INTRODUZIONE

Tutti sanno che i funghi costituiscono un regno a sé stante nella classificazione tassonomica, ma forse è meno noto che questa “catalogazione definitiva”, rispetto al regno vegetale, è piuttosto recente. La classificazione di Linneo li riuniva alle piante Tallofite e solo più avanti furono inseriti nel regno dei FungioMycota. Tuttavia sono solo del 1968 i criteri di catalogazione risolutivi, che tengono conto delle caratteristiche morfologiche, di alimentazione, di struttura cellulare, dei meccanismi di riserva energetica e delle strutture riproduttive; caratteristiche che da un punto di vista evoluzionistico, rendono i funghi più vicini agli animali che alle piante.

Esistono circa 1,5 milioni di specie, seconde, per numero e diversità, solo a quelle degli insetti e si stima che solo il 5% di esse sia chiaramente identificato. I funghi superano quindi numericamente le piante di circa 6 volte e costituiscono il 25% della biomassa della Terra. Hanno dimensioni che variano da circa 2 micron fino al kilometro e più. Infatti, l’essere vivente più grande al mondo è un fungo identificato nel 1988 nella zona orientale dello Stato dell’Oregon nella Malehur National Forest: è un esemplare di Armillaria solidipes che si sviluppa su un’area di 161 km², occupando 965 ettari con un peso stimato di circa 6.286 tonnellate e con un’età tra gli 8560 anni nella zona più vecchia e i 1950 anni nella zona più “giovane”.

Funghi macroscopici come i porcini, le spugnole e gli champignon, coltivati e disponibili nei negozi di alimentari, rappresentano solo una piccola frazione della diversità dei regno dei funghi.

 Le muffe, per esempio, sono un folto gruppo di funghi microscopici che comprendono molti dei principali parassiti delle piante, specie allergeniche e agenti patogeni opportunisti di esseri umani e di altri animali.

I funghi sono generalmente caratterizzati da cellule vegetative filamentose chiamati ife. Una massa di ife forma il tallo (corpo vegetativo privo di strutture specializzate) del fungo, chiamato micelio. Le muffe più filogeneticamente primitive (per esempio, le muffe d'acqua, le muffe del pane, e altre forme sporangiali) producono filamenti cenocitici (cellule multinucleate senza pareti incrociate), mentre le forme più avanzate producono ife con pareti incrociate (setti) che suddividono il filamento in scomparti uninucleati e multinucleati. Il setto, tuttavia, prevede comunque la comunicazione citoplasmatica, compresa la migrazione intercellulare di nuclei. Molti funghi si presentano non come ife filiformi, ma come forme unicellulari chiamate lievitidi forma più sferica, che si riproducono per gemmazione vegetativa, con diametro di qualche micron. Alcuni dei patogeni fungini hanno duplice morfologia come Candida albicansla cui capacità di variare dalla normale forma di lievito a quella filamentosa per l’invasione dei tessuti dell’ospite, è parte del successo della sua strategia di aggressione. 

La differenza principale con le piante consiste nell’incapacità dei funghi di compiere la fotosintesi clorofilliana: essi non sono quindi in grado di produrre materia organica e devono trarre nutrimento da altri substrati organici di origine vegetale, animale, batterica o fungina. Sono infatti organismi eterotrofi.

I funghi possono ricavare i composti necessari per la propria sopravvivenza da substrati organici non viventi (saprofiti), oppure strutture organiche viventi (parassiti) mediante l'assorbimento delle sostanze nutritive attraverso la loro parete cellulare. Piccole molecole (ad esempio, zuccheri semplici e amminoacidi) si accumulano in un film acquoso che circonda l'ifa o il lievito e semplicemente diffondono attraverso la parete cellulare. Macromolecole e polimeri insolubili (ad esempio, proteine, glicogeno, amido e cellulosa), invece, devono essere sottoposti a digestione preliminare, prima di essere assorbiti dalla cellula fungina.Questo processo comporta il rilascio di enzimi specifici che provocano una digestione extracellulare del substrato, con la successiva diffusione dei prodotti della digestione attraverso l'involucro della cellula fungina. È mediante I’azione di questi enzimi digestivi che i patogeni fungini riescono a penetrare attraverso le barriere naturali dell'ospite.

