HUITLACOCHE: EIGENSCHAFTEN, LEBENSRAUM, LEBENSZYKLUS, EIGENSCHAFTEN - BIOLOGIE - 2025

Die Huitlacoche oder Cuitlacoche (Ustilago maydis) ist ein Basidiomycota-Pilz der Familie der Ustilaginaceae, der innerhalb seines Lebenszyklus zwei Phasen aufweist, eine saprophytische und eine parasitäre. In dieser letzten Phase betrifft es Mais und erzeugt eine Krankheit, die als "Holzkohle" oder "Maisfäule" bezeichnet wird.

Die Krankheit kann jeden Teil der Pflanze befallen und tumorähnliche Gallen unterschiedlicher Größe mit einem Durchmesser von mehr als 30 cm produzieren. Wenn Gallen auf den Körnern auftreten, liegt dies daran, dass die Infektion in den Eierstöcken aufgetreten ist und die am stärksten betroffenen Körner diejenigen sind, die sich an der Spitze des Ohrs befinden.

Ustilago maydis. Entnommen und bearbeitet von: H. Zell.

Die Krankheit wird fast weltweit als Pflanzenschädling angesehen, und erkrankte Pflanzen werden normalerweise zerstört, um die Ausbreitung des Pilzes zu verhindern. In Mexiko betrachten sie den Pilz jedoch als Delikatesse und induzieren sogar sowohl handwerkliche als auch kommerzielle Vermehrung.

Huitlacoche enthält in seiner Zusammensetzung wichtige Mengen an Antioxidantien, Ballaststoffen, Vitaminen sowie Lysin und Aminosäuren. Darüber hinaus schlagen die Forscher vor, dass es Eigenschaften hat, die bei der Prävention von Krebs und anderen Krankheiten hilfreich sind.

Eigenschaften

Ustilago maydis weist eine asexuelle Phase in Form von Hefe auf, die unter anderem dadurch gekennzeichnet ist, dass sie bei der Entwicklung in einem festen PDA-Kulturmedium konkave Kolonien von leicht cremiger, matter Farbe aufweist, die nach 8 Tagen nach der Aussaat braun werden. Zusätzlich ist die Kolonie Urease-positiv.

Die pathogene Phase der sexuellen Fortpflanzung kann alle Luftteile der Pflanze betreffen, insbesondere das sich entwickelnde meristematische Gewebe. Symptome treten als Chlorose, Anthocyanflecken und schließlich die Entwicklung von Tumoren oder Gallen auf.

Die Gallen sind von einer Schicht glänzenden hellgrünen oder hellgoldenen Gewebes bedeckt und bestehen aus hypertrophierten Zellen des Wirts sowie Geweben und Sporen des Pilzes, wobei letzteres dunkelblau ist. Die Kiemen sind etwas fleischig und fest und anfangs hell und mit der Zeit dunkler.

Die Sporen in den Gallen verdunkeln sich, wenn sie reifen und sich in eine staubige Masse verwandeln, und ihre Farbe wird braun oder schwarz. Diese Sporen variieren in ihrer Form von kugelförmig bis länglich und unregelmäßig. Sie messen 7 bis 11 um x 7 bis 13 um, ihre Zellwand ist 0,5 um dick und sie sind fein mit Stacheln bedeckt.

Die Freisetzung von Sporen erfolgt durch Aufbrechen der Gewebeschicht, die die Gallen bedeckt. Reife Gallen können 30 cm überschreiten, aber normal sind 15 cm und nicht mehr als 1,2 cm bei Blattgallen.

Taxonomie

Ustilago maydis ist ein Basidiomycota-Pilz der Klasse Ustilaginomyceten, Ordnung Ustilaginales, Familie Ustilaginaceae. Diese Familie umfasst derzeit etwa 17 Gattungen und mehr als 600 Arten.

Die Gattung Ustilago wurde vom Mykologen Christian Hendrik Persoon unter Verwendung von Ustilago hordei als Typusart beschrieben. Es ist derzeit mit etwa 200 Arten vertreten, die alle auf Gräsern parasitär sind.

Das Taxon Ustilago maydis wurde vom Schweizer Botaniker Augustin Pyramus de Candolle (abgekürzt DC gemäß den Regeln für die Nomenklatur der Pilze) geprägt und später vom Mykologen August Carl Joseph Corda umschrieben.

Die Synonymie der Arten umfasst Caeoma zeae, Lycoperdon zeae, Uredo maydis, Uredo segetum und Ustilago zeae.

