Champignons. Dr Alain Decendit - UFR Pharmacie

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1 Ce document est la version pdf du diaporama de votre cours «champignons» de 1 ère année. Il a été réalisé afin que vous l utilisiez pour ajouter quelques notes éventuelles supplémentaires et ainsi vous éviter d écrire le plus possible pendant toute la durée du cours. Il y a de nombreuses photographies pour illustrer et égayer le cours (ce qui est tout à fait normal pour une science naturelle comme la Mycologie!). Ces photos sont pour votre culture générale, tout comme les quelques structures chimiques de molécules complexes présentées dans ce cours. On ne peut pas exiger de vous de reconnaître les champignons en 1 ère année à l'issue d'une heure de cours théorique, il vous faudrait plusieurs heures d'enseignement pratique. Le but de ce cours est uniquement de vous initier à la diversité du monde fongique et surtout aux relations qu'il peut y avoir entre les champignons et l'homme et la santé. Alain Decendit

2 Champignons Dr Alain Decendit - UFR Pharmacie

3 Mycologie = science des champignons (mycètes = champignons) En la8n, champignon (s) = fungus (fungi) funus + ago «produire des funérailles» ===> fungique ou fongique, fongicide en français de à 1 million d espèces (es8ma8on)!! Les «champignons» ne sont pas un groupe homogène déjà par la taille «champignons microscopiques» = Micromycètes ex : moisissures, levures (u8les ou pathogènes) «gros champignons» = Macromycètes sporophores des champignons supérieurs (R sexuée) ex : bolets, amanites, girolles, morilles (comes8bles ou toxiques) (abus de langage)

4 Champignons et Algues = thallophytes ( cormophytes) Un thalle = appareil végéta8f non différencié en racines, 8ges et feuilles Rq : absence de mobilité (= végétaux) Mais différences métaboliques très importantes : Algues & Végétaux = Chlorophylle, Photosynthèse > Autotrophes Champignons = Pas de Chlorophylle > Hétérotrophes Eucaryote Cellules avec noyau(x), mitochondries, RE, Golgi, vacuoles (pas de chloroplastes : végétaux) Mode de nutri9on par absorp9on plantes (assimila8on photosynthé8que) animaux (inges8on) chi9ne (= insectes) : polysaccharide, polymère de N- acétyl- glucosamine glycogène (= animaux, végétaux car pas de cellulose ni amidon) Conclusions : Champignons = Règne à part

5 Métabolisme et nutri9on Besoins nutri8fs : C, H, O, N, P, S, oligoéléments (comme tout être vivant ) Sources : glucides (sucres simples, polysaccharides, amidon, cellulose, glycogène), NO 3 - (NH 4+, molécules azotées organiques), phosphates, sulfates, Mg 2+, K +, Fe, Cu, vitamines Espèces prototrophes (capables de synthé8ser un composé) auxotrophes Anabolisme chimiosynthé8que oxyda8on des molécules organiques => ATP Ce catabolisme oxyda8f débute par la glycolyse => ATP + ac. pyruvique puis a) Catabolisme aérobie ou respiratoire (le + souvent) : cycle de Krebs et chaine respiratoire dans les mitochondries => ATP + CO 2 ou b) Catabolisme anaérobie ou fermentaire (+ rare) : ex. fermenta9on alcoolique ac. pyruvique acétaldéhyde alcool déshydrogénase éthanol CH 3 - CO- COOH > CH 3 - CHO > CH 3 - CH 2 - CH 2 OH (ParCculièrement développé chez levures)

