Penicilliumi omadused, taksonoomia, morfoloogia, elupaik



Penicillium on bakterite perekond, mis asub Ascomycotas. Esmakordselt kirjeldas seda Saksa mükoloog Heinrich Link 1809. aastal ja selle taksonoomia on olnud keeruline.

Põhimõtteliselt asus see Deuteromycetes (ebatäiuslikud seened), kuna teada oli ainult selle anamorfne (aseksuaalne) seisund. Seejärel leiti, et Penicillium vastasid sugude teleomorfsetele (seksuaalsetele) seisunditele Eupenicillium ja Talaromyces Ascomycetes'i kohta.

Anamorfne olek Penicillium Seda iseloomustab hüaliin (värvitu) septate hüphee. Kultuurikeskkonda paigutamisel laboris kolooniad muutuvad sinisest, sinakasrohelisest roosaks.

Etümoloogia Penicillium on saadud harjast, kuna konidiofoorid (aseksuaalseid eoseid tekitavad struktuurid) on hargnenud.

Penicillium koos teiste seente perekondadega on tuntud kui vormid, sest nad kasvavad erinevatel orgaanilistel toodetel, mis moodustavad mitmekesise värvikihi. See perekond on saprofüütiline ja võib kasvada erinevates keskkondades.

Paljud perekonna liigid on inimese jaoks väga olulised. Penitsilliin (esimene meditsiinis kasutatav antibiootikum) saadi P. chrysogenum. Teisest küljest saavad nn sinised juustud oma omadusi, mis tulenevad liigi lipolüütilisest ja proteolüütilisest aktiivsusest. Penicillium.

Mõned liigid on tervisele kahjulikud. Need toodavad mitmesuguseid toksiine nagu ochratoksiinid, mis kahjustavad neerusüsteemi. Teised liigid kahjustavad mitmesuguseid toite nagu leib ja tsitruselised. Mõned neist on loomade ja inimeste patogeenid.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
  • 2 Konidiofooride tüübid
    • 2.1 Mükotoksiinide tootmine
    • 2.2 Toitumine
  • 3 Filogeenia ja taksonoomia
    • 3.1 Perekond Talaromyces
    • 3.2 Perekond Penicillium
  • 4 Elupaik
  • 5 Paljundamine
    • 5.1 Axxual reproduktsioon
    • 5.2 Seksuaalne reproduktsioon
  • 6 Patogeenid ja haigused
  • 7 Biotehnoloogia
  • 8 Viited

Üldised omadused

Rühma iseloomustab septate hüphae ja mütseemia moodustamine. Laboratooriumis kasvatatuna toodab ta kolooniaid, millel on kompaktne mütseel ja täpselt määratletud varud.

Kolooniad kasvavad kiiresti ja näevad villaseid või puuvillakesi. Põhimõtteliselt on need valged ja omakorda sinised, rohekaskollased või roosakasrohelised.

Sugu-eosed (ascospores) on toodetud ascos (puuviljakorpuses), mis võivad olla puitunud või pehmem tekstuur sõltuvalt rühmast.

Perekonna kõige silmapaistvam tunnus on hargnenud konidiofooride arendamine harja kujul. Konidiofoori eri harude tüübid võimaldavad liigi eristada.

Conidiophore on hästi struktureeritud ja sellel on telg, millest on moodustunud oksad (metullas). Pudelid moodustuvad metullasele (pudelikujulised rakud, mis toodavad konideid). See on kõige olulisem omadus liikide eristamiseks perekonnast.

Konidiofooride tüübid

Lihtne: fiaalid on üksikud.

Monoverticilados: rühm füsiide esineb konidiofoortelje tipus.

Divicariados: on esitatud metulase haru erinevatele kõrgustele ja nendele fialiidide rühmadele.

Bivertitsillaadid: võlli otsas moodustuvad kolm või enam metulaati, millest igaühel on tipus fiaalide rühm.

Terverticilados: esitama metullaasi ja fialiidide vahel vahepealseid harusid.

Mükotoksiinide tootmine

Liigi liigid | Penicillium nad toodavad toksilisi aineid, mis saastavad toitu ja mida tuntakse mükotoksiinidena. Kõige sagedasemad on ochratoksiinid ja patuliinid.

Ochratoxins võib saastata teravilja ja juustu ning koguneda inimeste poolt tarbitud loomade rasvasse. Need toksiinid mõjutavad neerude süsteemi.

