Penicilliumin ominaisuudet, taksonomia, morfologia, elinympäristö

Penicillium on bakteerien suvu, joka sijaitsee Ascomycotan phyllumissa. Saksan mykologi Heinrich Link kuvasi sen ensin vuonna 1809 ja sen taksonomia on ollut monimutkainen.

Periaatteessa se sijaitsi Deuteromycetesissa (epätäydelliset sienet), koska vain sen anamorfinen (aseksuaalinen) tila oli tiedossa. Tämän jälkeen havaittiin, että Penicillium vastaa sukupuolten teleomorfisia (seksuaalisia) tiloja Eupenicillium ja Talaromyces Ascomyceten \ t.

Anamorfinen tila Penicillium Sille on ominaista hyaliini (väritön) septate-hyphae. Kun ne asetetaan viljelyalustaan ​​laboratoriossa, pesäkkeet muuttuvat sinisestä, sinertävästä vihreään, vaaleanpunaiseksi.

Etymologia Penicillium tulee harjasta, koska konidioforit (rakenteet, jotka tuottavat aseksuaalisia itiöitä) ovat haarautuneita.

Penicillium yhdessä muiden sieni-sukujen kanssa tunnetaan muotteina, koska ne kasvavat eri orgaanisilla tuotteilla, jotka muodostavat monipuolisen värin. Tämä suku on saprofyyttinen ja voi kasvaa eri ympäristöissä.

Monet suvun lajit ovat erittäin tärkeitä ihmiselle. Penisilliini (ensimmäinen lääketieteessä käytetty antibiootti) saatiin P. chrysogenum. Toisaalta niin kutsutut siniset juustot saavat ominaisuuksiaan niiden lajien lipolyyttisen ja proteolyyttisen aktiivisuuden vuoksi, jotka \ t Penicillium.

Jotkut lajit ovat terveydelle haitallisia. Nämä tuottavat erilaisia ​​toksiineja, kuten ochratoksiinit, jotka vahingoittavat munuaisjärjestelmää. Muut lajit vahingoittavat erilaisia ​​elintarvikkeita, kuten leipää ja sitrushedelmiä. Jotkut ovat eläinten ja ihmisten patogeenejä.

indeksi

• 1 Yleiset ominaisuudet
• 2 Conidioforien tyypit
  • 2.1 Mykotoksiinien tuotanto
  • 2.2 Ravitsemus
• 3 Fylogeny ja taksonomia
  • 3.1 Talaromyces-suku
  • 3.2 Penicillium-suku
• 4 Elinympäristö
• 5 Jäljentäminen
  • 5.1 Aksuaalinen lisääntyminen
  • 5.2 Seksuaalinen lisääntyminen
• 6 Taudinaiheuttajat ja taudit
• 7 Biotekniikka
• 8 Viitteet

Yleiset ominaisuudet

Ryhmälle on tunnusomaista se, että niillä on septate-hyphae ja mykiinit muodostavat filamentteja. Kun se kasvatetaan laboratoriossa, se tuottaa pesäkkeitä, joissa on kompakti myseeli ja hyvin määritellyt marginaalit.

Pesäkkeet kasvavat nopeasti ja näyttävät villalta tai puuvillalta. Periaatteessa ne ovat valkoisia ja siniset, vihertävän kellertävät tai vaaleanpunaiset.

Sukupuoliset itiöt (askosporit) tuotetaan askoissa (hedelmäviljelmissä), jotka voivat olla puumaisia ​​tai joilla on pehmeämpi rakenne, riippuen ryhmästä.

Suvun merkittävin ominaisuus on haarautuneiden konidioforien kehittyminen harjan muodossa. Konidioforin haarautumisen eri tyypit mahdollistavat lajin erottamisen.

Conidiophore on hyvin jäsennelty ja siinä on akseli, josta oksat (metullas) muodostuvat. Pullot muodostetaan metullasille (pullonmuotoiset solut, jotka tuottavat konidioita). Tämä on tärkein luonne erottaa lajit suvusta.

Conidioforien tyypit

simples: fialidit ovat yksinäisiä.

Monoverticilados: ryhmä foliideja esiintyy conidiophore-akselin kärjessä.

Divicariados: Esitetään metúlas-haara eri korkeuksiin ja näihin fialidiryhmiin.

biverticillate: akselin kärjessä muodostuu kolme tai useampi metula, joista jokaisella on ryhmä fialideja kärjessä.

Terverticilados: esittää joukon välikarttoja metulliinien ja fialidien välillä.

Mykotoksiinien tuotanto

Laji Penicillium ne tuottavat myrkyllisiä aineita, jotka saastuttavat ruokaa ja joita kutsutaan mykotoksiiniksi. Yleisimmät ovat ochratoksiinit ja patuliinit.

Orratoksiinit voivat saastuttaa viljaa ja juustoja sekä kerääntyä ihmisiin kulutettujen eläinten rasvaan. Nämä toksiinit vaikuttavat munuaisjärjestelmään.