Lebensraum und Verbreitung

Der Lebensraum der Huitlacoche oder Cuitlacoche ist hauptsächlich mit Mais verbunden, obwohl er andere Gräser betreffen kann. In seiner saprophytischen Phase entwickelt sich der Pilz zu einem einzelligen Organismus, der den Namen Sporidium erhält und in der Maispflanze lebt. In seiner parasitären Phase entwickelt es sich in ihm.

Die Verbreitung von Ustilago maydis ist weltweit und kann an jedem Ort vorhanden sein, an dem Mais angebaut wird.

Lebenszyklus

Der Lebenszyklus von Ustilago maydis ist komplex, einerseits weist er eine einzellige und nichtkernige Phase auf, die sich ungeschlechtlich fortpflanzt und als Sporidium bezeichnet wird. und auf der anderen Seite eine mehrzellige Dikaryotenphase, die sich sexuell reproduzieren wird.

Sporidium ist nicht infektiös, ernährt sich saprophytisch und entwickelt sich außerhalb der Maispflanze. Sporidium kann sich durch Knospen vermehren. Der Übergang von dieser saprophytischen Phase in die parasitäre Phase wird genetisch durch Allele des sexuellen Typs a und b bestimmt.

Wenn ein Paar sexuell kompatibler Sporidien für den a-Locus gefunden wird, bildet jeder einen Keimschlauch zum anderen. Wenn sich diese Röhrchen treffen, tritt eine Plasmagamie oder Fusion der Zellen beider Röhrchen auf, ohne dass sich die Kerne vereinigen, was zu einer Dikaryotenstruktur führt, die als infektiöses Filament bekannt ist.

Das infektiöse Filament sucht den geeigneten Ort des Eindringens in das innere Gewebe des Wirts. Wenn es sich in der Pflanze befindet, findet die Entwicklung eines Dicariont-Myzels statt.

Das Myzel entwickelt sich im Wirt, ohne die Wirtszellen zunächst abzutöten. Dieses Myzel verursacht Veränderungen im Zellwachstum des Wirts, was zu Gallen führt. In den Kiemen trennen sich einzelne Zellen des Dicarionten-Myzels und durchlaufen eine Karyogamie (Fusion von Kernen), um diploide Zellen zu bilden, die als Teliosporen bezeichnet werden.

Diese Teliosporen entwickeln dicke schwarze Wände, die wiederum für die Färbung der Gallen verantwortlich sind. Dann keimen die Teliosporen und bilden eine Struktur namens Promicelium, in der Meiose auftritt, und es werden vier haploide Zellen produziert, die in die Umgebung freigesetzt werden, um den Zyklus neu zu starten.

Sporen von Ustilago maydis. Aufgenommen und bearbeitet von: 2011-08-27_Ustilago_maydis_ (DC.) _ Corda_183839.jpg: Dieses Bild wurde vom Benutzer Alan Rockefeller (Alan Rockefeller) bei Mushroom Observer erstellt, einer Quelle für mykologische Bilder. Sie können diesen Benutzer hier kontaktieren. Englisch - Spanisch - français - italiano - македонски - português - +/− abgeleitete Arbeit: Ak ccm.

Anwendungen

In den meisten Ländern der Welt wird Huitlacoche oder Cuitlacoche als Schädling angesehen, und kontaminierte Pflanzen werden eliminiert, um die rasche Ausbreitung der Krankheit zu verhindern.

In Mexiko wird es jedoch seit der Zeit der aztekischen Kultur als Lebensmittel verwendet. Der Pilz wird verbraucht, wenn die Gallen erscheinen und bevor sie reifen. Es kann sowohl frisch als auch in Dosen verzehrt werden und ist um ein Vielfaches teurer als der von nicht infiziertem Mais.

Die Form des Verzehrs ist in Form eines Eintopfs oder als Teil anderer Gerichte wie Tortillas, Tacos, Quesadillas, Suppen ua. Der Geschmack des Pilzes ist sehr angenehm, mit einer gewissen Ähnlichkeit mit dem von Morcella-Pilzen, aber mit einem leichten rauchigen und sauren Touch. Seine Textur wird ebenfalls geschätzt.

Nach und nach hat der Pilz in Europa und den Vereinigten Staaten Anhänger gefunden, insbesondere in Restaurants der Haute Cuisine, wo er recht hohe Werte erreicht.