Patuliinid on teraviljas ja pähklites. See võib nõrgendada immuunsüsteemi ja rünnata närvisüsteemi.

Toitumine

Liigi liik Penicillium Nad on saprofüüdid. Neil on suur võime lagundada orgaanilist ainet, sest nad toodavad suure hulga hüdrolüütilisi ensüüme. Need ensüümid on võimelised lagunemisprotsessi kiirendama.

Neid seeni tuntakse vormidena ja nende eosed on paljude suletud hoonete peamised õhusaasteained. Lisaks käituvad nad erinevate põllukultuuride patogeenidena nii põllul kui ka saagikoristuse järgselt.

Paljud võivad toota toksiine, mis kahjustavad inimesi. Teised pooldavad mõnede toiduainete kääritamist ja on samuti võimelised tootma antibiootikume.

Filogeenia ja taksonoomia

Taksonoomia Penicillium See on üsna keeruline, sest paljudes seente rühmades oli tavaline, et anamorfseid ja teleomorfseid olekuid peeti erinevateks taksoniteks..

Alguses paigutati perekond kunstlikku rühma Deuteromycetes (ebatäiuslikud seened), sest nende seksuaalsed vormid ei olnud teada. Teleomorfid asuvad Ascomycota serval Eurotiales'i järjekorras

Žanr jagati nelja alamrühma: Aspergilloidid, Furcatum, Penicillium ja Biverticillium,mis on diferentseeritud konidiofoori tüübi järgi. Seejärel Biverticillatum seostati teleomorfse žanriga Talaromyces ja ülejäänud kolm all-žanri Eupenicillium.

Hiljem Penicillium senso stricto (mitte Talaromyces), teleomorf Eupenicillium juhtus, et seda nimetust nimetatakse sünonüümiks Penicillium see on vanem.

Sugu Talaromyces

Seda iseloomustab see, et esineb pehmete seintega hüpha-võrgu poolt moodustatud asükid. Ascos küpsetakse mõne nädala jooksul söötmes. Moodustatakse kaheksad asosporid, mis on ühekordsed. Anamorph (sub-žanr) Biverticillatum) on kitsad fialiidid.

Molekulaarsed uuringud näitasid, et tegemist on monofüütilise rühmaga ja asub praegu Trichocomaceae perekonnas. Tunnustatakse ligikaudu 110 liiki, mis on rühmitatud seitsmeks osaks.

Huvipakkuvad liigid eristuvad T. marneffei, patogeen, mis põhjustab HIV-i patsientidel süsteemset mükoosi.

Sugu Penicillium

Praegu on perekonna kõik liigid Eupenicillium, samuti žanrid Eladia, Torulomyces, Chromocleista ja Hemicarpenteles.

Liigid esinevad isodiametriliste rakkudega (võrdsete külgedega), millel on väga kõvad seinad (sklerotiseeritud). Ascos võtab küpseks aega ja mõnedel juhtudel ei kipu asükporid küpsema.

Aseksuaalset seisundit iseloomustab flegmaatiline lai või pudelikujuline lima.

Perekond asub Aspergillaceae perekonnas ja on jagatud kaheks alamperekonnaks (Aspergilloidid ja Penicillium) ja 25 sektsiooni.

Elupaik

Liigi liik Penicillium nad võivad areneda erinevates keskkondades ja neil on kosmopoliitne jaotus. Need on võimelised elama äärmuslikes temperatuuri, soolsuse, pH või vee stressi tingimustes.

Selle olemasolu Penicillium rohkem kui 400 taimeliigile. Neid on leitud väga külmades piirkondades, nagu subarktilised ja tundra.

Soolalises keskkonnas on. \ T Penicillium nagu mererohu endofüüdid või kasvavad kõrge soolasusega muldades.

Teised liigid on looduslikult või inimtegevuse kaudu võimelised arenema väga happelistel muldadel, nagu kaevandamise heitmed ja tööstusreovesi.. 

Paljundamine

Liigi liik Penicillium ja Talaromyces nad paljunevad aseksuaalselt ja seksuaalselt.

Axxual reproduktsioon

See võib tekkida mütsia killustumise tõttu, mis hiljem jaguneb. Muudel juhtudel võite moodustada sklerotiumi (paks seina mütseeli), mis võib taluda ebasoodsat seisundit ja seejärel hakata jagunema.

Kõige tavalisem ebatavalise paljunemise vorm on konidiidide (seksuaalsete eosed) tootmine konidiofooridest. Need on moodustatud fiaalide tuuma jaotusest.

