Penicillium īpašības, taksonomija, morfoloģija, biotops

Penicillium ir baktēriju ģints, kas atrodas Ascomycota pīlādē. Pirmo reizi to aprakstīja Vācijas mikologs Heinrihs Links 1809. gadā, un tās taksonomija ir bijusi sarežģīta.

Principā tas atradās Deuteromycetes (nepilnīgas sēnes), jo bija zināms tikai tā anamorfiskais (asexual) stāvoklis. Pēc tam tika konstatēts, ka Penicillium atbilda dzimumu telomorfiskajiem (seksuālajiem) stāvokļiem Eupenicillium un Talaromyces no Ascomycetes.

Anamorfiskais stāvoklis Penicillium To raksturo hialīna (bezkrāsains) septāta hiphae. Kolonijas, ievietojot tās barotnē laboratorijā, kļūst no zila, zilgani zaļa līdz rozā.

Etimoloģija Penicillium nāk no sukas, jo konidiofori (struktūras, kas rada aseksuālus sporas) ir sazarotas.

Penicillium kopā ar citām sēnīšu ģintīm ir zināms, ka tās ir veidnes, jo tās aug uz dažādiem bioloģiskiem produktiem, kas veido dažādu krāsu slāni. Šī ģints ir saprofītiska un var augt dažādās vidēs.

Daudzas sugas sugas ir ļoti svarīgas cilvēkam. Penicilīns (pirmā medicīnā lietotā antibiotika) tika iegūta no P. chrysogenum. No otras puses, tā saucamie zilie sieri iegūst to īpašības, ņemot vērā to sugu lipolītisko un proteolītisko aktivitāti. Penicillium.

Dažas sugas ir kaitīgas veselībai. Tie rada dažādus toksīnus, piemēram, ochratoksīnus, kas bojā nieru sistēmu. Citas sugas kaitē dažādiem pārtikas produktiem, piemēram, maizei un citrusaugļiem. Daži ir dzīvnieku un cilvēku patogēni.

Indekss

• 1 Vispārīgi raksturlielumi
• 2 Konidioforu veidi
  • 2.1 Mikotoksīnu ražošana
  • 2.2. Uzturs
• 3 Filogēnija un taksonomija
  • 3.1. Talaromyces ģints
  • 3.2 Penicillium ģints
• 4 Dzīvotne
• 5 Pavairošana
  • 5.1. Seksuāla reprodukcija
  • 5.2 Seksuālā reprodukcija
• 6 Patogēni un slimības
• 7 Biotehnoloģija
• 8 Atsauces

Vispārīgās īpašības

Grupai ir raksturīga septāta hiphae un micēliju veidojošie pavedieni. Ja audzē laboratorijā, tā ražo kolonijas ar kompaktu micēliju un labi definētām malām.

Kolonijas strauji aug un izskatās vilnas vai kokvilnas. Principā tie ir balti un pēc tam kļūst zili, zaļgani dzelteni vai rozā zaļi.

Seksu sporas (ascospores) tiek ražotas askos (augļu korpusos), kas var būt koksnes vai mīkstākas tekstūras atkarībā no grupas..

Lielākā ģints iezīme ir sazarotu konidioforu veidošana sukas veidā. Dažādi konidiofora sazarojuma veidi ļauj atšķirt sugas.

Konidiofors ir labi strukturēts un tam ir ass, no kuras veidojas zari (metullas). Flakoni veidojas uz metullas (pudeles formas šūnas, kas ražo konidijas). Tas ir vissvarīgākais raksturs, lai atšķirtu sugas no ģints.

Konidioforu veidi

Vienkārša: fialīdi ir vientuļi.

Monoverticilados: konioforas ass virsotnē parādās fialīdu grupa.

Divicariados: parādīts metúlas zars dažādos augstumos un šajās fialīdu grupās.

Biverticillates: vārpstas galā veidojas trīs vai vairāk metulas, no kurām katrai ir fialīdu grupa virsotnē.

Terverticilados: prezentēt virkni starpposma zaru starp metullas un fialīdiem.

Mikotoksīnu ražošana

Sugas | Penicillium tie ražo toksiskas vielas, kas piesārņo pārtiku, kas pazīstama kā mikotoksīni. Visbiežāk ir ochratoksīni un patulīni.

Ochratoksīni var piesārņot labību un sieru, kā arī uzkrāties cilvēku patērēto dzīvnieku taukos. Šie toksīni ietekmē nieru sistēmu.

Patulīni ir atrodami graudaugos un riekstos. Tas var vājināt imūnsistēmu un uzbrukt nervu sistēmai.