Patuliinit löytyvät viljasta ja pähkinöistä. Se voi heikentää immuunijärjestelmää ja hyökätä hermostoon.

ravitsemus

Laji Penicillium Ne ovat saprofyytteja. Niillä on suuri kyky hajottaa orgaanista ainetta, koska ne tuottavat suuren määrän hydrolyyttisiä entsyymejä. Näillä entsyymeillä on kyky nopeuttaa hajoamisprosessia.

Näitä sieniä tunnetaan muotteina ja niiden itiöt ovat tärkeimmät ilman epäpuhtaudet monissa suljetuissa rakennuksissa. Lisäksi ne käyttäytyvät eri viljelykasvien taudinaiheuttajina sekä kentällä että sadonkorjuun jälkeen.

Monet voivat tuottaa myrkkyjä, jotka aiheuttavat haittaa ihmisille. Toiset suosivat joidenkin elintarvikkeiden käymistä ja pystyvät myös tuottamaan antibiootteja.

Fylogeny ja taksonomia

Taksonomia Penicillium Se on melko monimutkainen, koska monissa sienien ryhmissä oli yleistä, että anamorfisia ja teleomorfisia tiloja pidettiin eri taksoneina..

Aluksi suku sijoitettiin keinotekoiseen Deuteromycetes-ryhmään (epätäydelliset sienet), koska niiden seksuaaliset muodot eivät olleet tiedossa. Teleomorfit sijaitsevat Ascomycotan reunalla Eurotiales-järjestyksessä

Lajityyppi jaettiin neljään osaluokkaan: Aspergilloides, furcatum, Penicillium ja Biverticillium,jotka erilaistuvat konidioforin tyypin mukaan. myöhemmin Biverticillatum liittyy teleomorfiseen genreeseen Talaromyces ja muut kolme alaryhmää Eupenicillium.

Myöhemmin uudelleentarkastelussa Penicillium senso stricto (ei sisällä Talaromyces), teleomorfi Eupenicillium tapahtui, koska sitä pidettiin synonyyminä, koska nimi on ollut Penicillium se on vanhempi.

sukupuoli Talaromyces

Sille on tunnusomaista se, että se esittää pehmeitä seiniä sisältävän hyphaen verkoston muodostamia askoja. Askoset kypsyvät muutamassa viikossa viljelyalustassa. Muodostuu kahdeksan asosporaa, jotka ovat yksisoluisia. Anamorph (alaryhmä) Biverticillatum) esittelee kapeita phialideja.

Molekyylitutkimukset osoittivat, että tämä on monofiilinen ryhmä ja se sijaitsee tällä hetkellä Trichocomaceae-perheessä. Tunnistetaan noin 110 lajia, jotka on ryhmitelty seitsemään osaan.

Kiinnostavat lajit T. marneffei, patogeeni, joka aiheuttaa systeemistä mykoosia HIV-potilailla.

sukupuoli Penicillium

Tällä hetkellä suvun kaikki lajit Eupenicillium, sekä genrejä Eladia, Torulomyces, Chromocleista ja Hemicarpenteles.

Laji sisältää isodiametrisillä soluilla (samanpuoleisilla puolilla) erittäin kovia seiniä (sclerotized). Ascos kestää kuukausia kypsymiseen ja joissakin tapauksissa askosporit eivät kypsy.

Aseksuaaliselle tilalle on ominaista flegmaattinen leveä tai pullonmuotoinen flegma.

Sukupuoli sijaitsee Aspergillaceae-perheessä ja on jaettu kahteen alaryhmään (Aspergilloides ja Penicillium) ja 25 osaa.

elinympäristö

Laji Penicillium ne voivat kehittyä eri ympäristöissä ja niillä on kosmopoliittinen jakauma. Ne kykenevät elämään äärimmäisissä lämpötilan, suolapitoisuuden, pH: n tai veden rasituksen olosuhteissa.

Läsnäolo Penicillium yli 400 kasvilajia. Ne ovat löytyneet hyvin kylmiltä alueilta, kuten subarktiselta ja tundralta.

Suolaisissa ympäristöissä on. \ T Penicillium kuten merikasvien endofyytit tai kasvavat korkeassa suolapitoisuudessa.

Muut lajit voivat kehittyä hyvin happamilla maaperillä luonnollisesti tai ihmisen toiminnan avulla, kuten kaivosjätevedet ja teollisuusjätevedet.. 

kopiointi

Laji Penicillium ja Talaromyces ne lisääntyvät aseksuaalisesti ja seksuaalisesti.

Aeksuaalinen lisääntyminen

Se voi tapahtua myseelien pirstoutumisen vuoksi, joka myöhemmin jaetaan edelleen. Muissa tapauksissa voit muodostaa sklerotiumin (paksuseinäisen myseelin), joka kestää haitallisia olosuhteita ja alkaa sitten jakaa.

Yleisin epätavallisen lisääntymisen muoto on konidioiden (seksuaaliset itiöt) tuottaminen conidioforeista. Nämä muodostuvat phialidien ytimen jakautumisesta.