Seksuaalne reproduktsioon

Seksuaalsed eosed tekivad askolides. Loodakse anteriidium (meesstruktuur) ja asogoonium (emane struktuur). Mõlema struktuuri tsütoplasmid on kondenseerunud (plasmogaamia) ja seejärel ühendatakse tuumad (kariogaamia)..

Kui diploidne rakk on moodustunud, toimub meioos. Moodustunud on neli haploidrakku, mis kannatavad mitoosi all, tekitades kaheksa asospori.

Askosporid on haploid ühe tuumaga. Neil võivad olla siledad pinnad või ornamentid ning need on tuulest hajutatud või vihmaga.

Patogeenid ja haigused

Erinevad liigid Penicillium need on toidu riknemise põhjuslikud ained, eriti kui tingimused on niisked ja soojad. Kolooniad arenevad nendel ja neid valmistavad ensüümid lagunevad kiiresti. Üldiselt on kolooniatel rohekad värvid.

Samuti on sageli ehitiste saastumine spooride poolt Penicillium ja muud žanrid. Suletud ja niiske keskkond soodustab seeni arengut. On inimesi, kes on spooridele väga tundlikud, mis põhjustab neile erinevaid hingamisteede patoloogiaid ja allergiat.

T. marneffei (enne Penicillium marneffei) on põhjuseks Penicilliosis, endeemiline haigus Kagu-Aasias. See mõjutab ainult immunosupresseeritud patsiente, peamiselt neid, kellel on HIV. Koniidid nakatavad peremeesorganismi sissehingamise teel ja seejärel arenevad rakusiseselt, mõjutades mõnede organite toimimist.

Biotehnoloogia

Mõned. \ T Penicillium Neid kasutatakse laialdaselt toidu- ja farmaatsiatööstuses.

Paljudes laagerdumisprotsessides olevates lihatoodetes on seente kolooniate olemasolu pinnal tavaline. Need seened suurendavad iseloomulikke aroomi ja maitseid erinevate keemiliste ühendite tootmise tõttu.

Liigi liigid | Penicillium mõnede kääritatud vorstide, näiteks salaami puhul moodustavad nad pinnase mikroobse taimestiku. Need on antioksüdandid ja väldivad kuivatamist, lisaks nende proteolüütilistele võimetele aitab kaasa toodete kõvenemisele ja patogeenide rünnakule..

Nn siniste juustude puhul, P. roqueforti see lisatakse nende küpsemisel. Selle aktiivsus tekitab ensüüme, mis lagundavad nende juustude iseloomulikku lõhna ja maitset tekitavaid keemilisi ühendeid. Sinised laigud on juustu seene kolooniad.

Mõned liigid on võimelised tootma looduslikke antibiootikume. Üks neist on penitsilliin, mis saadakse peamiselt P. chrysogenum. Penitsilliin oli esimene meditsiinis kasutatav antibiootikum.

Viited

  1. Acosta R (2006) Penicillium lihatoodetes kasutatavate seenevastaste peptiidide tootjad. Mälu, et saada doktorikraadi pealkiri. Veterinaaria teaduskond, Extremadura ülikool, Hispaania. 288 lk.
  2. Cabañes J, MR Bragulat ja G Castellá (2010) Ochratoxin a tootvad liigid perekonnas Penicillium. Toxins 2: 1111-1120.
  3. Houbraken ja RA Samson (2011). \ T Penicillium ja Trichocomaceae eraldamine kolme perekonda. Mükoloogia uuringud 70: 1-51.
  4. Samson RA, N Yilmazi, J Houbraken, H Spierenburg, KA Seifert, SW Peterson, J Varga ja JC Frisvad (2011) Füleen ja nomenklatuur perekonnast Talaromyces ja taksonid Penicillium alamperekond Biverticillium. Uuringud Mycology 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) Perekonna identifitseerimine ja nomenklatuur Penicillium. Uuringud Mycology 78: 343-371.
  6. Yadav A, Verma P, Kumar V, Sangwan P, Mishra S, Panjiar N, Gupta V ja Saxena AK (2017) perekonna bioloogiline mitmekesisus Penicillium elupaikades. In: KV Gupta ja S Rodríguez-Canto (ed). Mikrobioloogilise biotehnoloogia ja biotehnoloogia uus ja tulevane areng. Penicillium süsteemi omadused ja rakendused. Elsevier, Ühendkuningriik.