6 3 modes de vie en fonc8on de la source en aliments carbonés Saprophy9sme absorp8on des composés organiques inertes (en décomposi8on le plus souvent) Racine grecque : sapros = pourriture + phyton = plante la plupart des micromycètes % des macromycètes «éboueurs», recyclage du C,N dépollu8on Penicillium roqueforc Agaricus campester Rosé des prés Parasi9sme absorp8on des composés organiques d un être vivant aux dépens de l hôte Ex : polypores, armillaires & Nbx parasites de l Homme => mycoses, teignes Symbiose absorp8on des composés organiques d un être vivant en associa8on bénéfique avec l hôte Ex : lichens (algue + champignon), mycorhizes (mycéliums + racines d arbres) : Bolets, Truffe noire (Tuber melanosporum), Lactaire délicieux (Lactarius deliciosus) avec le Pin sylvestre > Spécificité

7 Zygomycètes : Le thalle est siphonné On a une structure cénocy9que Noyaux disséminés sans cloison interne dans une masse cytoplasmique con8nue uniquement limitée par une membrane à sa périphérie Mycélium = filaments non cloisonnés (siphons) "Siphomycètes" des champignons microscopiques Principalement saprophytes + quelques espèces parasites (animaux et Homme) pertes agricoles Rhizopus sp. Mucor mucedo U8lisa8ons : en Biotechnologie, fermenta8ons, produc8on d acides aminés, bioconversions

8 Ascomycètes : Le thalle est cloisonné Mycélium = filaments cloisonnés, chaque cellule con8ent 1 noyau (stade haploïde) ou 2 noyaux (stade diploïde dicaryo8que) = hyphes "septomycètes" Champignons microscopiques + des macromycètes (sporophores = fruit de la reproduc8on sexuée) Penicillium, Aspergillus, levures, Morilles, Pézizes Champignons u8les (agro- alimentaire, pharmacie), pathogènes Aspergillus flavus Pézize Levure de bière

9 Basidiomycètes "similitudes avec les ascomycètes ce sont aussi des septomycètes" Le thalle est cloisonné Mycélium = filaments cloisonnés, chaque cellule con8ent 1 noyau (stade haploïde) ou 2 noyaux (stade diploïde dicaryo8que) Champignons microscopiques (nbx parasites de végétaux => maladies : Charbons, Rouilles, Caries) + beaucoup de macromycètes (sporophores = fruit de la reproduc8on sexuée) Bolets, Amanites, Agarics, Lépiotes des comes8bles, des toxiques, des mortels! «MYCOPHAGES», SOYEZ PRUDENT!

10 Reproduc9on des champignons Mul9plica9on végéta9ve (pas de reproduc9on ) Proliféra8on végéta8ve du thalle, des cellules du mycélium Reproduc9on asexuée (imparfaite) par simples mitoses, les noyaux du thalle vont donner des spores (mito8ques) qui donneront à leur tour des thalles = spores asexuées = conidies descendance = clone (sauf si mutacon mais extrêmement rare ) Thalle Fruc8fica8ons asexuées spores (conidies) (appareils conidiens) Penicillium sp. Aspergillus sp. Cladosporium sp. Formes imparfaites = formes asexuées

11 Reproduc9on sexuée (parfaite) champignon sous forme parfaite De nombreuses modalités En général : Différencia8on d organes (formes) spécialisées ± Produc8on de gamètes (n) mâles et femelles (+ ou - ) par méiose dans des gamétocystes Fusion des gamètes (n) pour donner un œuf (2n) = caryogamie ex. spores de reproduc8on sexuée : zygospores, ascospores, basidiospores Champignons 0 reproduc9on (ni sexuée ni asexuée) = Mycelia sterilia (que mul8plica8on végéta8ve) Champignons qu avec reproduc9on asexuée (sexuée inconnue) = Fungi imperfec9 ex : certains Penicillium, Aspergillus Champignons avec les 2 types de reproduc9on = classés selon leur R sexuée ex : certains Penicillium, Aspergillus, Levures Champignons avec R sexuée principale = champignons supérieurs Morilles, Bolets, Agarics, Amanites Macromycètes

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13 Sclérote (masses noirâtres) Forme parfaite (sexuée) ScleroCnia fuckeliana Ascomycètes Pourriture grise (ou noble ) Forme imparfaite (asexuée) l appareil conidien (R asexuée) au microscope BotryCs cinerea Ex : un même champignon sous ses 2 formes, sexuée et asexuée

