HUITLACOCHE: KENMERKEN, HABITAT, LEVENSCYCLUS, EIGENSCHAPPEN - BIOLOGIE - 2026

De huitlacoche of cuitlacoche (Ustilago maydis) is een Basidiomycota-schimmel van de Ustilaginaceae-familie die binnen zijn levenscyclus twee fasen kent, een saprofytische en een parasitaire. In deze laatste fase tast het maïs aan en veroorzaakt het een ziekte die "houtskool" of "gewone maïsziekte" wordt genoemd.

De ziekte kan elk deel van de plant aanvallen en tumorachtige gallen produceren van variabele grootte, zelfs groter dan 30 cm in diameter. Wanneer gallen op de pitten verschijnen, is dat omdat de infectie heeft plaatsgevonden in de eierstokken, en de pitten die het meest worden aangetast, zijn die aan de top van het oor.

Ustilago maydis. Genomen en bewerkt uit: H. Zell.

De ziekte wordt bijna wereldwijd als een plaag van gewassen beschouwd en zieke planten worden meestal vernietigd om de verspreiding van de schimmel te voorkomen. In Mexico beschouwen ze de schimmel echter als een delicatesse en veroorzaken ze zelfs, zowel ambachtelijk als commercieel, de vermeerdering ervan.

Huitlacoche bevat in zijn samenstelling belangrijke hoeveelheden antioxidanten, vezels, vitamines, evenals lysine en aminozuren. Bovendien suggereren de onderzoekers dat het eigenschappen heeft die behulpzaam zijn bij het voorkomen van kanker en andere ziekten.

kenmerken

Ustilago maydis vertoont een aseksuele fase in de vorm van gist die onder andere wordt gekenmerkt doordat het, wanneer het zich ontwikkelt in een vast PDA-kweekmedium, concave kolonies vertoont met een licht romige, matte kleur, die na 8 dagen na het zaaien bruin worden. Bovendien is de kolonie urease-positief.

De pathogene fase van seksuele voortplanting kan alle bovengrondse delen van de plant aantasten, vooral de zich ontwikkelende meristeemweefsels. Symptomen verschijnen als chlorose, anthocyaninevlekken en tenslotte de ontwikkeling van tumoren of gallen.

De gallen zijn bedekt met een laag glanzend lichtgroen of lichtgoud weefsel en worden gevormd door gehypertrofieerde cellen van de gastheer, evenals door weefsels en sporen van de schimmel, de laatste zijn donkerblauw. De kieuwen zijn enigszins vlezig en stevig en aanvankelijk licht van kleur en worden na verloop van tijd donkerder.

De sporen in de gallen worden donkerder naarmate ze rijpen en veranderen in een stoffige massa, en hun kleur wordt bruin of zwart. Deze sporen variëren in vorm van bolvormig tot langwerpig en onregelmatig, meten 7-11 µm x 7-13 µm, hun celwand is 0,5 µm dik en ze zijn fijn bedekt met stekels.

Het vrijkomen van sporen vindt plaats door de laag weefsel te breken die de gallen bedekt. Rijpe gallen kunnen groter zijn dan 30 cm, maar normaal is dit 15 cm en niet meer dan 1,2 cm in het geval van bladgallen.

Taxonomie

Ustilago maydis is een Basidiomycota-schimmel die behoort tot de klasse Ustilaginomycetes, orde Ustilaginales, familie Ustilaginaceae. Deze familie omvat momenteel ongeveer 17 geslachten en meer dan 600 soorten.

Het geslacht Ustilago werd beschreven door de mycoloog Christian Hendrik Persoon met Ustilago hordei als de typesoort. Het wordt momenteel vertegenwoordigd door ongeveer 200 soorten, allemaal parasitair op grassen.

Het taxon Ustilago maydis werd bedacht door de Zwitserse botanicus Augustin Pyramus de Candolle (afgekort DC volgens de regels voor de nomenclatuur van schimmels), en later omschreven door de mycoloog August Carl Joseph Corda.

Synonymie van de soort omvat Caeoma zeae, Lycoperdon zeae, Uredo maydis, Uredo segetum en Ustilago zeae.

