis de temperatura que es donen durant el procés de fabricació del formatge respecte als enzims del quall, sense que la qualitat del formatge es vegi molt afectada.
Actualment, els enzims d'origen no animal representen el 80% de la producció mundial de formatges, sent en part gràcies a l'eficiència dels enzims dels fongs com Mucor. L'aplicació de tècniques d'enginyeria genètica pot donar una producció d'enzims més eficients i evitar pèrdues econòmiques en indústries alimentàries.
El gènere Mucor es fa servir o es pot fer servir per obtenir formatges com cheddar, gamalost, tomme, saint nectaire, mozzarela, brick o parmesà, entre d'altres.
Problemàtica miniatura|Floridura de Mucor spp. en la superficie d'una fruita de l'arbre del pa Mucor és un gènere molt important i problemàtic en la indústria alimentaria. S'han observat unes 20 espècies de Mucor que poden créixer en aliment en bon estat com en fruita fresca, fruits secs, verdura fresca, cereals, nous, espècies de cuina i productes carnis. Però es destaquen 5 espècies de gran importància: Mucor circinelloides, Mucor hiemalis, Mucor piriformes, Mucor plumbeus i Mucor racemous. De manera que la presència d'aquests organismes en els aliments indica de que no s'han tractat correctament durant la preparació o l'emmagatzematge (en certs casos). Si no es prenen les mesures de control precises, es poden donar diferents afectacions a aliments.
Per exemple, M. circinelloides i M. piriformes són possibles patògens de mangos, préssecs i maduixes. S'ha observat que els casos en què aquests aliments han estat afectats ha sigut una vegada ja collits i emmagatzemats a l'època freda (ja que aquestes dues espècies s'han observat que poden créixer a baixes temperatures). Aquests fongs també poden afectar l'emmagatzematge en fred d'altres aliments com ous i es pot observar el creixement de floridures en cansalades, cereals o mantega.
M. circinelloides és molt important en el deteriorament de diferents aliments, però encara no es té molta informació. S'ha trobat que la presencia de M. circinelloides en iogurts pot no deteriorar l'aliment però si que afecta a la qualitat. En un temps més avançat si que pot ser deteriorant si no es controla. S'ha trobat que aquest fong no pot sobreviure a la pasteurització de la llet. Per tant, si es troba M. circinelloides en llet, la contaminació ha estat després de la pasteurització. En condicions aeròbiques, si un aliment està contaminat creix el miceli i es pot veure a simple vista. Es sospita que M. cirinelloides pot causar nàusees, vòmits i diarrea i fins i tot una mucormicosi rinocerrebral després de la ingestió de iogurts contaminats.
Pot haver creixement de floridures en formatges suaus. Les zones d'emmagatzematges no controlades poden tenir espores de Mucor a l'aire i als estris.
Biotecnologia