Seksuaalinen lisääntyminen

Seksuaaliset itiöt tuotetaan askoissa. Anteridium (urosrakenne) ja askogoniumi (naarasrakenne) syntyy. Molempien rakenteiden sytoplasmat ovat fuusioituneita (plasmogamia) ja sitten ytimet liitetään (kariogiamia).

Kun diploidisolu on muodostettu, tapahtuu meioosi. Muodostuu neljä haploidisolua, jotka kärsivät mitoosista ja tuottavat kahdeksan askosporaa.

Askosporit ovat haploidisia yhdellä ytimellä. Niillä voi olla sileä pinta tai koristeita, ja ne ovat hajallaan tuulen välityksellä tai sateelta.

Taudinaiheuttajat ja taudit

Eri lajit Penicillium ne ovat elintarvikkeiden pilaantumisen syy-tekijöitä, erityisesti kun olosuhteet ovat kosteat ja lämpimät. Nämä pesäkkeet kehittyvät, ja niitä tuottavat entsyymit hajoavat nopeasti. Yleensä pesäkkeillä on vihertävät värit.

Se on myös usein rakennusten saastuminen itiöiden kautta Penicillium ja muut tyylilajit. Suljettu ja kostea ympäristö suosii sienen kehittymistä. On ihmisiä, jotka ovat hyvin herkkiä itiöille, mikä aiheuttaa heille erilaisia ​​hengitysteiden patologioita ja allergioita.

T. marneffei (ent Penicillium marneffei) on syy penisillioosiin, endeemiseen tautiin Kaakkois-Aasiassa. Se vaikuttaa vain immunosuppressiopotilaisiin, pääasiassa HIV-potilaisiin. Konidiat tarttuvat isäntään hengittämällä ja kehittyvät sitten solunsisäisesti, mikä vaikuttaa joidenkin elinten toimintaan.

biotekniikka

Jotkut lajit Penicillium Niitä käytetään laajalti elintarvike- ja lääketeollisuudessa.

Monissa lihatuotteissa, jotka ovat kypsymisprosessin kohteena, sieni-pesäkkeiden läsnäolo pinnalla on yleistä. Nämä sienet lisäävät tunnusomaisia ​​aromeja ja makuja erilaisten kemiallisten yhdisteiden tuotannon vuoksi.

Laji Penicillium ne muodostavat pintamikrobisen kasviston joissakin fermentoiduissa makkaroissa, kuten salamissa. Nämä ovat antioksidantteja ja estävät kuivumisen, proteolyyttisen kapasiteetin lisäksi myötävaikuttavat tuotteiden kovettumiseen ja estävät patogeenien hyökkäyksen.

Niin kutsuttujen sinisten juustojen osalta, P. roqueforti se lisätään niiden kypsymiseen. Sen aktiivisuus tuottaa entsyymejä, jotka hajottavat kemiallisia yhdisteitä, jotka tuottavat näiden juustojen tyypillisen aromin ja aromin. Siniset täplät ovat juuston sienen pesäkkeitä.

Jotkut lajit pystyvät tuottamaan luonnollisia antibiootteja. Yksi näistä on penisilliini, joka saadaan pääasiassa P. chrysogenum. Penisilliini oli ensimmäinen lääketieteessä käytetty antibiootti.

viittaukset

1. Acosta R (2006) Penicillium lihatuotteissa käytettäviä sienilääkkeiden tuottajia. Muisti, jolla voit saada tohtorin nimikirjoituksen. Eläinlääketieteellinen tiedekunta, Extremaduran yliopisto, Espanja. 288 s.
2. Cabañes J, MR Bragulat ja G Castellá (2010) Oratratsiini, tuottava laji sukuun Penicillium. Toxins 2: 1111-1120.
3. Houbraken ja RA Samson (2011) Penicillium ja Trichocomaceaen erottaminen kolmeen perheeseen. Mycology-opinnot 70: 1-51.
4. Samson RA, N Yilmazi, J Houbraken, H Spierenburg, KA Seifert, SW Peterson, J Varga ja JC Frisvad (2011) Fylogeny ja sukujen nimikkeistö Talaromyces ja taksit Penicillium alalajiin Biverticillium. Mycology-opinnot 70: 159-183.
5. Visagie CM, J Houbraken, JC Frisvad, SB Hong, CGW Klaassen, G Perrone, KA Seifert, J. Varga, T Yaguchi ja RA Samson (2014) Sukunimitys ja nimikkeistö Penicillium. Mycology-tutkimukset 78: 343-371.
6. Yadav A, Verma P, Kumar V, Sangwan P, Mishra S, Panjiar N, Gupta V ja Saxena AK (2017) suvun biologinen monimuotoisuus Penicillium eri elinympäristöissä. Julkaisussa: KV Gupta ja S Rodríguez-Canto (ed). Mikrobien bioteknologian ja biotekniikan uusi ja tuleva kehitys. Penicillium järjestelmän ominaisuudet ja sovellukset. Elsevier, Yhdistynyt kuningaskunta.