Habitat en verspreiding

Het leefgebied van de huitlacoche of cuitlacoche wordt voornamelijk geassocieerd met maïs, hoewel het ook andere grassen kan aantasten. In zijn saprofytische fase ontwikkelt de schimmel zich als een eencellig organisme dat de naam sporidium krijgt en in de maïsplant leeft. In zijn parasitaire fase ontwikkelt het zich erin.

De distributie van Ustilago maydis is wereldwijd en kan overal aanwezig zijn waar maïs wordt verbouwd.

Levenscyclus

De levenscyclus van Ustilago maydis is complex, enerzijds vertoont het een eencellige en niet-kernachtige fase, die zich aseksueel voortplant en sporidium wordt genoemd; en aan de andere kant een meercellige dikaryote fase die zich seksueel zal voortplanten.

Sporidium is niet-infectieus, heeft een saprofytisch dieet en ontwikkelt zich buiten de maïsplant. Sporidium kan zich voortplanten door te ontluiken. De overgang van deze saprofytische fase naar de parasitaire fase wordt genetisch bepaald door allelen van het sexuele type a en b.

Als een paar seksueel compatibele sporidia voor de a locus wordt gevonden, vormt elk een kiembuis naar de andere. Wanneer deze buizen elkaar ontmoeten, vindt plasmogamie of fusie van de cellen van beide buisjes plaats, zonder dat de kernen zich verenigen, wat resulteert in een dikaryote structuur die bekend staat als het infectieuze filament.

Het infectieuze filament zal de juiste plaats van penetratie in de interne weefsels van de gastheer zoeken. Wanneer het zich in de plant bevindt, zal de ontwikkeling van een dicariont-mycelium plaatsvinden.

Het mycelium ontwikkelt zich in de gastheer zonder eerst de gastheercellen te doden. Dit mycelium veroorzaakt veranderingen in de celgroei van de gastheer, waardoor gallen ontstaan. In de kieuwen zullen individuele cellen van het dicariont-mycelium zich scheiden en karyogamie ondergaan (fusie van kernen) om diploïde cellen te vormen die teliosporen worden genoemd.

Deze teliosporen ontwikkelen dikke zwarte wanden die op hun beurt verantwoordelijk zijn voor de verkleuring van de gallen. Vervolgens ontkiemen de teliosporen en produceren een structuur genaamd promicelium waarin meiose optreedt en vier haploïde cellen worden geproduceerd die in de omgeving worden vrijgegeven om de cyclus opnieuw te starten.

Sporen van Ustilago maydis. Genomen en bewerkt op: 2011-08-27_Ustilago_maydis_ (DC.) _ Corda_183839.jpg: Deze afbeelding is gemaakt door gebruiker Alan Rockefeller (Alan Rockefeller) bij Mushroom Observer, een bron voor mycologische afbeeldingen. Je kunt hier contact opnemen met deze gebruiker. Engels - Spaans - français - italiano - македонски - português - +/- afgeleid werk: Ak ccm.

Toepassingen

In de meeste landen van de wereld wordt huitlacoche of cuitlacoche als een plaag beschouwd en worden besmette planten geëlimineerd om de snelle verspreiding van de ziekte te voorkomen.

In Mexico wordt het echter al sinds de tijd van de Azteekse cultuur als voedsel gebruikt. De schimmel wordt gegeten wanneer de gallen verschijnen en voordat ze volwassen worden. Het kan zowel vers als ingeblikt worden geconsumeerd en de prijs is vele malen hoger dan die van niet-geïnfecteerde maïs.

De vorm van consumptie is in de vorm van een stoofpot of als onderdeel van andere gerechten zoals onder andere tortilla's, taco's, quesadilla's, soepen. De smaak van de paddenstoel is best aangenaam, met enige gelijkenis met die van Morcella-paddenstoelen, maar met een licht rokerige en zure toets. De textuur wordt ook gewaardeerd.

Beetje bij beetje krijgt de schimmel aanhang in Europa en de Verenigde Staten, vooral in haute cuisine-restaurants, waar hij behoorlijk hoge waarden bereikt.

Andere gebruiken

De niet-infectieuze fase van Ustilago maydis wordt gebruikt als een modelorganisme voor onderzoek, wat gunstig is voor het feit dat het genoom volledig is beschreven.