Andere Verwendungen

Die nichtinfektiöse Phase von Ustilago maydis wird als Modellorganismus für die Forschung verwendet, was durch die Tatsache begünstigt wurde, dass sein Genom vollständig beschrieben wurde.

Forscher haben diesen Pilz verwendet, um Pflanzenkrankheiten sowie genetische Manipulationstests zu untersuchen und einige Aspekte der Genetik seines Wirts mithilfe der homologen Rekombinationsmethode bei der DNA-Reparatur kennenzulernen.

Darüber hinaus ist Ustilago maydis in der Lage, eine Reihe hochwertiger Verbindungen wie Ustilágic, Äpfelsäure und Hydroxyparaconsäure zu biosynthetisieren, weshalb die Biotechnologieindustrie sie immer häufiger einsetzt.

Kultur

Wie bereits erwähnt, wird in den meisten Ländern der Welt die Huitlacoche oder Cuitlacoches als Schädling angesehen, für den es einen Kampf um ihre Ausrottung aus den Feldfrüchten gibt. In Mexiko wird jedoch nicht nur der natürlich infizierte Mais verwendet, sondern auch kultiviere den Pilz durch künstliche Vermehrung.

Die Mechanismen der künstlichen Vermehrung sind empirische Infektionen, die von einigen Herstellern direkt praktiziert werden, und die Inokulation von Sporen, die durch Kultivieren auf Kartoffel-Dextrose-Agar erhalten werden.

Das wachsende Interesse an dem Pilz für Nahrungszwecke hat es sogar einigen Staaten in den Vereinigten Staaten, wie Florida und Pennsylvania, ermöglicht, die Genehmigung des Landwirtschaftsministeriums (USDA, für sein Akronym in Englisch) zu erhalten, die Impfung des Pilzes durchzuführen Trotz der Tatsache, dass der Rest der Staaten für seine Ausrottung kämpft.

Verkauf der Huitlacoche in Soriana Oaxaca Mexiko. Entnommen und bearbeitet von: Nsaum75 in der englischen Wikipedia.

Ernährungseigenschaften

Ustilago maydis wurde als nutrazeutisches Lebensmittel eingestuft, dh es hat sowohl ernährungsphysiologische als auch medizinische oder pharmazeutische Eigenschaften. Diese Eigenschaften umfassen hohe Mengen der folgenden Verbindungen:

Lösliche Ballaststoffe

Die Ballaststoffe in der Nahrung tragen dazu bei, dass der Darmtransit angemessen ist, indem sie die peristaltischen Bewegungen des Verdauungstrakts stimulieren.

Antioxidantien

Antioxidative Lebensmittel bekämpfen freie Radikale und verhindern so vorzeitiges Altern.

Vitamine und essentielle Aminosäuren

Huitlacoche enthält nicht nur viele verschiedene Vitamine, sondern auch mehrere essentielle Aminosäuren, die für das reibungslose Funktionieren des menschlichen Körpers notwendig sind. Der Körper synthetisiert sie jedoch nicht, so dass sie in die Ernährung aufgenommen werden müssen.

Zu diesen Aminosäuren gehört Lysin, das zur angemessenen Absorption von Kalzium, zur Bildung von Kollagen, zur Freisetzung von Wachstumshormon und zur mentalen Entwicklung sowie zur Stärkung des Immunsystems beiträgt.

Darüber hinaus helfen all diese Komponenten, den Blutzucker- und Cholesterinspiegel langfristig zu kontrollieren, und es wurde vorgeschlagen, dass sie auch dazu beitragen, einige Formen von Krebs zu verhindern.

Verweise

1. CW Basse et al. (2004), Ustilago maydis, Modellsystem zur Analyse der molekularen Basis der Pilzpathogenität. Mol Plant Pathol.
2. Maisbrand. Auf Wikipedia. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org.
3. Ustilago maydis. Wiederhergestellt von: esacademic.com.
4. E. Guevara-Vázquez, E. Valadez-Moctezuma, M. Acosta-Ramos, T. Espinosa-Solares und C. Villanueva-Verduzco (2009). Identifizierung von Hefen, die mit Huitlacoche assoziiert sind. Chapingo Magazine Horticulture Series.
5. JK Pataky (1999). Herstellung von Huitlacoche auf Zuckermais. Kurzsichtigkeit.
6. F. Banuett & I. Herskowitz (1996). Diskrete Entwicklungsstadien während der Bildung von Teliosporen im Maisbrandpilz Ustilago maydis. Entwicklung.
7. Ustilago maydis, Maiskohle. Wiederhergestellt von: asturnatura.com