Uzturs

Sugas Penicillium Tie ir saprofīti. Tiem ir augsta spēja sadalīt organiskās vielas, jo tie rada lielu hidrolītisko fermentu daudzumu. Šiem fermentiem ir spēja paātrināt sadalīšanās procesu.

Šīs sēnītes ir pazīstamas kā pelējums, un to sporas ir galvenās gaisa piesārņotāji daudzās slēgtās ēkās. Turklāt tie darbojas kā dažādu kultūraugu patogēni gan laukā, gan pēc ražas novākšanas.

Daudzi var ražot toksīnus, kas kaitē cilvēkiem. Citi atbalsta dažu pārtikas produktu fermentāciju un spēj arī ražot antibiotikas.

Filogēnija un taksonomija

Taksonomija Penicillium Tas ir diezgan sarežģīts, jo daudzās sēnīšu grupās bija izplatīts, ka anamorfos un teleomorfos stāvokļus uzskatīja par dažādiem taksoniem..

Sākumā ģints tika ievietota mākslīgā Deuteromycetes grupā (nepilnīgas sēnītes), jo viņu seksuālās formas nebija zināmas. Teleomorfi atrodas uz Ascomycota malas Eurotiales secībā

Žanrs tika sadalīts četrās apakšžanās: Aspergilloīdi, Furcatum, Penicillium un Biverticillium,kas atšķiras pēc konidiofora veida. Pēc tam Biverticillatum bija saistīta ar teleomorfo žanru Talaromyces un pārējie trīs apakšžanri Eupenicillium.

Vēlāk, pārskatot Penicillium senso stricto (neietverot Talaromyces), teleomorfs Eupenicillium notika kā sinonīms kopš nosaukuma Penicillium tas ir vecāks.

Dzimums Talaromyces

To raksturo ascos, kas veidojas no hiphae tīkla ar mīkstām sienām. Askopi nobrieduši dažās nedēļās barotnē. Ir izveidoti astoņi asospori, kas ir vienšūnas. Anamorfs (apakšžanrs) Biverticillatum) attēlo šaurus phialides.

Molekulārie pētījumi noteica, ka šī ir monofiliska grupa un pašlaik atrodas Trichocomaceae ģimenē. Tiek atzītas aptuveni 110 sugas, kas sagrupētas septiņās daļās.

Starp interesējošām sugām izceļas T. marneffei, patogēns, kas izraisa sistēmisku mikozi pacientiem ar HIV.

Dzimums Penicillium

Pašlaik ģints visu sugu Eupenicillium, kā arī žanri Eladia, Torulomyces, Chromocleista un Hemicarpenteles.

Sugu klātbūtne ir ar izodiametriskām šūnām (ar vienādām pusēm) ar ļoti cietām sienām (sklerotizētas). Askos ir nepieciešami mēneši, un dažos gadījumos asospori nav nobrieduši.

Bezdzimuma stāvoklim ir raksturīga flegmatiska plaša vai pudeles veida flegma.

Ģints atrodas Aspergillaceae ģimenē un ir sadalīts divās apakšgrupās (Aspergilloīdi un Penicillium) un 25 iedaļās.

Dzīvotne

Sugas Penicillium tās var attīstīties dažādās vidēs un tām ir kosmopolītisks sadalījums. Tie spēj dzīvot ekstremālos temperatūras, sāļuma, pH vai ūdens stresa apstākļos.

Klātbūtne Penicillium uz vairāk nekā 400 augu sugām. Tie ir atrasti ļoti aukstās vietās, piemēram, subarktiskā un tundrā.

Sāls vidē ir sugu klātbūtne Penicillium kā jūras aļģu endofīti vai augoši augsta sāļuma augsnēs.

Citas sugas spēj attīstīties dabiskā veidā vai ar cilvēka darbību, piemēram, kalnrūpniecības notekūdeņiem un rūpnieciskajiem notekūdeņiem.. 

Pavairošana

Sugas Penicillium un Talaromyces viņi vairo aseksuāli un seksuāli.

Aeksuāla reprodukcija

Tas var notikt sakarā ar mielīnu fragmentāciju, kas vēlāk tiek sadalīta. Citos gadījumos var veidot sklerotiumu (biezu sienu micēliju), kas var izturēt nelabvēlīgus apstākļus un pēc tam sākt sadalīties.

Visbiežāk sastopamā nelabvēlīgās reprodukcijas forma ir konidiju (seksuālo sporu) ražošana no konidioforiem. Tie veidojas no fialīdu kodola sadalījuma.

