Penicillium chrysogenum savybės, taksonomija, morfologija, buveinė

Penicillium chrysogenum Penicilino gamyboje dažniausiai naudojamos grybų rūšys. Rūšis priklauso gentims Penicillium Aspergilliaceae šeimos Ascomycota.

Jis pasižymi gijiniu grybeliu, su septine hiphae. Kai auginamos laboratorijoje, jų kolonijos sparčiai auga. Jie turi aksominę, iki medvilnės išvaizdą ir melsvai žalią spalvą.

Indeksas

• 1 Bendrosios charakteristikos
• 2 Filogenija ir taksonomija
  • 2.1 Sinonimas
  • 2.2 Dabartinis apribojimas
• 3 Morfologija
• 4 Buveinė
• 5 Dauginimas
  • 5.1 Seksualinė reprodukcija
  • 5.2 Seksualinė reprodukcija
• 6 Kultūros terpės
• 7 Penicilinas
• 8 Nuorodos

Bendrosios charakteristikos

P. chrysogenum Tai saprofitinė rūšis. Jis gali suskaidyti organines medžiagas ir gaminti paprastus anglies junginius, kuriuos jis naudoja savo maiste.

Rūšis yra visur (galima rasti bet kurioje vietoje) ir yra įprasta rasti uždarose erdvėse, dirvožemyje arba susietoje su augalais. Jis taip pat auga ant duonos ir jo sporos yra įprastos dulkėse.

Sporos P. chrysogenum jie gali sukelti kvėpavimo takų alergiją ir odos reakcijas. Jis taip pat gali gaminti įvairių tipų toksinus, kurie veikia žmones.

Penicilino gamyba

Geriausiai žinomas šios rūšies naudojimas yra penicilino gamyba. Šis antibiotikas pirmą kartą buvo aptiktas Aleksandro Flemingo 1928 m., Nors jis iš esmės jį nustatė kaip P. rubrum.

Nors yra ir kitų rūšių Penicillium gali gaminti peniciliną, P. chrysogenum Tai yra labiausiai paplitusi. Jo pirmenybė farmacijos pramonėje yra dėl didelio antibiotikų gamybos.

Dauginti

Jie reprodukuoja aseksualiai per konidijas (aseksualias sporas), atsirandančias konidioforuose. Tai yra stačias ir plonasienis, mažai fialidų (ląstelių, kurios gamina konidijas).

Seksualinė reprodukcija vyksta per asocporas (seksualines sporas). Jie gaminami iš storų sienelių (vaisių)..

Askosporos (seksualinės sporos) gaminamos ascose (vaisių kūnuose). Tai yra ciklistecija (suapvalinta) ir turi sklerotizuotas sienas.

Antrinių metabolitų gamyba

Antriniai metabolitai yra organiniai junginiai, kuriuos gamina gyvi daiktai, kurie tiesiogiai nedaro įtakos jų metabolizmui. Grybų atveju šie junginiai padeda identifikuoti. 

P. chrysogenum jis pasižymi tuo, kad gamina roquefortina C, meleagrina ir peniciliną. Šis junginių derinys palengvina jų identifikavimą laboratorijoje. Be to, grybelis gamina kitus spalvotus antrinius metabolitus. Ksantoksilinai yra geltonos spalvos tipiškos rūšies eksudato priežastis.

Kita vertus, jis gali gaminti aflatoksinus, kurie yra žmonėms kenksmingi mikotoksinai. Šie toksinai atakuoja kepenų sistemą ir gali sukelti cirozę ir kepenų vėžį. Grybų sporos užteršia įvairius maisto produktus, kurie nurijus, gali sukelti šią patologiją.

Mityba

Rūšis yra saprofitinis. Jis gali gaminti virškinimo fermentus, kurie išsiskiria organinėse medžiagose. Šie fermentai suskaido substratą ir išskiria sudėtingus anglies junginius.

Vėliau paprasčiausias junginys išsiskiria ir gali būti absorbuojamas. Maistinės medžiagos, kurios nėra suvartojamos, kaupiasi kaip glikogenas.

Filogenija ir taksonomija

P. chrysogenum pirmą kartą aprašytas Charleso Thomo 1910 metais. Rūšis turi sinonimą (skirtingi tos pačios rūšies pavadinimai)..

Sinonimas

Flemingas 1929 m. Nustatė peniciliną gaminančias rūšis P. rubrum, dėl raudonos kolonijos buvimo. Vėliau rūšis buvo priskirta pavadinimui P. notatum.