I funghi individuali possono comunicare tra loro per mezzo di feromoni, composti chimici che attivano relazioni sociali tra organismi differenti. Se riconoscono un avversario, possono anche iniettare delle tossine nel substrato per respingerlo oppure, in presenza di un fungo competitore,  assorbire nutrimenti dalle sue ife fino alla sua morte.

LA PARETE CELLULARE

Non tutte le specie fungine hanno la parete cellulare ma, in quelle che la possiedono, la sua sintesi è un fattore importante nel determinare la morfologia finale di elementi fungini. La parete fungina protegge anche le cellule contro i danni meccanici e blocca l'ingresso di macromolecole tossiche. Questo effetto di filtraggio può essere particolarmente importante nella protezione contro composti patogeni fungini presenti nell’ambiente circostante o prodotti dall’ospite. La parete cellulare fungina è anche essenziale per prevenire la lisi osmotica. Anche una piccola lesione nella parete cellulare può provocare estrusione di citoplasma in conseguenza della pressione interna (turgore) del protoplasti. La composizione delle pareti cellulari fungine è relativamente semplice e non comprende le sostanze tipicamente presenti nelle cellule vegetali e animali.

I funghi hanno la parete cellulare prevalentemente costituita da chitinae non da cellulosa come le piante. La chitina è molto più resistente agli attacchi dei microbi, alla siccità e al freddo. È uno dei principali componenti dell'esoscheletro degli insetti e di altri artropodi.

                 
Fig. 1 rappresentazione della cellulosa (a sinistra) e della chitina (a destra)

Nella parete, oltre alla chitina, si trova il chitosano, (deacilato rispetto alla chitina in posizione 2 sul gruppo amminico dell'N-acetilglucosammina) e altri polisaccaridi tra cui i più importanti sono i beta-glucani. Questi ultimi sono oggetto di molti studi e responsabili chiave di molteplici attività terapeutiche. La loro importanza è tale da meritare uno specifico approfondimento in altra sede.

HABITAT, RIPRODUZIONE, CLASSIFICAZIONE

I funghi e i batteri sono ecologicamente importanti come decompositori, oltre a essere parassiti di piante e animali. Spesso entrambi questi organismi abitano lo stesso ecosistema e quindi sono in concorrenza per l’approvvigionamento di cibo.

Da questa “compresenza” scaturisce la produzione da entrambi gli organismi, funghi e batteri, di metaboliti secondari che funzionano come inibitori della crescita microbica o tossine. Questi composti costituiscono una ricca libreria di agenti antimicrobici, molti dei quali sono stati sviluppati come antibiotici in farmacologIa (per esempio, la penicillina da Penicillium chrysogenum, nistatina da Streptomyces noursei, amfotericina B da S. niveus). Anche il polisaccaride lentinano, estratto da Lentinus edodes(Shitake), è riconosciuto dal Ministero della Salute giapponese dal 1985 come farmaco per il trattamento del cancro allo stomaco.

I funghi si riproducono per mezzo di spore, cellule microscopiche rilasciate in numero considerevole che germinando producono un cosiddetto “micelio primario”. Attraverso la diffusione delle spore, invisibili ad occhio nudo, i funghi sono presenti praticamente ovunque. È stato calcolato che respiriamo da 1 a 10 spore con ogni respiro, quindi circa 300.000 al giorno. Ci sono funghi che riescono a decomporre idrocarburi e sono allo studio ricerche per il loro utilizzo nel settore ambientale.