Seksuālā reprodukcija

Seksuālās sporas tiek ražotas askos. Tiek radīts anteridijs (vīriešu struktūra) un asogonijs (sieviešu struktūra). Abu struktūru citoplazmas ir kausētas (plazmogamija), un tad kodoli tiek savienoti (karogāmija)..

Kad diploīdā šūna veidojas, rodas mioze. Tiek veidotas četras haploīdu šūnas, kas cieš no mitozes, radot astoņus asosporus.

Ascospores ir haploīds ar vienu kodolu. Tiem var būt gluda virsma vai ornamenti, tos var izkaisīt vējš vai izlaist lietus.

Patogēni un slimības

Dažādas sugas. \ T Penicillium tie ir cēloņi, kas izraisa pārtikas bojāšanos, jo īpaši, ja apstākļi ir mitri un silti. Kolonijas veidojas uz tām, un fermenti, kas tos ražo, ātri sadalās. Parasti kolonijām ir zaļganas krāsas.

Bieži notiek arī ēku piesārņošana ar sporu Penicillium un citi žanri. Aizvērtā un mitrā vide sekmē sēnītes attīstību. Ir cilvēki, kas ir ļoti jutīgi pret sporām, kas viņiem rada dažādas elpošanas patoloģijas un alerģijas.

T. marneffei (iepriekš Penicillium marneffei) ir penicilliozes, endēmiskās slimības cēlonis Dienvidaustrumāzijā. Tas skar tikai imūnsupresīvus pacientus, galvenokārt tos, kuriem ir HIV. Konīdi inficē saimniekus ieelpojot un pēc tam attīstās intracelulāri, ietekmējot dažu orgānu darbību.

Biotehnoloģija

Dažas sugas. \ T Penicillium Tos plaši izmanto pārtikas un farmācijas nozarē.

Daudzos gaļas produktos, uz kuriem attiecas nogatavināšanas procesi, sēnīšu koloniju klātbūtne uz virsmas ir izplatīta. Šīs sēnes uzlabo raksturīgo aromātu un garšu, ko rada dažādu ķīmisko savienojumu ražošana.

Sugas | Penicillium tās veido virspusēju mikrobu floru dažās fermentētās desās, piemēram, salami. Tie ir antioksidanti un novērš sausumu, papildus proteolītiskajai spējai veicina produktu konservāciju un novērš patogēnu uzbrukumu.

Tā saucamo zilo sieru gadījumā, P. roqueforti Tā tiek pievienota to nobriešanu. Aktivitāte ražo enzīmus personu pazemojošas ķīmijas ražotājuzņēmumi aromātu un raksturīgo garšu šo sieru. Zilie plankumi kolonijas sēnītes siera.

Dažas sugas spēj ražot dabiskas antibiotikas. Viens no tiem ir penicilīns, ko iegūst galvenokārt no P. chrysogenum. Penicilīns bija pirmā medicīnā lietotā antibiotika.

Atsauces

1. Acosta R (2006) Penicillium pretsēnīšu peptīdu ražotāji izmantošanai gaļas produktos. Atmiņa, lai iegūtu tiesības uz doktora titulu. Ekstremadūras Universitātes Veterinārijas fakultāte, Spānija. 288 lpp.
2. Cabanes J, MR Bragulat un G CASTELLA (2010) Ohratoksīns uz ražo sugu ģints Penicillium. Toxins 2: 1111-1120.
3. Houbraken un RA Samson (2011) Penicillium un Trichocomaceae segregācija trīs ģimenēs. Pētījumi Mycology 70: 1-51.
4. Samson RA, N Yilmazi, J Houbraken, H Spierenburg, KA Seifert, SW Peterson, J Varga un Frisvad JC (2011) Phylogeny un nomenklatūra ģints Talaromyces un taksoni Penicillium apakšgrupa Biverticillium. Pētījumi Mycology 70: 159-183.
5. Visagie CM, J Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW KLAASSEN, G Perrone, KA Seifert, J. Varga, T Yaguchi RA un Samson (2014) identifikācijas un nomenklatūra ģints Penicillium. Mācības Mycology 78: 343-371.
6. Yadav A, P Verma, Kumar V, P Sangwan, Mishra S, N Panjiar, V Gupta AK un Saxena (2017) daudzveidības ģints Penicillium dažādos biotopos. In: KV Gupta un S Rodríguez-Canto (ed). Jaunas un nākotnes tendences mikrobioloģiskajā biotehnoloģijā un bioinženierijā. Penicillium sistēmas īpašības un lietojumprogrammas. Elsevier, Apvienotā Karaliste.