1949 m. Tai patvirtino mikologai Raper ir Thom P. notatum yra sinonimas P. chrysogenum. 1975 m. Buvo atlikta susijusių rūšių grupės apžvalga P. chrysogenum šiam pavadinimui buvo pasiūlyta keturiolika sinonimų.

Didelis šios rūšies sinonimų skaičius susijęs su sunkumu nustatyti diagnostinius simbolius. Buvo suprantama, kad kultūros terpės pokyčiai veikia kai kurias savybes. Tai sukėlė klaidingą taksono identifikavimą.

Įdomu pažymėti, kad pirmenybės principas (vardas, pavardė) yra seniausio taksono pavadinimas P. griseoroseum, paskelbtas 1901 metais, P. chrysogenum jis išlieka kaip vardas, išsaugotas plačiam naudojimui.

Šiuo metu tiksliausiai identifikuoti rūšys yra antrinių metabolitų gamyba. Roquefortina C, penicilino ir meleagrinos buvimas garantuoja teisingą identifikavimą.

Dabartinis apribojimas

P. chrysogenum yra apribotas skyriumi Chrysogena genties Penicillium. Ši gentis yra Aspergilliaceae šeimos nario „Eurotiales de los Ascomycota“ šeimoje.

„Chrysogena“ sekcijai būdingas „terverticilados“ ir keturių verticilados conidiofhores. Fialidai yra maži ir kolonijos paprastai yra aksominės. Šios grupės rūšys toleruoja druskingumą ir beveik visi gamina peniciliną.

Buvo pranešta apie 13 rūšių, kurios buvo skirtos P. chrysogenum rūšies rūšis. Šis skyrius yra monofilinė grupė ir yra Roquefortorum skyriaus brolis.

Morfologija

Šis grybelis pasižymi gryna miele. Hipai yra pertvaros, būdingos Ascomycota.

Konidioforai yra sveikerticilados (su gausiais pasekmėmis). Tai yra plonos ir lygios sienos, kurių matmenys yra 250-500 μm.

Metullas (konidoforo šakos) turi lygias sienas, o fialidai yra ampuliformos (butelio formos), dažnai su storomis sienomis.

Konidijos yra subglobozės iki elipsinės, 2,5–3,5 μm skersmens ir lygios sienos, kai jos stebimos optiniu mikroskopu. Skenavimo elektronų mikroskopu sienos yra tuberkuliuojamos.

Buveinė

P. chrysogenum Tai kosmopolitiška. Nustatyta, kad rūšys auga jūrų vandenyse, taip pat natūralių miškų dirvožemyje vidutinio klimato ar tropinių zonų sąlygomis.

Tai mezofilinė rūšis, kuri gali augti nuo 5 iki 37 ° C, optimaliai esant 23 ° C temperatūrai. Be to, jis yra kserofilinis, todėl jis gali išsivystyti sausoje aplinkoje. Kita vertus, jis toleruoja druskingumą.

Dėl gebėjimo augti įvairiose aplinkos sąlygose, įprasta tai rasti interjero erdvėse. Jis aptiktas, be kita ko, oro kondicionavimo sistemose, šaldytuvuose ir tualetuose.

Tai dažnas grybelis kaip vaismedžių patogenas, pavyzdžiui, persikai, figos, citrusiniai vaisiai ir gvajavos. Be to, jis gali užteršti grūdus ir mėsą. Jis taip pat auga perdirbtuose maisto produktuose, pavyzdžiui, duonos ir krekeriuose.

Dauginti

Į P. chrysogenum yra aseksualios reprodukcijos dominavimas. Daugiau nei 100 metų grybelio tyrimo metu iki 2013 m. Lytinė reprodukcija rūšyje nebuvo įrodyta.

Seksualinė reprodukcija

Tai vyksta konidijų gamyboje konidioforuose. Konidijų susidarymas siejamas su specializuotų reprodukcinių ląstelių (fialidų) diferenciacija..

Konidijų gamyba prasideda, kai vegetatyvinė hipha sustabdo augimą ir pertvaros formas. Tada ši sritis pradeda banguoti ir suformuoja šakų seriją. Filialų, kurie pradeda padalinti mitoze, apicinė ląstelė skiriasi, kad sukeltų konidijas..

Konidijos daugiausia yra išsklaidytos vėjo. Kai konidiosporos pasiekia palankią aplinką, jos sudygsta ir sukuria grybelio vegetatyvinį kūną.

Seksualinė reprodukcija

Seksualinės fazės tyrimas. \ T P. chrysogenum Tai nebuvo lengva, nes laboratorijoje naudojamos kultūros terpės neskatina seksualinių struktūrų vystymosi.