14 Quelques champignons «u:les» Saccharomyces cerevisiae la Levure de bière (unicellulaire, mycélium réduit) Ascomycètes fermenta8ons alcooliques boissons alcoolisées pain nutri8on, P.O.U. (Protéines d Origine Unicellulaire) recons8tuant de la flore intes8nale études en géné8que, biologie moléculaire protéines recombinantes : Ag vaccins

15 Aspergillus niger forme imparfaite appareil conidien Ascomycètes acide citrique acide gallique à par8r de tannins ac. gluconique, fumarique, oxalique enzymes amyloly8ques, protéoly8ques, pectoly8ques ou lipoly8ques bioconversions chimiques très complexes >>> chimie de synthèse stéréospécificité très faible coût ex : bioconversions de stéroïdes

16 ANTIBIOTIQUES - an9bactériens : pénicillines par des souches de Penicillium chrysogenum céphalosporines par Cephalosporium acremonium - an9fongiques : griséofulvine par Penicillium griseofulvum Historique : découverte de la pénicilline en 1928 par Alexander FLEMING cultures de staphylocoques sur milieu gélosé en boite de Petri Des colonies de moisissures vertes inhibent autour d elles la pousse des bactéries Il iden8fie le champignon : Penicillium notatum + => le Penicillium secrète une substance an8bactérienne = pénicilline bioréacteur avec la 2nde guerre mondiale, développement de recherches sélec8on de nouvelles souches P. chrysogenum améliora8on des condi8ons de culture : agita8on + aéra8on + milieux de culture

17 macromycètes comes9bles quelques «bolets» Basidiomycètes Leccinum aurancacum Bolet orangé Xerocomus badius Bolet bai Boletus edulis Cèpe de Bordeaux Boletus aereus Cèpe noir, Tête noire

18 macromycètes comes9bles (suite) des «chanterelles» Basidiomycètes Cantharellus lutescens Chanterelle jaunissante Cantharellus cibarius Girolle, Chanterelle (bien cuire, toxine thermolabile ) Craterellus cornucopioides Trompeye de la mort

19 Macrolepiota procera Coulemelle, Grande Lépiote Amanita caesarea Amanite des Césars, Oronge Agaricus arvensis Agaric des jachères macromycètes comes9bles (suite) Basidiomycètes Lactarius deliciosus Lactaire delicieux

20 macromycètes comes9bles (suite) quelques Ascomycètes aspect macroscopique Morchella vulgaris Morille commune (bien cuire, toxine thermolabile) Tuber melanosporum Truffe noire Pézizales détail microscopique 8 spores dans un asque cylindrique aspect microscopique (spores échinulées caractéris8ques) Tubérales Aleuria auranca Pézize orangée (peut se manger crue)

21 Champignons parasites de l Homme et des animaux => Mycologie médicale Aspergillus fumigatus responsable d Aspergillose pulmonaire chez les Oiseaux fréquemment plus rarement chez l Homme Gravissime intertrigo à Candida albicans ceye levure peut provoquer aussi un muguet buccal

22 sporotrichose du membre inférieur Sporothrix schenckii forme imparfaite d un CeratocysCs Teigne à Trichophyton tonsurans

23 Les mycotoxicoses : intoxica8ons dues à des toxines synthé8sées par des micromycètes métabolisme II (très riche) Aspergillus flavus intoxica8on découverte en 1960 (élevages de volailles en GB) synthé8se des aflatoxines => intoxica8ons aigües ou chroniques chez Homme, animaux hépa8te cytoly8que, cancers du foie moisissure ubiquiste maïs, arachides, grains humides, silos, ensilage, tourteaux aflatoxines peuvent être modifiées dans l organisme se retrouvent dans le lait! => CMA < 1µg/kg d aliments (0,025 pour enfants) aflatoxine B1