Onderzoekers hebben deze schimmel gebruikt om plantenziekten te bestuderen, evenals in genetische manipulatietests en om meer te weten te komen over enkele aspecten van de genetica van zijn gastheer, met behulp van de homologe recombinatiemethode bij DNA-reparatie.

Bovendien is Ustilago maydis in staat een reeks hoogwaardige verbindingen te biosynthetiseren, zoals ustilágische, appelzuur en hydroxyparaconzuur, waarvoor de biotechnologie-industrie het steeds vaker gebruikt.

Cultuur

Zoals reeds vermeld, wordt in de meeste landen van de wereld de huitlacoche of cuitlacoches als een plaag beschouwd, waarvoor er strijd is om de uitroeiing ervan uit de gewassen, maar in Mexico wordt niet alleen de natuurlijk geïnfecteerde maïs gebruikt, maar ook cultiveer de schimmel door kunstmatige voortplanting.

De mechanismen van kunstmatige voortplanting zijn empirische infectie, die rechtstreeks door sommige producenten wordt toegepast, en de inoculatie van sporen die worden verkregen door te kweken op aardappeldextrose-agar.

Door de groeiende belangstelling voor de schimmel voor voedingsdoeleinden hebben sommige staten in de Verenigde Staten, zoals Florida en Pennsylvania, zelfs toestemming gekregen van het Department of Agriculture (USDA, voor de afkorting in het Engels) om de schimmel te inenten, Ondanks het feit dat de rest van de staten strijden voor de uitroeiing ervan.

Verkoop van de Huitlacoche in Soriana Oaxaca Mexico. Genomen en bewerkt uit: Nsaum75 op Engelse Wikipedia.

Nutritionele eigenschappen

Ustilago maydis is geclassificeerd als een nutraceutisch voedsel, dat wil zeggen dat het zowel nutritionele, medicinale als farmaceutische eigenschappen heeft. Deze eigenschappen omvatten grote hoeveelheden van de volgende verbindingen:

Oplosbare voedingsvezels

De vezels in de voeding helpen de darmtransit goed te laten verlopen door de peristaltische bewegingen van het spijsverteringskanaal te stimuleren.

Antioxidanten

Antioxidant voedsel helpt bij het bestrijden van vrije radicalen en voorkomt zo vroegtijdige veroudering.

Vitaminen en essentiële aminozuren

Naast een hoog gehalte aan verschillende vitamines, bevat huitlacoche verschillende essentiële aminozuren, dat wil zeggen dat ze nodig zijn voor de goede werking van het menselijk lichaam. Het lichaam synthetiseert ze echter niet, dus ze moeten in de voeding worden opgenomen.

Een van deze aminozuren is lysine, dat helpt bij de adequate opname van calcium, de vorming van collageen, de afgifte van groeihormoon en de mentale ontwikkeling, naast het versterken van het immuunsysteem.

Bovendien helpen al deze componenten om de bloedsuikerspiegel en het cholesterolgehalte op de lange termijn onder controle te houden en er is gesuggereerd dat ze ook sommige vormen van kanker helpen voorkomen.

Referenties

1. CW Basse, et al. (2004), Ustilago maydis, modelsysteem voor analyse van de moleculaire basis van schimmelpathogeniteit. Mol Plant Pathol.
2. Corn smut. Op Wikipedia. Hersteld van: en.wikipedia.org.
3. Ustilago maydis. Hersteld van: esacademic.com.
4. E. Guevara-Vázquez, E. Valadez-Moctezuma, M. Acosta-Ramos, T. Espinosa-Solares & C. Villanueva-Verduzco (2009). Identificatie van gisten geassocieerd met huitlacoche. Chapingo Magazine tuinbouwserie.
5. JK Pataky (1999). Productie van huitlacoche op suikermaïs. Hortscience.
6. F. Banuett & I. Herskowitz (1996). Discrete ontwikkelingsstadia tijdens de vorming van teliosporen in de schimmel Ustilago maydis. Ontwikkeling.
7. Ustilago maydis, maïskool. Hersteld van: asturnatura.com