2013 m. Vokietijos mikologas Julia Böhm ir bendradarbiai sugebėjo skatinti lytinę reprodukciją. Dėl šios priežasties jie padėjo du skirtingus lenktynes ​​ant agaro kartu su avižiniais dribsniais. Kapsulės buvo tamsos esant 15–27 ° C temperatūrai.

Po to, kai buvo inkubuota nuo penkių savaičių iki trijų mėnesių, pastebėtas cleistoceci (uždarųjų apvalių aszulių) susidarymas. Šios struktūros buvo suformuotos kontaktinėje zonoje tarp dviejų rasių.

Šis eksperimentas parodė, kad P. chrysogenum seksualinis dauginimasis yra heterotinis. Būtina gaminti dviejų skirtingų rasių asogoniją (moterų struktūrą) ir anteridį (vyrų struktūrą)..

Suformavus ascogonium ir antheridium, citoplazmoms (plazmogamijai) ir branduoliams (kariogamijai) saugiklis. Ši ląstelė įsijungia į meozę ir sukelia askopijas (seksualines sporas).

Kultūros terpės

Auginimo terpėje esančios kolonijos auga labai greitai. Išvaizda yra aksominė iki medvilnės, ant margų yra baltos mielės. Kolonijos yra melsvai žalios ir sukuria turtingą, ryškiai geltoną eksudatą. 

Vaisių aromatai yra kolonijose, panašūs į ananasus. Tačiau kai kuriose veislėse kvapas nėra labai pažymėtas.

Penicilinas

Penicilinas yra pirmasis antibiotikas, sėkmingai vartojamas medicinoje. Tai atsitiktinai atrado Švedijos mikologas Aleksandras Flemingas 1928 m.

Tyrėjas atliko eksperimentą su genčių bakterijomis Staphylococcus ir auginimo terpė buvo užteršta grybeliu. Flemingas pažymėjo, kad vietoje, kurioje grybelis išsivystė, bakterijos neaugo.

Penicilinai yra beta laktaminiai antibiotikai ir natūralios kilmės vaistai klasifikuojami į keletą tipų pagal jų cheminę sudėtį. Tai daugiausia veikia gramteigiamas bakterijas, atakuojančias jo ląstelių sienelę, daugiausia sudarytą iš peptidoglikano.

Yra keletas rūšių Penicillium gali gaminti peniciliną, bet P. chrysogenum Tai yra didžiausias produktyvumas. Pirmasis komercinis penicilinas buvo pagamintas 1941 m., O jau 1943 m.

Natūralūs penicilinai nėra veiksmingi prieš kai kurias bakterijas, kurios gamina penicilino fermentą. Šis fermentas sugeba sunaikinti cheminę penicilino ir neaktyviosios struktūros struktūrą.

Tačiau buvo įmanoma gaminti pusiau sintetinius penicilinus keičiant sultinio sudėtį, kur Penicillium. Jie turi pranašumą, kad jie yra atsparūs penicilinui, todėl yra veiksmingesni už kai kuriuos patogenus.

Nuorodos

1. Böhm J, B Hoff, C O'Gorman, S Wolfer, V Klix, D Binger, I Zadra, H Kürnsteiner, S Pöggoler, P Dyer ir U Kück (2013). - gamina grybelį Penicillium chrysogenum. PNAS 110: 1476-1481.
2. Houbraken ir RA Samson (2011) Penicillium ir Trichocomaceae atskyrimas į tris šeimas. Moksologijos studijos 70: 1-51.
3. Henk DA, CE Eagle, K Brown, MA Van den Berg, PS Dyer, SW Peterson ir MC Fisher (2011) specifikacija, nepaisant visuotinai pasikartojančių paskirstymų Penicillium chrysogenum: Aleksandro Flemingo laimingo grybelio populiacijos genetika. Molecular Ecology 20: 4288-4301.
4. Kozakiewicz Z, JC Frisvadas, DL Hawksworth, JI Pitt, RA Samsonas, AC Stolk (1992) Pasiūlymai dėl nomina specifica conservanda ir rejicienda in Aspergillus ir Penicillium (Grybai). Taxon 41: 109-113.
5. Ledermann W (2006) Penicilino istorija ir jo gamyba Čilėje. Chil. Užkrėsti. 23: 172-176.
6. Roncal, T ir U Ugalde (2003). \ T Penicillium. Mikrobiologijos tyrimai. 154: 539-546.