24 Penicillium expansum de patuline, neurotoxique et cancérigène se développe sur les fruits (pommes - > jus de pomme, cidres) Fusarium sp. trichothécènes => leucopénie, angine hémorragique et gangrène du pharynx graves épidémies en URSS pendant la guerre zéaralénone => avortement du bétail se développe sur graines de céréales, épis de maïs stockés à l humidité

25 Aspergillus ochraceus, Penicillium viridicatum ochratoxines, cancérogènes, néphropathies se développe sur les céréales => très grande surveillance (bière, vin ) Claviceps purpurea (sclérote) «Ergot de Seigle» alcaloïdes lysergiques, LSD ergo8sme chez l'animal et l'homme (convulsions ou gangrène) intoxica8ons collec8ves jusqu'au début du XX ème siècle en Europe centrale (= "mal des ardents", "feu de Saint- Antoine") céréales ou farines de seigle contaminées Rq : on 8re aussi de l Ergot de nombreux principes ac8fs médicamenteux contre les migraines (ergotamine), pour favoriser les contrac8ons utérines lors de l accouchement (ergométrine)

26 Les mycé9smes : intoxica8ons provoquées par la consomma8on de sporophores de champignons supérieurs, macromycètes toxiques = les champignons vénéneux LES GRANDS SYNDROMES 1. Syndromes à incuba9on longue (> 6 heures, gravité +++) 2. Syndromes à incuba9on courte (< 6 heures) causes : méconnaissance des champignons, confusions, imprudence

27 INTOXICATION PHALLOÏDIENNE => hépa8te gravissime par toxines thermostables AMATOXINES (amani8nes) qui bloquent l'arn polymérase II des eucaryotes pas d an8dote! Amanita phalloides (> 90 % des cas mortels) Amanita verna Amanita virosa

28 INTOXICATION RÉNALE Incuba8on jusqu'à 17 jours! CorCnarius orellanus («and Co!») Cor8naire des montagnes ou couleur de Rocou

29 SYNDROME DE RHABDOMYOLYSE Tricholoma equestre (auratum) Une consomma8on excessive de "Bidaous" entraine un grand état de fa8gue, avec une fonte musculaire importante (rhabdomyolyse et augmenta8on des CPK = Créa8ne Phosphate Kinase). Quelques cas mortels!! Interdic8on de vente Ramassés en abondance dans les forêts de Pins Très appréciés des mycophages régionaux, hélas!... découverte récente de l intoxicacon à Bordeaux Bédry et al 2001

30 Syndromes à incuba8on courte < 6 heures Quelques exemples Syndrome panthérinien ou atropinoïde acide iboténique ou muscimol (=> effets parasympatholy8ques ) Euphorie, ivresse, délires + tachycardie, mydriase, sécheresse des sécré8ons Risque de coma Amanita muscaria Amanite tue- mouches Amanita pantherina Amanite panthère

31 Syndrome gastro- entéri8que (résinoïde) Divers champignons (nombreux ) provoquant des intoxica8ons ± graves et sans doute les plus fréquentes Ramaria formosa Clavaire remarquable Russula emecca («and Co») Russule émé8que Agaricus xanthoderma Agaric jaunissant

32 Syndrome gastro- entéri8que (résinoïde) intoxica8ons + graves Boletus satanas Bolet de Satan Entoloma lividum Entolome livide

33 Message aux mycophages : Grande prudence avec les macromycètes Il n y a pas de «truc» pour détecter les champignons vénéneux Seules de très bonnes connaissances des caractères macroscopiques permeyent de les iden8fier Se limiter aux espèces comes8bles que l on connait très bien Ne pas consommer des champignons moisis (sac en plas8que). Ayen8on aux intoxica8ons non spécifiques (métaux lourds, élts radioac8fs ) Bien faire cuire les champignons (toxines thermolabiles) Intolérances diverses

34 Merci de votre attention