Nella classificazione sistematica ufficiale, i funghi sono distinti quattro phyla:

• Ascomycota: costituiscono il 75% delle specie di funghi; le più conosciute sono le morchelle, i tartufi, i lieviti e i Penicillium. Si nutrono di materia biologica, sia viva che morta; una delle strutture caratteristiche è l'asco, raggruppamento di cellule in cui avviene la meiosi.
• Basidiomycota: comprende tutte quelle specie di funghi che hanno il micelio settato, riproduzione sessuata e asessuata con spore non mobili.
• Chytridiomycota: sono funghi acquatici; il nome fa riferimento al chitidrio, la struttura che contiene le spore; i Chytridiomycota sono i più primitivi tra i funghi e sono generalmente saprofiti.
• Zygomycota: sono funghi che si riproducono per via sessuata (da qui il nome) con spore monoflagellate; possono essere sia saprofiti sia parassiti (sia di animali che di piante). Gli Zigomiceti sono quasi esclusivamente terrestri e sono diffusi in tutti i continenti

Nei macrofunghi visibili a occhio nudo, che appartengono agli ascomiceti e ai basidiomiceti, ciò che noi osserviamo con i nostri occhi spuntare fuori dal terreno o dal substrato di coltura, è costituito dal micelio aereo, l’insieme di ife che va a costituire il carpoforo(o “corpo fruttifero”) del fungo, concepito a scopo riproduttivo per la diffusione delle spore. Secondo una classificazione empirica i macrofunghi sono distinti anche in:

• Epigei: hanno il corpo fruttifero al di sopra del terreno.
• Ipogei: hanno il corpo fruttifero al di sotto del terreno.

LA FUNZIONE ECOLOGICA DEI FUNGHI

Molte piante (circa il 90%) si sono evolute creando delle simbiosi (micorrize) con i funghi; queste ultime possono fungere da parallelo “sistema immunitario” e in molti casi costituiscono un “sistema digestivo parallelo”.

Le micorrize rendono, inoltre, nuovamente biodisponibili i prodotti di scarto di piante ed animali. Prima di nutrirsi del substrato, infatti, esse devono inattivare tossine e contrastare agenti patogeni dell’ambiente. E’ quindi possibile estrarre dai funghi gli enzimi, gli antibiotici e le sostanze difensive (es. triterpeni) per utilizzarle in medicina umana e veterinaria. Pertanto, sebbene siano la fonte di piaghe devastanti per animali e piante, allo stesso tempo i funghi costituiscono una delle fonti migliori di medicine per l’uomo. In campi di frontiera della recente ricerca scientifica, inoltre, si sta cercando di utilizzare i funghi come veri e propri laboratori di sintesi per la produzione di nuove molecole “organiche”, inserendo elementi in partenza “inorganici“ nel loro substrato di crescita.

I FUNGHI COME ALIMENTO

I funghi freschi, di uso alimentare, sono costituiti per circa il 90% di acqua. La frazione rimanente è costituita complessivamente da proteine (circa 20-25%), grassi (circa il 2-3%), carboidrati (circa 70%) e minerali, come P, K, Ca, Fe, Mg, Cu, Zn, Si e altri (0,8-1,2%).

Un elevato contenuto di potassio è una caratteristica dei funghi. Tra i carboidrati troviamo composti solubili, quali glucosio, xilosio, ramnosio, saccarosio e trealosio e le “fibre”, costituite da polisaccaridi complessi non facilemente assorbibili, quali per esempio il glicogeno (molecola utilizzata dal fungo come riserva di energia) e la chitina (costituente principale delle pareti cellulari che si decompone con la cottura).I metaboliti della digestione dei carboidrati presenti nei funghi costituiscono, inoltre, ottimi nutrienti per i batteri probiotici intestinali.

Il contenuto in amminoacidi essenziali è molto elevato e questo conferisce sia un elevato valore biologico (circa 80%) alle proteine contenute, sia un’alta digeribilità (90%) delle stesse.

Il contenuto di grassi è costituito prevalentemente da acido linoleico e oleico, oltre che da altri acidi grassi, steroli e fosfolipidi.

I funghi sono anche una fonte di vitamine. Le principali vitamine sintetizzate dai funghi sono la C (7-8 mg/100 g di fungo fresco), la B2 (0,7-0,8 mg/ 100 g f.f), la B6 (1 mg/ 100g f.f.), la PP (4,9 mg /100 g f.f.), la K (7 mg/ 100 g f.f.) e la D (3,8 mg/100g f.f.).

I funghi costituiscono, inoltre, l’unica fonte non animale di vitamina D.

I funghi, quindi, per la variabilità e le caratteristiche dei loro composti rappresentano un alimento di grande interesse nutrizionale.

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